污水泵房沉井施工及質(zhì)量控制

李建軍

禹州市污水凈化公司，河南禹州 461670

1 工程概況

本工程場地類別為Ⅵ類，結(jié)構(gòu)安全等級為二級，本工程抗震設(shè)防烈度為6級，結(jié)構(gòu)類型為丙類，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，污水泵房矩形13.5×12.6×11.7（m），下沉深度約11.7m。在泵房四周打深沉攪拌樁，深度為18m。

2 工程水文、地質(zhì)資料

水文：地表水體受大氣降水、上游水系及兩岸居民生活用水補(bǔ)給的影響，河道中有閘門，故水位受水工控制。水質(zhì)對砼無侵蝕性；地下水上部孔隙潛水及下部微承壓水混合而成，主要受大氣降水補(bǔ)給，水位動態(tài)受季節(jié)變化影響明顯。地下水位埋深在1.5m～1.3m之間。

地質(zhì)：沉井施工涉及③粉質(zhì)粘土及以上各土層，其中①層為填土，松散，極易坍塌，且易產(chǎn)生空沉及下沉量過大等現(xiàn)象；②砂性土、富水性能，透水性較好易產(chǎn)生管涌、流砂現(xiàn)象。

3 施工準(zhǔn)備

臨時用電、水：泥漿泵取水采用潁河水施工，施工用電、直接從配電房接至工程配電柜，另備發(fā)電機(jī)組壹臺，規(guī)格為75kW。

施工交通圍護(hù)：采用彩鋼板圍護(hù)，用方管作骨架，彩鋼鉚接在骨架上，形成規(guī)則圍護(hù)板，根據(jù)現(xiàn)場需要隨意拼裝，另設(shè)置必要的交通標(biāo)志，夜晚在圍擋上懸掛紅色警示燈。

4 沉井施工

工藝流程：測量定位→基坑開挖→排水溝，集水井設(shè)置→砂墊層鋪設(shè)→素砼墊層澆筑→磚胎模砌筑、粉刷→腳手架搭設(shè)→鋼筋制作→模板支設(shè)→砼澆筑養(yǎng)護(hù)

4.1 基坑開挖及處理

采用在基坑中制作沉井的方法。基坑開挖采用WY80挖掘機(jī)，基坑底尺寸比沉井尺寸放大2.0m，邊坡按1：0.7為防止超挖及擾動地基，在挖至坑底標(biāo)高以上20cm時，采用人工修整坑底?；拥撞咳粲兴绍浲馏w，全部采用中粗砂換填，整平夯實(shí)。

4.2 排水溝、集水井設(shè)置

在沉井四周輪廓線外1.5m開挖300mm×400mm(寬×深)排水溝，坡度2%，內(nèi)鋪碎石，形成濾水暗溝，在沉井兩角對稱設(shè)置2只600×600集水井，應(yīng)比基坑低500mm，采用1寸潛水泵排水。

4.3 砂墊層鋪設(shè)

砂墊層厚度計(jì)算：技術(shù)參數(shù)借鑒資料

H≥（N/g-b）/2/tgΦ

其中：H為砂墊層厚度；

N：為沉井單位長度重量，計(jì)算得：150kN；

g：為下臥土層極限承載力，查地質(zhì)資料得：75kPa；

b：為基砼墊層擴(kuò)散用，綜合取為1.1m；

Φ為砂墊層擴(kuò)散角，取20.50°。

計(jì)算得砂墊層厚度?。?.0M砂墊層采用級配較好的中粗砂，分層平鋪，采用平板振動器夯實(shí)，層厚控制在20cm～30cm，砂墊層的干實(shí)重控制應(yīng)不低于16.0kN/m3。

4.4 素砼墊層澆筑

砂墊層施工結(jié)束后在井壁下部位置澆筑墊層，墊層厚度為：150mm，寬度為：1 400mm。

4.5 磚模砌筑

素砼墊層施工結(jié)束后，在砼頂面砌筑沉井刃腳磚胎模（磚胎模尺寸見詳圖）。磚胎模砌筑沿長度方向每800mm留置20mm～30mm寬垂直縫，同時預(yù)埋Φ18PVC管800mm，便于對拉固定外模及下沉前磚胎模的拆除，并對立模面進(jìn)行粉刷、壓光。

4.6 鋼筋制作、安裝

4.6.1 鋼筋制作

鋼筋進(jìn)場后，收集好質(zhì)保資料，并會同監(jiān)理及時進(jìn)行原材取樣檢測。鋼筋進(jìn)場后，分批分類堆放，掛牌使用，標(biāo)明型號、生產(chǎn)廠家、使用部位、檢測狀態(tài)。鋼筋的表面應(yīng)清潔、無油污等。鋼筋的型號、形狀、尺寸嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求冷加工制作。

4.6.2 鋼筋安裝

在砼墊層上，進(jìn)行沉井實(shí)測放樣，磚胎模刷隔離劑，清掃沉井刃腳范圍內(nèi)雜物。所有鋼筋按設(shè)計(jì)圖紙安裝綁扎就位，保護(hù)層用墊塊現(xiàn)場制作，平面尺寸50×50mm，厚度根據(jù)不同部位要求確定，其中刃腳部位墊塊采用花崗巖，以防被壓碎，井壁鋼筋一次完成。鋼筋安裝順序：底板鋼筋接駁器預(yù)埋是一重點(diǎn)。鋼筋骨架焊接→刃腳鋼筋、井壁豎筋→刃腳角筋及水平筋→井壁水平筋→洞口加強(qiáng)、放射筋→封底插筋→底板鋼筋連接→頂梁板鋼筋

4.7 模板支設(shè)

穿墻洞口安裝鋼穿墻套管時應(yīng)放置準(zhǔn)確，并與井壁鋼筋點(diǎn)焊成整體，預(yù)留洞口若采用木制筒模，應(yīng)外包油氈，以便脫摸。關(guān)模前應(yīng)將穿墻模板、爬梯預(yù)埋件和鋼筋接駁器安裝就位，并仔細(xì)檢查預(yù)埋件軸線、標(biāo)高、數(shù)量、防止遺漏，注漿管設(shè)置在刃腳以上2.5m的位置，注漿管應(yīng)安裝牢固，并包扎好注漿管管口，確定沉井分兩次制作、故模板分兩次完成。模板平面尺寸必須滿足設(shè)計(jì)要求：圓井內(nèi)外模，采用小鋼模豎向依圓內(nèi)、外壁直徑支設(shè)安裝。為保證對圓井線形控制，水平拉筋采用螺旋千斤頂預(yù)先將2〃鋼管或Φ25鋼筋彎成與井壁內(nèi)、外同心圓弧，豎向采用直管作圍囹；縱橫向每800mm一道、采用φ14mm對拉螺栓、螺栓中間設(shè)止水鐵皮-3×70×70使模板整體固定牢靠，確保澆筑時不產(chǎn)生走動和變形。對拉螺栓兩頭靠近模板處放置30×30×30mm的小木塊，拆模后鑿掉小木塊。割除對拉螺栓，用與砼同標(biāo)號水泥砂漿抗?jié)B修補(bǔ)。

4.8 砼的澆筑及養(yǎng)護(hù)

沉井砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級：C40S6，砼采用商品砼。商品砼進(jìn)場應(yīng)具備完整質(zhì)保資料。現(xiàn)場應(yīng)做砼抗壓、抗?jié)B試塊，并隨時抽檢砼坍落度。砼運(yùn)輸車直接運(yùn)至現(xiàn)場，不良地段采用翻斗車轉(zhuǎn)運(yùn)砼料，由一臺HBT30砼泵車輸送至澆筑工作面。采用分層平鋪法施工。嚴(yán)格控制砼不分層、不離析，下料高度超過2.0m時用串桶送至工作面，并分層，分區(qū)對稱，進(jìn)行澆筑，同時密切觀測沉井沉降.若不均勻沉降值較大，則應(yīng)及對采取措施，以防井壁產(chǎn)生裂縫。采用插入式振搗器振搗，不漏振、不超振。在井壁側(cè)面處模板上預(yù)留振搗孔。以方便施工，確保振搗密實(shí)。在穿墻套管下口模板應(yīng)留置觀察口，以確保套管下砼澆筑密實(shí)。砼澆筑后，根據(jù)環(huán)境氣溫條件采取適當(dāng)措施專人精心養(yǎng)護(hù)。

5 沉井下沉

沉井一次整體下沉。在第一節(jié)砼達(dá)到100%設(shè)計(jì)強(qiáng)度，其余部分達(dá)到70%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后開始進(jìn)行。

工藝流程如下：準(zhǔn)備工作→磚胎模及素砼墊層拆除→鑿毛→取土下沉→下沉速度控制→沉井糾編→沉井封底、底板砼澆注

5.1 準(zhǔn)備工作

將制作時散落井內(nèi)的砼殘?jiān)?、木板等雜物清出井外。井壁、隔墻等部位的對拉螺栓割除，并作抗?jié)B處理，同時所有預(yù)埋筋均應(yīng)采取措施，以防勾搭或劃破潛水服。安裝好攪拌筒和壓漿泵，將壓漿管接至預(yù)埋壓漿管，并檢查注漿管是否暢通。

5.2 磚胎模及素砼墊層拆除

拆除應(yīng)做到同步、對稱、分段拆除時加強(qiáng)測量，密切注意沉井沉降動態(tài)。磚胎模及素砼墊層采用風(fēng)鎬破碎，用簡易扒桿吊出井外，并仔細(xì)檢查，以防漏拆，影響沉井下的軌跡和速度。

5.3 鑿毛

為保證封底素砼與井體有較好連結(jié)，下沉前對井體與封底素砼接觸部位用風(fēng)鎬鑿毛，鑿毛標(biāo)準(zhǔn)是露石子1/3為宜，清理干凈，請監(jiān)理工程師驗(yàn)收。

5.4 取土下沉

下沉前測控系統(tǒng)必須準(zhǔn)備就緒，方井四角設(shè)立下沉標(biāo)尺，并在井壁設(shè)立軸線控制點(diǎn)。圓井與管線平行和垂直直徑的方向設(shè)定下沉標(biāo)尺及軸線控制點(diǎn)。場內(nèi)在沉井下沉影響外布設(shè)相應(yīng)坐標(biāo)控制點(diǎn)，高程控制點(diǎn)，對重要構(gòu)筑物設(shè)沉降點(diǎn)，以便觀測、防止沉井下沉對其產(chǎn)生影響。

挖取土?xí)r應(yīng)同步、均勻、對稱進(jìn)行，取土?xí)r先在中間形成鍋底，再逐步向四周取土。刃腳部位應(yīng)保持1m左右的土堤，以免引起井外的土塌入井內(nèi)。北面沉井下沉?xí)r會對澄江東路及東新河橋影響。本部擬采用深沉攪拌支護(hù)樁。

在下沉過程中，采用壓漿泵將膨潤土泥漿壓入注漿管，在沉井外壁形成膨潤土泥漿護(hù)套以減少阻力，幫助沉井下沉。下沉結(jié)束后，使用同標(biāo)號水泥漿換出膨潤土泥漿。

5.5 下沉速度控制

沉井下沉前2m以內(nèi)應(yīng)以慢為主，嚴(yán)格控制沉井刃腳高差，以形成穩(wěn)定的下沉軌跡，中期下沉速度可適當(dāng)加快。終沉期，即最后2m以內(nèi)應(yīng)以慢主為，有偏即糾，以便使沉井平穩(wěn)，到達(dá)設(shè)計(jì)位置。

5.6 沉井封底、底板砼澆筑

沉井下沉到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高，8h沉降觀測，經(jīng)當(dāng)累計(jì)下沉量不大于10mm后，即進(jìn)行封底工作。由于采用不排水法下沉，因此采用導(dǎo)管法澆筑水下砼。

工藝流程：清除井底浮泥→井壁與底板接觸部清洗→拋填毛石、整平→封底砼澆筑→水下預(yù)留插筋→保養(yǎng)抽水→表層軟弱層鑿除→底板澆筑。

1）清除井底浮泥

沉井封底前應(yīng)清除井底浮泥，此工作由潛水員檢查，抓斗完成，并應(yīng)加強(qiáng)測量，保證素砼厚度。

2）井壁等接觸部清洗

潛水員用水槍、鋼絲刷對井體與素砼接觸部位進(jìn)行清掃，以清除附著在上的淤泥等雜物，保證素砼與井壁有良好的接觸。

3）拋填毛石，整平堵漏

拋填毛石按設(shè)計(jì)要求，石方量為封底砼的35%。

4）底板砼澆筑

經(jīng)試塊試壓封底素砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后即可抽水進(jìn)行底板施工，同時視地下水位情況，考慮是否設(shè)置排水井點(diǎn)或配重。底板施工前應(yīng)將封底素砼導(dǎo)管口處弱層鑿除，并將殘?jiān)宄鼍?，表面清洗干凈，井體與底板接觸部位鑿毛并清洗干凈，對可能存在的局部滲漏處應(yīng)采取措施，嚴(yán)密堵封，避免滲水影響底板質(zhì)量，按自然倉格分倉澆筑，采用導(dǎo)管或串桶下料，避免砼離析。

6 結(jié)論

嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)交底制度，每道工序開工前均進(jìn)行施工技術(shù)交底。根據(jù)各工序的施工要點(diǎn)，嚴(yán)格制定質(zhì)量措施，并分解落實(shí)到人，確保每個施工環(huán)節(jié)都有人嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行操作、檢查和控制，杜絕質(zhì)量事故的發(fā)生。

[1]張遠(yuǎn).珠海電廠污水泵房沉井的施工技術(shù)[J].電力建設(shè)，2005(5).

[2]孫樹林，王毅，井昆.流塑狀淤泥中大型泵房沉井施工新法[J].中國給水排水，2000(8).