沉井施工技术在泵房建设中的应用
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【摘要】沉井技术对于不围护进行构筑物施工领域越来越受到青睐，沉井技术有着巨大的优势，大大减少了对周边环境的影响，整体性强、稳定性好，又降低成本，适合于城市建设快速发展的需要。
中图分类号：U443.13+1文献标识码： A 文章编号：
1 工程概况
本工程产业区1＃污水泵站下部结构平面呈矩形，内净尺寸17.3m（长）×8.5m（宽），壁厚0.75m，顶板面标高+4.80，底板面标高-6.5，地面标高+4.50，纵横向各设1道框架。其中刃脚底标高为-9.0（刃脚长度为3.3m）刃脚踏面宽0.45m，倾角斜率为8：6，混凝土结构强度等级为C25，抗渗等级为S6，泵房内部设有导流板和挡水板等，该项目采用沉井法施工工艺。
泵房下部结构施工总体设想：
根据本工程特点及设计要求，沉井钢筋工程分两次制作，砼分三次浇筑，整体结构一次下沉。第一次砼浇筑高度为3.3m（刃脚部分），第二次砼浇筑高度为4.5m（至-1.50）,第三次砼浇筑高度为3.95m，最后当沉井就位后完成后浇段（2.05m高）。在井壁外周1.0m处设置深井井点降水，当潜埋水降水深度达到刃脚以下1.0m以上时，进行沉井施工。
2 沉井施工工艺流程
测量放线基坑开挖铺筑砂垫层浇捣素砼垫层架立内摸搭设脚手架钢筋绑扎架立外模浇筑第一节混凝土混凝土养护立模板浇筑第二节混凝土混凝土养护钢筋绑扎立模板浇筑第三节混凝土混凝土养护拆模板沉井下沉沉井封底沉井底板浇筑
3井点降水
根据本工程的地质情况及降水深度要求，采用管井井点降水。管井井点布置在距井壁3.0m处，沉井四周纵横向各布置3个井点。每一管井单独用一台水泵，不断抽水降低地下水位。
A、管井井点采用套管法施工。当套管下沉时，逐渐加大
高压水泵的压力，并须控制下沉速度，当工作水压力为
800Kpa，下沉速度控制在0.3～0.8/min；遇见粘土层时，套管要缓慢起落冲沉，以加大冲击面，如需加速下沉，应将工作水压力提高到1200～1500Kpa。
B、当冲孔深度达到设计标高时，需继续冲洗一段时间，视土质情况可以减小工作水压力或维持原来的压力在井点末放入套管前，先倒入少量砂，一般孔深比井点埋设标高深1m左右。
C、套管达到设计标高后将井点放入套管内，套管与井点间用绿豆砂填充，砂分2～3次填完，最后拔出套管。
4沉井下沉
本工程施工中，沉井均采用机械挖土法下沉，同时保证井内无明水即排水下沉、干封底施工工艺。
1）沉井下沉前的准备
沉井井壁底梁和框架砼达到设计强度100％后方可进行沉井下沉施工，本工程中，沉井均采取一次下沉的方法，沉井下沉采用排水下沉工艺。
下沉前先凿除刃脚素砼垫层和砖胎模，垫层拆除应先内后外对称进行，并用吊车抓斗将井内碎砖清理干净。在沉井四周井壁上画上测量标尺寸、并设立水平指示尺。
当素砼垫层敲拆后，沉井重心偏高，沉井井壁的四周无摩擦力，沉井的下沉系数很大，掏挖刃脚下的砖土若不均匀，将会使沉井很大的倾斜，所以在沉井挖土前，沉井的刃脚先采用人工全面同时分层掏挖，挖除的土方先集中在井底中央，让沉井逐渐下沉部分，使沉井刃脚埋在土层中，降低沉井重心。由于沉井在初期下沉过程中，下沉系数较大，故采取挤土下沉。
施工中，在沉井壁上设4个观测点，每天定时测量。测量结果的整理是以4个点下沉量的平均值作为沉井每次的下沉量，以下沉量最大的一点为基准与其他各点的下沉量相减作为各点的高差，来指导纠偏下沉施工。
2）机械挖土下沉
本沉井下沉施工采取吊车挖土下沉。拟选用1台吊车，
配备0.4m3抓斗挖土，顺序一般先开挖锅底即井中间土体，然后再向四边扩展，挖土需均匀，对称出土，为使沉井均匀下沉，刃脚斜面不宜露出土体，使其挤土下沉。
沉井下沉时，应掌握“下沉的过程即纠偏的过程”的原则，最终满足沉井小于最大倾斜度H/100（H为沉井高度），沉井平面扭角偏差不大于1度。
在实际下沉施工中可能会碰到一些困难，故视实际情况采取必要的措施，促使沉井下沉。
3）井下沉的主要措施
在沉井下沉过程中应做到勤测勤纠，刃脚标高每班至少测量一次，轴线位移每天测一次，当沉井每次下沉稳定后应进行高差和中心位移测量。
沉井初沉阶段每半天至少测量一次，必要时连续观测，及时纠偏，终沉降段每小时至少测量一次，当沉井下沉接近设计标高时应增加观测密度。
下沉进度应做到均匀，对称出土，严格控制井内的出土深度及底面高差，当出现平面位置和四周出现偏差时应及时纠正，纠偏时不可大起大落，避免沉井偏离轴线。在沉井下沉困难时可采用以下方法：
A、采用触变泥浆的方法助沉，当井外壁注入触变泥浆后，沉井外侧摩阻力一般可降至5KN／m2以下能满足沉井下沉的要求。
B、在沉井顶面均匀增加配重，促使沉井下沉。
C、采用掏挖刃脚和底梁的方法。
5沉井封底
本工程沉井下沉后坐落于灰色淤泥质粘土层中，当沉井接近设计标高中，根据实测情况，预留自沉高度（0.5m～1.0m）。沉井下沉到位后应进行8小时的连续观测，如下沉量小于10mm，可进行封底。封底采用干封底。
1）沉井封底
在沉井下沉至设计标高且稳定后，（8小时沉降量小于10mm）立即进行沉井封底施工。
当下沉接近设计标高时，现场应准备一定量的块石，以备采取阻沉措施，抛入块石，挤住刃脚，起到一定的阻沉措施。
封底施工工艺为：设置集水井排水（留泄水孔）抛石回填平整浇筑封底素混凝土
A、封底时井底设集水井，用水泵将井底板以下水排出。
B、沉井底部采用砂粒石振实。封底素混凝土垫层厚度为20cm，砼强度为C15，用砼料斗吊入井内浇筑，由平板振捣器振捣密实。
2）钢筋混凝土底板施工
A、钢筋底板制作前，先要将井内杂物清除，并将底板和井壁接触处部位的砼面凿毛，清洗，避免封底后产生渗漏现象，如有渗漏要将水源引入集水井，处理好后方可进行底板钢筋绑扎。
B、钢筋放样和绑扎按施工图进行，详细要求按沉井制作的要求进行。
C、现浇底板的上、下两排钢筋网之间设置Φ8“S”型钢筋撑脚，每隔1.2米放置一个。
D、底板浇筑前必须对施工用预埋件进行检查，确保位置正确，混凝土浇筑采用平铺法工艺，振捣要密实，预埋件和预留插筋等不要遗漏。由砼布料车直接下料，但下料速度不宜过快。
3）封底抗浮措施
由于本工程沉井座落于地下水丰富区域，需采取相应的抗浮措施，以确保封底质量，封底前制作反滤层和集水井（可用Φ609钢管制作），每格仓内设置1只集水井，从集水井中抽水，以降低地下水位，减小浮力。
6 结语
采用沉井施工的优点：沉井施工可以减少围护的工作，降低成本，降低安全风险。埋置深度可以很大，整体性强、稳定性好，有较大的承载面积，能承受较大的垂直荷载和水平荷载。