雨水泵站沉井施工

王增先

1 工程概况

该雨水泵站构筑物包括:闸门井、格栅井、泵房集水池、阀室。

泵站设计成全地下式形式。埋深14m，采用沉井施工。上部留有0.6m厚覆土，可种植花草。

场地土在勘探深度范围内主要由第四系全新早期至晚期更新统沉积的粉质黏土、粉土及砂土等构成。

2 施工顺序

施工顺序为:施工准备→基坑开挖→打深井降水→刃脚下铺砂垫层→砌刃脚下砖槽→钢筋加工→绑扎刃脚钢筋→支刃脚外模→浇筑刃脚混凝土→养护→支井壁模板→绑扎钢筋→支井壁外的模板→浇筑井壁混凝土→拆除井壁和刃脚的模板→挖土、下沉→封底素混凝土→DN 1 000进水管顶进→底板钢筋绑扎→底板混凝土浇筑→养护→对沉井内及上部结构施工→管廊结构施工→设备安装→联动试车。

1)沉井施工分制作、下沉、封底三部分。先开挖基坑到地表以下 4m处。开挖后组织设计、监理、施工单位验槽。在此标高位置制作沉井，沉井可分为三节制作两次下沉。第一节为刃脚的制作，浇筑高度 2 050mm。第二节做至中层板面下，浇筑高度 6 450mm。第三节至井壁的顶面，浇筑高度5 440mm。第二节做完后开始挖土下沉，如能顺利就位，则先封底，做进水管、进水井、格栅井、中层板、集水槽等井内结构，再做第三节。如不能顺利就位则接高做第三节，一并下沉就位。2)沉井下沉采用人工挖土装入钢制泥斗内，用20 t吊车吊运出土，自卸汽车倒运土方。3)下沉至设计标高后进行封底素混凝土及底板钢筋混凝土的施工。

3 沉井起沉面的确定

地下水位在地表以下5m的位置，地下4m深度范围内土质坚硬，适于基坑的开挖;以此深度处的坑底作为起沉面，减少了沉井制作高度及挖土下沉工作量。

4 预留孔洞

沉井井壁预留顶出洞口。直径小于 300mm的预留孔洞在制作沉井时割断预留孔洞处的钢筋，浇筑混凝土时预留孔洞，下沉时砌砖抹面封堵孔洞，下沉就位后，拆除抹面砂浆及砖砌体。

进水管入口沉井制作时钢筋不断开，并在孔洞周围增加了加固钢筋，在预留孔洞处的混凝土做成空心墙，墙内填充聚乙烯泡沫塑料板，待管道施工时再打开壁薄墙，割断孔洞钢筋，取出泡沫塑料，在井壁上形成孔洞。

以上做法既保证了沉井在下沉时的结构安全，同时也易于打开孔洞。

5 沉井制作

1)基坑。沉井在已开挖的基坑内制作，坑底标高在地面以下4.0m，坑底尺寸应每边宽出沉井外边 2m，以利于沉井的钢筋绑扎模板安装等工作，基坑边坡按 1∶3放坡开挖。

2)刃脚模板。在基坑底起沉面内挖土槽，在土槽两侧用水泥砂浆砌砖墙，墙厚240mm，作为刃脚部分的模板，砖墙与混凝土的接触面抹水泥砂浆，贴木胶合板，保证在拆除刃脚砖模后刃脚表面的混凝土光滑平整。

3)井壁模板。第二、三节井壁模板采用 1.5 cm厚木胶合板作为面板，面板背面钉6 cm×10 cm的方木，间距20 cm一根作加强肋，每张胶合板的四个边均用铁钉与方木肋加固。围檩龙骨采用双根 φ48×3.5钢管，水平向一层间距60 cm，竖向一层间距60 cm。为防止浇筑混凝土时发生胀模或爆模情况，井壁内外模板采用 φ18对拉螺栓紧固，对拉螺栓纵横向间距均为600mm，对拉螺栓中间加焊止水环。模板表面要平整无凹凸，边口整齐，拼缝严密，安装模板按自下而上的顺序进行，模板安装应做到位置准确，表面平整，支模要横平竖直不歪斜，几何尺寸要符合要求，模板安装前必须涂刷脱模剂，使沉井混凝土表面光滑，减小阻力便于下沉。

4)井壁钢筋。井壁钢筋应逐点绑扎，双排钢筋之间应绑扎拉筋或支撑筋，其纵横间距不大于 600mm。根据施工图设计要求，钢筋工长预先编制钢筋放样单。所有钢筋均须按放样单进行下料加工成型。钢筋绑扎必须严格按图施工，钢筋的规格、尺寸、数量及间距必须核对准确。井壁内的竖向钢筋应上下垂直，绑扎牢固，Φ25钢筋采用挤压套筒连接，其位置应按轴线尺寸校核。阀门井、格栅井、中层板、出水槽等钢筋应提前预埋在井壁的相应部位。预埋筋伸出混凝土墙外长度1m，接长方式采用双面焊接，焊接长度5d。

5)水平施工缝。沉井上下节混凝土施工缝应按设计要求留置凸口，并设置3mm厚400mm宽的镀锌止水钢板，止水钢板接头应焊接严密，保证钢板连续。在浇筑新混凝土前必须将松散部分凿除，并用水冲洗干净，充分湿润，凹凸接口内不得积水，然后用同标号水泥砂浆接浆，厚度约 20mm～30mm。再浇筑混凝土，要求仔细振捣，确保新老混凝土连接良好。施工缝上、下混凝土浇筑时间应尽量缩短，预防水化热温度裂缝产生。

6 沉井制作的混凝土施工工艺

1)混凝土材料要求。

混凝土强度等级:封底素混凝土为C30，钢筋混凝土为C30。底板、侧墙混凝土的抗渗等级为S6。水泥宜选用普通硅酸盐水泥，且标号不低于 32.5，水灰比不大于 0.5。混凝土内要求加入适量的抗裂防水剂(WG-HEA)及高效抗腐蚀气密剂(外墙、底板、封底混凝土)。混凝土碱含量应符合CECS 53混凝土碱含量限值标准的规定。

2)混凝土施工。

混凝土浇筑采用汽车泵直接布料入模的方法。每节沉井浇筑混凝土必须连续进行，一次完成。混凝土浇筑应分层进行，每层浇筑厚度控制在 300mm～500mm左右。混凝土捣固应采用插入式振动器，操作要做到“快插慢拔”。混凝土必须分层振捣密实，在振捣上一层混凝土时，振动器应插入下层混凝土中 5 cm左右，以消除两层之间的接缝。振动器插点要均匀排列，防止漏振。一般每点振捣时间为 15 s～30 s。上、下节水平施工缝应留成凸形。支设下节沉井的模板前，应安排人员凿除或清理施工缝处的水泥薄膜和松动的石子，并冲洗干净。混凝土浇筑完毕后 12 h内应采取养护措施，可对混凝土表面覆盖和浇水养护，井壁侧模拆除后应悬挂草帘并浇水养护。

7 沉井下沉

1)沉井制作完成后，其混凝土强度必须达到设计强度等级的100%后方可进行下沉的工作。

2)根据本工程的沉井施工特点，在沉井上口边配备一台 20 t的汽车式起重机，负责将井内土方吊运至地面装车外运。井内的土方人工开挖，以此严格控制每层土的开挖厚度，防止超挖。

3)井内挖土要点:先从沉井中间开始逐渐挖向四周，每层挖土厚度为0.4m～0.5m，沿刃脚周围保留0.5m～1.5m的土堤，然后再沿沉井井壁向刃脚方向逐层全面、对称、均匀地削薄土层，每次削5 cm～10 cm，当土层经不住刃脚的挤压而破裂时，沉井便在自重的作用下挤土下沉。

4)沉井下沉过程中，应安排专人进行测量观察。沉降观测每8h至少 2次。

5)沉井时，如发现有异常情况，应及时分析研究，采取有效的对策措施使沉井连续下沉，避免停歇时间过长。

6)沉井开始下沉至 5m以内的深度时，要特别注意保持沉井的水平与垂直度，否则在继续下沉时容易发生倾斜、偏移等问题，而且纠偏也较为困难。

7)沉井下沉近设计标高时，井内土体的每层开挖深度应小于30 cm或更薄些，以避免沉井发生倾斜。沉井下沉至离设计底标高 5 cm左右时应停止挖土，让沉井依靠自重下沉到位。

8)沉井垂直度的控制:在井内按 4等分作出垂直轴线的标记，各吊线坠逐个对准其下部的标板以控制垂直度，并定期进行垂直偏差观测。挖土时，应随时观测沉井的垂直度，当线坠离标板墨线达 50mm时，或四周标高不一致时，应及时采取纠偏措施。

9)沉井下沉控制:在井筒外壁周围测点弹出水平线，用水准仪及时观测沉降值。

8 沉井封底

当沉井下沉至距设计底标高 5 cm时，应停止井内挖土和排水，使其靠自重下沉至或接近设计底标高。因有地下水，封底下面增加30 cm片石，再铺素混凝土，应振捣密实，以保证沉井的最后稳定。

9 沉井下沉质量控制

本工程中沉井是整个工程的基础，故下沉控制非常重要，一旦发生倾斜就会给后续工序带来困难，故需精心施工，均匀下沉。

[1] 冯统宏.浅析循环水泵房沉井下沉施工工艺[J].山西建筑，2009，35(1):170-171.