污水泵房沉井施工及質量控制

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，結構安全等級為二級，本工程抗震設防烈度為6級，結構類型為丙類，根據現場實際情況，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給的影響，河道中有閘門，故水位受水工控制。水質對砼無侵蝕性；地下水上部孔隙潛水及下部微承壓水混合而成，主要受大氣降水補給，水位動態受季節變化影響明顯。地下水位埋深在1.5m～1.3m之間。

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

3 施工準備

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，另備發電機組壹臺，規格為75kW。

施工交通圍護：采用彩鋼板圍護，用方管作骨架，彩鋼鉚接在骨架上，形成規則圍護板，根據現場需要隨意拼裝，另設置必要的交通標志，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，集水井設置→砂墊層鋪設→素砼墊層澆筑→磚胎模砌筑、粉刷→腳手架搭設→鋼筋制作→模板支設→砼澆筑養護

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，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，在挖至坑底標高以上20cm時，采用人工修整坑底。基坑底部若有松軟土體，全部采用中粗砂換填，整平夯實。

4.2 排水溝、集水井設置

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

4.3 砂墊層鋪設

砂墊層厚度計算：技術參數借鑒資料

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，計算得：150kN；

g：為下臥土層極限承載力，查地質資料得：75kPa；

b：為基砼墊層擴散用，綜合取為1.1m；

Φ為砂墊層擴散角，取20.50°。

計算得砂墊層厚度取：1.0M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，層厚控制在20cm～30cm，砂墊層的干實重控制應不低于16.0kN/m3。

4.4 素砼墊層澆筑

砂墊層施工結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，并對立模面進行粉刷、壓光。

4.6 鋼筋制作、安裝

4.6.1 鋼筋制作

鋼筋進場后，收集好質保資料，并會同監理及時進行原材取樣檢測。鋼筋進場后，分批分類堆放，掛牌使用，標明型號、生產廠家、使用部位、檢測狀態。鋼筋的表面應清潔、無油污等。鋼筋的型號、形狀、尺寸嚴格按設計要求冷加工制作。

4.6.2 鋼筋安裝

在砼墊層上，進行沉井實測放樣，磚胎模刷隔離劑，清掃沉井刃腳范圍內雜物。所有鋼筋按設計圖紙安裝綁扎就位，保護層用墊塊現場制作，平面尺寸50×50mm，厚度根據不同部位要求確定，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：底板鋼筋接駁器預埋是一重點。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、放射筋→封底插筋→底板鋼筋連接→頂梁板鋼筋

4.7 模板支設

穿墻洞口安裝鋼穿墻套管時應放置準確，并與井壁鋼筋點焊成整體，預留洞口若采用木制筒模，應外包油氈，以便脫摸。關模前應將穿墻模板、爬梯預埋件和鋼筋接駁器安裝就位，并仔細檢查預埋件軸線、標高、數量、防止遺漏，注漿管設置在刃腳以上2.5m的位置，注漿管應安裝牢固，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計要求：圓井內外模，采用小鋼模豎向依圓內、外壁直徑支設安裝。為保證對圓井線形控制，水平拉筋采用螺旋千斤頂預先將2〃鋼管或Φ25鋼筋彎成與井壁內、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、螺栓中間設止水鐵皮-3×70×70使模板整體固定牢靠，確保澆筑時不產生走動和變形。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，用與砼同標號水泥砂漿抗滲修補。

4.8 砼的澆筑及養護

沉井砼設計強度等級：C40S6，砼采用商品砼。商品砼進場應具備完整質保資料。現場應做砼抗壓、抗滲試塊，并隨時抽檢砼坍落度。砼運輸車直接運至現場，不良地段采用翻斗車轉運砼料，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，分區對稱，進行澆筑，同時密切觀測沉井沉降.若不均勻沉降值較大，則應及對采取措施，以防井壁產生裂縫。采用插入式振搗器振搗，不漏振、不超振。在井壁側面處模板上預留振搗孔。以方便施工，確保振搗密實。在穿墻套管下口模板應留置觀察口，以確保套管下砼澆筑密實。砼澆筑后，根據環境氣溫條件采取適當措施專人精心養護。

5 沉井下沉

沉井一次整體下沉。在第一節砼達到100%設計強度，其余部分達到70%設計強度后開始進行。

工藝流程如下：準備工作→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 準備工作

將制作時散落井內的砼殘渣、木板等雜物清出井外。井壁、隔墻等部位的對拉螺栓割除，并作抗滲處理，同時所有預埋筋均應采取措施，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

拆除應做到同步、對稱、分段拆除時加強測量，密切注意沉井沉降動態。磚胎模及素砼墊層采用風鎬破碎，用簡易扒桿吊出井外，并仔細檢查，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，下沉前對井體與封底素砼接觸部位用風鎬鑿毛，鑿毛標準是露石子1/3為宜，清理干凈，請監理工程師驗收。

5.4 取土下沉

下沉前測控系統必須準備就緒，方井四角設立下沉標尺，并在井壁設立軸線控制點。圓井與管線平行和垂直直徑的方向設定下沉標尺及軸線控制點。場內在沉井下沉影響外布設相應坐標控制點，高程控制點，對重要構筑物設沉降點，以便觀測、防止沉井下沉對其產生影響。

挖取土時應同步、均勻、對稱進行，取土時先在中間形成鍋底，再逐步向四周取土。刃腳部位應保持1m左右的土堤，以免引起井外的土塌入井內。北面沉井下沉時會對澄江東路及東新河橋影響。本部擬采用深沉攪拌支護樁。

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套以減少阻力，幫助沉井下沉。下沉結束后，使用同標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以內應以慢為主，嚴格控制沉井刃腳高差，以形成穩定的下沉軌跡，中期下沉速度可適當加快。終沉期，即最后2m以內應以慢主為，有偏即糾，以便使沉井平穩，到達設計位置。

5.6 沉井封底、底板砼澆筑

沉井下沉到達設計標高，8h沉降觀測，經當累計下沉量不大于10mm后，即進行封底工作。由于采用不排水法下沉，因此采用導管法澆筑水下砼。

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→水下預留插筋→保養抽水→表層軟弱層鑿除→底板澆筑。

1）清除井底浮泥

沉井封底前應清除井底浮泥，此工作由潛水員檢查，抓斗完成，并應加強測量，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

拋填毛石按設計要求，石方量為封底砼的35%。

4）底板砼澆筑

經試塊試壓封底素砼達到設計強度后即可抽水進行底板施工，同時視地下水位情況，考慮是否設置排水井點或配重。底板施工前應將封底素砼導管口處弱層鑿除，并將殘渣清出井外，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采取措施，嚴密堵封，避免滲水影響底板質量，按自然倉格分倉澆筑，采用導管或串桶下料，避免砼離析。

6 結論

嚴格執行技術交底制度，每道工序開工前均進行施工技術交底。根據各工序的施工要點，嚴格制定質量措施，并分解落實到人，確保每個施工環節都有人嚴把質量關。嚴格按操作規程進行操作、檢查和控制，杜絕質量事故的發生。

[1]張遠.珠海電廠污水泵房沉井的施工技術[J].電力建設，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).