Thinking of Assembling Open Caisson Technology to Solve the Problem of Sharing Bicycle Parking
朱厚正 ZHU Hou-zheng；王丽 WANG Li
（武汉工程大学土木工程与建筑学院，武汉 430073）
（School of Civil Engineering and Architecture，Wuhan Institute of Technology，Wuhan 430073，China）
摘要：随着城镇化发展，因为规划的局限、市区土地和道路资源紧张等原因，共享单车随意停放、各类损坏有目共睹。本文从预制装配式沉井施工技术出发，分析采用模块的预制、吊运和拼装工艺给共享单车建造专门的车库。同时讨论了沉井下沉常见问题和解决措施。
Abstract: With the development of urbanization, due to the limitations of planning, urban land and road resources shortage and other reasons, sharing bicycles parked at will, all kinds of damage is obvious. Starting from the construction technology of prefabricated assembly caisson, this paper analyzes the prefabrication, lifting and assembling technology of modules to build a special garage for shared bicycles. At the same time, common problems and solutions of sinking caisson are discussed.
关键词：沉井施工技术；预制拼装；问题措施；共享单车；车库
Key words: open caisson construction technology；precast assembly；problem measures；shared bicycle；garage
中图分类号：U445.55+7 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）36-0175-02
1 我国共享单车停放存在的问题
近几年，以OFO、摩拜等为首的共享单车企业如雨后春笋般地出现在人民群众的生活当中。共享单车的出现让居民日常出行更加方便、快捷还锻炼了身体，减少空气污染，更提倡人们过一种健康、环保的低碳生活方式。然而，共享单车的弊端随处可见，最明显的就是乱停乱放，还有倾倒在地上和无法正常使用甚至人为损坏的单车，个别城市还出现了令人愤怒的共享单车坟场，这些坏处不仅占用寸土寸金的城镇土地和道路资源，而且给城市交通和市容市貌带来不良影响。
共享单车的用户和数量等指标达到一定规模是它能服务社会的基本条件：企业及服务者在特定地点，如学校医院和重要商圈、主要地铁站、写字楼和大型小区出入口附近大量投放。但现实是许多城市采取措施在上述位置附近的人行道或非机动车道上划出一大片公共停取区域，但这终究只是露天停放，几乎没有任何保护措施，还是易受天气、地形和地理位置等环境因素影响，给本就拥堵的城市交通和环境雪上加霜。例如杭州市拥有的共享单车总数量超过20万辆，但没有系统化的管理再引发公众热议。
由此，政府和企业可以合作通过借助市政公用工程的沉井施工技术给共享单车共建一个温暖的家，来减轻随意停放等负面现象造成的共享单车损坏和运维成本的增加，把共享单车易受环境的不利影响降低。
2 沉井施工技术的实例启示
日本东京等大城市非常拥堵，如此弹丸之地自行车自然成为很多人出行的首选，目前日本东京、名古屋等地已建成且投入使用自行车自动停取车库，一般建在街道地下11米位置，直径8米多，可以交错容纳200多辆自行车，停取一般要8秒最多13秒。
天津市拥有国内首个共享单车智能存取系统，既适用于共享单车也适合私人自行车。共有6层放置架，按照就近原则通过机械手抓取和上下传送导轨自动放置自行车，全过程不到几秒。
这些方案优点如高效减少占地，随时扫码或刷卡快速停取，尤其适合建在学校医院、重点商圈和地铁站等人流密集地区。引入沉井施工技术优点首先是基础埋深相对较大，结构整体性好、刚度大且拓展了承载面积，增强井壁的稳定性。其次是自身兼有围护作用故无需另设支撑，隔水性好易于挡土挡水。最后，经济性和社会性效益好，不仅造价低且施工影响范围较小。这也给解决共享单车整夜无人看管、恶劣天气造成其成片倒在地上的问题提供一种解决途径。
3 沉井施工技术要点分析
3.1 沉井准备工作
3.1.1 基坑和垫层施工
根据施工方案确定现场平面布置、基坑开挖深度及放坡高度、坡度和防护等要求，确定沉井中心桩和轴线控制桩。由于施工地处闹市，为防止地下水下降和地面塌陷等对周边环境影响，特别地要采取观测措施对临近的建（构）筑物进行沉降和位移监测。此外还要保证地下水位在坑底0.5m以下。
刃脚下砂垫层的选用，常用的有垫木或素混凝土。垫木的施工要点有：刃脚底面在同一水平面上符合起沉标高要求，平面布置均匀对称，每根垫木的长度中心应与刃脚底面中心线重合。
3.1.2 设置交通导行方案
设置围挡和交通导行标牌，占道获相关部门审批。
3.2 沉井制作
3.2.1 模块预制及运输
采用预制装配式模块即垂直方向上分层，水平方向上分块的施工方法。在预制厂集中预制底层刃脚块和上部标准块两大模块，每层根据需要拆分成若干块。尤其使用定型钢模让预制模块内外侧墙保持中空以减轻自重方便吊运，节约成本。同时编制运输方案，采用专车运输到现场。
3.2.2 吊装施工
吊装施工前应编制专项方案，验算吊车安全性，做好技术安全交底工作等。刃脚块吊装到指定位置后采取加固措施，待其下沉到位稳定后方可吊装标准块。
3.2.3 拼装和预应力施工
内外侧墙的内部空腔以及刃脚层和标准层之间应符合：①钢筋。采用绑扎和连续焊接现浇带钢筋。②模板。承载力（强度）、刚度和稳定性符合设计要求。③混凝土。应对称、均匀、连续浇筑。强度不低于C40，塌落度符合要求。④预应力筋张拉。主要工序依次为穿筋、张拉、压浆、封锚。⑤止水带安装。一般设置钢板止水带。工艺为沿井壁中心线安装固定，先将表面凿毛并清理干净，再铺3～5cm厚的同等级水泥砂浆并及时浇筑混凝土。
3.3 沉井下沉
根据需要选择：①排水下沉。连续排水保持下沉和终沉坑底的稳定。②不排水下沉。内部水位符合设计要求，尤其注意要设置泥浆池把泥浆置换后的废弃土和泥浆收集处理，严禁随意排放。
3.4 下沉控制和监测
原则是在动态下沉中随时开挖随时监测纠偏。如四周减荷，还有每班组作业前沿沉井外墙选4个对称点至少测一次高程和轴线，做好始末标记并记录。
3.5 沉井封底
根据相关勘察和设计资料采取干封底或水下封底，沉至设计标高后，人工配合清理井底和土方。及时浇筑封底混凝土，避免坑底土体暴露时间过长。同时做好抗浮稳定性验算和应对措施。
4 沉井施工常见问题和解决措施
4.1 下沉困难
这指下沉系数小于1.0即向下主动合力小于所受的全部阻力。一般可采取一种或多种助沉措施如触变泥浆套、空气幕法，必要时还可采用爆破方法开挖下沉。
4.2 突沉
下沉时，随着内部不断大量挖土，沉井几乎不动，而在某一时刻很短的时间里又突然急剧下沉数米。其解决思路是避免井壁产生静摩擦力或降低井壁摩擦力，如采用触变泥浆套和外壁阶梯形，设专人在井壁外灌黄砂等措施降低摩擦力。
4.3 倾斜
井体倾斜应及时纠偏，使井壁四周高差在限定值内。井内挖土应均匀、对称、分层开挖，尤其注意不要扰动刃脚底部的土体，同时加强监控量测。若出现倾斜则校正措施包括井内偏出土或井外射水等。
4.4 接高不稳定
这是地基承载力小于上部荷载而导致边接高边下沉的现象。这种前次下沉后续接高施工应提前验算接高后的稳定系数。
4.5 超沉
沉井已沉到设计标高，然而还在继续下沉的情况。应查阅勘察土质资料，做到在施工前对土体进行加固处理。距设计标高2m时应控制刃脚底面高差和下沉速度，同时设置一定的预留量方便下沉控制。
4.6 封底后上浮
封底后，因为底板的封底混凝土和井身形成闭合连续的整体构筑物，其所受的浮力大大增加，所以可能导致井体上浮。故应验算封底后的抗浮稳定性。若验算不符合要求，则也可以通过降低地下水位或采用水下封底等措施。
5 结论和展望
沉井施工技术结合预制装配式技术用于建造共享单车车库，优势有：
①使各个模块生产工厂化、标准化，提高了施工质量和效率，缩短工期。
②预制模块采用中空形式，质量轻，方便运输吊装，降低成本。
③拼装保证结构整体性从而增强抗剪力和防渗性能。
④适合在市区内施工，减少施工场地空间占有率，有利于安全文明施工。
总之，建成后能有效防止共享单车乱停乱放、日晒雨淋和各种损坏等问题且方便运维管理。可见预制装配式沉井施工技术应用于解决城市共享单车停放问题的土建施工是可行的。
内部的机械抓手和传送导轨等机电设备安装工程可以引入BIM软件进行可视化分析、碰撞检查等协调性分析和存取、刷卡收费等控制系统一体化模拟，这还有待进一步研究。
参考文献：
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[3]王原宏.市政工程沉井施工相关问题分析[J].建筑技术开发，2018，45（4）. |
