臨近鐵路的泵房沉井下沉施工質(zhì)量控制措施

客麗麗

(中鐵十八局集團(tuán)第五工程有限公司,，天津300450)

摘　要：結(jié)合濱海站市政道路工程施工，介紹緊鄰鐵路路基的泵房沉井下沉施工中產(chǎn)生偏移的原因以及糾偏和其它質(zhì)量控制措施,，有效的保證了沉井施工順利完成,。

關(guān)鍵詞：沉井；下沉,；偏移

收稿日期：2014-11-25

作者簡介：客麗麗(1981—),，女，工程師,，主要從事土木工程施工技術(shù)管理工作

DOI：10.13219/j.gjgyat.2015.02.022

中圖分類號(hào)：TU473.2

　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

　文章編號(hào)：1672-3953(2015)02-0078-03

Abstract:　With　the　construction　of　municipal　road　projects　around　the　Binhai　Railway　Station　as　a　practical　example,some　key　points　of　construction　quality　control　for　sinking　open　caissons　adjacent　to　the　roadbed　of　existing　railways　are　introduced　in　the　paper,　with　the　causes　for　offset,the　treating　measures　and　other　quality　control　measures　adopted　in　the　construction　presented.　All　those　measures　help　effectively　ensure　the　smooth　completion　of　the　sinking　construction　of　the　open　caissons.

1　工程概況

1.1　工程簡介

濱海站是天津鐵路四大客運(yùn)樞紐之一,，是濱海新區(qū)重要的高速客運(yùn)樞紐，是津秦客運(yùn)專線規(guī)模最大的車站,。站位距塘沽城區(qū)新北路約5　km,，包括中央環(huán)路、南北廣場進(jìn)出站高架匝道和南北廣場與外界聯(lián)通的6條規(guī)劃路。該工程總投資8.075億元,，施工任務(wù)主要包括道路,、橋梁、封閉路塹,、給排水,、再生水、動(dòng)力照明,、綠化及兩座泵站,，本文主要介紹泵站中泵井施工質(zhì)量控制問題。

1號(hào)泵站位于津秦客專南側(cè),，沉井內(nèi)邊線距離津秦客專路基6.35　m,，在DZ匝道1、2墩之間,；2號(hào)泵站在NZ匝道8,、9號(hào)墩之間，沉井內(nèi)邊線距離津秦客專路基7.53　m,。地道泵站規(guī)模形式相同,，其中土建部分為?8.0　m×8.5　m泵井。

泵井設(shè)計(jì)為沉井施工方式,，高度13.15　m,，分3節(jié)制作下沉，泵井內(nèi)徑8　m,，壁厚0.65　m,，刃腳段為70　cm，沉井底板厚85　cm,，井筒總高度13.15　m,，刃腳高度為3.7　m。底板頂標(biāo)高為-7.0　m,，刃腳處底標(biāo)高為-9.75　m(大沽高程),。

1.2　工程難點(diǎn)

(1)津秦客專是我國I級繁忙干線，緊鄰津秦客專施工,，施工安全風(fēng)險(xiǎn)大,，具體體現(xiàn)如下：施工緊鄰既有線，需防止吊車等大型施工機(jī)械傾覆,、防止材料吊裝傾覆侵界,，是安全施工防護(hù)重點(diǎn)；同時(shí)在既有路基邊坡部位進(jìn)行沉井施工時(shí),，需填筑施工平臺(tái),，需防止機(jī)械,、材料及人員侵線，防止既有鐵路路基邊坡變形甚至坍塌,。

(2)沉井下沉施工過程中,，筒體的垂直度和水平高差會(huì)引起筒體傾斜，筒體傾斜過大會(huì)引起筒體偏移,。施工中需分析筒體偏移的原因及采取相應(yīng)防偏移措施,。

2　沉井施工

2.1　施工工藝流程

本工程泵井沉井根據(jù)設(shè)計(jì)井壁形式，分3次制作,、2次下沉,。施工程序?yàn)椋夯訙y量放樣→基坑開挖→刃腳墊層施工→綁扎下段鋼筋→立井筒模板和支架→澆筑混凝土→養(yǎng)護(hù)及拆模→綁扎中段鋼筋→立模板→澆筑混凝土→養(yǎng)護(hù)及拆?！谕料鲁痢壴隙武摻睢⒛０濉鷿仓炷痢B(yǎng)護(hù)及拆?！两涤^察→鋪設(shè)混凝土墊層→綁扎底板鋼筋→澆筑底板混凝土→養(yǎng)護(hù)→素土回填→設(shè)備安裝→頂板施工 [1]。

2.2　沉井下沉方案

根據(jù)地質(zhì)條件和地下水文,，擬采用不排水挖土機(jī)對稱挖土下沉,。沉井下沉主要是通過從井孔內(nèi)挖土，清除刃腳下阻力,，依靠自重克服井壁摩擦力下沉,。根據(jù)設(shè)計(jì)，沉井在現(xiàn)有地面以下埋深13.15　m,，因施工坑已挖3　m深,，所以下沉總深度為10.15　m。根據(jù)地質(zhì)條件和施工條件并結(jié)合制作分節(jié)情況,，沉井下沉方案如下：第1次下沉4　m，在第1節(jié)制作完砼強(qiáng)度達(dá)到100%后開始下沉,；第2次下沉4　m,，在第2節(jié)制作完砼強(qiáng)度達(dá)到70%后開始下沉；第3次下沉2.15　m,，在第3節(jié)制作完砼強(qiáng)度達(dá)到70%后開始下沉 [2],。

2.3　沉井下沉產(chǎn)生偏移原因分析

在下沉前項(xiàng)目部工程技術(shù)人員對筒體的傾斜、偏移產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析,，并結(jié)合其他項(xiàng)目施工經(jīng)驗(yàn),，產(chǎn)生偏移的主要原因?yàn)椋孩偻翆榆浻膊痪鶆颍虎跊]有對稱均勻開挖土石方,；③刃腳局部被石塊擱住,，未及時(shí)處理；④土質(zhì)變化,；⑤由于垂直度偏差過大引起偏移 [3],。

2.4　沉井下沉過程中防止偏移控制措施 [3]

2.4.1　總體控制方案

按設(shè)計(jì)總圖和沉井平面布置要求,，設(shè)置坐標(biāo)控制網(wǎng)和高程控制點(diǎn)，用經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀進(jìn)行定位放線,，定出沉井中心軸線和基坑輪廓線以及水準(zhǔn)點(diǎn),，作為沉井制作和下沉深度控制的依據(jù)。

沉井位置標(biāo)高控制是在沉井外部地面及井壁頂部四面設(shè)置縱橫十字中心控制線,、水準(zhǔn)基點(diǎn),。沉井垂直度的控制，是在井筒內(nèi)按8等分標(biāo)出垂直軸線,，各吊線錘對準(zhǔn)下部標(biāo)板來控制,。沉井下沉?xí)r應(yīng)按勤測勤糾的原則作業(yè)，隨時(shí)觀測沉降量和垂直度,，及時(shí)掌握和糾正沉井的位移和傾斜,，每班至少測量兩次，由專人負(fù)責(zé)并做好記錄,。如果出現(xiàn)不均勻沉降,、沉降困難或沉降過快等異常現(xiàn)象應(yīng)立即停止下沉并采取相應(yīng)處理措施,。

2.4.2　具體控制措施

(1)土層軟硬不均勻,，采取調(diào)整挖土順序的對策。根據(jù)地勘資料,，筒體下沉至標(biāo)高-2.132～-3.2　m時(shí),，遇到一邊為回填的水泥塊及磚頭塊等、一邊為粉質(zhì)黏土的現(xiàn)象,。為確保下沉均勻,，實(shí)施過程中先開挖沉井中間的土500　mm深，然后再分段開挖刃腳下水泥塊,、磚頭,，挖完后及時(shí)用砂礫回填夯實(shí)，待最后幾段掏空回填后再對稱均勻開挖沉井四周的土方,。這樣利用了力學(xué)原理,，保證了沉井刃腳下土的地基承載力大致相等，使之均勻下沉,，取得了較好的效果,。

(2)挖土沒有對稱均勻進(jìn)行，加強(qiáng)過程控制,。將圓形筒體內(nèi)土方開挖分成八個(gè)區(qū),，如圖1所示。挖土?xí)r,，先同時(shí)挖Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū),，再同時(shí)挖Ⅲ區(qū)和Ⅳ區(qū),，然后同時(shí)挖Ⅴ區(qū)和Ⅵ區(qū)，這樣就保證了挖土始終對稱進(jìn)行,。同時(shí),，在每個(gè)區(qū)土方開挖時(shí)，在井壁外側(cè)設(shè)置標(biāo)高控制點(diǎn)標(biāo)識(shí),，并且設(shè)置專人指揮挖土,，這樣保證了每個(gè)區(qū)每次挖土深度一致。

(3)傾斜過大引起筒體偏移,，加強(qiáng)測量控制,。為控制傾斜不致于過大而引起筒體偏移，必須加強(qiáng)測量控制和檢測,，如發(fā)現(xiàn)存在偏移及時(shí)糾正,。

為此，項(xiàng)目部安排測量小組每天對筒體的下沉深度,、垂直度和筒體偏移觀測3次,，上午7：00、下午16:00,、晚上24:00各觀測一次,，對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，發(fā)現(xiàn)垂直度偏差大于80　mm,、偏移大于20　mm時(shí)及時(shí)糾正 [4],。

圖1　沉井開挖分布圖

2.5　下沉過程中糾偏方法

下沉沉井過程中加強(qiáng)測量觀測，在沉井外設(shè)置控制網(wǎng),，沉井頂部設(shè)十字控制線和基準(zhǔn)點(diǎn),，在井筒內(nèi)壁按四或八等分劃垂線，設(shè)置標(biāo)板,、吊錘球,，以控制平面和垂直度。下沉過程中,，每班觀測不少于2次，發(fā)現(xiàn)傾斜(錘球偏離5　cm)應(yīng)及時(shí)糾正,。

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,，本工程采用偏挖土糾偏法：當(dāng)沉井入土較淺，糾正傾斜時(shí),，采取在沉井刃腳高的一側(cè)進(jìn)行挖土,，以減少刃腳下的正面阻力、增加在沉井低一側(cè)的阻力,，使偏差在下沉過程中逐步糾正,。糾正位移時(shí),，可有意使沉井向偏位方向傾斜，然后沿傾斜方向下沉,，直至沉井底面中軸線的位置相重合或接近時(shí),，再將傾斜糾正，使沉井的傾斜和移位都在允許范圍以內(nèi),。

2.6　臨近鐵路施工要點(diǎn)

津秦客專運(yùn)輸任務(wù)重,，因此，保證施工不對既有線的正常運(yùn)營造成干擾,，確保既有線的安全不間斷行車,，是施工過程中的關(guān)鍵問題。為此,，根據(jù)國家,、鐵道部有關(guān)安全方面的管理辦法，特制定了一系列安全保證措施,。加強(qiáng)督促檢查,，使安全處于有序可控狀態(tài)，以確保臨近鐵路施工時(shí)不危及行車安全,。

(1)按照營業(yè)線施工安全管理有關(guān)規(guī)定進(jìn)行施工防護(hù),，設(shè)置駐站防護(hù)員和現(xiàn)場防護(hù)員。施工單位在施工前3　d向工務(wù),、電務(wù),、信號(hào)、車站等有關(guān)單位報(bào)送配合施工通知書,，在配合人員的指導(dǎo)下進(jìn)行施工,，配合人員未到場不得施工。

(2)對吊車,、泵車擺放區(qū)域采用混凝土進(jìn)行場地硬化,，施工前用紅油漆畫出機(jī)械擺放位置，設(shè)定走行線路,。施工便道安設(shè)5　km/h車輛限速牌,，防止交通運(yùn)輸事故的發(fā)生。

(3)所有施工機(jī)械實(shí)行一機(jī)一人負(fù)責(zé)制,，即一臺(tái)施工機(jī)械配備一名防護(hù)人員,，人隨機(jī)走，機(jī)械停止作業(yè)時(shí)必須停在距離坡腳15　m(鐵路線路安全保護(hù)區(qū))以外,。

3　結(jié)束語

因沉井施工緊鄰津秦鐵路路基施工風(fēng)險(xiǎn)大,，難度高。通過項(xiàng)目部技術(shù)人員的努力，順利完成了沉井下沉施工,，并保證了津秦客專鐵路運(yùn)營安全,，對今后類似項(xiàng)目施工具有積極的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]陳　閩,王學(xué)海.沉井下沉施工工藝探討[J].中國給水排水,2002(7)：86-87

[2]徐　斌.沉井基礎(chǔ)施工技術(shù)研究[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2009(10)：267-268

[3]王廷永,林　農(nóng),鄭惠成.沉井基礎(chǔ)施工難點(diǎn)及對策[J].江蘇水利,2004(9)：29-31

[4]中華人民共和國交通部.JTJ041-2000　公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社,，2000

Discussion　on　the　Construction　Quality　Control　for

Sinking　Open　Caissons　near　Existing　Railways

KeLili

(The　5th　Engineering　Co.　Ltd.　of　the　18th　Bureau　Group　of　China　Railway,Tianjin300450,China)

Key　words:　open　caisson;sinking;offset