一种大型沉井蓄水沉降的施工方法与流程

本发明涉及土建地基工程技术领域地下建筑物墙体及围护结构的施工，尤其是一种大型沉井蓄水沉降的施工方法。

背景技术：

建筑工地的基础施工中，在基坑开挖前首先要实施地下建筑物围护结构的施工，然后在基坑内实施降水及开挖，开挖完成后，方可实施地下墙体结构的施工，由于该施工工序复杂、成本高、效率低；采用地下墙体结构整体沉降施工法就是将围护结构与地下墙体结构合二为一的施工方式，现有技术地下墙体结构的施工，是将预制的或现场浇筑的地下墙体结构在地面定位，将地下墙体结构内部支撑部位的土挖除，即挖土沉降法，使地下墙体结构依靠结构自身的重力克服周边的摩阻力后下沉至设计标高，然后进行垫层和底板施工，此工艺取代了基坑开挖前围护及墙体结构的施工，具有省工、省时的优点颇受欢迎；而存在的问题是，挖土沉降法对挖除地下墙体结构支撑部位土体的量及挖土的均衡性要求很高，否则将造成地下墙体结构的倾斜、撕裂，一旦发生倾斜纠偏非常困难；挖土沉降法还易引发结构外部地面沉降。

现有技术也有采用高压注水切割土体实施地下墙体整体沉降的实例，存在的问题是，其喷头及注水管均是设置在墙体结构内的，高压水枪及喷头的位置无法移动，多级墙体连续沉降时，水管的相互连接及密封难度大，尤其是在软土地基和流沙层实施地下墙体结构沉降时，地下水位的倒灌及流沙层的局部溃塌，对周边土体环境造成的影响较大，将会导致墙体结构外侧的侧压力失衡，也导致地下墙体结构的局部失稳，造成地下墙体结构倾斜，此外，该施工方法还受深度的限制，不适宜较深的墙体结构下沉施工。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种大型沉井蓄水沉降的施工方法，本发明适用于大型沉井的注水沉降工艺，尤其适用于软土地基和流沙层地基。本发明采用高压水枪注水，在大型沉井内壁的周边形成泥浆环槽，导致支撑大型沉井的土体有序溃塌，使大型沉井在自重的作用下缓慢下沉，本发明采用在大型沉井下沉过程中，始终控制大型沉井内蓄水的水位不低于地平的标高；以保持大型沉井结构体内外的受压状态均衡，避免沉降过程中由于大型沉井结构失稳发生倾斜的现象，也避免地下水倒灌及沉井周边溃塌对周边基础造成的影响，具有稳定性好、安全可靠性高及工作效率高的优点。

实现本发明目的的具体技术方案是：

一种大型沉井蓄水沉降的施工方法，其特点包括如下步骤：

a)、平整场地放线定位

将欲实施大型沉井沉降的场地进行平整并开挖至原土层，定位放线设定大型沉井沉降的位置；

b)、现浇第一级大型沉井

按设计要求在现场支设模板、布筋、现场浇捣或拼装大型沉井，直至大型沉井完成养护，在大型沉井的底端设置刃角，并在刃角下设置保护垫块；

c)、设置泥浆池及蓄水池

设置泥浆池并连接泥浆泵，设置蓄水池并连接高压水泵及供水泵；

d)、设置挖掘机

在地下墙体结构周边设置至少一台抓斗式挖掘机；

e)、安装全站仪

在欲实施大型沉井沉降的位置周边安装数台全站仪；

f)、大型沉井沉降前准备

对于多级大型沉井结构，实施逐级沉降的作业，首先将完成养护的第一级大型沉井的模板拆除，取出大型沉井刃角下的保护垫块；

g)、布局高压水枪

选取高压水枪数套，均布于大型沉井内壁的周边，所述高压水枪由喷头、高压水管及导向杆组成，且喷头设于高压水管的端头，导向杆束缚在高压水管上，高压水枪布局完毕；

h)、实施第一级大型沉井的沉降

开启高压水泵，高压水枪的喷头喷出高压水，高压水冲击大型沉井刃角下的土体，使大型沉井底部的土体形成泥浆环槽，导致支撑大型沉井的土体有序溃塌，使大型沉井在自重的作用下缓慢下沉；

在大型沉井沉降过程中：

其中，用泥浆泵将大型沉井内的泥浆抽至泥浆池；

用抓斗式挖掘机陆续地将大型沉井内的土体挖出；

随着大型沉井的下沉，用供水泵向大型沉井内供水，控制大型沉井内蓄水的水位不低于地平的标高；

用全站仪监测大型沉井下沉的动态垂直度，并通过调整高压水枪的流量及在大型沉井内壁的周边的分布，对下沉过程的动态垂直度实施控制、调整，直到第一级大型沉井沉降到达设计的标高，关闭高压水泵使高压水枪的喷头停止喷水，并继续控制大型沉井内蓄水的水位不低于地平的标高；

i)、现浇第二级大型沉井

在第一级大型沉井的基础上支设模板、布筋、现场浇捣或拼装第二级大型沉井，对两级大型沉井的连接处做防水处理，直至第二级大型沉井完成养护后，重复上述：g)、布局高压水枪；h)、实施第二级大型沉井的沉降的步骤，重新开启高压水泵再次实施下沉；并依次完成其余级大型沉井，直至最后一级大型沉井下沉完成；

当全部大型沉井沉降到设计标高后，在大型沉井内外壁的周边进行注浆加固处理，注浆加固完成直至到达保养期，方可实施大型沉井内的其他项目及底板施工。

本发明采用高压水枪在地下墙体结构的周边形成泥浆环槽，导致支撑地下墙体结构的土体有序溃塌，使地下墙体结构在自重的作用下缓慢下沉，以实现地下建筑物地下墙体及围护结构的施工，本发明采用在大型沉井下沉过程中，始终控制大型沉井内蓄水的水位不低于地平的标高；以保持大型沉井结构体内外的受压状态均衡，避免沉降过程中由于大型沉井结构失稳发生倾斜的现象，也避免地下水倒灌及沉井周边溃塌对周边基础造成的影响，具有稳定性好、安全可靠性高及工作效率高的优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明大型沉井与高压水枪的平面布局图；

图3为图2的a—a截面结构示意图；

图4为地下墙体结构沉降完成注浆加固的使用状态示意图。

具体实施方式

实施例：

参阅图1、图2、图3，以某建筑工地地下大型沉井1的施工为例，对本发明实施过程进一步说明如下：

a)、平整场地放线定位

将欲实施大型沉井1沉降的场地进行平整并开挖至原土层，定位放线设定大型沉井1沉降的位置；

b)、现浇第一级大型沉井

按设计要求在现场支设模板、布筋、现场浇捣或拼装大型沉井1，直至大型沉井1完成养护，在大型沉井1的底端设置刃角，并在刃角下设置保护垫块；

c)、设置泥浆池及蓄水池

设置泥浆池4并连接泥浆泵41，设置蓄水池5并连接高压水泵51及供水泵52，待用；

d)、设置挖掘机

在地下墙体结构1周边设置至少一台抓斗式挖掘机6；

e)、安装全站仪

在欲实施大型沉井沉降的位置周边安装数、四台全站仪3；

f)、大型沉井沉降前准备

对于多级大型沉井结构，实施逐级沉降的作业，首先将完成养护的第一级大型沉井1的模板拆除，取出大型沉井1刃角下的保护垫块；

g)、布局高压水枪

选取高压水枪2数套，均布于大型沉井1内壁的周边，所述高压水枪2由喷头21、高压水管22及导向杆23组成，且喷头21设于高压水管22的端头，导向杆23束缚在高压水管22上，高压水枪2布局完毕；

h)、实施第一级大型沉井的沉降

开启高压水泵51，高压水枪2的喷头21喷出高压水，高压水冲击大型沉井1刃角下的土体，使大型沉井1底部的土体形成泥浆环槽，导致支撑大型沉井1的土体有序溃塌，使大型沉井1在自重的作用下缓慢下沉；

其中，在大型沉井1沉降过程中：

用泥浆泵41将大型沉井1内的泥浆抽至泥浆池4；

用抓斗式挖掘机6陆续地将大型沉井1内的土体挖出；

随着大型沉井1的下沉，泥浆泵41抽出大型沉井1内的泥浆，抓斗式挖掘机6陆续地将大型沉井1内的土体挖出，与此同时，用供水泵52给大型沉井1内供水，控制大型沉井1内蓄水的水位不低于地平的标高；

用全站仪3监测大型沉井1下沉的动态垂直度，通过调整高压水枪2的流量及在大型沉井1内壁周边分布疏密度，对下沉过程的动态垂直度实施控制与调整，直到第一级大型沉井1沉降到达设计的标高，关闭高压水泵51使高压水枪2的喷头21停止喷水，并继续控制大型沉井1内蓄水的水位不低于地平的标高。

参阅图1、图2、图3、图4，实施第二级大型沉井的沉降，

i)、现浇第二级大型沉井

在第一级大型沉井1的基础上支设模板、布筋、现场浇捣或拼装第二级大型沉井1，对两级大型沉井1的连接处做防水处理，直至第二级大型沉井1完成养护后，重复上述：g)、布局高压水枪；h)、实施第二级大型沉井的沉降的步骤，重新开启高压水泵51再次实施下沉；并依次完成其余级大型沉井1，直至最后一级大型沉井1下沉完成；

当全部大型沉井1沉降到设计标高后，在大型沉井1内外壁的周边进行注浆加固处理，注浆加固完成直至到达保养期，方可实施大型沉井1内的其他项目及底板施工。

本发明以均布于地下墙体结构1内壁周边的高压水枪2为主实施沉降工作，必要时，可动用布置于地下墙体结构1外壁的高压水枪2，以便对地下墙体结构1下沉过程实施更有效的控制与调整。