近年來，為提高城市地下空間利用率，緩解老城區停車困難的問題，地下筒倉式停車庫的建設逐漸增多。地下筒倉式停車庫的修建多采用人工或人工操作機械開挖的傳統沉井工法，沉井下沉姿態不可控，會對施工人員帶來安全隱患。同時，傳統沉井工法的工作效率和經濟性較差，隨著未來城市地下空間開發速度的提升，傳統沉井工法已不能滿足工程建設的需求。因此，急需開展姿態可控式沉井施工技術的相關研究，以保證沉井施工安全、提高沉井施工速度。針對姿態可控式沉井施工技術的研究，國外開展較早，主要為日本鴻池的SOCS工法以及德國海瑞克VSM豎井掘進機的配套施工技術，兩種技術分別通過在沉井井口處安裝壓入和提吊設備來控制沉井下沉過程。國內對該項技術的研究起步較晚，廈門海滄城建集團首次在國內嘗試修建預制裝配沉井式智能停車庫，但施工工法依然選取傳統沉井工法，沉井下沉姿態不可控。然而，沉井式停車庫的開挖直徑一般較大（10?m以上），如若沉井姿態不可控，將會對沉井施工造成很大的困難。該技術依靠穿芯式液壓缸提吊沉井井壁，在下放過程中不斷監控調整井壁姿態，實現了沉井可控式下沉。這對于打破國外技術壟斷、提高工程安全性、減少工程建設時間等均具有重要意義。1?姿態可控式沉井裝備姿態可控式沉井裝備為一套井壁下放系統，主要由穿芯式液壓缸、液壓泵站、鋼絞線、無動力式鋼絞線放線盤、傾斜傳感器和控制系統組成（圖1）。6個穿芯式液壓缸的提吊總能力為350?t，油缸行程400?mm，系統功率90?kW。（a）（b）圖1?姿態可控式沉井裝備示意（a）平面布置示意；（b）立面布置示意穿芯式液壓缸置于沉井井口處，每個液壓缸附近配套1個液壓泵站與1個鋼絞線放線盤，所有液壓缸由1套控制系統統一控制。液壓缸上下各安裝1個自動工具錨，用于井壁下放時根據需要輪流錨固鋼絞線完成井壁下放工作。在井壁下放過程及停止時始終有一個工具錨處于鎖緊狀態，保證井壁下放工作的安全。多根鋼絞線穿過自動工具錨、穿芯式液壓缸后與沉井井壁最下部的刃腳相連，用于提吊沉井結構的重量，實現沉井的姿態可控式下沉。鋼絞線與沉井刃腳的連接必須采用專門的錨板鎖緊，為了使每組液壓缸的各根鋼絞線在使用時應力水平相當，需在鋼絞線與沉井刃腳錨固后進行預緊工作。鋼絞線隨井壁進入已開挖的豎井中，施工完成后留在井內，不再回收利用。傾斜傳感器安置于沉井刃腳處，用于檢測沉井井壁下放時的姿態，同時控制各油缸的下放速度、調整沉井姿態。該套裝備設計緊湊、輕便，方便城市運輸和快速安裝，能適應城市地下空間狹小的施工場地和復雜的道路條件，可實現城市豎井的安全、快速施工和低成本建造。2?姿態可控式沉井技術及其應用2.1?姿態可控式沉井技術2.1.1?工藝流程施工整體工藝流程為：基坑開挖→鎖口制作→刃腳制作→井壁下放系統安裝→提吊鋼絞線穿束錨固→豎井開挖、出土→井壁制作與下沉、觸變泥漿同步注漿→置換泥漿，注漿固井。2.1.2?施工關鍵技術（1）鎖口制作。鎖口需預留提吊鋼絞線孔道、預埋鋼絞線導向鋼板和千斤頂地腳螺栓。鎖口中的預埋件應根據千斤頂的設計位置準確定位。提吊鋼絞線孔道可采用木盒或鋼框制作，鋼絞線導向鋼板應采用弧形鋼板制作。地腳螺栓的型號、位置、數量應嚴格按照設計選用。（2）刃腳制作。刃腳可分段制作，首段制作時，由于未與井壁下放系統相連接，首段刃腳的自重由其下墊層與下臥層土體直接承擔。因此，首段刃腳的高度直接決定了其下墊層的厚度以及對下臥層土體承載力的要求。從刃腳制作的技術性和經濟性來說，一般要求制作高度不宜超過6?m。同時，若刃腳高度太小，穿束錨固后井壁下放系統則無法進行提吊和下放操作，因此要求刃腳制作高度不小于3?m。同時刃腳鋼絞線孔道和儲漿臺階處須做好止漿措施防止泥漿滲漏。（3）井壁下沉。每次井壁下沉前，應檢查鋼絞線的出線位置是否一致，刃腳底部鋼絞線是否拉緊，井壁結構是否傾斜，以避免發生意外。2.2?姿態可控式沉井施工試驗為確定姿態可控式沉井技術的可行性，檢驗井壁下放系統與沉井工法能否良好配合，開展城市地下空間姿態可控式沉井施工試驗。2.2.1?試驗工程概況試驗工程位于成都市成華區青龍路527號，施工現場如圖2所示。場地地表以下依次為10?m左右粘土層、1.0~1.5?m含卵石粘土層和下覆風化泥巖層。場地內及附近無豐富地表水存在，地下水以上層滯水和基巖裂隙水為主。圖2?施工現場實景2.2.2?試驗井設計方案試驗井分為鎖口、井壁、刃腳三部分。鎖口為環形現澆鋼筋混凝土結構（圖3），作為井壁下放設備的基座，同時起到加強豎井井口的作用。

（a）

（b）圖3?鎖口結構示意（a）鎖口平面；（b）鎖口1–1剖面具體尺寸為：鎖口頂板外直徑12.44?m，內直徑9.5?m，厚度0.2?m，油缸下加厚為1.0?m；鎖口頂板下為側板，于油缸處加厚。鎖口頂板環向雙層配筋，選取HRB?400，直徑20?mm，間距250?mm；箍筋選用HPB?300，直徑8?mm，間距250?mm。井壁為環形現澆鋼筋混凝土結構，高11.5?m，外直徑9.2?m，內直徑8.5?m。井壁內外側對稱配筋，具體方案為：環向鋼筋選取HRB?400，直徑20?mm，間距200?mm；豎向鋼筋選取HRB?400，直徑16?mm，間距200?mm。井壁結構如圖4所示。圖4?井壁結構示意刃腳為環形現澆鋼筋混凝土結構如圖5所示，高3.5?m，刃腳頂部外直徑9.2?m，內直徑8.5?m。底部刃腳為尖刃腳，帶鋼板。外壁面設儲漿臺階，高0.97?m，寬0.15?m，則臺階處外直徑9.5?m，內直徑8.5?m。圖5?刃腳結構示意在刃腳內部沿圓周均勻設置12個孔徑為50?mm的注漿孔，用以注入潤滑泥漿和固井水泥砂漿。為防止觸變泥漿套中的泥漿沿刃腳與巖土體縫隙間漏失，在刃腳臺階處設置橡膠阻漏帶。為方便豎井結構與井壁下放系統的連接，沿刃腳圓周方向均勻設置6處鋼絞線孔道。孔道一端在刃腳臺階頂部開口，另一端與刃腳斜面凹槽連通。刃腳內外側對稱配筋，具體方案為：豎向鋼筋選取HRB?400，直徑16?mm，間距200?mm；環向鋼筋選取HRB?400，直徑20?mm，間距200?mm。2.2.3?試驗結果分析試驗完成共用時62?d，其中井壁下放系統的安裝用時3?d，井壁平均下沉速度為1?m/d。試驗期間，在井壁澆筑至3.5?m時，進行一次提升測試，沉井結構整體提升了80?cm，提升過程中，6臺千斤頂同步差小于1?mm。下放試驗共進行15次，每次平均下放約60?cm，下放過程中6臺千斤頂同步差小于2?mm，單臺千斤頂最大提升力為900?kN。每次下放開始前和結束后，若傾斜傳感器顯示的井壁傾斜度大于0.1°，需對井壁進行糾偏。在整個試驗過程中，總共進行了6次糾偏。其中，井壁最大傾斜角度為0.25°，通過糾偏操作，成功實現了井壁調平。由施工試驗可知，井壁下放系統安全、平穩、可控，與傳統沉井工法能夠良好配合。姿態可控式沉井技術安全可行。3?效益分析3.1?技術效益本工法在傳統沉井工法的基礎上對沉井結構姿態控制技術進行了優化和創新，采用可控式沉井下放技術，通過對下沉速度、行程、傾斜度的精確控制，有效預防了沉井施工中常見的突發問題，如下沉過快、突沉、傾斜、超沉等，極大保障了施工人員的人身安全和工程質量。同時，省去了后期糾偏等工序，縮短施工工期。并且本工法地層適應性廣，不受地下水影響，可滿足多種環境下的施工作業需求，具有設備占地小、施工噪聲小及對城市環境影響小等優點，降低了由施工引起的在交通管制、環境修復等方面的人力、物力投入。此外，本工法采用的設備體積小、重量輕，方便模塊化拆卸運輸，可在城市主城區等對施工環境要求較高的場地使用，減小了施工難度。3.2?經濟效益硬質土層地區，如成都的硬塑粘土、卵石土及強風化泥巖層等，其摩阻力較大、承載力較高。在這樣的巖土層中使用傳統沉井工法施工將面臨下沉、切土困難等問題。因此，硬質土層地區較常使用的施工方法為基坑大開挖+順作井壁結構，但該工法臨時基坑支護工程量大、造價高、工期長。本工法采用的井壁下放系統及壁后潤滑技術能有效克服沉井在硬質土層中的施工問題，使得沉井工藝在此種巖土層中能夠順利實施。本工法較傳統施工方法，本工法可節省工期約30%，節約工程成本約35%。4?結束語姿態可控式沉井施工技術依靠穿芯式液壓缸提吊沉井井壁，在下放過程中不斷監控調整井壁姿態，實現了沉井可控式下沉。沉井施工試驗采用井壁下放系統對沉井進行了提升、下放和糾偏試驗。提升試驗時，千斤頂同