抱书河沉井施工技术要点与质量控制策略探究

摘要：本文聚焦抱书河沉井施工项目，深入剖析沉井施工的技术要点与质量控制策略。结合抱书河工程实际，详细阐述了从施工前期准备到沉井制作、下沉及封底的全过程技术要点，并针对各环节可能出现的质量问题提出了全面且具体的质量控制策略。通过严格把控施工技术和质量控制要点，有效保障沉井施工的质量与安全，为类似工程提供了重要的技术参考和实践经验。

关键词：抱书河；沉井施工；技术要点；质量控制

1引言​

1.1 抱书河沉井施工项目背景​

抱书河生态清洁小流域建设污水综合整治工程（二期工程）四标段，肩负着改善抱书河流域水环境质量的重要使命。在该工程中，沉井作为污水管道施工的关键环节，其施工质量直接关乎整个污水管网系统的稳定性和运行效果。由于管道埋设较深，部分区域采用顶管施工，沉井作为顶管工作井和接收井，其结构的可靠性和稳定性尤为重要。​

1.2 沉井施工技术研究意义​

沉井施工技术在市政工程、水利工程等领域应用广泛。抱书河沉井施工面临着复杂的地质条件和周边环境，深入研究其施工技术要点和质量控制策略具有重要意义。一方面，合理的施工技术和严格的质量控制能够确保沉井结构满足工程要求，保障污水管道的顺利铺设和长期稳定运行，避免因沉井质量问题导致的管道变形、渗漏等故障，降低工程维护成本。另一方面，通过对抱书河沉井施工的研究，可为类似工程提供技术借鉴，推动沉井施工技术在行业内的发展与创新。

2抱书河沉井施工技术要点​

2.1 施工前期准备​

2.1.1 地质勘察与资料分析​

地质勘察资料是沉井施工的重要依据。在抱书河沉井施工前，对施工现场的地质情况进行了详细勘察。勘察结果显示，拟建场地属河漫滩地貌，地层分布复杂，自上而下依次为杂填土、粉土夹粉质粘土、粉砂夹粉土、淤泥质粉质粘土等多个土层。这些土层的物理力学性质差异较大，如部分土层压缩性高、强度低，会对沉井的稳定性产生不利影响。地下水为弱潜水，水位随季节变化明显，且地下水及浅层地基土对混凝土结构、钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。深入分析这些地质资料，有助于准确判断沉井施工过程中可能遇到的问题，为制定合理的施工方案提供基础数据。​

2.1.2 技术准备工作​

技术准备工作是确保沉井施工顺利进行的关键。施工单位组织技术人员对施工设计图纸进行了全面细致的审核，深入理解设计意图，对图纸中存在的问题及时与设计单位沟通解决。依据地质勘察报告、施工图纸以及相关规范标准，结合抱书河工程实际情况，编制了详细的沉井施工专项方案。方案中明确了施工流程、技术参数、质量标准以及安全保障措施等内容，并对各作业队管理人员及技术人员进行了详细的技术交底和安全技术交底，确保施工人员熟悉施工技术要求和安全注意事项。​

2.1.3 场地与材料准备​

施工场地的准备工作包括场地清理、平整以及临时设施搭建。进场后，施工人员立即按照设计征地范围对地上构筑物、障碍物进行清理，为临时工程和主体工程施工创造良好条件。同时，合理规划施工场地，布置钢筋制作场地、木工棚、材料仓库、配电房等临时设施，确保施工材料和设备的存放与取用便捷。在材料准备方面，根据施工进度计划，提前做好工作井砌筑材料、商品砼、钢筋、安全支护材料等的采购工作。选用质量可靠的材料供应商，对进场材料严格进行检验和试验，确保材料质量符合设计和规范要求，经试验合格后报监理工程师批准方可使用。​

2.2 沉井制作技术​

2.2.1 沉井分节制作原则​

抱书河沉井高度为 6.6 - 10.5 米，根据其高度不同，采用分节制作的方式。当沉井高度在 7 - 8 米时，分 2 节浇筑、一次下沉，模板及钢筋安装分两次完成。第一节沉井制作高度为 4m，后节沉井高度为 H - 4m，接驳第二节沉井完成制作后下沉至设计标高。当沉井高度在 8 - 10.5 米时，分 3 节浇筑、二次下沉，模板及钢筋安装分三次完成。第一节和第二节沉井制作高度均为 4m，待第二节沉井混凝土强度达到 100% 后进行第一次下沉，下沉深度为 4m，再进行第三节沉井制作。分节制作的原则是在保证沉井结构强度和稳定性的前提下，便于施工操作，减少施工难度和安全风险。​

2.2.2 模板与钢筋工程技术要点​

模板工程是沉井制作的重要环节。井壁模板采用木模板，为便于钢筋绑扎，先绑扎钢筋，待钢筋验收合格后，先封内模，再封外模。模板采用定型木模板支撑，钢管支撑体系，并使用 Ø16@450 对拉螺栓紧固，防止模板侧向变形。在对拉螺栓中间设 50×50×5mm 钢板止水环，钢板与止水环必须满焊，螺栓与模板交接处设止水胶垫，以确保沉井的防水性能。模板拼缝要严密，避免漏浆，保证混凝土浇筑质量。钢筋工程质量直接影响沉井的结构强度。钢筋由钢筋施工员按设计图提出配料清单，确保钢筋品种、规格符合设计要求。钢筋的搭接长度、弯钩等符合设计及施工规范规定，品种、规格若需代替，应征得设计单位同意并办理相关手续。绑扎钢筋前进行弹线，以保证钢筋位置准确，绑扎牢固，特别是箍筋角与主钢筋的交接点均应扎牢，必要时采用点焊焊接加强。同时，注意满足混凝土浇捣时的保护层要求，按设计保护层厚度制作带铁丝的预制混凝土垫块，垫块设置间距控制在每平方米 1 块。​

2.2.3 混凝土浇筑技术关键​

混凝土浇筑是沉井制作的核心环节。沉井采用商品砼，水平运输采用砼搅拌运输车，垂直运输采用泵车布料杆。浇筑时，严格控制混凝土落差高度不超过 2m，以防止混凝土离析。采用分层平铺法进行浇筑，每层厚度控制在 30 - 50cm，均匀浇灌，确保混凝土浇筑的密实性。刃脚砼必须一次浇筑完毕，不得中途停顿，其他部位浇筑砼时应连续进行，分层浇筑间隔不得超过初凝时间。浇灌混凝土时沿着井壁四周对称进行，避免混凝土面高低相差悬殊，压力不匀而产生基底不均匀沉陷。分节制作时，应对施工接缝处进行凿毛处理，或将接搓面做成企口形式。浇筑上节混凝土时，要彻底冲洗和湿润施工接缝处，并在底部先铺 5cm 厚 1：1 的水泥砂浆，以增强两层混凝土的粘接强度。​

2.3 沉井下沉技术​

2.3.1 下沉方法选择依据​

根据抱书河的地质条件和沉井的结构特点，选择合适的下沉方法至关重要。由于本地段地下水位较高，土层中粉土及沙砾含量高，地下水丰富，沉井施工采用挖机水下挖土不排水下沉的方法。这种方法可以有效避免因排水导致的周边土体沉降和坍塌，保证沉井下沉过程中的稳定性。同时，潜水员水下封底，确保沉井封底质量。​

2.3.2 下沉过程控制要点​

沉井下沉过程中的控制要点包括挖土方式、下沉速度和垂直度监测。在挖土方式上，采用冲击抓斗和加长臂挖掘机相结合的方式取土下沉。前期用吊车悬挂冲击抓斗将井内土方抓出，沉井下沉一段后达到加长臂挖掘机挖土范围后，用挖机继续挖土下沉。在挖土过程中，控制井内除土深度，根据土质情况和入土深度调整挖土速度，避免沉井倾斜。下沉速度控制方面，初沉阶段沉井重心高，容易产生偏斜，需控制下沉速度缓慢下沉，保证沉井顺利、平稳进入下沉轨道。下沉过程中，经常测量底面标高、下沉量、倾斜和位移，随时注意纠正沉井的偏斜。当挖土时四侧标高不一致且超过 50mm 偏差时，应立即采取措施纠正，最大沉降差控制在 100mm 以内。当下沉至设计标高 1m 时，应加强监测，控制井内挖土量，避免沉井发生突然大量下沉或大的偏斜。​

2.3.3 下沉异常情况处理措施​

在沉井下沉过程中，可能会出现各种异常情况，如倾斜、偏移、下沉过快或过慢等。针对沉井倾斜问题，主要原因包括沉井刃脚下的土软硬不均匀、没有对称地抽除承垫木或没有及时回填夯实不均匀、没有均匀挖土使井内土面高差悬殊等。预防措施及处理方法包括加强下沉过程中的观测和资料分析，发现倾斜及时纠正；对称、均匀抽出承垫木，及时用砂或砂砾填夯实；在刃脚高的一侧加强取土，低的一侧少冲或不冲水，待正位后再均匀分层冲水取土；在刃脚较低的一侧适当回填砂，延缓下沉速度。沉井偏移大多由倾斜引起，控制沉井不再向偏移方向倾斜，有意使沉井向偏位的相反方向倾斜，经过几次倾斜纠正后，可恢复到正确位置。沉井下沉过快可能是遇软弱土层或沉井外部土体液化导致，处理措施包括调整冲水，在刃脚下不冲或部分不冲水；在沉井外壁与土壁间填粗糙材料，或将井筒外的土夯实，增加摩阻力；减少每一节筒身高度，减轻沉井自重。沉井下沉极慢或停沉可能是井壁和土壁间的摩阻力过大、沉井自重不够或遇有障碍物等原因，可采取继续浇灌混凝土增加自重或在井顶均匀加荷重、在井外壁采用泥浆套助沉措施、清除障碍物等方法解决。​

2.4 沉井封底技术​

2.4.1 封底时机确定方法​

沉井封底时机的确定至关重要，直接影响封底质量和沉井的稳定性。当沉井下沉至预定标高，再经 2 - 3d 下沉稳定，或经观测在 8h 内累计下沉量不大于 10mm 时，即可进行封底。在封底前，应对沉井的沉降情况进行密切监测，确保沉井已达到稳定状态，避免封底后出现沉井继续下沉的情况。​

2.4.2 水下封底施工技术流程​

抱书河沉井采用水下封底的方式。沉井下沉完成后，插入导管灌注水下混凝土，灌注高度为 1m（具体导管位置根据设计要求确定）。在灌注过程中，要确保导管的埋深和混凝土的供应连续性，保证水下混凝土的浇筑质量。待一次封底水下混凝土达到设计要求强度后，排除井内积水（排水时应进行抗浮验算），凿除混凝土表面松动的部位并凿毛，然后绑扎钢筋浇筑二层底板混凝土（接收井二层底板厚 0.4m，工作井二层底板厚 0.6m）。混凝土浇筑应在整个沉井面积上分层、不间断地进行，由四周向中央推进，并用振动器捣实，确保封底混凝土的密实性和整体性。​

2.4.3 封底后质量检测要点​

封底后需对混凝土的强度、封底厚度等进行质量检测。混凝土强度检测采用现场取样制作试块，在标准养护条件下养护至规定龄期后，进行抗压强度试验，确保混凝土强度达到设计要求。封底厚度检测可采用钻孔取芯等方法，检查封底混凝土的厚度是否符合设计标准，如发现厚度不足或存在质量缺陷，应及时采取补救措施，确保沉井封底质量满足工程要求。

3抱书河沉井施工质量控制策略​

3.1 质量控制体系构建​

3.1.1 建立质量管理制度​

建立完善的质量管理制度是保障沉井施工质量的基础。施工单位制定了涵盖施工全过程的质量管理制度，明确了各部门和人员的质量职责。从项目经理到一线施工人员，层层落实质量责任，形成了全员参与、全过程控制的质量管理体系。同时，建立质量奖惩制度，对在施工过程中严格遵守质量管理制度、保证工程质量的部门和个人给予奖励，对违反质量管理制度、造成质量问题的人员进行处罚，激励施工人员积极参与质量管理工作。​

3.1.2 设立质量控制点​

根据沉井施工的关键环节和易出现质量问题的部位，设立了多个质量控制点。在模板工程方面，重点控制模板的平整度、垂直度、拼缝严密性以及支撑系统的稳定性；钢筋工程中，对钢筋的品种、规格、数量、连接方式以及保护层厚度等进行严格控制；混凝土工程则关注混凝土的配合比、原材料质量、浇筑工艺以及养护措施等。通过对这些质量控制点的严格把控，及时发现和解决质量问题，确保沉井施工质量。​

3.2 施工过程质量控制措施​

3.2.1 原材料质量控制​

原材料质量直接影响沉井的施工质量。对钢筋、混凝土等主要原材料进行严格的质量控制。钢筋进场时，必须具有出厂质量证明，对各钢厂的材料均应进行抽样检查，并附有抽样报告，合格后方可使用。在混凝土原材料选择上，严格控制水泥、砂、石等材料的质量，水泥应选用质量稳定的品牌，砂、石的级配、含泥量等指标应符合规范要求。同时，对混凝土的配合比进行严格设计和试配，确保混凝土的强度、耐久性等性能满足工程要求。​

3.2.2 各工序质量控制要点​

在沉井制作工序中，加强对模板安装、钢筋绑扎和混凝土浇筑的质量控制。模板安装要保证尺寸准确、拼接严密、支撑牢固；钢筋绑扎要确保钢筋位置准确、绑扎牢固、搭接长度符合要求；混凝土浇筑要严格按照施工工艺进行，控制浇筑速度、分层厚度和振捣质量，避免出现蜂窝、麻面、孔洞等质量缺陷。沉井下沉过程中，重点控制下沉速度、垂直度和平面位置。通过定期测量和监测，及时调整下沉参数，确保沉井下沉符合设计要求。封底工序中，严格控制封底混凝土的浇筑质量，保证封底厚度均匀、混凝土密实，防止出现渗漏等问题。

3.2.3 质量通病防治措施​

针对沉井施工中常见的质量通病，如混凝土裂缝、渗漏等问题，制定了相应的防治措施。对于混凝土裂缝，严格控制混凝土的配合比，减少水泥用量和水灰比，降低混凝土的水化热。在混凝土浇筑后，及时进行养护，保持混凝土表面湿润，防止混凝土因失水过快而产生裂缝。对于渗漏问题，加强模板的拼接质量和止水措施，确保沉井的防水性能。在施工缝处设置止水带或止水条，对穿墙螺栓等部位进行防水处理，避免地下水渗漏进入沉井内部。​

3.3 质量监测与验收​

3.3.1 施工过程监测方法​

在沉井施工过程中，采用多种监测方法对沉井的施工状态进行实时监测。通过在沉井外地面设置纵横十字控制桩、水准基点，在井壁上设十字控制线，并在四侧设水平点，利用经纬仪、水准仪等测量仪器，对沉井的沉降、倾斜、位移等参数进行定期测量。同时，在沉井内设置观测点，采用垂球法观测井内中心线与垂直度，及时发现沉井施工过程中的异常情况，为施工调整提供依据。​

3.3.2 竣工验收标准与程序​

沉井施工完成后，按照相关规范和设计要求进行竣工验收。竣工验收标准包括沉井的尺寸偏差、外观质量、结构强度、防水性能等方面。沉井的断面尺寸、井壁厚度、垂直度等偏差应符合设计和规范允许范围；外观质量应无明显裂缝、蜂窝、麻面等缺陷；结构强度通过混凝土试块抗压强度试验进行检验，确保达到设计强度等级；防水性能通过闭水试验或压力试验进行检测，确保沉井无渗漏现象。竣工验收程序包括施工单位自检、监理单位验收和建设单位验收等环节。施工单位在完成沉井施工后，首先进行自检，自检合格后向监理单位提交验收申请。监理单位组织相关人员进行验收，对验收中发现的问题，要求施工单位及时整改，整改合格后再进行验收。最后，由建设单位组织相关部门进行最终验收，验收合格后方可交付使用。

4结语

随着城市基础设施建设的不断推进，沉井施工技术在各类工程中的应用将更加广泛。未来，沉井施工技术应朝着更加智能化、高效化和绿色化的方向发展。在智能化方面，利用先进的监测技术和信息化管理手段，实现对沉井施工过程的实时监测和远程控制，提高施工的精准度和安全性。在高效化方面，研发新型的施工设备和工艺，缩短施工周期，降低施工成本。在绿色化方面，注重施工过程中的环境保护，减少对周边环境的影响。同时，加强对沉井施工技术的研究和创新，不断完善施工技术和质量控制体系，推动沉井施工技术在行业内的进一步发展，为城市建设和社会发展做出更大的贡献。

参考文献：

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作者简介：陈章明（1976.02）男，汉族，湖南益阳，本科，工程师，从事项目经理、技术负责人等工作