节段式沉井自动压沉施工关键技术研究?

长江、沙瑚水环境提升工程位于湖北省武汉市，该工程是为了提高老城区截流倍数，消除长江沿岸的旱季排口，减少入江入湖污染的重大民生工程。

污水通道全长约5.78公里，其中沙瑚公园段通道长约3.29公里，设计为直径3.5米的隧道，采用顶管法施工，其中包含大型沉井4座，尤其是W2管井紧邻沙湖大桥和高层住宅小区，施工难度大，周边沉降要求高。

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技术背景

目前，沉井施工多依靠集体自重下沉，不仅工期长，而且常遇到井体倾斜，扭转、不沉，突沉、超沉，以及周边严重沉降甚至塌陷等问题。

针对上述问题，中铁上海工程局集团有限公司进行立项攻关，研究开发了沉井新技术，首次提出了节段式沉井自动压沉施工施工概念，即将井筒分为1.5米高的标准节段，构筑一节下沉一节，并采用自动化的地锚式液压装置主动加压促沉，该技术将节段式沉井工艺与地锚式压沉工艺有机结合，在行业内属于首创。

施工工艺

针对标准节段之间的钢筋连接，施工缝止水，预留洞口构造等问题， 竖向钢筋采用直螺纹连接，施工缝采用两道凹槽加止水条复合之水，洞口采用钢套环预留，并分节浇筑。

为了标准化施工，开发了两种专用的定型化轻量模板体系，模板重量轻，便于操作，弧度可根据需要调节，通用性强，采用外斜撑加内悬臂式支撑体系，无需穿墙拉杆，降低了井筒结构渗漏风险。

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悬臂支撑结构牢固，安全性高，加压系统按照定型化、标准化、模块化理念设计，根据工程条件组合使用，加压单元按1000千牛标准设计，简化了反力地锚锚固装置和钢反力架的设计。

采用专利技术的内藏式加长杆液压油缸，有效的降低了加压装置高度， 便于取土机械作业。通过反力形式的多样化研究，形成的重力式和组合式的反力形式，根据工程地质灵活选择。

组合式中的锚桩可采用微型桩，钻孔灌注桩，SMW桩等多种形式。压沉系统包含了液压，机械、电气等多种设备。关系复杂，各单元分散，进而研制了自动化控制系统，实现了自动化施工。

系统依据预设参数，自动调节系统流量，控制加压速度，纠正偏斜，匹配取土速度。该技术还具有基础处理简单，投入周转材料和劳动力少，可在低净空环境中作业等特点。

项目意义

目前，节段式沉井自动压沉施工技术已取得专利6项，其中发明专利2项，形成工法1项，并在武汉、镇江、太原等地，大直径顶管工程中推广应用。

已完成大型沉井15座，沉井结构综合功效为0.5m/d，总工期缩短近1/3。沉井周边沉降控制小于20毫米，取得了显著的社会经济效益，节段式沉井自动压城施工技术不改变沉井结构设计，为沉井的施工开拓了新的局面。