1、1分析沉井工艺在污水泵站工程中的应用摘要 :笔者介绍沉井结构设计制作过程和下沉过程中纠偏控制,总结沉井施工技术方法,作为一个典型软弱地基条件下污水泵站沉井工程,对沿海地区同类型工程施工具有一定的参考和借鉴意义。 关键词:沉井工艺;深基础;沉井下沉;工作经验 沉井工艺, 是由古老的挖井作业发展而来的技术, 目前这一古老的作业方法还在深基础施工中广泛应用, 已成为一种非常重要的施工方法。在某些工程中, 沉井工艺是其它方法所无法替代的。 1 概 述 地质勘探报告提供的资料见表 1。 2) 构筑物各部位详细情况见表 2。 表 2 构筑物各部位情况 m 主体结构平面布置图见图 1。 图 1 主体结构平面
2、布置图 由表 1, 表 2 可基本了解本工程的概况, 也可知泵房部分的施工为本工程的重点及难点所在。 2 方案选取 对此拟定的施工方案有: 1) 深井降水, 大开挖作业。 2) 帷幕桩围护深井基坑, 然后开挖。 23) 泵房下部采用沉井施工, 其他部分大开挖作业。 方案一是业主所定方案也是最理想的施工方法,但降水效果是否理想决定着该方法能否行得通; 方案二是近年来深基坑作业常用的施工方法, 效果一般较好, 但针对本工程来说, 由于场地狭小, 帷幕施工后,挖机无法下到坑内作业, 运输道路无处修筑, 因此, 帷幕桩方案基本上不可行。方案三的沉井方案对于深基础施工有着成熟的经验可选择使用。 经方案讨
3、论, 决定先选用方案一, 降水大开挖作业, 遇到情况后研究处理。 3 泵房主体沉井施工 由于场地土质为黄土状亚黏土, 较难降水, 因井孔坍塌, 移位后也遇片石层无法成孔, 只得在井、位置处沉井 3 眼, 成井后经一周时间降水, 然后试着开挖, 发现水位降低了, 但土体仍呈软塑状, 经挖机履带碾压土体立刻呈流塑状淤泥, 根本无法采用机械开挖。鉴于以上施工实际情况, 提出了先满面开挖至标高 801. 5 处, 这样做的主要目的是预先将妨碍沉井下沉的人工构筑物拆除清运, 为沉井顺利下沉做好前提工作, 然后采用沉井方法施工泵房的下部结构,待沉井稳定, 达到规范要求的各项指标后, 继续施工泵房主体沉陷量
4、, 满足规范规定后, 施工邻近的其他构筑物。完成泵站的 4 个主体构筑物。 这一思路得到了各方的认可, 并在沉井结构设计 的同时, 各项工作均持续地进行着。 由于工期的原因, 在设计出图前, 提前进行了沉井基础的施工。3利用粒径 5 10 cm 的旧片石渣做沉井刃脚处垫层, 厚 30 cm, 片石渣上部垫 30 cm 的 3 5 cm 的碎石, 与刃脚接触面打 10 cm C10 素混泥土, 这种刃脚基础相对于常见的垫枕木法有其优越之处, 首先是经硬化处理, 沉井的各项工序均在平整的砼垫层上施工; 钢筋模板不易被淤泥污染, 再有便是厚达 70cm 的刃脚基础足以承担沉井的重量, 保证沉井下沉前
5、的安全; 三是沉井下沉时, 10 cm 的素混泥土垫层很容易破除 (垫层上沿长度方向每隔 1. 5m 设一条 55 cm 木条 )小片石渣及碎石属松散材料也较容易清除, 这些拆下的碎料将是极好的沉井周边夯填材料。 沉井在制作过程中有几个问题是关键, 一是沉井刃脚处支模问题, 二是沉井与进水渠道的相接处处理。 沉井侧壁设计如下形式: 其凹槽部分的模板支设较为复杂, 通常可采用定制钢模或是用竹胶板做面板的木模体系, 这两种方法造价都不低, 且属一次性投入, 基本上没有回收利用的价值, 施工中将刃脚凹槽部分用定型钢模支为平模, 平模内侧用定 20 cm 高密度聚苯乙烯泡沫板, 其成本仅 200 元
6、/m3, 这种方案的投入仅相当于木模成本的 20%,同时大大提高了支模拆模速度, 嵌入墙壁的泡沫板很容易去除。经计算, 沉井墙体模板均用 512 止水对拉螺旋加固, 间距 800 mm, 经工程实践, 效果很好。 对于沉井与格栅间相接处 30 cm 范围内予留出钢筋, 先不浇注, 待沉井下沉稳定后, 二次浇注, 这样可保证相接处高程的准确性。 4 沉井下沉过程中的两个问题 41 ) 刃脚基础拆除工程很重要, 务必将砼垫层, 碎石片石垫层预先挖除, 防止这些硬块随沉井的下沉而夹在沉井外壁与土体中间, 增大摩阻力, 影响沉井均匀下沉。 2) 由于地表潜水的存在, 开挖过程中淤泥从刃脚一侧不断流入, 而另一侧土体相对较硬, 发生了流泥一侧在不除土的情况下不断下沉, 而另一侧则下沉缓慢。发生了倾斜, 吊角现象, 这对沉井下沉很不利,采取偏除土法结合在下沉缓慢的一侧从外壁注入泥浆, 收到了很好的效果, 顺利地完成了纠偏工作。 5 结束语 工程实施前, 进行多方案选择, 选取最优的施工方法, 将决定该工程的最终效果。在污水提升泵站主体结构所采取的半沉井施工方法, 无论从技术角度, 安全角度以及经济效果来分析, 都达到了最佳的效果。