管光彬
摘? ? 要:伴隨我國建設(shè)不斷加快,沉井的應(yīng)用愈發(fā)普遍,此背景下為保障沉井施工的質(zhì)量,有必要對沉井施工過程中可能出現(xiàn)的、對沉井施工質(zhì)量影響較大的沉井下沉傾斜及偏移問題展開探究。本文聯(lián)系沉井下沉中偏斜問題出現(xiàn)的時期,從初沉、終沉兩個時期切入,對沉井下沉糾偏技術(shù)中的鋼絲橫拉和頂推糾偏技術(shù)展開探究,希望以此保障沉井施工質(zhì)量,為相關(guān)施工單位及人員提供有價值參考。
關(guān)鍵詞:沉井下沉;糾偏技術(shù);鋼絲橫拉糾偏;頂推糾偏
1? 引言
沉井施工常見于市政頂管工程,有節(jié)約用地、對周圍建筑及環(huán)境影響較小等優(yōu)勢,由于沉井施工的質(zhì)量關(guān)乎后續(xù)施工能否順利進(jìn)行,所以對于沉井下沉中必定會發(fā)生的偏斜,一定要加以控制,將偏斜控制在可接受范圍內(nèi),以免影響后續(xù)施工?;谝陨?,本文將對“沉井下沉糾偏技術(shù)”展開探析,思索如何通過沉井下沉糾偏技術(shù),確保沉井下沉過程中發(fā)生的偏斜不超過允許范圍,并通過改善偏移問題保障工程整體質(zhì)量。
2? 導(dǎo)致沉井下沉過程中出現(xiàn)偏斜的主要原因分析
沉井下沉過程中,偏斜問題常見于初沉?xí)r期與終沉?xí)r期,考慮到偏斜現(xiàn)象對沉井施工造成的負(fù)面影響,下面對導(dǎo)致偏斜現(xiàn)象的常見原因進(jìn)行總結(jié):第一點,突沉現(xiàn)象的出現(xiàn)引發(fā)偏斜,比如開挖刃腳時操作不夠細(xì)致、謹(jǐn)慎,未全面、同時進(jìn)行,導(dǎo)致沉井下沉?xí)r出現(xiàn)突沉現(xiàn)象從而引起偏斜,另外,尤其是施工地點有夾層土壤時,由于夾層土壤具有“下松上硬”的特性,突沉現(xiàn)象更容易發(fā)生。第二點,底節(jié)高度不當(dāng)引發(fā)偏斜,結(jié)合沉井施工的實際情況來看,底節(jié)高度不當(dāng)引發(fā)偏斜的情況多見于沉井下沉初期,當(dāng)?shù)坠?jié)高度過高或過低,都會降低沉井下沉過程中的穩(wěn)定性,而伴隨穩(wěn)定性的降低,偏移現(xiàn)象自然也就更容易發(fā)生。第三點,翻砂現(xiàn)象的出現(xiàn)引發(fā)偏斜,其實就是當(dāng)翻砂現(xiàn)象會導(dǎo)致沉井下沉過程中受到的阻力發(fā)生變化,而阻力變化會導(dǎo)致沉井下沉速度發(fā)生變化,具體而言,就是發(fā)生翻砂的那部分阻力會大大減小,而伴隨阻力的減小沉井下沉的速度自然就會加快,此時就更容易出現(xiàn)偏斜。第四點,障礙物未徹底清理引發(fā)偏斜,比如刃腳一側(cè)有硬石且沉井下沉施工時忽略了對應(yīng)的清理工作,那么實際施工時就很可能因為下沉不均引發(fā)偏斜。第五點,棄土不當(dāng),該問題多見于沉井下沉的初期,棄土未按照相關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行堆放,導(dǎo)致沉井出現(xiàn)偏斜。
總而言之,導(dǎo)致沉井下沉過程中出現(xiàn)偏斜的原因較多,除上述五點外還有井外楔形土滑移、地質(zhì)資料不準(zhǔn)確等等,在進(jìn)行具體施工時,要盡可能考慮到這些導(dǎo)致沉井下沉過程中出現(xiàn)偏斜的原因,進(jìn)行提前預(yù)防,以此減少偏斜現(xiàn)象的發(fā)生。當(dāng)偏斜現(xiàn)象已經(jīng)發(fā)生時,也應(yīng)當(dāng)多結(jié)合導(dǎo)致偏斜出現(xiàn)的原因,再開展糾偏工作。
3? 如何對沉井下沉過程中發(fā)生的偏斜進(jìn)行糾正
3.1? 糾偏步驟
沉井下沉糾偏的主要步驟如下:第一步,通過精確測量掌握偏斜具體情況,測量內(nèi)容包含多項基礎(chǔ)數(shù)據(jù),測量工具有經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀等等,通過精確的測量得出沉井偏斜情況,比如經(jīng)測量與計算得出沉井下沉初期向西北方偏斜10°;第二步,結(jié)合第一步得到的沉井偏斜情況制定合理的、科學(xué)的糾偏方案,在制定糾偏方案的過程中,首先要先分析針對當(dāng)前沉井偏斜情況采納井內(nèi)糾偏更合適還是采納井外糾偏更合適,比如在沉井下沉初期,井內(nèi)糾偏的優(yōu)先級別更高,只有當(dāng)井內(nèi)糾偏不適用時才選取井外糾偏,在選定究竟采用井內(nèi)糾偏還是井外糾偏后,再進(jìn)一步聯(lián)系沉井偏斜情況,分析何種糾偏技術(shù)最為適用;第三步,將經(jīng)過上述步驟得出的、最合理的糾偏技術(shù)用于沉井下沉糾偏,謹(jǐn)慎、細(xì)致地進(jìn)行操作實現(xiàn)有效糾偏。
3.2? 鋼絲橫拉和頂推糾偏技術(shù)
結(jié)合實際施工情況與上述糾偏步驟可知,對沉井下沉過程中發(fā)生的偏斜進(jìn)行糾正時可采用多種技術(shù)。比如借助高壓水槍改變井外土體從而改善摩擦力實現(xiàn)糾偏的井外射水糾偏技術(shù)、借助人工或其它力量將高側(cè)土壤挖除從而實現(xiàn)糾偏的高側(cè)除土糾偏技術(shù)等等都是十分常見的沉井下沉糾偏技術(shù),這些技術(shù)在某些情況下可取得一定糾偏成效,但在某些時候,這些技術(shù)的糾偏成效并不明顯。故,下面將圍繞更為可靠的鋼絲橫拉和頂推糾偏技術(shù),從沉井下沉初期與終期入手,探究如何借助這兩項糾偏技術(shù)實現(xiàn)有效糾偏。
3.2.1? 沉井下沉初期,采用鋼絲橫拉糾偏技術(shù)進(jìn)行糾偏
一般來講,沉井入土不超過3m時為沉井下沉初期階段,若經(jīng)過測量、計算分析,確定沉井下沉初期最適合的糾偏技術(shù)為鋼絲橫拉糾偏技術(shù),鋼絲橫拉糾偏技術(shù)的原理為:采用鋼絲橫拉糾偏技術(shù)進(jìn)行沉井過程中下沉糾偏的主要原理是借助卷揚(yáng)機(jī)、滑車組、鋼纜等設(shè)備與設(shè)施,將拉力放大并施加到發(fā)生偏斜的沉井上,將偏斜的沉井拉回正確位置且偏斜角度不超出允許偏斜的范圍。在“拉”的這個過程中存在糾偏力矩,且糾偏力矩必須大于抵抗力矩,因為只有當(dāng)糾偏力矩大于抵抗力矩時,出現(xiàn)偏斜的沉井才會一點點挪回正確位置且偏斜角度不超過允許范圍。采用鋼絲橫拉糾偏技術(shù)時,糾偏工作主要包含兩大環(huán)節(jié):環(huán)節(jié)一,計算卷揚(yáng)機(jī)配置,該環(huán)節(jié)包括力學(xué)簡化、計算糾偏抵抗力矩、計算重力糾偏力矩、計算所需卷揚(yáng)機(jī)臺數(shù)、進(jìn)行卷揚(yáng)機(jī)布置與優(yōu)化等內(nèi)容,其中,在進(jìn)行卷揚(yáng)機(jī)布置與優(yōu)化時必須遵循相關(guān)布置原則,比如必須遵循“拉力集中”的原則,必須遵循“糾偏力矩必須大于抵抗力矩”的原則,在遵循布置原則的基礎(chǔ)上,選擇最科學(xué)、最經(jīng)濟(jì)的卷揚(yáng)機(jī)布置方案,并將該方案用于實際布置;環(huán)節(jié)二,糾偏施工,該環(huán)節(jié)其實就是動手操作,將糾偏方案進(jìn)行落實,在落實過程中需注意——在正式操作前要對現(xiàn)場操作設(shè)備進(jìn)行調(diào)試,調(diào)試完成后再開始正式進(jìn)行糾偏,若糾偏過程中發(fā)現(xiàn)只依靠鋼絲橫拉糾偏技術(shù)無法取得令人滿意的糾偏成效,可考慮將鋼絲橫拉技術(shù)與其他糾偏技術(shù)結(jié)合,共同用于沉井下沉糾偏,以取得更好糾偏成效。
3.2.2? 沉井下沉終期,采用千斤頂橫向頂推糾偏技術(shù)進(jìn)行糾偏
一般來講,沉井刃腳標(biāo)高到設(shè)計標(biāo)高的距離不超過2m 時為沉井下沉終期階段,若經(jīng)過測量、計算分析,確定沉井下沉初期最適合的糾偏技術(shù)為千斤頂橫向頂推糾偏技術(shù),此時糾偏工作主要有三個環(huán)節(jié):環(huán)節(jié)一,力學(xué)估算,這里需計算出糾偏抵抗力矩與糾偏力矩,然后再根據(jù)沉井下沉施工的具體情況選擇出合適的千斤頂,根據(jù)千斤頂規(guī)格確定在糾偏工作中應(yīng)當(dāng)采用幾臺千斤頂;環(huán)節(jié)二,施工布置,按照環(huán)節(jié)一得出的千斤頂臺數(shù)進(jìn)行布置,令千斤頂對稱布置于偏低一側(cè),除此外,為令千斤頂發(fā)力還要在千斤頂后設(shè)置后靠,一般來講,千斤頂后靠為符合操作需求的厚實鋼板;環(huán)節(jié)三,糾偏施工,該環(huán)節(jié)的操作需要循序漸進(jìn)、環(huán)環(huán)相扣慢慢完成糾偏達(dá),具體來講就是在實際操作時,主要操作內(nèi)容有三個,操作內(nèi)容一,對偏高一側(cè)井壁外圍土壤進(jìn)行適當(dāng)挖除,內(nèi)容二,對偏高一側(cè)刃腳旁的土體進(jìn)行挖除,內(nèi)容三,千斤頂頂進(jìn),其中,內(nèi)容二和內(nèi)容三要循環(huán)往復(fù)進(jìn)行操作,直到達(dá)到預(yù)期糾偏效果為止。
4? 結(jié)語
綜上所述,由于沉井施工較為常見且具有節(jié)約用地等多種優(yōu)勢,故對于沉井下沉過程中出現(xiàn)的、可影響整體施工質(zhì)量的偏斜現(xiàn)象,相關(guān)人等必須引起重視,通過提前進(jìn)行針對性預(yù)防以及在下沉初期、下沉終期采取糾偏技術(shù)進(jìn)行偏移糾正等方法,控制沉井下沉過程中的偏斜現(xiàn)象,令偏斜不超過允許范圍,從而保證沉井下沉施工質(zhì)量,進(jìn)而保證整體工程的質(zhì)量。
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