经验交流：四大沉井施工技术

一、排水法下沉
20世纪60年代以前，市政工程中，凡是用地和环境条件有限或埋深较大的地下构筑物，基本都是采用排水下沉的沉井施工。井底多为人工挖掘，卷扬机提升。由于缺乏控制沉井顺利下沉的具体技术措施，沉井突然下沉、局部下沉、超沉和周围地面塌陷时有发生。为解决这些问题，从20世纪60年代开始，采用触变性泥浆填充井周边边脚以上空空隙，并采取分层均匀开挖、严格控制沉井下沉速度和“锅底”开挖深度、设置框架底梁等措施，防止边脚处土体出现较大滑动面积，使沉井能够顺利下沉，提高了下沉精度和控制井周边地面沉降的可靠性。
从20世纪80年代开始，随着地基加固新技术的发展，在靠近建筑物的沉井施工中，预先对井周围和井底的土体进行加固，使沉井下沉不会对周围建筑物造成影响。1986年设计要求宜川路泵站排水下沉深度为11.65米时，泵站靠近苏州河护岸墙，两侧有厂房等建筑，沉井要穿过含水砂质土层。为确保安全，在沉井周围布设井点，并在井点周围设置旋喷桩止水帷幕，帷幕内降水，帷幕外灌溉，有效控制了周边厂房和苏州河护岸的沉降和开裂。
二。不排水法下沉
1961年，在隧道试验工程董家渡通风井施工过程中，预筑了一个深24.6米的沉井。考虑到用排水下沉法将沉箱下沉到一定深度后，井内外的土压力差会使井底土体失稳隆起，如果沉箱继续下沉，井底下的粘性土层就无法抵抗其下方砂层中承压水的压力。因此，采用排水下沉法将沉箱下沉至16m深度后，第一次采用不排水法下沉，用抓斗在水中挖沉箱，继续下沉到位。1965年地铁试验工程中的02号竖井，1965年至1967年的打浦路隧道1号、3号、4号竖井工程，均采用先沉有排水、后沉无排水的施工方法，并在工程实践中积累了技术资料和经验。20世纪80年代以后，不排水沉井施工技术不仅能使沉井顺利下沉到位，还能有效控制井周地面沉降。
三。不排水钻吸下沉
1984年，结合延安东路隧道2号风井宽24.3米、长28.2米、深33.6米的沉井施工，研制了钻吸机，开发了钻吸下沉新工艺和沉井刃脚挤土顺利下沉成套技术。每台钻吸机由两台带水枪刀盘的GEQ-1250A潜水电钻和一台QAPS潜水砂泵组成，挖掘方便，下沉平稳，能控制井周围地面沉降。2号井下沉后的倾斜率仅为0.8%，距井周边13米处地面下沉11毫米。此后，在市南电缆穿越隧道浦东、浦西两个沉井和吴泾热电厂取水口盾构工作井施工中应用，效果良好。
1990年，在江湾东泵站工程中，用小型钻吸机沿井内壁挖成沟槽，并用泥浆保护沟槽。沉箱下沉到位后，井壁外侧的泥浆被置换固化，使沉箱达到稳定要求，然后开挖井内土，浇筑内部结构。沉井周围地面沉降在10毫米以内。这个过程叫做中央岛下沉法。
四。连续沉井法
1966年至1969年，在浦东、浦西的打浦路隧道矩形断面施工中，针对埋深7-10.6米的断面，发展了连续沉井施工技术，连续沉入24个沉井(浦东17个，浦西7个)。为控制每个沉井因两端压力不对称而产生的位移和挠度，采用间隔下沉的方法，并采取在井底设置框架、底梁和空缺口填砂或触变性泥浆、井点降水疏干地层等措施。采用本发明，可以使井外壁的土层减少摩擦，防止坍塌，叶片根部的土不会滑动和隆起，从而使每个沉井都能顺利下沉到设计要求的深度。1975年，上海石化总厂排水管道工程也采用了连续沉井法。