劉玉東,唐培君
(1.黑龍江省隆業水利水電工程建設有限公司,哈爾濱150081;2.賓縣水務局,黑龍江賓縣150400)
自記井井筒施工采用沉井施工方法,由于自記井井筒直徑較小,本工程設計為1.0 m,排水要求并不高,所以不采用井點降水,由于單個自記井工作面有限,為了達到人員與機械設備最佳配置,節約開支,采用井筒分節接高,多次下沉的施工方案,單節澆筑自記井井筒長度最好在2 m左右。
沉井施工程序為:場地平整、測量放線、人工開挖土方、刃腳地基處理、搭設工作臺、坑內制作沉井刃腳或沉井井壁并留施工縫、井壁混凝土養護(至70%混凝土強度)、沉井下沉、沉井封底、澆筑底板混凝土。沉井的澆筑采用單節澆筑2.0 m,挖土下沉后,再次澆筑,循環往復直至達到設計高程。
對于開挖基坑后,基礎為軟弱層,需要鋪設一層≥50 cm的水撼砂,以加固基礎,避免在制作沉井時產生過大的不均勻沉降,并在刃腳處澆筑混凝土墊層,以增加刃腳的受力面積,同時便于鋼筋制作安裝以及模板支護。
模板的質量直接影響混凝土的質量水平,依據構造合理、結構穩定、易于裝拆、操作方便的原則,在工廠加工定型鋼模板。鋼模板加工內外兩組模板,內側模板預留10 cm寬的活動模板塊,同時做出角度,便于拆卸。
拼裝刃腳角鋼時,應準確測量刃腳位置,放出刃腳的中心線與邊線,將制備好的角鋼拼放就位,經校核無誤后焊接固定。一般先立內模板,再綁扎鋼筋,最后架立外模板。立模前先在墊層上放樣,以保證位置準確。模板最好用定型模板,如鋼模板則更好。模板支好后,應檢查其位置、刃腳標高和井壁垂直度。
1)應將沉井分成若干段同時對稱均勻分層澆筑,每層厚<400 mm,以免造成地基不均勻下沉或產生傾斜。
2)混凝土應一次連續澆筑完成,第一節混凝土強度達到70%后進行沉井,再澆筑下一節。
對于施工縫的處理傳統作法是留凹凸縫,傳統作法不僅施工復雜而且防滲效果不理想,常常出現滲漏。本工程中用一種遇水膨脹的自黏止水條,其膨脹率在1 h后超過100%,抗水壓>0.8 MPa,它是利用自身的黏性,直接黏貼在混凝土施工縫表面,遇水后體積膨脹堵塞施工縫及周圍的毛細孔,達到防滲漏的目的,其施工技術措施如下:
1)在已硬化的混凝土表面上,清除水泥薄膜和松動的石子,將接縫表面處理干凈,并將模板潤濕后清掃掉接縫處積水。
2)黏貼止水條時,每1 m距離用常規水泥釘將止水條固定在原混凝土表面。
3)止水條的搭接自黏,其搭接長度為50 mm。
既然郝桂芹不認可第一種說法,盧一平只能說第二種了。第二種是盧一平的殺手锏,也是3D的軟肋和瓶頸,即3D的一“怕”。
4)止水條安裝完畢后應盡塊澆注混凝土,避免雨水浸泡,并在混凝土搗固時避免振動棒將止水條振動。
1)沉井方案要根據實際的地質情況確定,由于自記井均建在江河河畔,基礎絕大多數為土基、砂卵石、砂3種基礎。
根據基礎的情況不同,沉井挖土方案分為兩種:①如果基礎為黏土或卵石,可采用人工挖土,水泵抽水配合的下沉的施工方案。沉井內挖土的順序是先中央后四周,形成“鍋底”形狀,以防止發生急遽下沉,造成沉井傾斜。沿沉井井壁的挖土應均勻進行,在刃腳內側約0.2~0.3 m處挖土深于刃腳之下,使沉井在自重的作用下破壞刃腳下土壤的邊坡而坍滑下沉。開挖出來的土料用膠皮桶垂直運輸出井體外。②基礎如果為砂基礎,若采取排水下沉方法,水泵將把井底砂連同水一起抽出,極容易造成井筒急遽下沉,同時井體產生傾斜發生,而且一旦抽水,流砂通過井底的地下水流動進入井筒底部,造成井底積砂,影響封井底。正確的方法是將井筒內注滿水,使井體內外水壓持平,確保流砂不進入井筒內,然后采用加長的挖土工具,深入到井底水下掏挖砂子,這樣雖然速度較慢,但是安全適用,效果很好。
遇有沉井下沉過慢或不下沉情況時,原因為沉井傾面摩阻力過大而造成的,可采用在井壁外側用水管射水沖刷,使井壁周圍土體成泥漿狀,以減少井體與土體的摩擦力,同時采用配重的方法迫使其下沉。
2)垂直度的判斷。自記井沉井施工重點以及難點就是井筒垂直度的把握,在發現井筒傾斜時要馬上進行糾偏,否則傾斜會越來越大,給井筒校正帶來麻煩。為了隨時能夠觀察沉井的下沉情況以及井筒的垂直度,筆者認為有兩種比較簡易的方法:①在井筒內壁垂直的兩個方向掛設垂球,垂球通長掛設,經常進行量測,做到及時發現井筒傾斜,并在第一時間進行糾偏。②在井壁外側4個方向上用紅漆畫出水平線,下沉過程全程使用水準儀跟蹤量測記錄。若4個方向的水平線下沉高差相同,則井筒垂直,反之井筒傾斜,需要立即糾偏。
發現沉井傾斜時,立刻在下沉較小的一邊加緊挖土,并在其上壓重,同時在下沉較多的一邊用粗木方打支頂,并用機械千斤頂支撐加以校正,使其恢復水平。
水位自記井封底是沉井達到設計高程后最后一道也是非常重要的工序,如果井底封堵不好,直接造成沉井工作失敗,形成較大損失。封井底分為兩步:先封堵井底,使井外地下水不能進入井筒,第一步完成后,待混凝土強度達到70%后,抽干井筒,進行第二步鋼筋混凝土井底板澆筑。第一步封井底是關鍵環節,通過實踐總結出兩條切實可行的方法:
1)在自記井刃腳沉至設計高程,待井內地下水靜止穩定后,均勻地向井內投放高號干水泥灰,投放量以能夠覆蓋整個井底30 cm為最好,讓水泥在水下自然沉淀8 d以上,再用水泵將井內水抽出,地下水被沉淀的水泥封住,這時再進行人工綁筋、澆筑封底混凝土。這種方法成功率很高,但是容易出現漏水點,需要對漏水點使用“漏寶”進行處理。
2)采取水下混凝土澆筑的施工方法,采用導管將混凝土直接送入到井筒底部,使混凝土一次性封堵住井底。具體方法以及施工步驟是:將導管下降到距離井底15 cm、在導管口設置裝有水泥灰的游球,將導管封嚴、通過料斗一次性將已經計算好方量的封底混凝土灌注到導管中,隨著混凝土的灌入,放松游球,直至達到井底、緩慢提升導管,封底完成。澆筑使用混凝土的坍落度在18~22 cm,水泥用量≥350 kg/m3,實踐證明這種方法更加安全可靠。
[1]冀新紅.淺談沉井施工方法[J].山西科技,2009(6):119-120.