污水泵房沉井施工及质量控制

李建军

禹州市污水净化公司，河南禹州 461670

1 工程概况

本工程场地类别为Ⅵ类，结构安全等级为二级，本工程抗震设防烈度为6级，结构类型为丙类，根据现场实际情况，污水泵房矩形13.5×12.6×11.7（m），下沉深度约11.7m。在泵房四周打深沉搅拌桩，深度为18m。

2 工程水文、地质资料

水文：地表水体受大气降水、上游水系及两岸居民生活用水补给的影响，河道中有闸门，故水位受水工控制。水质对砼无侵蚀性；地下水上部孔隙潜水及下部微承压水混合而成，主要受大气降水补给，水位动态受季节变化影响明显。地下水位埋深在1.5m～1.3m之间。

地质：沉井施工涉及③粉质粘土及以上各土层，其中①层为填土，松散，极易坍塌，且易产生空沉及下沉量过大等现象；②砂性土、富水性能，透水性较好易产生管涌、流砂现象。

3 施工准备

临时用电、水：泥浆泵取水采用颍河水施工，施工用电、直接从配电房接至工程配电柜，另备发电机组壹台，规格为75kW。

施工交通围护：采用彩钢板围护，用方管作骨架，彩钢铆接在骨架上，形成规则围护板，根据现场需要随意拼装，另设置必要的交通标志，夜晚在围挡上悬挂红色警示灯。

4 沉井施工

工艺流程：测量定位→基坑开挖→排水沟，集水井设置→砂垫层铺设→素砼垫层浇筑→砖胎模砌筑、粉刷→脚手架搭设→钢筋制作→模板支设→砼浇筑养护

4.1 基坑开挖及处理

采用在基坑中制作沉井的方法。基坑开挖采用WY80挖掘机，基坑底尺寸比沉井尺寸放大2.0m，边坡按1：0.7为防止超挖及扰动地基，在挖至坑底标高以上20cm时，采用人工修整坑底。基坑底部若有松软土体，全部采用中粗砂换填，整平夯实。

4.2 排水沟、集水井设置

在沉井四周轮廓线外1.5m开挖300mm×400mm(宽×深)排水沟，坡度2%，内铺碎石，形成滤水暗沟，在沉井两角对称设置2只600×600集水井，应比基坑低500mm，采用1寸潜水泵排水。

4.3 砂垫层铺设

砂垫层厚度计算：技术参数借鉴资料

H≥（N/g-b）/2/tgΦ

其中：H为砂垫层厚度；

N：为沉井单位长度重量，计算得：150kN；

g：为下卧土层极限承载力，查地质资料得：75kPa；

b：为基砼垫层扩散用，综合取为1.1m；

Φ为砂垫层扩散角，取20.50°。

计算得砂垫层厚度取：1.0M砂垫层采用级配较好的中粗砂，分层平铺，采用平板振动器夯实，层厚控制在20cm～30cm，砂垫层的干实重控制应不低于16.0kN/m3。

4.4 素砼垫层浇筑

砂垫层施工结束后在井壁下部位置浇筑垫层，垫层厚度为：150mm，宽度为：1 400mm。

4.5 砖模砌筑

素砼垫层施工结束后，在砼顶面砌筑沉井刃脚砖胎模（砖胎模尺寸见详图）。砖胎模砌筑沿长度方向每800mm留置20mm～30mm宽垂直缝，同时预埋Φ18PVC管800mm，便于对拉固定外模及下沉前砖胎模的拆除，并对立模面进行粉刷、压光。

4.6 钢筋制作、安装

4.6.1 钢筋制作

钢筋进场后，收集好质保资料，并会同监理及时进行原材取样检测。钢筋进场后，分批分类堆放，挂牌使用，标明型号、生产厂家、使用部位、检测状态。钢筋的表面应清洁、无油污等。钢筋的型号、形状、尺寸严格按设计要求冷加工制作。

4.6.2 钢筋安装

在砼垫层上，进行沉井实测放样，砖胎模刷隔离剂，清扫沉井刃脚范围内杂物。所有钢筋按设计图纸安装绑扎就位，保护层用垫块现场制作，平面尺寸50×50mm，厚度根据不同部位要求确定，其中刃脚部位垫块采用花岗岩，以防被压碎，井壁钢筋一次完成。钢筋安装顺序：底板钢筋接驳器预埋是一重点。钢筋骨架焊接→刃脚钢筋、井壁竖筋→刃脚角筋及水平筋→井壁水平筋→洞口加强、放射筋→封底插筋→底板钢筋连接→顶梁板钢筋

4.7 模板支设

穿墙洞口安装钢穿墙套管时应放置准确，并与井壁钢筋点焊成整体，预留洞口若采用木制筒模，应外包油毡，以便脱摸。关模前应将穿墙模板、爬梯预埋件和钢筋接驳器安装就位，并仔细检查预埋件轴线、标高、数量、防止遗漏，注浆管设置在刃脚以上2.5m的位置，注浆管应安装牢固，并包扎好注浆管管口，确定沉井分两次制作、故模板分两次完成。模板平面尺寸必须满足设计要求：圆井内外模，采用小钢模竖向依圆内、外壁直径支设安装。为保证对圆井线形控制，水平拉筋采用螺旋千斤顶预先将2〃钢管或Φ25钢筋弯成与井壁内、外同心圆弧，竖向采用直管作围囹；纵横向每800mm一道、采用φ14mm对拉螺栓、螺栓中间设止水铁皮-3×70×70使模板整体固定牢靠，确保浇筑时不产生走动和变形。对拉螺栓两头靠近模板处放置30×30×30mm的小木块，拆模后凿掉小木块。割除对拉螺栓，用与砼同标号水泥砂浆抗渗修补。

4.8 砼的浇筑及养护

沉井砼设计强度等级：C40S6，砼采用商品砼。商品砼进场应具备完整质保资料。现场应做砼抗压、抗渗试块，并随时抽检砼坍落度。砼运输车直接运至现场，不良地段采用翻斗车转运砼料，由一台HBT30砼泵车输送至浇筑工作面。采用分层平铺法施工。严格控制砼不分层、不离析，下料高度超过2.0m时用串桶送至工作面，并分层，分区对称，进行浇筑，同时密切观测沉井沉降.若不均匀沉降值较大，则应及对采取措施，以防井壁产生裂缝。采用插入式振捣器振捣，不漏振、不超振。在井壁侧面处模板上预留振捣孔。以方便施工，确保振捣密实。在穿墙套管下口模板应留置观察口，以确保套管下砼浇筑密实。砼浇筑后，根据环境气温条件采取适当措施专人精心养护。

5 沉井下沉

沉井一次整体下沉。在第一节砼达到100%设计强度，其余部分达到70%设计强度后开始进行。

工艺流程如下：准备工作→砖胎模及素砼垫层拆除→凿毛→取土下沉→下沉速度控制→沉井纠编→沉井封底、底板砼浇注

5.1 准备工作

将制作时散落井内的砼残渣、木板等杂物清出井外。井壁、隔墙等部位的对拉螺栓割除，并作抗渗处理，同时所有预埋筋均应采取措施，以防勾搭或划破潜水服。安装好搅拌筒和压浆泵，将压浆管接至预埋压浆管，并检查注浆管是否畅通。

5.2 砖胎模及素砼垫层拆除

拆除应做到同步、对称、分段拆除时加强测量，密切注意沉井沉降动态。砖胎模及素砼垫层采用风镐破碎，用简易扒杆吊出井外，并仔细检查，以防漏拆，影响沉井下的轨迹和速度。

5.3 凿毛

为保证封底素砼与井体有较好连结，下沉前对井体与封底素砼接触部位用风镐凿毛，凿毛标准是露石子1/3为宜，清理干净，请监理工程师验收。

5.4 取土下沉

下沉前测控系统必须准备就绪，方井四角设立下沉标尺，并在井壁设立轴线控制点。圆井与管线平行和垂直直径的方向设定下沉标尺及轴线控制点。场内在沉井下沉影响外布设相应坐标控制点，高程控制点，对重要构筑物设沉降点，以便观测、防止沉井下沉对其产生影响。

挖取土时应同步、均匀、对称进行，取土时先在中间形成锅底，再逐步向四周取土。刃脚部位应保持1m左右的土堤，以免引起井外的土塌入井内。北面沉井下沉时会对澄江东路及东新河桥影响。本部拟采用深沉搅拌支护桩。

在下沉过程中，采用压浆泵将膨润土泥浆压入注浆管，在沉井外壁形成膨润土泥浆护套以减少阻力，帮助沉井下沉。下沉结束后，使用同标号水泥浆换出膨润土泥浆。

5.5 下沉速度控制

沉井下沉前2m以内应以慢为主，严格控制沉井刃脚高差，以形成稳定的下沉轨迹，中期下沉速度可适当加快。终沉期，即最后2m以内应以慢主为，有偏即纠，以便使沉井平稳，到达设计位置。

5.6 沉井封底、底板砼浇筑

沉井下沉到达设计标高，8h沉降观测，经当累计下沉量不大于10mm后，即进行封底工作。由于采用不排水法下沉，因此采用导管法浇筑水下砼。

工艺流程：清除井底浮泥→井壁与底板接触部清洗→抛填毛石、整平→封底砼浇筑→水下预留插筋→保养抽水→表层软弱层凿除→底板浇筑。

1）清除井底浮泥

沉井封底前应清除井底浮泥，此工作由潜水员检查，抓斗完成，并应加强测量，保证素砼厚度。

2）井壁等接触部清洗

潜水员用水枪、钢丝刷对井体与素砼接触部位进行清扫，以清除附着在上的淤泥等杂物，保证素砼与井壁有良好的接触。

3）抛填毛石，整平堵漏

抛填毛石按设计要求，石方量为封底砼的35%。

4）底板砼浇筑

经试块试压封底素砼达到设计强度后即可抽水进行底板施工，同时视地下水位情况，考虑是否设置排水井点或配重。底板施工前应将封底素砼导管口处弱层凿除，并将残渣清出井外，表面清洗干净，井体与底板接触部位凿毛并清洗干净，对可能存在的局部渗漏处应采取措施，严密堵封，避免渗水影响底板质量，按自然仓格分仓浇筑，采用导管或串桶下料，避免砼离析。

6 结论

严格执行技术交底制度，每道工序开工前均进行施工技术交底。根据各工序的施工要点，严格制定质量措施，并分解落实到人，确保每个施工环节都有人严把质量关。严格按操作规程进行操作、检查和控制，杜绝质量事故的发生。

[1]张远.珠海电厂污水泵房沉井的施工技术[J].电力建设，2005(5).

[2]孙树林，王毅，井昆.流塑状淤泥中大型泵房沉井施工新法[J].中国给水排水，2000(8).