王揚(yáng)+汪亮+劉偉

摘 要：廖家溝水源地取水泵房工程實(shí)際施工過(guò)程中應(yīng)用沉井法，這不僅彌補(bǔ)以往傳統(tǒng)施工方法的不足，而且還能解決施工中存在的多樣性問(wèn)題，這對(duì)施工活動(dòng)順利進(jìn)行、工程安全性提高具有重要作用。本文首先對(duì)工程情況大致介紹，然后分析了廖家溝的地質(zhì)及自然條件，接下來(lái)探究了沉井下沉施工技術(shù)，針對(duì)不同施工階段提出了質(zhì)量控制措施，確保已有偏差及時(shí)糾正，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)下沉的良好效果。

關(guān)鍵詞：廖家溝 沉井 取水泵房 施工技術(shù) 應(yīng)用分析

1.前言

本文以廖家溝水源地取水泵房工程為分析案例，探究沉井法在這一工程活動(dòng)中的應(yīng)用，具體介紹如下。

2.工程介紹

該工程地處揚(yáng)州市灣頭鎮(zhèn)某村境內(nèi)，其中，取水泵房（如圖1）建筑材料為鋼筋、混凝土，平面大小為43m×29.5m，底面高程為▽-6.5m，刃腳底面高程均為▽-11.2m，頂部高程為▽7.6m。廖家溝該工程沉井臨近中溝河，地下水源較充足。該泵房周圍增設(shè)防滲透帷幕，規(guī)格大體為雙排Φ750高壓旋噴樁875根，間距495 mm，樁長(zhǎng)23.7m，搭接295mm（底高程▽-16.4m，頂高程▽7.4m）。止水帷幕內(nèi)部所設(shè)置的降水井?dāng)?shù)量為15口，降水井距離止水帷幕1.6m，井深31m。并設(shè)置回灌井?dāng)?shù)量為兩口，井深14m，位置于泵房北側(cè)、帷幕外側(cè)，距離止水帷幕7.5m。此外，觀測(cè)井設(shè)置位置為泵房中心處，井底高程為▽-13.2m。

沉井施工主要由兩部分組成，第一部分即沉井制作，第二部分即井體沉放。對(duì)于第一部分，應(yīng)首先對(duì)其進(jìn)行分節(jié)處理，并合理調(diào)整結(jié)構(gòu)高度，該工程地基最大承受力為 145kPa，沉井設(shè)計(jì)高度為18.8m，平面尺寸為43m×29.5m，即兩次制作，下沉和接高分別為一次，工程后期澆筑對(duì)象分別為展示柱壁、沉井底板、管道鎮(zhèn)墩、傳力支墩等。沉井分節(jié)情況：首節(jié)即▽-11.2 m～▽-6.5m，制作高度為4.7m；第二節(jié)為▽-6.5m～▽3.7m，制作高度為10.2m；末節(jié)為▽3.7m～▽7.6m，制作高度為3.9m。

井刃腳制作高程：取水泵房不同深度土層存在穩(wěn)定性差異，分析工程勘察報(bào)告可知，二層土層相對(duì)穩(wěn)定，二層以上的土層強(qiáng)度逐漸提升，二層、三層、四層的地基承載力分別為115kPa、145kPa、201kPa，分析不同土層的地基承載力情況，外井壁挖掘深度約為4.9m，回填58cm厚砂墊層，之后澆筑18cm厚C20混凝土墊層，其中，刃腳踏面高程▽2.9m，下沉至▽-11.2m，深度為13.2m。經(jīng)計(jì)算可知，要想迎合泵房沉井制作穩(wěn)定性需要，則外井壁設(shè)置厚度為58cm，砂墊層厚111cm，參照的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為KJ-1/2。

3.地質(zhì)條件及自然條件

施工工程地層的土質(zhì)類型主要為素填土、淤泥質(zhì)素填土、粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，不同類型土質(zhì)的顏色、厚度、密實(shí)度、層底標(biāo)高等不相一致，其中，素填土層厚為0.4～5.5m，正常土層厚度為0.6m。層底標(biāo)高為4.64～6.48m，土層顏色為灰褐色，土層密實(shí)度較低，土質(zhì)較松散，土層承載力大約為65kPa。粉質(zhì)粘土顏色多為黃灰色，厚度在0.4～2.1m之間，正常為占0.8m，層底標(biāo)高為3.26～5.88m。

該工程地表水系相對(duì)發(fā)達(dá)，距離廖家溝較近，周邊塘溝數(shù)量較多，水深在1.1～3.1m之間，最大水流速為3.38m/s，最小流速為0.9m/s，平均流速在1.13～1.43m/s之間。地下水類型主要分為兩種，第一種為微承壓水，第二種為空隙潛水，雨水季節(jié)性變化明顯。地下水位年變幅1.4m左右，降水量較多時(shí)，極易發(fā)生水浸現(xiàn)象，因此，該工程設(shè)計(jì)地下水位時(shí)應(yīng)總結(jié)分析最高、最低水位情況，在此基礎(chǔ)上設(shè)置標(biāo)高為5.8～6.8m之間。

4.沉井下沉施工技術(shù)

首先，合理布置坐標(biāo)點(diǎn)，具體設(shè)計(jì)水準(zhǔn)控制點(diǎn)，同時(shí)，對(duì)所布置的各個(gè)控制點(diǎn)全面保護(hù)，細(xì)致檢查、重復(fù)檢測(cè)控制點(diǎn)，并設(shè)置混凝土觀測(cè)樁于合理位置，常見(jiàn)設(shè)置位置為深井中心軸線處，進(jìn)而沉井的位置變化情況能夠被及時(shí)監(jiān)測(cè)。

然后，做好下沉準(zhǔn)備工作。首節(jié)沉井下沉?xí)r，應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求管理下沉活動(dòng)，第二節(jié)混凝土強(qiáng)度應(yīng)在設(shè)計(jì)期間達(dá)到75%，在下沉之前應(yīng)檢查水井完成狀況，在降水一周后組織下沉活動(dòng)，同時(shí)，全面觀察降水井運(yùn)行狀態(tài)；觀察棄土場(chǎng)，做好棄土場(chǎng)雜物歸類工作，確保所用水被充足供應(yīng)，主要供應(yīng)源即廖家溝；優(yōu)選水泵，確保所選水泵滿足數(shù)量、質(zhì)量等相關(guān)要求，其中，所選水泵數(shù)量為八臺(tái)，水泵每小時(shí)供提供壓力為11～15kg/cm2的水源約450m3；沉井之前，還應(yīng)對(duì)各種管路、高壓泵全面檢查，針對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件全面清理；做好通道預(yù)留工作，確保施工人員能夠順利出入，與此同時(shí)，合理設(shè)置欄桿以及位移觀測(cè)點(diǎn)；逐一封閉孔洞，做好水平支撐工作，以免工字鋼發(fā)生形變；施工工作者該應(yīng)進(jìn)行技術(shù)交底，這對(duì)后續(xù)施工工作安排具有依據(jù)作用；沉井下沉為了避免出現(xiàn)斷續(xù)作業(yè)現(xiàn)象，應(yīng)尤其注意夜間施工工作，對(duì)于停電計(jì)劃應(yīng)事先通知，做好電能持續(xù)供應(yīng)工作，全面保障員工的人身安全。

最后，做好排水下沉工作。實(shí)際施工過(guò)程中，供水方式主要為高壓水泵供給式，利用泥漿攪拌法完成外排、下沉操作。這一施工技術(shù)能夠吸收多量泥漿，同時(shí)，還能完成垃圾清除工作。

5.沉井下沉控制措施

（1）質(zhì)量控制

沉井下沉過(guò)程經(jīng)歷的階段較多，需要做好各個(gè)階段的質(zhì)量控制工作。在初沉階段，應(yīng)做好混凝土墊層工作，同時(shí)，雇傭?qū)Ｂ毴藛T全面觀測(cè)，一旦發(fā)生墊層傾斜現(xiàn)象，應(yīng)合理調(diào)整?；炷翂|層有效鑿除后，應(yīng)堅(jiān)持有序化開(kāi)挖，并全面監(jiān)督、及時(shí)監(jiān)控，合理調(diào)節(jié)沉降速度和沉降量，大大提高沉降平穩(wěn)性。如果沉降過(guò)程中出現(xiàn)沉降系數(shù)過(guò)大現(xiàn)象，那么應(yīng)通過(guò)加大摩擦阻力的方式適當(dāng)降低系數(shù)。在常規(guī)下沉階段，應(yīng)適當(dāng)增加鍋底深度，并將這深度控制在1.8m之內(nèi)，同時(shí)，適當(dāng)?shù)鼗戳?，提高施工速度。?duì)于終沉階段，即下沉深度超過(guò)1.8m，并且四周控制差超過(guò)22cm時(shí)，這時(shí)應(yīng)及時(shí)糾正，并每間隔60分鐘打印檢測(cè)報(bào)告，確保沉降工作有序進(jìn)行。endprint

（2）糾偏措施

由于沉井下沉過(guò)程即糾偏過(guò)程，做好這一階段的糾偏工作能夠優(yōu)化下沉質(zhì)量，產(chǎn)生偏差的主要原因即基層土質(zhì)厚度不一，基層石塊障礙較多；挖土均勻效果較差，同時(shí)，土層間的高差較大；下沉系數(shù)未控制在合理范圍內(nèi)，極易發(fā)生突然沉降現(xiàn)象；流砂管涌現(xiàn)象大大降低了沉井穩(wěn)定性；沉井周圍土質(zhì)穩(wěn)定性較弱，進(jìn)而間接影響受力效果。面對(duì)現(xiàn)存偏差問(wèn)題，解決措施具體包括：及時(shí)清除障礙物；確保展示井體出土保持平衡狀態(tài)，土層高差合理控制在0.8m之內(nèi)，終沉高差小于0.45m；針對(duì)性壓住水頭，以免發(fā)生流砂管涌現(xiàn)象，確保下沉施工活動(dòng)順利進(jìn)行；針對(duì)已發(fā)現(xiàn)的塌陷區(qū)域及時(shí)回填，短時(shí)間內(nèi)確保土體穩(wěn)定性；具體分析偏差現(xiàn)象以及原因，在短時(shí)間內(nèi)控制偏差于合理范圍。

對(duì)于重偏差，常用糾偏措施即通過(guò)重物進(jìn)行側(cè)面加壓，以此解決傾斜問(wèn)題。糾正方向失衡的沉井時(shí)，應(yīng)做好及時(shí)、適當(dāng)位置的填土工作，確保偏差問(wèn)題快速得到糾正。上述已發(fā)生的不同類型的偏差現(xiàn)象，施工單位還應(yīng)合理設(shè)計(jì)標(biāo)高，標(biāo)高設(shè)計(jì)為0.9m最為適合，與此同時(shí)，糾偏速度應(yīng)盡量放緩，確保沉井緩慢、平穩(wěn)下沉。除此之外，還應(yīng)做好沉降監(jiān)測(cè)工作，即針對(duì)沉井本體、周圍土體、降水情況以及周圍建筑物等具體監(jiān)測(cè)，最終實(shí)現(xiàn)沉降偏差的及時(shí)糾正。

（3）應(yīng)急措施

沉井下沉期間存在下沉、突發(fā)性下沉等問(wèn)題，導(dǎo)致下沉發(fā)生的原因即沉井自身質(zhì)量較輕；沉井和沉壁間的摩擦阻力相對(duì)較??；下沉系數(shù)相對(duì)較低；下沉過(guò)程中障礙物阻礙等。對(duì)此常用解決措施包括：增加沉井重量；增大摩擦阻力，其中觸變泥漿的適量加入能夠增大摩擦；針對(duì)性的清除障礙物。導(dǎo)致突發(fā)性下沉的原因主要為挖土量未能合理控制；并且鍋底面積過(guò)大；沉降阻力在特定時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定狀態(tài)，持續(xù)挖土后，摩擦值會(huì)不斷增大，進(jìn)而極易發(fā)生突發(fā)性下沉現(xiàn)象，導(dǎo)致泥沙大量進(jìn)入沉井。解決這一應(yīng)急問(wèn)題的措施即合理控制挖土量；適當(dāng)挖掘鍋底大?。徊捎糜行Х椒刂屏魃?。處理障礙物的常用措施：應(yīng)用掏空法拿取體積較小的石塊，應(yīng)用展風(fēng)鎬法清理體積較大的石塊。

6.結(jié)論

綜上所述，廖家溝水源地取水泵房工程施工中及時(shí)應(yīng)用沉井法，不僅會(huì)帶動(dòng)廖家溝經(jīng)濟(jì)發(fā)展，而且還會(huì)提高沉井法應(yīng)用率，有利于基礎(chǔ)工程高效、低成本、優(yōu)質(zhì)進(jìn)行，有利于促進(jìn)我國(guó)基礎(chǔ)工程事業(yè)邁向新的臺(tái)階。

參考文獻(xiàn)：

[1]李軍堂.滬通長(zhǎng)江大橋主航道橋沉井施工關(guān)鍵技術(shù)[J].橋梁建設(shè)，2015（06）.

[2]趙維春，徐曉波.盲板封底法在污水提升泵房沉井施工中的應(yīng)用[J].中國(guó)給水排水，2015（12）.endprint