城市排水泵站工程中粉质粘土层地段的沉井施工技术

城市排水泵站工程中粉质粘土层地段的沉井施工技术

桑梓鑫

中国水利水电第八工程局有限公司湖南长沙410000

摘要：本文主要对污水池深井的制作、开挖、封底等主要施工方法及流程进行了详细的介绍，并且以某净水厂的排水泵为实例，对施工安全中的措施进行了加强，进而满足工程质量所需求的设计规范。

关键词：沉井施工；施工安全；沉井制作；沉井开挖

在土层中，对地下建筑物进行修筑的其中一种做法便是深井施工，它以前多见于重型工业建筑物或者桥梁的墩台施工之中，现在，地下沉淀池以及各类泵房施工中也逐渐出现了它的身影，它的应用越来越广泛，深受地下建筑物施工单位的喜爱。在地下建筑时，施工方经常将造价较为低廉的深井施工投入使用；在地面上，将深井施工主体部分的混凝土进行灌注，它的优点表现在整体拥有较大的刚度，且与明挖法比较来看，邻近的建筑物会免受其害。所以，深井施工在各种不利的现实条件下不失为一种很好的施工方式。

1沉井构造

第一是处于深井壁最底端的刃脚，而水平支撑刃脚的面便是刃脚踏面。踏面的宽度一般保持15到60厘米之间，其调整的依据是地层的软硬度。将刃脚的两边设计成直角梯形的形状，用来加快散土下沉的速度，它的倾斜度一般保持在45度以上。

第二是深井的关键部分--井壁。它的厚度一般保持在0.4米到1.2米之间不等，主要的确定因素包括深井结构所需的刚度与强度和自然条件的深井的下沉速度等三部分。

第三是深井中的隔墙。为了使深井更好的投入使用以及根据结构所需，多条纵横的隔墙便设置在大型的深井之中，它主要用来防止深井在下沉过程中出现扭曲变形，用来增强深井的刚度，缓解外力对深井壁的受力跨度。

第四，上下横梁以及壁柱的设计。在施工操作或者是在使用时，多条纵横墙的出现严重影响了施工进度，且使用起来也极不方便，那么壁柱或者横梁便将其取而代之，它们的投入使用缓解了底板和井壁的计算跨度，方便分隔封底，且对深井的整体刚度起到加强的效果。

最后一个便是由钢筋混凝土灌注的盖板、底板。它可有效的防止深井出现渗漏水现象以及对深井的使用年限起到延长的作用。

2沉井施工的特点与原理

2.1特点

深井施工就是在地面上利用钢筋混凝土先做出一种空心的圆柱体土箱，然后依据土箱的底面积，挖出一个适合土坑尺寸的深坑，最后将空心圆柱体土箱放进去，让其依靠自身重力下沉就位来完成施工。相对于地下筒体工程而言，此方法较为安全与经济。

2.2工艺原理

对深井施工来讲，它的筒形结构在地面上就已经制作完成了，其制作方式分为整体制作和分段制作，无论是哪一种制作都必须满足深井的结构强度。具体的施工原理为将制作好的筒形结构放在制作深井的施工面积上，在壁筒内进行开挖积土，随着壁筒内积土的不断减少，在壁筒自身重力大于侧面以及刃脚的阻力时壁筒就好持续的切土下沉，直到达到它所需要的深度为止，最后进行封底和封顶施工，那么地下结构工程的施工便就此完成了。

3施工安全措施

3.1组织措施

为了确保施工的安全进行，那么安全生产领导小组便显得格外重要，在此小组中主管为项目经理，主要任务是依照国家针对建筑工程安全文明所提出的相关管理规定进行施工，监管各种上岗施工作业人员是否有证，对于无证的作业人员必须停止其施工，责令下岗，并对所有的操作人员进行安全技术交底。

3.2技术措施

针对施工高度不小于2米（不含2米）的施工，其施工平台的周边防护必不可少，在进行搭建施工平台时，其施工荷载的条件必须满足。例如，不定期检查提土用卷扬机的刹车以及钢丝绳等，必须确保卷扬机的保险装置、限位等极度安全；在照明以及动力不足的条件下配电箱不可或缺；用电机器应有对应的防雨方法等等。通风作业在深井作业时是重中之重，避免作业人员在深井出现低压低氧的现象，影响作业人员的生命安全，另外在深井中，用于照明的安全电压一般采用36伏。

4工程实例

4.1净水厂沉井制作

要想确保砂垫层的质量就要将地基打好。保证深井的重量在地基容许承载力范围之内。在深井进行接高时应在满足稳定性要求的前提下避免冷缝的产生。对于较深的深井，分节制作的方法通常被投入使用。每一节的高度都应小于12米，直径在3到6厘米的范围内，特殊情况除外，但也应以数据作为支撑，安全措施作为保障，避免失稳现象。

设计深井的人员将施工分两节进行，而通过现场勘察以后，两节的施工方案不是适用于地下4m的上层滞水，因此将施工方案由两节更改为三节。第一节模板为4m，将该节模板下沉以后其顶面依然高出地面不到1米；第二节模板固定在第一节之上。它的直壁模板达到混凝土设计强度的四分之一以上，而拆除刃脚的条件是其斜面的承受重量必须大于混凝土设计强度的70%；第三节与第二节下沉和制作方法均一样。

4.2沉井开挖

依照预想的施工顺序利用承垫木法进行施工，在抽除垫木的同时用填砂堤填补缝隙。严格把控软土层的“锅底”深度避免其过深而造成的深井急剧下沉。而针对深井下沉过程所可能出现的一系列问题，我们都应对其进行全部掌控。在深井下沉的最后阶段，水平轴线的偏差和刃脚的高度都必须在规定容许的范围内游走。

在施工的过程中为了加固以及实现平衡而在底部加装三条工字钢。深井拆模也逐步进行，按照由内及外、由上到下的方式进行。通过监理认定模板拆除达标以后在进行池壁的施工，此施工主要目的是防水层的作业，因此是整个施工的瓶颈之处，应严格依图进行。开挖时利用人工进行挖土作业，基坑的下面有排水沟和集水坑，但排水沟应大于集水坑0.5米，才能使得集水坑发挥其作用，起到集水的效果。若在下沉时出现标高不统一的地方，要实时调整，避免不均匀沉降，一旦遇到管道或者石头时，必须等到其被破除后在进行开挖作业。

到深井下沉到最后一节时呈现在我们面前的是计划与实际不符，流沙从基地喷出，池底也严重失调，其水平度超出控制范围。所以，四眼降水井打在池体的四角用来排水，再次实现水平状态。

4.3沉井封底

在第一节混凝土到达指定的设计强度以后我们将垫木进行去除来达到下沉的条件，而第二节混凝土下沉的条件便是大于其设计强度的70%。抽除垫木的工作必须由专人负责，依照分组的顺序进行抽除，在抽除垫木后混凝土下沉的过程中，周边的空隙必不可少，那么一边抽一边用夯砂或砂砾石填补空隙变显得格外重要，另外众多的小土堤应填筑在刃脚旁边并一层一层的进行夯实。需要注意的是为了避免下沉出现不均匀的情况，那么在抽垫木时出现下沉应时刻注意加强监控，定时测量与检查。在第一阶段的下沉以及最终阶段的下沉更加加密测量次数，避免突沉的出现，在挖土时也应均匀开挖。尤其应关注的是在刃脚周边开挖时动作不宜过大，不应过度的开挖一侧。封顶操作是在底板混凝土满足设计强度以后进行的。封堵的措施便是抽干井水，将干硬性的混凝土迅速塞在套管之中并捣实，然后拧紧螺丝，用混凝土将上面垫平并捣实。封井步骤完成以后便开始将中间的支模、钢筋进行捆绑，将混凝土浇筑其中，按要求对深井的顶板进行施工作业。

5结束语

深井施工与其他施工不同，它需要的施工面积不大但是施工起来却较为复杂，在施工开始前，必须对施工作业地方的岩土层进行详细的勘察，对其中的工程与水文地质达到耳熟能详的地步。与此同时，与施工有关的设计要求的设计准则必须牢记于心并正确的加以利用。针对施工的工序与环节提前考虑并做好安排。制定施工中可能出现问题的解决方法。发挥好项目经理的身份，重视监测，实现工程信息化管理。

参考文献：

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