浅谈沉井施工工艺技术.doc

浅谈沉井施工工艺技术单位：江苏江中集团有限公司 江苏南通 丁继飞 李小兵摘要：当前我国的经济飞速发展，同时也对社会环境带来了越来越大的压力，环境保护的意识也逐渐增强，对污水的处理力度逐渐加大，污水处理厂的建设也在不断的增加，污水处理厂厂址的设置一般情况沿江河附近。因此，进水泵房和格栅及重要的污水管线上的井室等构筑物常常采用沉井施工方式，考虑到沉井在污水处理方面的重要性，下面即将沉井的施工要点做一简要介绍。关键词：沉箱、施工工艺工艺、预防措施一、污水池沉井下沉施工措施1、当井壁混凝土强度达到设计强度的70%时，方可拆除刃脚模板及垫木。为保证工期，在混凝土中添加早强减水剂，以满足短期内混凝土强度的要求。抽除刃脚支架模板之前，对模板分组编号，从沉井平面上相互垂直的两条轴线等距离开始，同时分组，依次、对称向轴线方向拆除模板：拆除须专人统一指挥，各组进行一致，连续作业直至拆除完毕。下沉前，首先将顶管预留洞口用用M10水泥砂浆砌筑MU7.5粘土砖封堵，并要收光，在井壁上对称弹出4条垂线，并沿四条垂线绘制出水平测量标尺。在垂线的顶端悬挂垂球，并在刃脚处设标盘，以观察沉井下沉时的倾度。2、沉箱下沉： 1、在刃脚处砼达到设计强度的100%，上部砼达到75%后，开始沉井下沉挖土，井内土方采用人工开挖，每次取土深度为30-40cm，自井的中部向四边对称取土，以保证沉井在下沉过程中，不出现倾斜。一轮下沉到位再进行下轮开挖下沉，在离设计深度20cm左右应停止取土观察两天，如靠沉井自重下沉不到位，再用人工慢慢取土，使沉井到达设计深度。为了提高下沉速度，可以利用高压水泵对沉井井壁下土层进行均匀逐层冲刷，并在沉井边挖一蓄水池，用污水泵抽出，抽除的泥浆经三级沉淀后排入市政管网。2、沉箱井孔中间保留适当高度的土体，不得将中间部分开挖过深。挖土顺序从沉箱中间开始逐渐挖四周，每层挖土厚0.5m，沿刃脚周围保留0.51.0 m土堤，然后再沿沉箱壁，每23m一段向刃脚方向逐层、均匀、对称地削薄土层，每次削510cm。刃脚处土层削完后，如下沉很小或不下沉，便再从中间向下挖土0.40.5m，并继续按上述方法向四周均匀掏挖，使沉箱平稳下沉。沉箱隔墙内土体开挖高差不超过0.8米。a) 下沉观测沉箱井位置的控制是在井外地面设置纵横十字控制桩、水准基点。下沉时，在井壁上设十字控制线，并在四侧设水平点。于壁外侧用红铅油画出标尺，以测沉降，井内中心线与垂直度的观测系在井内壁四边标出垂直轴线，各吊垂球一个，对准下部标志板来控制，并定时用两台经纬仪进行垂直偏差观测。挖土时随时观测垂直度，当垂球离墨线边达50mm 或四面标高不一致时，立即纠正，沉井下沉过程中，每班至少观测两次，并在每次下沉后进行检查，做好记录，当发现倾斜、位移、扭转时，及时通知队长，指挥操作工人纠正，使允许偏差范围控制在允许范围以内。沉井在下沉过程中，最大沉降差均控制在50mm以内。当沉至离设计标高0.50m时，对下沉与挖土情况应加强观测，以防超沉。沉井纠偏由于四周有搅拌桩的导向作用，沉井不会有较大偏斜，为保证沉井就位误差在规范允许范围内 ，采取以下控制措施：a.随沉井下沉进行水平和中轴线监测，随时调整。b.沉井下沉接近到位时，挖土24 h，观测沉降，若无明显沉降，可一次沉到位，不再采取其他止沉措施；若有明显沉降，则应查清原因，并增加止沉措施。c.沉井接近就位时，若轴线位移或倾斜超过允许范围，可采用单侧压实填。3、沉箱封底：位于沉井中心设置渗井一个，先将沉井内土形整理成锅底形，自刃脚向中心挖放射形排水沟填以石子做滤水暗沟，中心井深12m，插入直径0.6-0.8m周围有孔的砼或钢套管，四周填以卵石，使井底的水都汇集到集水井中，用潜水泵排出，使地下水位保持低于井底面30-50cm。刃脚砼凿毛处应洗刷干净，然后浇筑毛石砼，强度达到30%，铺设底板钢筋浇筑砼，并捣固密实，砼养护14d期间，在封底的集水井中应不断抽水，待底板砼达到70%设计强度后，抽除井筒中水后立即向滤水井管中灌入C30早强干硬性混凝土捣实，装上法兰，再在上面浇筑一层砼，使之于底板一平。如地下水较少或无地下水时可一次性浇筑底板砼。沉井底板施工注意事项：1、与底板连接的井内壁应预埋钢筋，绑扎底板钢筋时将其凿出并与底板钢筋焊接。2、与底板连接处的井内壁应凿毛处理，浇底板混凝土前应冲洗干净。3、底板与井内壁结合面上需安放一环闭合的遇水膨胀橡胶止水圈，以防渗水。沉井下沉完毕，其偏差应符合规范规定：轴线位移不大于井深1%；高程：+40mm，-60mm；倾斜度井深0.7%。沉井就位23d后，刃脚已稳定落在设计标高处，即可进行沉井封底。底板砼浇筑前，预留出的钢筋清洗干净，与侧壁接处的砼面必须先凿毛。二、沉井施工过程中常遇问题、预防及处理方法1、沉井倾斜沉井下沉垂直度出现歪斜超过允许限度，其原因可能是：1.沉井刃脚下的土软硬不均；2.没有对称地抽取垫木或没有及时回填夯实；井外四周的回填土夯实不均；3.没有均匀挖土使井内土面高低悬殊；4.刃脚下掏空过多，沉井突然下沉，易产生倾斜；5刃脚一侧为障碍物搁住，未及时发现；6.井外弃土或堆物荷重不均匀造成对井壁的偏压。处理措施：1.加强沉井过程中中的观测和资料分析，发现倾斜及时纠正；2.分区、依次、对称的抽除垫木，及时用砂或砂砾回填； 3.在刃脚高的一侧加强取土，低的一侧挖土或不挖土，待正位后均匀分层取土；4.在刃脚较低的一侧适当回填砂石或石块，延缓下沉速度；5不排水施下沉，在靠近刃脚的一侧适当回填砂石在井个喷射水或开挖、增加偏心压载以及施加水平外力等措施， 2、水平位移过大的处理沉井下沉完毕，要求水平位移100mm，水平位移过大就要纠偏。对初沉的偏斜在高侧多挖土，低侧少挖土的方法进行纠正，终沉或在其它阶段的偏斜，可用井外射水或喷破坏高一侧的土层进行纠正。在沉降中要加强对测量的检查复核工作。3、沉井突沉的处理沉井应该正常速度下沉，不要过快也不要过慢，突沉产生的原因主要是由以下几点：挖土过快、地质骤变、或下雨井积水过多。发生突沉不仅会使井壁受力不均造成开裂破坏，还可能会造成安全事故。预防措施是：1.可用木垛在定位垫架处给以支撑、并重新调整挖土；在刃脚下不挖或部分挖土；2.将排水法改为不排水法下沉心增加浮力；3.在沉井外壁间填粗糙材料，或将井筒外夯实，加大摩阻力；如沉井部位土液化或出现虚坑时，可填碎石处理。4、沉井不沉或超沉的处理沉井被搁置或悬挂，下沉极慢或不沉时，可以采取的措施：1.增大开挖范围，提高井筒或加载助沉；2.增加荷载；3.不排水改为排水下沉以减少水的浮力；4.在井壁外设置射水管冲刷井周围土；5.在井壁间灌入触变泥浆或瓜子片；6.清除障碍物。当沉井下沉有超过设计标高的趋势时，为防止超沉，除须在刃脚下垫块石和在刃脚斜面下回填砂砾等措施以制止下沉外 ，在沉井制作之前，我们还可预先在底板标高以下打水泥土搅拌桩，其厚度为3m，其顶部标高在刃脚面标高以上50cm，既起到防止超沉作用，又起到隔水封底作用。5、遇到流砂问题若井外土砂涌入井内现象，可用的处理方法：1.排水法施工时井内外水头宜控制在1.52.0m；2.挖土避免在刃脚掏挖，防流砂大量涌入，中间挖土也不宜挖成锅底形；4.采用井点降水；5.采用不排水法降水下沉沉井时，保持井内水位高于井外水位；6.在井外做防水帷幕，做深层搅拌桩。6、下沉中注意事项在下沉过程中沉井产生的倾斜调整和位移纠偏，需在沉井终沉标高