【摘 要】八鋼中厚板遷建工程水處理設(shè)施－旋流沉淀池工程，前期施工方案采用將基坑挖至－20m進(jìn)行沉井施工，由于挖至－20m遇巖石層及防空洞，巖石層進(jìn)行沉井土方開挖困難，為了保證施工安全及施工質(zhì)量，確保施工工期，提出一次性將基坑挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高－33.1m（旋流池底板標(biāo)高）應(yīng)急預(yù)案，克服在超深基坑作業(yè)，提前施工工期50天。

【關(guān)鍵詞】旋流沉淀池；深基坑；回填土方

本工程為寶鋼集團(tuán)新疆八一鋼鐵有限公司中厚板遷建工程水處理設(shè)施－旋流沉淀池，其結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。主要包括旋流池本體、部分鐵皮溝。

原設(shè)計(jì)圖紙旋流池由鋼筋砼外筒、內(nèi)筒、環(huán)形泵房、整流板等組成。旋流池外筒為一個高35.25米，壁厚1.2米，外徑30.4米的圓筒式構(gòu)筑物。在－15.5、＋0.500標(biāo)高處有現(xiàn)澆環(huán)形板。內(nèi)筒長27.3米，厚400，外徑5.30米。外筒埋入土中深34.75米。

本工程旋流池部分采用整體施工。由于采用了此項(xiàng)方法，原圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中旋流池刃腳部分取消。

2 施工工藝

前期施工方案采用將基坑挖至－20m進(jìn)行沉井施工，由于地質(zhì)勘查挖至－20m遇巖石層及防空洞，巖石層強(qiáng)度較高，直接影響筒壁的沉井，為了保證施工安全及施工質(zhì)量，確保施工工期，經(jīng)過與甲方和設(shè)計(jì)人員協(xié)商研究決定，一次性將基坑挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高－33.1m（旋流池底板標(biāo)高）。甲方針對現(xiàn)場實(shí)際情況要求設(shè)計(jì)單位對旋流池優(yōu)化設(shè)計(jì)。

優(yōu)化設(shè)計(jì)后將外筒高度改為28.5m，壁厚為1米，外徑30m，內(nèi)筒尺寸不變。底板標(biāo)高由－33m提高至－31.5m，局部外筒提高至－28.5m，為了確保施工質(zhì)量，決定采用C15砼將加深部分澆筑至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

施工工藝順序?yàn)椋和诨又痢鳎?3。10米→澆筑墊層砼至－31.5（局部－28.5m）→依次支旋流池外筒模板、綁扎鋼筋、澆筑砼至＋0.500m平臺下→綁扎旋流池底板鋼筋、澆筑砼→－23.5m以下導(dǎo)流板施工（筒壁外土方回填同步施工）→－19.224m以下環(huán)形梁、內(nèi)筒施工→－15.5m以下梁、板及內(nèi)筒施工→旋流池內(nèi)筒施工→支設(shè)＋0.5m平臺模板→綁扎＋0.5m平臺鋼筋澆筑＋0.5m平臺砼→安裝鋼結(jié)構(gòu)→上部泵房等土建施工。（井內(nèi)樓梯同步施工）。考慮到一次性開挖，土方量大，挖填難度高，所以土方的開挖及回填是本工程的工期和成本管理的重點(diǎn)工作。

3 土方開挖

旋流池基底標(biāo)高為-33.1米，外徑30.4米。由于現(xiàn)場場地空闊，為了加快施工進(jìn)度縮短工期，內(nèi)外筒同時施工，本工程決定一次大開挖至基底-33.1米。由于挖土方量較大且基坑較深，決定采用以下方法：

1、確定挖土方法：為加快進(jìn)度及減少坡道放坡量，決定從旋流池東南側(cè)放坡，三臺挖掘機(jī)同時作業(yè)挖至標(biāo)高-24米后，由一臺挖掘機(jī)負(fù)責(zé)挖標(biāo)高-33.1～-28.5米層土方；另一臺挖掘機(jī)負(fù)責(zé)挖標(biāo)高-28.5～-24.0米層土方。兩臺挖掘機(jī)接力甩土配合挖方。（詳見示意圖）

2、確定基坑成型直徑：考慮到施工腳手架的搭設(shè)等工作面，故從筒壁外側(cè)加寬1.5米，因此挖土成型的基坑底直徑應(yīng)為30.4＋1.5×2=33.4米。

3、確定上口開挖直徑：為防止挖偏或挖小，本工程采用從上到下分層分段逐層開挖，即每4米深放坡1：0.6，同時為安全考慮退臺0.5米，在第4層退臺2.5m做護(hù)坡支護(hù)平臺，共分7層開挖。故上口尺寸為：

（4×0.6×6＋0.5×5＋2.5＋9×0.6）×2＋33.4=83m

4、確定挖土坡道長度及寬度：

（1）根據(jù)拉運(yùn)土方車輛性能及以往經(jīng)驗(yàn)，車輛滿載狀態(tài)時的爬坡能力為：

①連續(xù)爬坡長度50～100m時，最大坡度1：6～1：8；

②連續(xù)爬坡長度100～300m時，最大坡度1：8～1：10。

（2）根據(jù)上述參考，本工程坡度選用1：9，車輛作業(yè)深度為24米。故坡道長度為24×9=216m。

（3）寬度確定：為加快進(jìn)度本坡道設(shè)置為雙向道。車寬2.6米，為了施工車輛安全錯車及距坡道邊留1米寬。

故坡道寬為：2.6×2＋3=8.2m。

4 土方回填

由于在旋流池周圍-4.2m標(biāo)高有露天棧橋基礎(chǔ)，架起著整個棧橋的結(jié)構(gòu)及20噸行車的動荷載，圖紙對基礎(chǔ)的處理要求較高。但在旋流池土方開挖時，通過放坡已經(jīng)將露天棧橋基礎(chǔ)范圍內(nèi)的土方挖至很深的負(fù)標(biāo)高上，如果直接從原隔壁土中加深施工露天棧橋的基礎(chǔ)，會帶來很大的施工難度和成本的增加。所以旋流池基坑土方的回填是本工程的重點(diǎn)工作之一。我單位嚴(yán)格按國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行土方的回填操作工藝，來保證工程質(zhì)量。通過這3年的沉降觀測，露天棧橋的沉降在國家規(guī)范允許偏差范圍內(nèi)。

1.施工準(zhǔn)備

（1）裝運(yùn)土方機(jī)械有：自卸汽車、推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)。

（2）碾壓機(jī)械有：16噸壓路機(jī)。

2.作業(yè)條件：

（1）施工前應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)、填方土料種類、密實(shí)度要求、施工條件等，合理地確定填方土料含水量控制范圍、虛鋪厚度和壓實(shí)遍數(shù)等參數(shù)。

（2）施工前，應(yīng)做好水平高程標(biāo)志布置。大面積場地上或地坪每隔一定距離釘上水平樁。

（3）確定好土方機(jī)械、車輛的行走路線，應(yīng)事先經(jīng)過檢查，必要時要進(jìn)行加固加寬等準(zhǔn)備工作。

3.操作工藝：

工藝流程：基坑底地坪上清理→檢驗(yàn)土質(zhì)→分層鋪土→分層碾壓密實(shí)→檢驗(yàn)密實(shí)度→修整找平驗(yàn)收

（1）填土前，應(yīng)將基底表面上的雜填土、垃圾等雜物都處理完畢，清除干凈。

（2）檢驗(yàn)土質(zhì)。檢驗(yàn)回填土料的種類、粒徑，有無雜物，是否符合規(guī)定，以及土料的含水量是否在控制范圍內(nèi)；如含水量偏高，可采用翻松、晾曬或均勻摻入干土等措施；如遇填料含水量偏低，可采用預(yù)先灑水潤濕等措施。

（3）填土應(yīng)分層鋪攤。每層鋪土的厚度應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、密實(shí)度要求和機(jī)具性能確定。填土每層的鋪土厚度為200～300mm和壓實(shí)遍數(shù)為6～8遍.鋪填土區(qū)段，長度不宜小于20m，寬度不宜小于8m.

（4）碾壓時，輪（夯）跡應(yīng)相互搭接，防止漏壓或漏夯。長寬比較大時，填土應(yīng)分段進(jìn)行。每層接縫處應(yīng)作成斜坡形，碾跡重疊。重疊0.5～l.0m左右，上下層錯縫距離不應(yīng)小于1m，駛速度一般不應(yīng)超過2km/h。

（5）在機(jī)械施工碾壓不到的填土部位，應(yīng)配合人工推土填充，用蛙式或柴油打夯機(jī)分層夯打密實(shí)。

（6）回填每層壓實(shí)后，應(yīng)按規(guī)范進(jìn)行環(huán)刀取樣，測出干土的質(zhì)量密度，達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，再進(jìn)行上一層的鋪土。

（7）填方全部完成后，表面應(yīng)進(jìn)行拉線找平，保證平整度。

5 總結(jié)

由于本工程將沉井工藝改為一次性開挖施工，通過設(shè)計(jì)優(yōu)化后，取消了原設(shè)計(jì)中沉井所需要的參數(shù)設(shè)置，即將外筒高度從35.25m改為28.5m，壁厚從1.2m為1m，外徑從30.4m改為30m，底板標(biāo)高由－33m提高至－31.5m，底板鋼筋從螺紋32@150改為25@150，在保證了施工安全及質(zhì)量前提下，甲方節(jié)約150多萬元，我項(xiàng)目部節(jié)約直接成本約100多萬元。通過此冬施案例得出，一次性開挖旋流池施工的優(yōu)點(diǎn)是：便于施工，節(jié)約成本，質(zhì)量容易控制，避免冬季高強(qiáng)度土質(zhì)的沉降困難等特點(diǎn)。缺點(diǎn)：對于場地的要求較大，安全及凍施保溫工作投入大等特點(diǎn)。