雨水泵站沉井施工

王增先

1 工程概況

該雨水泵站構(gòu)筑物包括:閘門井、格柵井、泵房集水池、閥室。

泵站設(shè)計(jì)成全地下式形式。埋深14m，采用沉井施工。上部留有0.6m厚覆土，可種植花草。

場(chǎng)地土在勘探深度范圍內(nèi)主要由第四系全新早期至晚期更新統(tǒng)沉積的粉質(zhì)黏土、粉土及砂土等構(gòu)成。

2 施工順序

施工順序?yàn)?施工準(zhǔn)備→基坑開挖→打深井降水→刃腳下鋪砂墊層→砌刃腳下磚槽→鋼筋加工→綁扎刃腳鋼筋→支刃腳外模→澆筑刃腳混凝土→養(yǎng)護(hù)→支井壁模板→綁扎鋼筋→支井壁外的模板→澆筑井壁混凝土→拆除井壁和刃腳的模板→挖土、下沉→封底素混凝土→DN 1 000進(jìn)水管頂進(jìn)→底板鋼筋綁扎→底板混凝土澆筑→養(yǎng)護(hù)→對(duì)沉井內(nèi)及上部結(jié)構(gòu)施工→管廊結(jié)構(gòu)施工→設(shè)備安裝→聯(lián)動(dòng)試車。

1)沉井施工分制作、下沉、封底三部分。先開挖基坑到地表以下 4m處。開挖后組織設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工單位驗(yàn)槽。在此標(biāo)高位置制作沉井，沉井可分為三節(jié)制作兩次下沉。第一節(jié)為刃腳的制作，澆筑高度 2 050mm。第二節(jié)做至中層板面下，澆筑高度 6 450mm。第三節(jié)至井壁的頂面，澆筑高度5 440mm。第二節(jié)做完后開始挖土下沉，如能順利就位，則先封底，做進(jìn)水管、進(jìn)水井、格柵井、中層板、集水槽等井內(nèi)結(jié)構(gòu)，再做第三節(jié)。如不能順利就位則接高做第三節(jié)，一并下沉就位。2)沉井下沉采用人工挖土裝入鋼制泥斗內(nèi)，用20 t吊車吊運(yùn)出土，自卸汽車倒運(yùn)土方。3)下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高后進(jìn)行封底素混凝土及底板鋼筋混凝土的施工。

3 沉井起沉面的確定

地下水位在地表以下5m的位置，地下4m深度范圍內(nèi)土質(zhì)堅(jiān)硬，適于基坑的開挖;以此深度處的坑底作為起沉面，減少了沉井制作高度及挖土下沉工作量。

4 預(yù)留孔洞

沉井井壁預(yù)留頂出洞口。直徑小于 300mm的預(yù)留孔洞在制作沉井時(shí)割斷預(yù)留孔洞處的鋼筋，澆筑混凝土?xí)r預(yù)留孔洞，下沉?xí)r砌磚抹面封堵孔洞，下沉就位后，拆除抹面砂漿及磚砌體。

進(jìn)水管入口沉井制作時(shí)鋼筋不斷開，并在孔洞周圍增加了加固鋼筋，在預(yù)留孔洞處的混凝土做成空心墻，墻內(nèi)填充聚乙烯泡沫塑料板，待管道施工時(shí)再打開壁薄墻，割斷孔洞鋼筋，取出泡沫塑料，在井壁上形成孔洞。

以上做法既保證了沉井在下沉?xí)r的結(jié)構(gòu)安全，同時(shí)也易于打開孔洞。

5 沉井制作

1)基坑。沉井在已開挖的基坑內(nèi)制作，坑底標(biāo)高在地面以下4.0m，坑底尺寸應(yīng)每邊寬出沉井外邊 2m，以利于沉井的鋼筋綁扎模板安裝等工作，基坑邊坡按 1∶3放坡開挖。

2)刃腳模板。在基坑底起沉面內(nèi)挖土槽，在土槽兩側(cè)用水泥砂漿砌磚墻，墻厚240mm，作為刃腳部分的模板，磚墻與混凝土的接觸面抹水泥砂漿，貼木膠合板，保證在拆除刃腳磚模后刃腳表面的混凝土光滑平整。

3)井壁模板。第二、三節(jié)井壁模板采用 1.5 cm厚木膠合板作為面板，面板背面釘6 cm×10 cm的方木，間距20 cm一根作加強(qiáng)肋，每張膠合板的四個(gè)邊均用鐵釘與方木肋加固。圍檁龍骨采用雙根 φ48×3.5鋼管，水平向一層間距60 cm，豎向一層間距60 cm。為防止?jié)仓炷習(xí)r發(fā)生脹?；虮Ｇ闆r，井壁內(nèi)外模板采用 φ18對(duì)拉螺栓緊固，對(duì)拉螺栓縱橫向間距均為600mm，對(duì)拉螺栓中間加焊止水環(huán)。模板表面要平整無(wú)凹凸，邊口整齊，拼縫嚴(yán)密，安裝模板按自下而上的順序進(jìn)行，模板安裝應(yīng)做到位置準(zhǔn)確，表面平整，支模要橫平豎直不歪斜，幾何尺寸要符合要求，模板安裝前必須涂刷脫模劑，使沉井混凝土表面光滑，減小阻力便于下沉。

4)井壁鋼筋。井壁鋼筋應(yīng)逐點(diǎn)綁扎，雙排鋼筋之間應(yīng)綁扎拉筋或支撐筋，其縱橫間距不大于 600mm。根據(jù)施工圖設(shè)計(jì)要求，鋼筋工長(zhǎng)預(yù)先編制鋼筋放樣單。所有鋼筋均須按放樣單進(jìn)行下料加工成型。鋼筋綁扎必須嚴(yán)格按圖施工，鋼筋的規(guī)格、尺寸、數(shù)量及間距必須核對(duì)準(zhǔn)確。井壁內(nèi)的豎向鋼筋應(yīng)上下垂直，綁扎牢固，Φ25鋼筋采用擠壓套筒連接，其位置應(yīng)按軸線尺寸校核。閥門井、格柵井、中層板、出水槽等鋼筋應(yīng)提前預(yù)埋在井壁的相應(yīng)部位。預(yù)埋筋伸出混凝土墻外長(zhǎng)度1m，接長(zhǎng)方式采用雙面焊接，焊接長(zhǎng)度5d。

5)水平施工縫。沉井上下節(jié)混凝土施工縫應(yīng)按設(shè)計(jì)要求留置凸口，并設(shè)置3mm厚400mm寬的鍍鋅止水鋼板，止水鋼板接頭應(yīng)焊接嚴(yán)密，保證鋼板連續(xù)。在澆筑新混凝土前必須將松散部分鑿除，并用水沖洗干凈，充分濕潤(rùn)，凹凸接口內(nèi)不得積水，然后用同標(biāo)號(hào)水泥砂漿接漿，厚度約 20mm～30mm。再澆筑混凝土，要求仔細(xì)振搗，確保新老混凝土連接良好。施工縫上、下混凝土澆筑時(shí)間應(yīng)盡量縮短，預(yù)防水化熱溫度裂縫產(chǎn)生。

6 沉井制作的混凝土施工工藝

1)混凝土材料要求。

混凝土強(qiáng)度等級(jí):封底素混凝土為C30，鋼筋混凝土為C30。底板、側(cè)墻混凝土的抗?jié)B等級(jí)為S6。水泥宜選用普通硅酸鹽水泥，且標(biāo)號(hào)不低于 32.5，水灰比不大于 0.5?；炷羶?nèi)要求加入適量的抗裂防水劑(WG-HEA)及高效抗腐蝕氣密劑(外墻、底板、封底混凝土)?；炷翂A含量應(yīng)符合CECS 53混凝土堿含量限值標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

2)混凝土施工。

混凝土澆筑采用汽車泵直接布料入模的方法。每節(jié)沉井澆筑混凝土必須連續(xù)進(jìn)行，一次完成。混凝土澆筑應(yīng)分層進(jìn)行，每層澆筑厚度控制在 300mm～500mm左右。混凝土搗固應(yīng)采用插入式振動(dòng)器，操作要做到“快插慢拔”?；炷帘仨毞謱诱駬v密實(shí)，在振搗上一層混凝土?xí)r，振動(dòng)器應(yīng)插入下層混凝土中 5 cm左右，以消除兩層之間的接縫。振動(dòng)器插點(diǎn)要均勻排列，防止漏振。一般每點(diǎn)振搗時(shí)間為 15 s～30 s。上、下節(jié)水平施工縫應(yīng)留成凸形。支設(shè)下節(jié)沉井的模板前，應(yīng)安排人員鑿除或清理施工縫處的水泥薄膜和松動(dòng)的石子，并沖洗干凈。混凝土澆筑完畢后 12 h內(nèi)應(yīng)采取養(yǎng)護(hù)措施，可對(duì)混凝土表面覆蓋和澆水養(yǎng)護(hù)，井壁側(cè)模拆除后應(yīng)懸掛草簾并澆水養(yǎng)護(hù)。

7 沉井下沉

1)沉井制作完成后，其混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的100%后方可進(jìn)行下沉的工作。

2)根據(jù)本工程的沉井施工特點(diǎn)，在沉井上口邊配備一臺(tái) 20 t的汽車式起重機(jī)，負(fù)責(zé)將井內(nèi)土方吊運(yùn)至地面裝車外運(yùn)。井內(nèi)的土方人工開挖，以此嚴(yán)格控制每層土的開挖厚度，防止超挖。

3)井內(nèi)挖土要點(diǎn):先從沉井中間開始逐漸挖向四周，每層挖土厚度為0.4m～0.5m，沿刃腳周圍保留0.5m～1.5m的土堤，然后再沿沉井井壁向刃腳方向逐層全面、對(duì)稱、均勻地削薄土層，每次削5 cm～10 cm，當(dāng)土層經(jīng)不住刃腳的擠壓而破裂時(shí)，沉井便在自重的作用下擠土下沉。

4)沉井下沉過(guò)程中，應(yīng)安排專人進(jìn)行測(cè)量觀察。沉降觀測(cè)每8h至少 2次。

5)沉井時(shí)，如發(fā)現(xiàn)有異常情況，應(yīng)及時(shí)分析研究，采取有效的對(duì)策措施使沉井連續(xù)下沉，避免停歇時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。

6)沉井開始下沉至 5m以內(nèi)的深度時(shí)，要特別注意保持沉井的水平與垂直度，否則在繼續(xù)下沉?xí)r容易發(fā)生傾斜、偏移等問(wèn)題，而且糾偏也較為困難。

7)沉井下沉近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，井內(nèi)土體的每層開挖深度應(yīng)小于30 cm或更薄些，以避免沉井發(fā)生傾斜。沉井下沉至離設(shè)計(jì)底標(biāo)高 5 cm左右時(shí)應(yīng)停止挖土，讓沉井依靠自重下沉到位。

8)沉井垂直度的控制:在井內(nèi)按 4等分作出垂直軸線的標(biāo)記，各吊線墜逐個(gè)對(duì)準(zhǔn)其下部的標(biāo)板以控制垂直度，并定期進(jìn)行垂直偏差觀測(cè)。挖土?xí)r，應(yīng)隨時(shí)觀測(cè)沉井的垂直度，當(dāng)線墜離標(biāo)板墨線達(dá) 50mm時(shí)，或四周標(biāo)高不一致時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取糾偏措施。

9)沉井下沉控制:在井筒外壁周圍測(cè)點(diǎn)彈出水平線，用水準(zhǔn)儀及時(shí)觀測(cè)沉降值。

8 沉井封底

當(dāng)沉井下沉至距設(shè)計(jì)底標(biāo)高 5 cm時(shí)，應(yīng)停止井內(nèi)挖土和排水，使其靠自重下沉至或接近設(shè)計(jì)底標(biāo)高。因有地下水，封底下面增加30 cm片石，再鋪素混凝土，應(yīng)振搗密實(shí)，以保證沉井的最后穩(wěn)定。

9 沉井下沉質(zhì)量控制

本工程中沉井是整個(gè)工程的基礎(chǔ)，故下沉控制非常重要，一旦發(fā)生傾斜就會(huì)給后續(xù)工序帶來(lái)困難，故需精心施工，均勻下沉。

[1] 馮統(tǒng)宏.淺析循環(huán)水泵房沉井下沉施工工藝[J].山西建筑，2009，35(1):170-171.