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摘 要：根据上海世龙科技有限公司投资兴建的60万居里辐照车间工程——钴原水井的特点和设计要求,选用沉井法施工工艺,阐述了沉井法在施工中的注意事项及具体施工工艺,为以后类似工程的施工提供参考.
关键诃：沉井；下沉挖土；土方运输；测量控制与观测；沉井封底
中图分类号：TU753.64
文献标识码：B
文章编号：1008-0422（2013）07-0158-02
1.工程简况
上海世龙科技有限公司兴建的60万居里辐照车间工程为单层753m2,其中钴原水井采用沉井法施工工艺.
钴原水井外形尺寸3616（长）×2516（宽）×6705（总高）；壁厚：钢筋混凝土壁面厚度,底板厚度由设计确定；埋深：-6.508.上口标高：0.197.
2.工艺要求
由于钴原水井具有防辐射要求,所以除满足一般沉井工程施工要求外,对于该工程还有以下工艺具体要求：
2.1井内壁的垂直度,误差应小于2/1000；井内壁的尺寸,误差应小于+5mm；井内壁应平整,壁面不平度,误差应在5mm之内.
2.2井壁、井底预埋件5}}槽钢和L100×100×10之锚杆按4T/m拉力计算；预埋件应平整,纵横预埋件交接处应进行焊接,满焊h等于6,焊条J422.
2.3对位于水井井台的进水管、吸水管、溢流管设计和施工要求：均为不锈钢管；件号7和8钢板在焊内衬前调高到钴原水井不锈钢内衬图所指的位置,且校水平.
2.4井台口四周排水沟用水泥粉平；标高-0.400mm以上井台部分因设置预埋管和预埋件,可进行二次施工,并应设置施工缝.
2.5钢筋混凝土壁面和底板必须满足抗渗要求,确保不渗不漏,并作检漏试验；钢筋混凝土壁面厚度,底板厚度由设计确定.
2.6井台按图示要求设置泄水槽,泄水槽最低处应设置排水管,并引至辐射室排水总管,由壁面排向辐射室地面（与给水专业配合）.
2.7除满足上述工艺要求外,还应满足《工艺对土建工程施工设计和土建施工的技术要求》和GB17568-1998《Y辐射装置设计制造和使用规范》以及国家有关土建设计规范.
2.8在不锈钢复面施工时,应按《工艺对土建工程施工设计和土建施工的技术要求》中提出的要求密切配合井复面的施工；不锈钢板之间的焊接应采用氩弧焊.
2.9井台处需预埋不锈钢管,作为水处理系统循环水吸水、进水、溢流三根不锈钢管的位置和尺寸由土建给排水专业提供；尺寸3266（+5、0）和2166（+5、0）为井台口不锈钢角铁面之间的距离.
2.10钴原水井采用人工开挖,开挖时必须做好基坑的降水和围护工作,同时应该注意基底土体的保护,严禁扰动土体；结构混凝土强度等级为C30,抗渗等级为0.8MPa（S8）；钢筋保护层厚度：底板板底为50mm,其余均为40mm；钢筋为HPB235（（p）或HRB335（（p）级,其余钢材材质未注明为Crl8Ni9Ti.
2.11钢筋采用焊接连接,同一连接区段内纵向接头面积百分率不应大于50%.
2.12所有的混凝土必须严格捣实,并有良好的级配,应保证混凝土的不透水性,混凝土浇筑后应加强养护.当施工条件限制必须留施工缝时,在新浇混凝土前必须将施工缝凿毛洗刷干净,刷掺有微膨胀剂的纯水泥砂浆界面剂一道,然后再浇筑新混凝土.
3.施工方法的选择与沉井施工程序
为了减少钴原水井施工期间对土体的扰动,以确保迷宫墙体的整体稳定性,对于钴原水井采用沉井法施工工艺.
施工程序：平整场地→测量放线→开挖基坑→铺砂垫层和垫木或砌刃脚砖座→沉井制作→布设降水井点→抽出垫木→封底→浇筑底板混凝土→施工顶板及辅助设施等.
4.沉井的制作
4.1制作顺序
制作顺序为：场地整平→放线→挖土3m深→夯实基底→抄平放线验线→铺砂垫层→挖刃脚土模→安设刃脚铁件、绑钢筋→支刃脚、井身模板→养护、拆模→檩槽灌砂→抽出垫木或拆砖座.
4.2地基处理
为了防止由于地基不均匀下沉而引起井身裂缝,应先对地基进行处理.本工程拟采用碎石、灰土垫层,用打夯措施使地基密实.
4.3刃脚支设
本工程拟采用砖刃脚.
4.4井壁制作
4.4.1本工程井壁总高度为6705mm,拟在修的钴原水井的地面上制作.
4.4.2制作前预先采取井点降水措施,拟从自然地坪向下挖深2m,还有4.705m在自然地坪以上,为了防止施工缝处如处理不当,易造成渗水的通病,本工程井壁不设施工缝,采用一次制作浇捣成型,然后进行一次下沉.
4.4.3模板支设：本工程拟采用18厚多层板自制成木模板；采用100×100方木做龙骨,另采用φ48×3.5钢管配合做支撑；采用（φ16mm钢筋做拉紧螺栓坚固,在螺栓中间设止水板；木模表面刨光,涂脱模剂两度,以达到清水混凝土效果.
4.4.4钢筋绑扎：沉井钢筋采用吊车垂直吊装就位,用人工绑扎.竖筋可一次绑好,水平筋分段绑扎.内外钢筋之间加设φ14mm钢筋铁码,每1.5m不少于一个.钢筋用挂线法控制垂直度,用水准仪测量并控制水平度,用木卡尺控制间距,用水泥砂浆垫块控制保护层.沉井内隔墙可采取在内壁墙连接部位预留插筋,下沉完毕后,再施工隔墙.
4.4.5混凝土浇筑：采用商品混凝土,混凝土泵车沿井周围进行分布均匀地浇筑,每层厚500mm.
4.5浇筑混凝土注意事项
4.5.1应将沉井分成若干段同时对称均匀分层浇筑,每层厚30cm,以避免地基造成不均匀下沉或产生倾斜.4.5.2混凝土应一次连续浇筑完成.
4.5.3由于井壁有抗渗要求,因此不设施工缝.
4.5.4混凝土采用自然养护.为加快拆模下沉,冬季可在混凝土中掺加抗冻早强剂或用防雨帆布悬挂于模板外侧,使之成密封气罩,通蒸汽加热养护.
5.下沉挖土方法及注意事项
本工程拟采用排水下沉挖土方法,在沉井外部周围设置轻型井点,使井内保持挖干土.由于井内面积不大,拟采用人工挖土.挖土必须对称、均匀地进行,刃脚部位采用跳槽破土,使沉井均匀地下沉.挖土方法随土质情况而定.
5.1普通土层
在沉井中间开始逐渐挖向四周,每层挖土厚0.4-0.5m,沿刃脚周围保留0.5-1.5m土堤,然后再沿井壁,每2-3m一段向刃脚方向逐层全面、对称、均匀的削薄土层,每次削5-10cm,当土层经不住刃脚的挤压而破裂,沉井便在自重作用下均匀垂直挤土下沉,使不产生过大倾斜.如下沉很少或不下沉,可再从中间向下挖0.4-0.5m,并继续向四周均匀掏挖,使沉井平稳下沉.
5.2沉井的辅助下沉方法——射水下沉法
即用预先安设在沉井外壁的水,借助高压水冲刷土层,使沉井下沉.
5.3下沉注意事项
5.3.1沉井下沉位置的正确与否,开始5m以内,要特别注意保持平面位置与垂直度的正确,以免继续下沉时不易调整.
5.3.2为减少下沉的摩擦阻力和以后的清淤工作,在沉井的外壁随下沉随填砂的方法,以减轻下沉困难.
5.3.3挖土应分层进行,防止锅底挖得太深,或刃脚挖土太快以防突沉伤人.再挖土时,刃脚处、隔墙下不准有人操作或穿行,以避免刃脚处切土过快伤人.
5.3.4在沉井开始和将沉至设计标高时,周边开挖深度应小于30cm或更薄一些,避免发生倾斜.在离设计标高20cm左右应停止取土,依自重下沉至设计标高.
5.3.5井下操作人员应戴安全帽、穿胶鞋、防水衣裤；应有备用电源；潜水泵应配装触电保安器.
5.4土方运输方法
拟在井上搭设悬臂或人字桅杆,用卷扬机垂直提升到井上部平台装车运出.
6.测量控制与观测
沉井位置标高的控制,是在沉井外部地面及井壁顶部四面设置纵横十字中心控制线、水准基点,以控制位置和标高.沉井垂直度的控制,是在井筒内按4或8等分标出垂直轴线,各吊线坠一个对准下部标板未控制,并定时用两台经纬仪进行垂直偏差观测.挖土时,随时观测垂直度,当线坠离墨线达50mm,或四面标高不一致时,即应纠正.沉井下沉的控制,系在井筒周围弹水平线,或在井外壁上两侧用白铅油画出标尺,用水平尺或水准仪未观测沉降.沉井下沉中应加强位置、垂直度和标高（沉降值）的观测,每班至少测量两次（于班中及每次下沉后检查一次）,接近设计标高时应加强观测,每2h一次,预防超沉.由专人负责并做好记录,如有倾斜、位移和扭转,应及时通知值班队长,指挥操作人员纠正,使偏差控制在允许范围以内.
7.沉井封底
当沉井下沉到距设计标高0.1m时,应停止井内挖土和抽水,使其靠自重下沉至设计或接近设计标高,再经2-3d下沉稳定,或经观测在8h内累计下沉量大于10mm时,即可进行沉井封底.
本工程拟采用排水封底（即干封底）：首先将新老混凝土接触面冲刷干净或打毛.
封底一般铺一层150-500mm厚碎石或卵石层（由设计确定）,再在其上浇一层厚约0.5-1.5m的混凝土垫层,在刃脚下切实填严,振捣密实,以保证沉井的最后稳定.达到50%强度后,在垫层上绑钢筋,两端伸入刃脚或凹槽内,浇筑上层底板混凝土.封底混凝土与老混凝土接触面应；中刷干净；浇筑应在整个沉井面积上分层、同时、不间断地进行,由四周向推进,每层厚30-50mm,并用振捣器捣实；当井内有隔墙时,应前后左右对称地逐孔浇筑.混凝土采用自然养护,养护期间应继续抽水.待底板混凝土强度达到70%后,停止抽水.
8.结语
钴原水井施工范围小,挖土深度深,不适宜大开挖机械化施工,所以施工前对几种施工方案进行了比对,最后决定采用沉井施工.施工中各施工环节层层把关：沉孔采用人工挖土,运土采用拟在井上搭设悬臂或人字桅杆,用卷扬机垂直提升到井上部平台装车运出；沉井准备、制作、下沉、封底紧扣工艺,严格按施工方案和规范操作；施工中加强测量控制与观测.经过采取各种有效措施,使沉井施工达到了预期的目的,有效地保证了工程的质量.