雨水管网维修工程沉井施工及其管理探析

摘  要：随着城市化进程加快，雨水管网的运行与维护面临着老化和破损问题，影响排水能力并加剧城市内涝。传统开挖维修方式对交通与环境干扰较大，难以满足现代城市需求。沉井施工技术凭借施工影响小、效率高等优势，在雨水管网维修中得到广泛应用。本文结合汶河南路雨水管网维修工程，系统探讨沉井施工工艺、质量管理及优化措施，为类似工程提供参考。

关键词：雨水管网；沉井施工；施工管理

一、工程概况

本工程为扬州市广陵区汶河街道汶河南路（甘泉路至南通西路段）雨水管网维修项目，主要针对雨季积水问题进行改造。施工范围全长约500米，路宽34米，现状为沥青混凝土路面。东侧非机动车道拟新建直径600至1000毫米的雨水主管道，并铺设横向过路直径450毫米的雨水管道，用于收集道路表面雨水。低洼路段将加密雨水口，并改造现有无污水接入的雨水箅；如有污水接入，则更换为封闭井盖以优化排水系统。

施工方案采用沉井工艺。设计针对南通西路段Y1至Y2段的DN1350雨水管道，采用沉井施工技术完成地下结构。施工井底高程为0.00米，现场地势呈南高北低，地面标高为7.83米至9.26米，管道覆土埋深介于3.5米至6.2米之间。

二、沉井施工工艺

根据设计要求，沉井施工将分两次完成混凝土的浇筑与下沉过程。结合现场条件，施工采用原地浅基坑开挖方案，在基坑内进行沉井的混凝土现浇作业。

1. 工艺流程

沉井施工按照标准化流程逐步推进，包括基坑开挖、混凝土浇筑、下沉作业和后续处理等环节，确保施工质量与效率。具体流程详见图1。

图1 沉井施工工艺流程

2. 施工准备与测量放线

在施工准备阶段，需要对现场条件进行全面调查，获取详细的地形、地貌、交通运输以及供水、供电和排水条件等资料。施工团队还需掌握施工范围内所有地上、地下建筑物和构筑物的位置、标高及结构形式。施工设计图中涉及的地质和水文数据，以及气象条件也需提前收集。

测量放线环节以自动安平水准仪和全站仪为主要工具，建立控制网并完成基准点的引测工作。测量人员按照施工图纸对场地内的工作井及施工区域进行定位放线，确保误差控制在规范范围内。现场设立固定护桩以保护重要控制点，避免施工中发生位移。所有测量数据和放线结果均需详细记录，并报送监理工程师审核。

3. 基坑开挖与刃脚垫层施工

基坑开挖前，需对边线位置进行精确测量，并由监理工程师核准后开始操作。挖掘工作采用1立方米反铲挖掘机配合人工进行，基坑平面尺寸比沉井刃脚外壁每侧扩大2米，以留出操作空间。开挖过程中，基坑边坡按照设计要求保持1:1坡度，以保证土体稳定性。

基底施工按照设计规定铺设15厘米厚的中粗砂垫层，经过夯实处理后浇筑C20素混凝土垫层，作为沉井刃脚的承载基础。垫层的表面平整度通过测量设备反复检测，施工完成后提交监理工程师检查。此阶段作业为后续沉井施工提供稳定基础，直接影响沉井的沉降和垂直度。

4. 模板支设与钢筋绑扎

模板支设分为内模和外模，采用组合木模和钢管支架进行施工。内模通过竖向和横向分节支设，竖向围檩使用80mm×60mm方木，横向围檩采用双拼φ48mm×3.5mm钢管，水平间距500mm。外模在施工时会受到混凝土浇筑的侧向压力，因此增加对拉螺杆，每隔500mm设一组，并在螺杆处焊接止水钢片，防止渗漏。模板支架底部需铺设10厘米宽木垫板，脚手架采用“回”字形或多边形搭设方式，支架与井壁保持独立，防止因混凝土振捣引发位移。

钢筋绑扎时严格按照设计图纸进行，钢筋表面洁净、平直，无弯曲现象。钢筋接头错开布置，主钢筋采用对焊，接头焊缝经过检验合格后方可使用。绑扎时按照21号铁丝固定交叉点，并在钢筋与模板之间布置水泥砂浆垫块，保证保护层厚度。钢筋绑扎完成后需进行隐蔽工程验收，经监理工程师确认后进入下一工序。

5. 混凝土浇筑与养护

混凝土浇筑前，模板和钢筋的安装需通过监理验收，确保预埋件和管线的布置准确无误。商品混凝土采用泵送工艺，输送管软管末端放入浇筑区域2米以内，防止离析。浇筑过程中，使用插入式振捣器均匀振捣，振捣棒不得接触钢筋，防止振捣不匀或过密。每次浇筑厚度控制在规范范围内，避免模板受力过大。

养护阶段应在浇筑完成后立即覆盖湿润材料，并保持混凝土表面湿润至少7天。养护期间禁止在混凝土表面进行加压、冲击等操作。拆模时间一般控制在浇筑后48小时内，拆模顺序为先上后下，小心操作以防损坏混凝土表面。若遇高温或低温天气，调整养护方式以适应环境条件。

6. 沉井下沉与纠偏措施

沉井下沉采用人工配合小型挖机在井内清理土方，土方通过吊斗运出，整个过程由专人指挥操作。挖土顺序以中间低、四周高为原则，每次挖土控制在20厘米以内，避免深锅底现象导致沉井突沉或倾斜。在刃脚接近设计标高1.5米时，逐步放缓下沉速度，并预留0.5至1米自沉高度。

偏斜纠正采用挖土、射水和加载三种方式。挖土纠偏通过调整刃脚周围土体的高差实现井体平衡；射水纠偏减小偏斜侧土体的阻力；加载纠偏则在井体高侧增加荷载以加速下沉。整个下沉过程中，每班至少测量三次标高，倾斜位移观测频率根据沉井状态动态调整，确保下沉控制在设计要求范围内。最终，沉井接近设计标高时进行封底施工，以实现稳固固定。

三、沉井施工中的质量管理措施

1. 外壁粗糙、鼓胀

外壁粗糙、鼓胀通常出现在混凝土脱模后，表现为表面粗糙、尺寸不准或局部鼓胀。产生的原因包括模板表面粗糙或未清理干净，木模板未湿润或钢模板脱模剂涂刷不均，导致混凝土表层脱落。此外，模板拼缝不严密会造成漏浆，混凝土振捣不实或振捣过度也可能引发鼓胀。预防时需清理模板表面，木模板浇筑前浇水湿润，钢模板均匀涂脱模剂。模板接缝需密封，支撑稳固，并对地基进行加固和排水。治理时，将粗糙部分用水刷洗湿润后，用素水泥浆或1:3水泥砂浆抹光；鼓胀部位需凿去并修复。

2. 井筒裂缝

裂缝一般表现为纵向或水平裂纹，多见于隔墙、预留孔四角等处。裂缝的产生可能由地基不均匀沉降、垫木间距过大或拆除垫木不当引起。其他原因还包括荷载分布不均、洞口截面削弱导致应力集中，以及温度变化引起的收缩裂缝。预防裂缝需要均匀加固地基，合理设置垫木间距，并在洞口四角配置附加钢筋。治理时，表面裂缝可涂环氧胶泥，深裂缝可通过灌浆修补。对于较小裂缝，进行表面处理即可。

3. 井筒歪斜

井筒歪斜表现为筒体偏离垂直方向，影响下沉操作。常见原因包括地基软硬不均、制作高度过大重心不稳，以及模板安装不垂直。拆除刃脚垫木未分区对称进行也可能引发歪斜。预防措施包括地基夯实加固、控制一次浇筑高度在5米以内、准确安装模板和钢筋。垫木拆除后，刃脚下需及时回填砂砾并夯实。治理时，通过调整刃脚挖土量纠偏，即在高处多挖、低处少挖来恢复垂直度。

4. 下沉过快

下沉过快可能出现于软弱土层，或者因长期抽水导致摩阻力降低。土体液化也会引发这种问题。施工中，调整挖土顺序和深度可以有效控制下沉速度；改用不排水法并填粗糙材料于井外增加摩阻力也有助于稳定下沉。治理措施包括在沉井外侧虚坑填充碎石，使用木垛支撑垫架以减缓下沉速度。

5. 下沉过慢

下沉过慢通常因沉井自重不足、井壁表面粗糙导致摩阻力增加，或者正面阻力过大引起。遇到障碍物或侧压力过高也可能停沉。施工中，沉井应按照设计标准制作，表面保持平整光滑，减少摩阻力。在软粘性土层下沉时，避免长时间停工以防土体增压。治理时，通过射水减少摩阻力，或者在井筒上部增加荷载。刃脚土体分段均匀挖除，结合振动设备操作，可以进一步优化下沉效果。

四、结束语

通过对沉井施工工艺的研究与分析，可以看出，合理的施工流程与有效的质量管理是确保雨水管网维修工程顺利进行的重要保障。在实际操作中，模板支设、钢筋绑扎、混凝土浇筑和沉井下沉等环节需要严格执行规范，并采取针对性的预防和治理措施，以应对可能出现的质量问题。

参考文献

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[2] 王崇.沉井技术施工要点以及常见问题的处理[J].工程机械与维修,2022,(05):240-242.