摘要：当前大量工程采用沉井施工，下文对沉井在富含承压水的地层中施工时的降水方法进行论述，希望可以解决现场的实际问题。 关键词：沉井承压水降水施工方法 Abstract: the current project by a large open caisson construction, below to open caisson in rich in confined aquifer of strata of construction paper discusses the method of precipitation, hope can solve the actual problem.
Keywords: open caisson confined water precipitation construction method
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
随着城市建设的飞速发展，各种配套基础建设也大量出现。此时，沉井以其施工占地面积小、安全系数高、施工质量较好等优势，在城市市政建设中被大量应用。而沉井施工中的降水环节常常决定施工的成败，是决定沉井能否成功下沉、完成封底的主要因素。埋深较浅、施工环境较为开阔、地下水较少的地层中的沉井施工，只要采用简单的明排水或井点降水一般都能解决问题。但是，随着基础建设投入日益增加，许多工程位于地质情况较为复杂的富含承压水的地层中，施工场地较为狭小，无法采用深井或轻型井点降水，或者传统降水工艺无法完成封底施工。经常因为降水不当而导致封底下沉、侧墙转动或倒塌等安全或质量事故发生。本篇文章根据多次实际施工经验，就富含承压水的地层中如何降水、完成沉井封底这一问题提供一些解决办法。
第一节施工准备
1、人员准备
配备指挥班长1名，技术工人4名，普通工人4名。
2、机械准备
8吨吊车一台，全站仪一台，22kw抽水泵两台，电焊机一台，氧气乙炔切割设备一套，抽水水袋、扳手、钢尺小型工具若干。
3、材料准备
序号 材料名称 规格型号 单位 数量 编号 备注
1 钢板 L=1500mm, δ=6mm M 2.5*2 ①
2 钢板 D=820mm，δ=6mm 块 2 ②
3 钢板 D=1000mm，δ=6mm 块 2 ③
4 法兰 D=1000mm，d=800mm
δ=6mm 片 2 ④
5 镀锌钢管 de=40mm M 0.4*2 ⑤
6 闸阀 de=40mm 个 2 ⑥
7 螺栓 φ=16mm 个 40 ⑦ 带垫
8 橡胶垫 D=1000mm，d=800mm 个 2 ⑧ 带孔
9 砂砾 3cm～6cm M3 10 ⑨
4、将D=820mm，δ=6mm的钢板按照@5cm*@5cm的间距钻孔，孔径15mm，作为进水孔。
5、将L=1500mm, δ=6mm的钢板按照@5cm*@5cm的间距打孔，孔径15mm。然后将此钢板用卷板机弯卷成D=800mm的圆筒，焊接成型。把加工好的带进水孔的D=800mm，δ=6mm的钢板焊接到圆筒下口。
6、将D=1000mm，d=800mm，δ=6mm的法兰焊接至圆筒的上口。
7、将D=1000mm，δ=6mm钢板与法兰相对应的位置打孔。
8、将de=40mm的镀锌管截断成20cm一段，然后把钢管开丝后与闸阀连接。将带钢管的闸阀焊接于D=1000mm，δ=6mm钢板中间备用。
第二节施工程序
1、按照常规沉井施工工艺将沉井下沉至设计高程。
2、用长臂挖掘机或者人工在基坑内离井壁1/4半径处（不能耽误后期的施工操作）对称开挖两个直径1.8m，深度2.0m的小基坑.
3、将两台22kw大功率排水泵悬置于小基坑中开始排水。
4、待水面降至基坑以下约1.8m时，取出一台排水泵，另一台排水泵继续排水。
5、在小基坑底铺设约50cm厚级配良好（粒径3cm～6cm）的砂砾石混合料。
6、用8吨吊车将上述集水筒吊装至小基坑中，调整好高程，使顶板钢板高程稍高于设计沉井封底高程；集水筒中心与小基坑中心重合。
7、在集水筒四周分层填充级配砂砾石混合料，人工捣实，作为集水井虑水层。既保证正常排水，又防止地下土料或砂抽出导致地板下沉或沉井侧墙扭转、倾斜。
8、将排水泵放置于做好的集水井中排水，用相同的方法将另一个集水井施工完成。
9、两集水井同时降水，将水面降至封底混凝土高程下一米处，此时基坑底已经无任何积水。施工人员按照设计图纸开始清除坑底预留土、铺设毛石或者砂石垫层、绑扎钢筋，完成浇筑封底混凝土等工序。
10、完成封底混凝土后的初期养护期间一直用两水泵强排水。直到混凝土形成40%左右的强度，将排水泵取出，把带有闸阀的集水筒盖用螺栓与集水筒连接。法兰与筒盖之间放置橡胶垫，防止漏水。
11、把排水袋连接到镀锌钢管上，打开闸阀，用小功率水泵排水，将地下水排出，消减承压水能，减轻地下水的压力对封底混凝土的破坏。待混凝土强度达到90%后，将闸阀关闭，完成逢封底任务。
12、定期打开闸阀检查水头压力，如果压力很大，说明地下水面已经上涨，选择打开小功率水泵降水或者卸掉螺栓将集水筒顶板取下，放置大功率排水泵降水。若水头压力较小，不必降水。还可以适量放水供沉井内施工使用。
第三节质量控制
1、集水筒的下料和钻孔一定要准确，焊接一定要饱焊，符合钢板焊接规范要求。
2、砂砾石混合料一定要有良好的级配，施工时要分层夯实，起到过滤层的效果，既要透水又要防止地下泥沙排出。
3、集水筒高程要严格控制好，过高会影响后续施工的操作；过低导致集水筒顶板不能操作，集水井报废。
第四节安全控制
1、吊装集水筒时要注意吊车安放稳固、吊具扣结牢固、吊绳无滑丝断丝；吊装时有专人指挥，吊件下不能站人；因所有施工用材及设备均应吊装下放，要防范高空坠物的事故发生。
2、所有电缆架空，接头处注意防水处理；保证一机一闸一漏，且作用时间不得大于0.1s。
3、密切注意排出水的含泥含沙量，确保地下泥沙不被排出。
第五节工艺特点及经济效益
1、工艺简单，造价低廉，容易操作，可控制性较强；
2、其他降水工艺程序比较复杂，任何一个环节都能制约降水效果；本工艺操作和明降水基本相同，程序较为简单，降水效率较高。
3、本工艺降水在沉井内部降水，形成的降水漏斗中心处于沉井内，降水影响的水平面下降较快，较少降水深度，增加了降水效果。
4、不多占用施工用地，适用于施工场地不开阔的城市基础建设中。
5、和其他降水方法比较，降低了降水井体制作费用；因本工艺根据地下水压决定排水时机，不必昼夜连续排水，降低了排水费用；其他降水方法中埋设的砂滤管容易错节导致井壁塌陷，抽水泵或埋设出水管无法取出。
6、和其他降水工艺中埋设的砂滤管比较，本工艺的过滤层厚度较大，过滤效果较好，且能随时掌握和控制排出水的含泥沙量，不会造成与此有关的质量安全事故。
7、其他降水工艺大多为一次性施工措施工艺，完工后基本废弃，无法重复利用。本工艺中的集水井经后期处理后可以长期留存，便于后期设备检修或者工程维护。
第六节工程实例
1、六安市将军路污水工程采用机械顶管施工，沉井设计平均6.8米深，沉井底板处于富含高承压水的小粒径砂砾地层中，施工可利用用地较小。工期从2010年7月至10月份，属于当地丰雨期，降水难度较大。采用其他降水井降水效果较差，无法完成封底施工。采用本工艺后，封底效果较好，整个施工过程无任何安全质量事故发生。
2、固镇县经济技术开发区二期污水管网土建工程顶管工程地处淮河流域，沉井设计井深8～11米。于5月至11月份施工，属于淮河流域的丰雨期。沉井大部分处于砂土、粉质砂土、流砂层和砂砾层中。施工前期采用其他降水工艺，多次因地下泥沙排除较多造成降水井塌陷，排水管或排水泵被掩埋，沉井下沉或倾斜、转动等现象发生。造成施工安全质量事故。采用本工艺后，基本无任何泥沙排出，降水效果较好，顺利完成所有施工任务。
3、**市经济技术开发区凤城七路污水顶管工程地处闹市区，施工场地较为狭窄，临近建筑物较多，且沉井处于河道冲积的含流沙和淤泥的地层中，富含承压水。沉井封底较为困难。经过工艺比对和经济效益比较，应用上述集水井降水法成功完成施工任务，取得较好的社会及经济效益。
希望通过本工艺能为沉井施工中碰到困难的朋友解决些许实质性的操作问题。此类问题研究者较多，请同仁们给予指教和指正、完善。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。