文章编号:100926825(2009)2820139202
沉井结构设计与施工方法探讨
收稿日期:2009206215陶笛名曲
作者简介：郭云鹏(19802)，男，助理工程师，山西省建筑设计研究院，山西太原 030013
郭云鹏
摘 要：概述了沉井施工法的适用范围和用途，介绍了沉井结构的设计及沉井施工方法的选择，重点就沉井施工中的下
沉和纠偏进行了探讨，以保证沉井施工的安全可靠。关键词：沉井，下沉系数，纠偏，施工中图分类号:TU753.65文献标识码:A
桃李成语1 沉井概述
沉井是深基础和地下工程的一种结构形式，也是常采用的施
工方法之一。沉井是在经过整平或处理的地基上制作的无盖、无底的结构物，采取不同的方式取出井内
的土体，主要靠其本身重量克服井壁与土的摩阻力和刃脚下的阻力下沉到设计标高，经封底后形成的地下空间，可作为地下构筑物或作为基础使用。
沉井施工法不仅适用于软土地基，在硬土、砂、砾石等土层也可应用。由于沉井是一种传统的施工方法，再加上采用了新的技术，因而应用范围很广，根据沉井的用途大致可以分为三类:1)构筑物类。工业建筑中构筑物如果埋置地下较深，可以做成沉井，沉井下沉就位封底后，成为工业工艺流程中的一座构筑物。例如给排水工程中的集水井、废水池、顶管井等。2)基础类。桥梁工程中的桥墩也可做成各种形状的沉井，沉井下沉后井内填充混凝土等材料，用作桥墩的支墩；某些高层建筑物的地下室也可做成沉井，既是建筑物的基础也可用于支撑上部结构。3)基坑支护类。软土基础中的深基础施工、顶管工程中的临时工作井和接收井等都可以用沉井技术挡土。
2 沉井结构设计2.1 沉井壁厚设计原则
沉井设计时，井壁的厚度是首先需要考虑的问题，一般来说，井体各部分的厚度由以下几方面的因素确定:
1)下沉需要：设计中一般优先考虑沉井依靠自重克服土层摩擦力而下沉到设计标高的原则，当重量不足时，须采取外加压重或其他助沉措施，因此，沉井井体应有适当的厚度。反之，当井体过重，下沉系数过大或地基承载力不足时，则应适当减薄井壁厚度。
2)满足受力要求及抗渗性能要求：在施工阶段，井体的各个井壁厚度应满足受力要求；而在使用阶段，井体作为结构的一部分，除了满足强度要求外尚应满足抗渗性能及限制裂缝宽度的要求。
3)抗浮要求：在多数情况下，当井位处于地下水位以下时，沉井须满足抗浮的要求，必须要求沉井井体有一定的厚度。
焊缝及近缝区域的外表面采用焊炬拖罩保护。焊炬拖罩根据焊件形状及尺寸决定，拖罩长40mm ～100mm ，宽40mm ～60mm ，便于操作，喷嘴和拖罩做成一体，且采用不燃材料制作。管内采用充氩保护焊缝及近缝区的内表面。小直径(<100mm )采用整体充氩气排除空气的方法，中等直径(100mm ～500mm )可采用隔板式保护方法，隔板采用易溶材料制作，管内提前充氩，并保持微弱正压和呈流动状态，以得到优良的保护效果。焊接起弧前应提前送气，充气量为容积的5倍以上才能进行焊接，熄弧时，焊炬不能马上离开焊缝，应延长不少于30s ，对焊缝进行延时保护。c.焊接时应在合格的工艺参数范围内选用小规范焊接，层间温度不得高于200℃。d.焊接操作要求。焊接过程中电弧应保持稳定，避免钨极与焊件或焊丝接触造成夹钨。出现夹钨时应立即停止焊接，清除缺陷后方可继续施焊。定位焊使用定位片的材质与母材相同。定位片焊接时，应在氩气保护下进行。在各层焊接中，要仔细进行，以防止在焊接面上产生气泡、裂纹等缺陷。进行多层焊接时，在焊下一道前应将上一道上的氧化物清除干净。
4 焊接检验
1)对接焊缝的射线检测应按G B 50236298现场设备、工业管
道焊接工程施工及验收规范，射线检测比例按设计要求进行，设计无要求时按规范执行。2)与管道连接的角焊缝应按JB 4730294压力容器无损检测的规定进行渗透检测。3)底层焊道焊接完成后应进行渗透检测，检测方法按JB 4730294压力容器无损检测执行，以无裂纹和其他任何表面缺陷为合格。4)管道焊后必须对焊缝进行外观检查，并符合下列要求:a.焊缝表面不得有咬边、气孔、夹钨、裂纹及未熔合等缺陷。b.焊缝外观尺寸应符合下列要求：焊缝宽度每边不超过坡口边缘2mm 。焊缝余高保持0mm ～1.5mm 。角焊缝的焊脚高度符合规定，其外形应平滑过渡。c.焊道焊接完成后及时采取酸洗法对焊道进行酸洗。参考文献:
[1] G B 50236298，现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规
范[S].[2] JB 4730294，压力容器无损检测[S].[3] 罗利伟，付小超.焊接残余应力的产生及其消除方法[J ].山
西建筑,2008,34(20):1342135.
Titanium pipe w elding construction technology
ZHANGLin WANG Xing 2de
Abstract :It puts forward the controlling links and points in the welding process ,elaborates the welding technique and requirements of titanium pipes ,and discuss the check of welding quality ,so as to enhance welding quality ,accumulates the experience of titanium pipe welding and make the welding quality satisfy the design requirements completely.K ey w ords :titanium pipe ,weld ,construction ,check
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931・
第35卷第28期2009年10月 山西建
筑SHANXI ARCHITECTURE
Vol.35No.28Oct.
2009
2.2 沉井下沉稳定设计原则
1)下沉系数。为了保证沉井能顺利下沉，沉井下沉系数K st
应满足下列条件:
K st =(G 1k -F f w.k )/F f k >1.05
(1)
其中,K st 为沉井下沉系数;G 1k 为沉井自重标准值(包括外加助沉重量的标准值);F f w.k 为下沉过程中浮托力标准值;F f k 为井
壁总摩阻力标准值。红点颏
2)下沉稳定系数。当沉井的下沉系数较大(一般大于1.5时)，需要进行下沉稳定验算，以防止突沉或下沉标高不能控制。沉井下沉稳定系数K st ,s 应满足下式条件:K st ,s =(G 1k -F ′f w.k )/(F ′f k +R b )=0.8～0.9(2)其中,K st ,s 为沉井下沉稳定系数;F ′f w.k 为验算状态下水的浮托力标准值;F ′f k 为验算状态下井壁总摩阻力标准值;R b 为沉浸刃脚、隔墙和底梁下地基土极限承载力之和。3)抗浮验算。沉井抗浮稳定验算应按沉井封底和使用两个
阶段，分别根据实际可能出现的最高水位，在不考虑沉井壁摩阻
力条件下验算:
K f w =G 1k /F b f w ,k >1.0(3)其中,K f w 为沉井抗浮系数;F b
f w ,k 为基底的水浮托力标准值。2.3 沉井井壁强度设计原则沉井井壁计算同样分为施工阶段和使用阶段分别计算。在施工阶段沉井下沉到位但未封底时，沉井刃脚以上井壁按水平框架进行计算。由于沉井下沉到位时只承受外侧水土荷载，因此可将沉井井壁竖向分成几段，分别按水平框架计算，其中水平框架在刃脚顶部以上1.5t (t 为沉井井壁厚度)的范围内，不仅承受外侧水土荷载，而且还要承受刃脚传来的荷载，因此该段井壁为受力最大的构件。同理，可将其他几段水平框架的弯矩图画出，根据弯矩图算出施工阶段的池壁配筋。使用阶段时，封底混凝土及底板均已做好，井壁应按四边支撑的双向板进行计算；此时排水措施已取消，地下水应按设计最高水位进行核算。根据两个工况综合比较得出井壁实际所需的配筋量。3 沉井施工方法的选择
沉井的施工方法对沉井的设计计算有着直接的关系，应根据
场地的工程地质及水文地质资料，结合施工条件决定。1)排水下沉。当地下水位不高，或是虽然有地下水位但沉井周边的土层为不透水层或弱透水层，涌入井内的水量不大且排水不困难时，可采用排水法施工。2)不排水下沉。当下沉深度范围内存在粉土、砂土或其他强透水层、沉井附近有已建的建(构)筑物时，排水施工可能造成其沉井或倾斜时均应采取不排水施工。
浮沉随浪
4 沉井的下沉井内取土必须先挖锅底，后掏刃脚，必须对称取土，均匀下沉，在下沉过程中要及时鸡头白脸
测量观察，若发现偏移应立即采取措施
进行纠正，井内取土不得堆放在基坑周围，当沉井下沉至设计标
高以上1m 时，应适当减慢下沉速度，每天不大于0.3m ，锅底开挖深度应减少，刃脚下掏土应慎重，防止突沉和超沉事故发生。5 沉井的纠偏
豆腐皮做法下沉中的沉井经常由于下列原因造成倾斜和偏转：沉井刃脚
下土层软硬不均匀；没有对称的抽除承垫木，或没有及时回填夯
实；没有均匀除土下沉，井孔内土层高低相差大；刃脚下掏空过多，沉井突然下沉产生倾斜；井外堆土或其他原因造成对沉井四
周井壁的偏差；排水下沉时，井内产生大量流砂。当沉井在下沉过程中发生偏斜和偏转时，应根据沉井产生偏斜和偏转的原因,
可以选用以下方法纠偏:1)偏除土纠偏;2)井外射水、井内偏除土纠偏;3)用增加偏土压或偏心压重纠偏。6 结语在软土地基、地下水位高或土质较好但场地受限时，沉井可作为一种设计方案来考虑。目前，沉井形式越来越复杂，形状也不规则，有时刃脚高低错落，不可预见的因素较多，因此须认真把
握沉井的设计原则，以使沉井施工得以安全可靠的实施。参考文献:[1] CECS 137∶2002，给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程[S].[2] 李跃进.厚砂层中的沉井施工方法[J ].山西建筑,2008,34
歌曲《成都》歌词(6):1842185.
On caisson structure design and construction methods
GU O Yun 2peng
Abstract :It gives a survey of the applying range and function of caisson construction method ,introduces the desi gn of caisson structure and the lection of caisson construction methods ,and puts an emphasis on the sinking and inclination correction in caisson construction ,so as to guar 2antee the safety and reliability of caisson construction.
K ey w ords :caisson ,sinking coefficient ,inclination correction ,construction (上接第134页) 硬化，水泥水化生成物堵塞毛细孔隙，从而提
高混凝土的密实度和抗渗性。
4 结语
鉴于后浇带的范围日益广泛，不仅用于高层主楼与低层裙房连接处，对于超长的多层或高层框架结构，虽不存在差异沉降问题，但为解决钢筋混凝土的收缩变形或混凝土的收缩应力，也采
抖音最新歌曲用后浇收缩带或后浇温度带，因此，后浇带的施工问题应引起高度重视，后浇带应严格按设计要求预留，一定要留企口缝，并按规定时间灌注混凝土，灌注前应将表面清理干净，将钢筋加以整理或施焊，然后浇筑早强、无收缩水泥配制的混凝土或膨胀混凝土。施工中要采取有力措施，各方加强监督与检查管理，以确保后浇带的施工质量达到合格要求。
On the understanding of the application of construction late poured band
WEI Yu 2an
Abstract :It analyzes the function of construction late poured band ,introduces the method of late poured band construction ,discuss the things need noticing in late poured band construction ,and points out that late poured band should be rerved in advance according to the de 2sign ,scarf connection am must als o be rerved ,and should cast concrete on time ,s o as to im prove the construction quality of late poured band.K ey w ords :late poured band ,apply ,project method ,construction quality
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041・第35卷第28期2009年10月
山西建筑
