所属栏目：推荐论文发布时间：2011-06-25浏览量:316
浅谈钢板井的施工
谢晓杰
摘要：21世纪，随着城市经济的发展和人们环保意识的增强，顶管施工作为一种非开挖敷设地下管道的施工方法被得到普遍采用；而作为顶管工程中重要构筑物的工作井（接受井），由于现如今城市中建筑密度大、交通密集而以钢板井所取而代之，钢板井施工工艺多数凭借施工经验，缺少理论依据，笔者以多年从事管网工程监理工作的经验，重点阐述钢板井施工技术及其优越性。 【关键词】： 钢板井 施工技术 优越性
目前国内顶管工程的结构井采用形势有多种：混凝土结构沉井、砖砌倒挂井、钢板结构沉井、骑马井等，本文以钢板井的施工加以论述：
施工工艺流程：
施工方法：
1、 钢板箱加工：
钢板是用钢水浇注，冷却后压制而成宽厚比和表面积都很大的平板状钢材。
钢板按厚琊分为薄板和厚板两大规格：薄钢板是用热轧或冷轧方法生产的厚度在0.2-4mm之间的钢板。厚钢板是厚度在4mm以上的钢板的统称，在实际工作中，常将厚度小于20mm的钢板称为中板，厚度＞20mm至60mm的钢板称为厚板，厚度＞ 60mm的钢板则需在专门的特厚板轧机上轧制，故称特厚板。
钢板箱的每侧通常所采用两层8mm中板，内用10I槽钢双面焊接形成30mm厚的钢板层，钢板箱正常的长宽高尺寸（6m*3.5m*1.5 m），上下30cm处水平设置四道14B槽钢圈梁，间距1.5m，圈梁支撑设置角撑槽钢；在钢板搭接处上下设置（尺寸35mm*35mm）角撑板筋，以增强钢板箱的整体稳固性。钢板箱焊接成型后涂刷防锈漆层做好防腐措施。
2、 基坑开挖：
根据施工现场管位轴线，具体定出钢板井位置，先将区域内障碍物与表层土挖出；考虑沉井整体的安全性：合理的确定开挖顺序和分层开挖深度，每阶段不得超挖，基坑底遇有不易清除的大块石，则将其凿除；当接近地下水时，在基坑内四周挖设明沟排水，基坑内对角设置两个积水坑配水泵，用于排除周围来水，保证制作钢板井地基具有足够承载力。
当然，局部区域（河流附近、沼泽的区域等）地下水位较高，简单的明沟、基坑深处配合水泵排水远不能够满足施工的需求，这时需要考虑井点降水施工。
依据现场实际情况，确定降水井的数量及合理布置降水井的位置。降水井严格按照规范操作施工：钻机安装需要调整水平，钻杆应随钻孔延伸加长粗径钻具，保持钻孔的垂直度，针对地层情况将PVC管准备下置富水段，井管外围填入砾料0.5cm均匀下沉，防止出现“架桥现象”，最后落实水泵下置抽水。
3、 钢板箱下沉：
首节钢板箱拼接完毕，吊装机械设备起吊钢板箱下沉过程必须经专人指挥，井内除土应从中间开始，均匀、对称地逐步向四周分层取土，使钢板箱均匀下沉，防止偏斜；特别是下沉初期，钢板箱入土较浅，平衡稳定性较差，容易产生偏斜，尤其应加以注意。
后续钢板箱下沉，应在每层钢板箱之间的拼接、焊接完成，并焊至好工字钢支撑后进行，钢板箱下沉过程中，加以分析和检验土壤阻力与钢板箱重量的关系，确定合理的开挖部位及深度，让钢板箱缓缓“穿刺”而下，钢板箱接近设计标高深度时，尽量控制好井内开挖量，钢板箱沉至设计深度后，经观测8小时内沉降速率小于1cm时，即可实施抛石并粗平、细石找平、钢板井的封底。
钢板箱顺利下沉只是理想的状态，四周土层压力过大，无法下沉的情况普遍存在，这时我们需要考虑助沉：触变泥浆助沉、压载助沉是工程中常见的两种方法。
触变泥浆助沉是在井壁与土壤之间填充触变泥浆，形成润滑层从而减小两者之间摩擦阻力，并且达到阻力均匀分布，防止地面塌陷的作用，促使钢板箱顺利下沉。
压载助沉是在钢板箱上加压一定重量的重物，在钢板箱与土层摩擦系数一定时，通过加压钢板箱的重量使得钢板箱顺利下沉，该方法存在一定的弊端：压力值大小必须通过繁琐复杂的计算（钢板箱与土壤之间的摩擦力、钢板箱的自重、土压力等）得出。
4、 纠偏措施：
钢板箱下沉过程中务必加强标高的控制，控制倾斜率在允许的范围之内(正常倾斜率控制在1%以内），若倾斜率超标应予以纠偏：在钢板箱倾斜方向相反的一侧井壁底部除土、井臂外侧用水冲刷，同时在钢板箱的上侧施加水平荷载纠偏。
钢板箱出现倾斜或许遇到土层中障碍物，这时应立即停止下沉，根据障碍物性质、大小、位置等情况确定处理方法：井臂较小的孤石，可将四周土方掏空取出；较大的石块，可用风动工具破碎后取出。障碍物取出后再次调整钢板箱的平整度落实后续下沉。
5、 钢板箱下沉至设计标高封底事宜：
钢板箱下沉至设计标高：首先加以清理井底的浮泥、淤泥、有机杂质土等，填充碎石块摊铺调整井底的平整度，浇筑素混凝土垫层；最后按照设计图纸绑扎底板上下层板筋，砼的浇筑及加以振捣密实。
若钢板井底部遇见流沙土质层，砼振捣密实后需立即注水加压（水下封底），待混凝土达到设计强度时，方可抽排井内的蓄水，最终实现钢板井的砼封底。
钢板井施工的优越性
1、 钢板井施工占地面积较小，工程的造价相对低廉（钢板井仅此提供一个顶管作业的操作空间，后期主管道施工完成局部钢板箱可以再次回收），施工现场准备材料种类及工作量较少，有利于加强施工现场的管理；
2、 钢板井的抗渗性能较混凝土沉井强，易保持井室内干燥及整洁的良好施工环境；
3、 钢板井的制作、拼接较钢筋混凝土沉井方便，相应的施工速度较快，在同样的顶管工程中可以缩短工期，提前将设施投入使用。
4、 钢板井施工过程造成的污染及对周边环境影响较小，相对于混凝土沉井遗留的废弃物，倡导了 “绿色、环保”的主题，值得借鉴。
综合结语：顶管井坑实质是一个方形或圆形的小基坑，其支护类型同普通基坑一样多种多样，与一般基坑不同的是其平面尺寸相对较小。沉井工艺研制发明的成功，为污水管网工程的管材顶进提供一个安全可靠的操作空间，尤其采用钢板井的施工，井内无积水，施工环境良好，保证后续施工的质量和进度。
值得深思的问题：钢板井的施工规范、工程造价定额还未正式出版发行，严重阻碍钢板井在污水管网工程领域的推广。