一、工程概述

 

　　梧州市第一污水处理厂(I标段）--文澜污水提升泵站工程位于梧州市西堤路。它南临西江，距河西防洪大堤约10m，其主体结构由泵房水泵间、配电间及其它附属设施等钢筋混凝土构筑物组成。

 

　　本工程施工的沉井为圆筒状，壁厚0.8m，外径10.6m，内径9.0m，高度为16.45m，为钢筋混凝土制作。

 

　　由于埋设较深，沉井实际下沉深度14.0m，井体分三节浇筑，第一节制作高度7.45m，第二节制作高度为6.8m，第三节高度为2.2m。设计采用沉井自重下沉，要求先开挖到深度2.5m，施工沉井时，制作下部第一节沉井7.45米高，地面以上部分5米，待下沉后再制作上部结构。底节井体沉至途中，接浇上节井体，再逐渐下沉到设计标高。

 

　　沉井坐落在第④灰色粉质粘土上，沉井挖土范围内土层渗透系数较小，水量较贫，故沉井可采用排水法下沉施工。拟采用明沟集水井集水，抽水泵排水方式。

 

　　二、施工流程

 

　　场地平整、测量放线――机械挖土至高程20.80m――刃脚地基处理――坑内制作沉井刃脚――刃脚混凝土养护（至100％混凝土强度）――沉井井壁第一节制作并留施工缝――井壁混凝土养护（至100％混凝土强度）――沉井下沉――沉井井壁第二节制作并留施工缝――井壁混凝土养护（至70％混凝土强度）――沉井下沉――沉井井壁第三节制作并留施工缝――井壁混凝土养护（至70％混凝土强度）――沉井下沉――沉井封底――（料坑内平台梁板及料坑外柱基承台）――中隔墙制作养护――上部梁板封顶。

 

 

　　1、测量控制沉井下沉过程中，自始至终对沉井高程及平面位置进行测控，具体方法如下：①高程控制在不受施工影响的区域设置高程控制点(离沉井周围40m以外)，用油漆在沉井四角井壁上画出四个相同的标尺作为沉井水平观测点，在下沉中测量人员三班运转，采用水准仪每隔1小时全方位观测一次，做好记录，如发现倾斜立即纠偏；终沉严格控制刃脚标高及周边高差，控制在设计充许的范围内。

 

　　②平面位置控制在沉井井壁上画出中线，沿中线轴线方向在不受施工影响的地方设置坐标控制点，用经纬仪及钢尺直接量测沉井中轴线位置，及时做好记录，按设计要求严格控制沉井平面位置。

 

　　2、混凝土浇筑控制措施

 

　　对于混凝土量较大的沉井，混凝土浇筑要组织措施得力，选用泵送，确保连续；外加剂要根据温度、抗渗等级、混凝土浇筑方式而定。

 

　　3、刃脚枕木拆除控制措施

 

　　沉井开始下沉时，拆除刃脚下面的枕木是沉井下沉关键工序之一，控制不好可能造成沉井严重倾斜，井壁裂缝等不良后果。整个拆除工作在专人指挥下分区、依次、同步进行。

 

　　4、沉井下沉控制措施

 

　　沉井下沉过程中，应加强过程观测和资料分析，不断地进行纠偏控制。当沉井垂直度出现歪斜超过允许限度，可采取在刃脚高的一侧强取土，低的一侧少挖土或不挖土，待正位后再均匀分层取土；或在刃脚低的一側适当填石块，延缓下沉速度；或在井外深挖倾斜反面的土，回填到倾斜一面，增加倾斜摩阻力等措施。当沉井轴线与设计轴线不重合，而产生一定位移的现象时，控制沉井不再向偏移方向倾斜，并有意使沉井向偏移的相反方向倾斜，几经纠偏后，即可恢复到正确位置。

 

　　5、沉井下沉过程中可能会出现的各种问题及应急措施①沉井纠偏根据该工程的施工条件及土质情况，如发现偏斜，视具体情况分别对策。a、始入土较浅时，如发生倾斜，只需在刃脚和一侧进行人工挖土，在刃脚低的一侧保留较宽的土埂适当填砂；b、入土较深时，如采取排水法施工，可在刃脚高一侧随着沉井的下沉逐渐纠正偏差，纠偏位移时，可故意使沉井向偏位方向倾斜，然后沿倾斜方向下沉，直到沉井底面中轴线与设计中轴线的重合或接近，再纠正倾斜，直到调整到容许范围内，除此之外还可采用井外射水，井内边除土边纠偏，以增加偏土压来纠偏。c、沉井位置如发生扭转，可在沉井的两对角除土，另外两对角填土，借助刃脚下不相符的土压力所形成的扭矩，使沉井在下沉进程中逐步纠正到位。所有偏差在下沉到距设计标高2m以上时，基本纠正好，然后谨慎下沉，在沉井刃脚接近设计标高50cm以内时，不允许再有超出允许范围的偏差。②挖土时遇砂夹卵石层

 

　　根据地质勘察资料表明，本次挖土沉井底部为卵石层，极可能遇砂夹卵石层。

 

　　预防措施及处理方法：从沉井中间开始逐渐向四周挖土，当挖至刃脚时，按平面布置分段的次序逐段对称地将刃脚下挖空，并超出刃脚外壁约10cm，每段挖完后用小卵石填塞夯实，待全部挖填后，再分层挖掉回填的小卵石，可使沉井均匀减少承压面而平衡下沉。

 

　　③挖土时遇岩层、风化或软质岩层

 

　　根据地质勘察资料表明，本次挖土范围内无岩层，但不排除在挖土工程中可能会遇较大块的孤石。

 

　　预防措施及处理方法：可用风镐先将大块孤石分段破碎，每段破碎清除后用小卵石填塞夯实，直至将孤石全部清除，处理好孤石后再进行其他挖土，待全部挖填后，再分层挖掉回填的小卵石，可使沉井均匀减少承压面而平衡下沉。

 

　　④沉井不沉主要原因有：a、开挖深度不够，下沉阻力过大。b、沉井倾斜，致使刃脚下局部土体未能顺利挖除，形成较大的上面阻力。c、沉井在软粘土层中因故停止下沉时间过久，静磨擦力增大。d、遇遇砂夹卵石或坚硬土层，破土困难。e.壁外无减阻措施或壁外减阻措施遭到破坏，侧面摩阻力没有降低。

 

　　预防措施及处理方法：a、适当增大挖土深度和范围。b、沉井下沉过程中要注意连续性不能停止时间过长，如果考虑到某些原因不得不停止较长时间，造成无法不沉时，可以在井壁和土层间灌入触变泥浆或黄土，降低摩阻力，又可达到维护土壁不坍塌，从而使四周的土层保持稳定。⑤流砂在开挖粉土层时，如井外地下水头较高，在一定水头的动力压力下，会产生流砂现象。预防措施及处理的时候，可以采取井外增加深井排水，在无法降低井外地下水的情况下，只能向井内注水。⑥沉井突沉由于沉井穿越的土质复杂，有可能造成沉井突沉，因此在施工过程中应严格按照开挖次序进行，在四周刃脚保留0.5-1m的土埂，严禁将刃脚下的土层全部冲空，同时将井壁外的土夯实，当发现土质较差时，也可在井壁填碎石，加大摩阻力。

 

　　预防措施及处理方法：在沉井与围墙部位，必须随时补充下陷的泥土，防止沉井下沉过程中对围墙产生的破坏。（在井外提前准备填土设备，准备好土方和一定数量的碎石备用）⑦沉井下沉各阶段速度控制沉井初沉阶段：即下沉深度0.3m内，为保证沉井形成稳定准确的下沉轨迹，此时缓慢下沉，速度严格控制在0.2-0.5m/d，刃脚高差20cm以内。沉井中沉阶段：仍以缓慢为主，因沉井较高，应缓慢控制下沉，纠偏为主，保证下沉过程中缓慢下沉，防止出现突沉或倾斜等情况发生。沉井终沉阶段：即距设计标高还有2.5m时，应减缓下沉速度，仍以纠偏为主，做到有偏必纠，速度宜在0.2-0.5m/d。由于本沉井穿越粉质粘土层，当下沉至设计标高还有2m时，停止下沉24小时，观测出预留沉降量后继续下沉至距设计标高还有50cm，再停止下沉观察24小时，根据连续观测得出的沉降量，严格控制沉井下沉标高，使沉井终沉达到设计要求。

 

　　(5)沉井封底控制措施

 

　　沉井到位后，如果下沉系数仍然很大，必须采取措施，应确保沉井在封底过程中稳定。

 

　　①沉井下沉到设计标高后，根据规范要求24小时累计下沉量不大于10mm，方可进行封底工作，该沉井刃脚部为粉质粘土，在井内渗水量较小时，采用排水法封底，即用混凝土泵直接向沉井内灌筑商品混凝土。

 

　　a.清理基坑底浮泥及其它杂物，刃脚部位要清洗干净。b.向沉井窝底土面铺设0.3-0.4m厚块石，并用碎石整平，然后浇筑商品混凝土，其标号为C20，厚1000mm。c.封底混凝土浇筑要对称均匀，先四周后中间。封底结束后，向井内注水到一定高度，从封底至混凝土达到强度设计值时，且沉井能满足抗浮要求时，方可将井内水抽除进行底板混凝土浇筑，再进行隔墙钢筋绑扎及立模、浇筑。d.为了减少沉井抽水后浇底板时，地下水位对封底混凝土的压力，封底时在沉井四周壁及井格中央预埋直径600-1000mm吸水钢管（底标位于封底混凝土碎石层），在管径经过底板段的位置设置闷板，待底板浇筑结束并达到要求的强度后，封闭闷板，并将其浇筑在底板内。②沉井抽水底板浇筑a.待封底混凝土强度达到设计规定时，从预留吸水管内吸水，封闭闷板，浇入底板内。b.底板浇筑前先清理干净素混凝土表面，凿除井内封底混凝土表面软弱层，残渣清出井外，并将表面清洗干净。c.对可能存在的渗漏处，严密封堵，避免渗水影响底板质量。

 

　　d.底板与各墙板连接处表面预先凿毛，并冲洗干净。e.集水钢管用予埋件在底板浇筑前埋设，不得遗漏。f.浇筑底板同样采用商品混凝土，其浇筑顺序及方法与封底混凝土相同。

 

　　四、工程效果

 

　　梧州市第一污水处理厂(I标段）-文澜污水提升泵站工程所处的地区，土质较为松软，底下水位较钱，正常施工至2m左右，地下水就开始多了。如果采用大开挖方法，工人是在水中工作，并且随时可能发生塌方，挖至设计标高后地下水压更大，这样在水和泥中支横板、绑钢筋等的质量都不容易得证，而且在水中施工，结构的抗渗性能不好，完工后结构物容易渗水。采用沉井施工之后，不仅节约了人工，减少土方量，这就避免了发生塌方的事故，同时采用这个方法从开工在结束，总共花费了22天，相较于采用大开挖方法施工所需的90多天，至少节省了68天，少用了1932工/日，提高了其它后续工程的施工。

 

　　五、结束语

 

　　综上所述，沉井施工是整个污水提升泵站的施工重点，所以对沉井施工的质量控制非常重要，所以需要对这部分的施工精心组织，提前做好解决工程重难点的准备工作。