肖根寶
某工程位于珠海南屏洪灣片區(qū),是集引水、汲水、蓄水和輸水為一體的綜合性城市供水系統(tǒng)工程,工程建設(shè)內(nèi)容包括泵站前池?cái)U(kuò)容、場(chǎng)地的填方等。本文根據(jù)以往工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)沉井施工技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹,并從沉降觀測(cè)、沉井制作、沉井下沉、沉井封底施工四方面,論述了沉井施工技術(shù)的要點(diǎn)分析,希望對(duì)相關(guān)工作的開展起到一定的幫助作用。
在工程設(shè)計(jì)過程中,由于地質(zhì)情況的不確定性,人們往往會(huì)選擇不同的沉井技術(shù)??偟膩碚f,沉井技術(shù)廣泛應(yīng)用到橋涵工程以及抽水站建設(shè)之中,屬于一項(xiàng)實(shí)體技術(shù),具有較強(qiáng)的整體性,同時(shí)也具備承載能力大、容易施工等優(yōu)點(diǎn)。因此,在水利工程建設(shè)過程中,沉井施工技術(shù)的使用十分必要,相關(guān)工作人應(yīng)對(duì)此做出高度重視。排渣系統(tǒng)施工方法完成渣土的處理,這一過程需要避免從沉井外側(cè)抽取地下水,否則可能導(dǎo)致沉井外側(cè)地面出現(xiàn)沉陷問題。
測(cè)量工作的實(shí)施是確保下沉順利實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵,在珠海南屏灣項(xiàng)目中,為了確保整個(gè)工程具有較高的穩(wěn)定性,工作井以及接收井均采用沉井法施工,并利用三次制作的方式,實(shí)現(xiàn)三次下沉。在第一次工作井制作過程中,高度大約在5.1m,壁厚1.3m;第二次制作高度為6.5m,壁厚1.3m;第三次制作高度為8.1m,壁厚1.0m。接收井的第一次制作高度為4.0m,壁厚1.0m,第二次高度為4.8m,壁厚1.0m,第三次制作高度為7.4m,壁厚0.8m。另外,在沉降觀測(cè)過程中,需要在井壁的內(nèi)側(cè)標(biāo)注標(biāo)高線,每一道標(biāo)高線之間的間距在20cm左右,且保證各個(gè)標(biāo)高線之間的距離相同,以便在后期施工中較好的控制沉降速度。另外,在觀測(cè)過程中還要確保成像的清晰和穩(wěn)定,對(duì)于照明不足的位置可采用人工照明。還要保證觀測(cè)人員具備較強(qiáng)的專業(yè)素質(zhì),每天至少6次對(duì)下沉速率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和計(jì)算。
(1)砂墊層及混凝土墊層制作
在沉井制作過程中,需要保證地表具有較高的平整特性,同時(shí)還要具備專業(yè)的排水系統(tǒng),并保證基坑底面0.5m范圍內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)地下水位。在場(chǎng)地得到平整之后,方可進(jìn)行砂墊層和混凝土墊層的制作。在砂墊層制作時(shí),需要具
沉井施工技術(shù)是一種通過沉井不斷下沉實(shí)現(xiàn)深基或地下工程施工的工藝技術(shù),該施工技術(shù)的應(yīng)用流程可以簡(jiǎn)單描述為“地面、地坑制作開口鋼筋混凝土筒身→筒身達(dá)到一定強(qiáng)度→分層挖土、運(yùn)土→井內(nèi)土面逐漸降低→沉井筒身不斷下沉”。沉井施工技術(shù)的應(yīng)用需要關(guān)注周圍建筑的安全和施工對(duì)環(huán)境帶來的影響,這是由于沉井施工技術(shù)的應(yīng)用可能導(dǎo)致施工所在地周圍土體應(yīng)力重新分布,由此帶來的土層位移、地表沉陷可能直接對(duì)城市中的建筑物的安全帶來較為負(fù)面影響。沉井施工技術(shù)帶來的環(huán)境影響主要源于施工產(chǎn)生的大量渣土,施工單位需要使用空氣吸泥機(jī)實(shí)現(xiàn)沉井中渣土的吸出,同時(shí)還可以采用長(zhǎng)距離管道水力備較強(qiáng)的穩(wěn)定性,否則會(huì)引起下沉量過大現(xiàn)象。由于該項(xiàng)工程淤泥層較厚,沉井下沉終點(diǎn)標(biāo)高也處于淤泥層中,結(jié)合揭露層厚20.20~28.70m,層頂高程-0.35~10.34m,再加上混凝土墊層厚度的0.25m,即可根據(jù)計(jì)算公式對(duì)最終墊層厚度進(jìn)行確定。
(2)沉井混凝土澆筑
在混凝土澆筑過程中,需要對(duì)以下環(huán)節(jié)進(jìn)行注意:混凝土澆筑工作盡可能保證一次性完成,當(dāng)?shù)谝还?jié)混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%時(shí),可繼續(xù)對(duì)第二層混凝土進(jìn)行澆筑;在混凝土井壁澆筑過程中,澆筑工作需要沿著井壁周圍開展,保證澆筑工作的勻稱和分層,每層的澆筑厚度不宜超過0.3m。在沉井進(jìn)行第二次接高時(shí),由于現(xiàn)場(chǎng)沉井的地面標(biāo)高為1.45m,再加上常年降雨,淤泥的標(biāo)高也較高,相關(guān)工作人員需要對(duì)工作井和接收井淤泥性質(zhì)和承載能力進(jìn)行全面分析,將下沉穩(wěn)定系數(shù)全面計(jì)算出來。倘若穩(wěn)定系數(shù)大于1,則沉井十分不穩(wěn)定,需要對(duì)混凝土標(biāo)高進(jìn)行重新觀測(cè),避免兩井工作受到影響。
當(dāng)砂石層中的混凝土墊層被破除之后,沉井的中心將會(huì)被提升,下沉系數(shù)也會(huì)得到增加,此時(shí)如果刃腳之下的回填砂層被挖除,沉井將會(huì)出現(xiàn)立即下沉現(xiàn)象。在挖土下沉過程中,可采取分層、對(duì)稱等方式,避免在沉井技術(shù)實(shí)施過程中出現(xiàn)垂直下沉,并保證沉井網(wǎng)格的挖土高度差不超過1m。在珠海南屏洪灣片區(qū)工程項(xiàng)目之中,地下水位的變化情況很大,這主要由于潮水、降雨等影響,地下水位的標(biāo)高在0.90~1.20m之間。如此一來,在井身下沉過程中,標(biāo)高應(yīng)設(shè)計(jì)在1.5m左右,當(dāng)下沉至此標(biāo)度之后,工作人員應(yīng)確保下沉速度有效降低,在下沉到0.5m時(shí),抽沙工作可進(jìn)行停止,讓井身依靠自己的重量自行下沉。在后期下沉過程中,以不排水下沉為主,當(dāng)井身的下沉量每8h低于10cm時(shí),可開展工作井和接收井的封底工作。
在水下封底過程中,由于該工程項(xiàng)目的地下水位較高,因此,工作人員需要對(duì)井內(nèi)的水位進(jìn)行合理控制,確保井內(nèi)和井外的水位差保持平穩(wěn)。其次,潛水員在進(jìn)行井底沉積物處理時(shí),需要保證清除工作的徹底,并將井底整理成鍋底形狀,之后利用碎石進(jìn)行拋填,厚度大約在200mm左右。在水下混凝土澆筑時(shí),可采用垂直導(dǎo)管法,相關(guān)工作人員可根據(jù)井內(nèi)狀況對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行均勻分布,為了保證澆筑質(zhì)量,可在導(dǎo)管上加裝裝料漏斗。一般來說,導(dǎo)管的直徑大約在300mm左右,間距在2.5到4m之間,在井下的最深點(diǎn)必須加裝導(dǎo)管。在導(dǎo)管骨料的選擇上,以細(xì)砂為主,還要保證粗細(xì)骨料之比為1∶1,坍落度保持在18mm到22mm之間。在澆筑點(diǎn)的選取上,可從井下的最低點(diǎn)開始,當(dāng)混凝土整個(gè)表面與基底保持平衡以后,可對(duì)其他導(dǎo)管進(jìn)行同時(shí)澆筑。
綜上所述,相關(guān)工程建設(shè)中,沉井施工技術(shù)具有很高的應(yīng)用價(jià)值,而且能夠在不同的軟土地基中得到應(yīng)用,應(yīng)用范圍十分廣泛,而且施工工藝并不復(fù)雜,在施工成本上也具有一定的優(yōu)勢(shì)。因此,現(xiàn)階段的水利工程建設(shè)需要合理利用沉井施工技術(shù),相關(guān)施工企業(yè)也要根據(jù)自身情況,對(duì)沉井施工技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn),為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供基礎(chǔ)。