節(jié)段式沉井自動(dòng)壓沉施工關(guān)鍵技術(shù)研究?

長(zhǎng)江、沙瑚水環(huán)境提升工程位于湖北省武漢市，該工程是為了提高老城區(qū)截流倍數(shù)，消除長(zhǎng)江沿岸的旱季排口，減少入江入湖污染的重大民生工程。

污水通道全長(zhǎng)約5.78公里，其中沙瑚公園段通道長(zhǎng)約3.29公里，設(shè)計(jì)為直徑3.5米的隧道，采用頂管法施工，其中包含大型沉井4座，尤其是W2管井緊鄰沙湖大橋和高層住宅小區(qū)，施工難度大，周邊沉降要求高。

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技術(shù)背景

目前，沉井施工多依靠集體自重下沉，不僅工期長(zhǎng)，而且常遇到井體傾斜，扭轉(zhuǎn)、不沉，突沉、超沉，以及周邊嚴(yán)重沉降甚至塌陷等問題。

針對(duì)上述問題，中鐵上海工程局集團(tuán)有限公司進(jìn)行立項(xiàng)攻關(guān)，研究開發(fā)了沉井新技術(shù)，首次提出了節(jié)段式沉井自動(dòng)壓沉施工施工概念，即將井筒分為1.5米高的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段，構(gòu)筑一節(jié)下沉一節(jié)，并采用自動(dòng)化的地錨式液壓裝置主動(dòng)加壓促沉，該技術(shù)將節(jié)段式沉井工藝與地錨式壓沉工藝有機(jī)結(jié)合，在行業(yè)內(nèi)屬于首創(chuàng)。

施工工藝

針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段之間的鋼筋連接，施工縫止水，預(yù)留洞口構(gòu)造等問題， 豎向鋼筋采用直螺紋連接，施工縫采用兩道凹槽加止水條復(fù)合之水，洞口采用鋼套環(huán)預(yù)留，并分節(jié)澆筑。

為了標(biāo)準(zhǔn)化施工，開發(fā)了兩種專用的定型化輕量模板體系，模板重量輕，便于操作，弧度可根據(jù)需要調(diào)節(jié)，通用性強(qiáng)，采用外斜撐加內(nèi)懸臂式支撐體系，無需穿墻拉桿，降低了井筒結(jié)構(gòu)滲漏風(fēng)險(xiǎn)。

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懸臂支撐結(jié)構(gòu)牢固，安全性高，加壓系統(tǒng)按照定型化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化理念設(shè)計(jì)，根據(jù)工程條件組合使用，加壓?jiǎn)卧?000千牛標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化了反力地錨錨固裝置和鋼反力架的設(shè)計(jì)。

采用專利技術(shù)的內(nèi)藏式加長(zhǎng)桿液壓油缸，有效的降低了加壓裝置高度， 便于取土機(jī)械作業(yè)。通過反力形式的多樣化研究，形成的重力式和組合式的反力形式，根據(jù)工程地質(zhì)靈活選擇。

組合式中的錨樁可采用微型樁，鉆孔灌注樁，SMW樁等多種形式。壓沉系統(tǒng)包含了液壓，機(jī)械、電氣等多種設(shè)備。關(guān)系復(fù)雜，各單元分散，進(jìn)而研制了自動(dòng)化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化施工。

系統(tǒng)依據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)，自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)流量，控制加壓速度，糾正偏斜，匹配取土速度。該技術(shù)還具有基礎(chǔ)處理簡(jiǎn)單，投入周轉(zhuǎn)材料和勞動(dòng)力少，可在低凈空環(huán)境中作業(yè)等特點(diǎn)。

項(xiàng)目意義

目前，節(jié)段式沉井自動(dòng)壓沉施工技術(shù)已取得專利6項(xiàng)，其中發(fā)明專利2項(xiàng)，形成工法1項(xiàng)，并在武漢、鎮(zhèn)江、太原等地，大直徑頂管工程中推廣應(yīng)用。

已完成大型沉井15座，沉井結(jié)構(gòu)綜合功效為0.5m/d，總工期縮短近1/3。沉井周邊沉降控制小于20毫米，取得了顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)段式沉井自動(dòng)壓城施工技術(shù)不改變沉井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為沉井的施工開拓了新的局面。