取水泵房沉井施工技术及质量控制措施

蒋宏大

摘要：沉井施工技术在地下建筑中应用非常广泛，在不影响主体建筑的情况下，可以在地下较为方便地开展施工。对周围的建筑物也不存在破坏。还有一个优点就是减少了土方的开挖。本文研究的是取水泵房沉井施工技术，采用排水下沉的方法，原理是利用高压水搅动土层混合成泥浆，然后将泥浆排出使沉井下沉。本文重点分析了沉井施工技术的前期准备，排水下沉方法，下沉各个阶段的质量控制，以及一系列的质量控制措施。

关键词：沉井；排水下沉；质量控制

1沉井下沉施工技术

首先要确定合适的控制点，在施工过程中要保证控制点的有效，并且不受施工的影响，做好检查和定期的测量。然后需要在沉井中间设置混凝土预设桩，保证沉井的定位观测。采用排水下沉时，要提前进行降水实验，进行降水分析。保证排水下沉能达到底板的设计标高，井底的土层不断通过高压水搅混形成泥浆排出井外，从而保持井底稳定。

1.1沉井下沉前准备

在下沉之前一定要保证混凝土的设计强度，大型的沉井要求达到设计强度的100%，小型沉井只需要达到设计强度的70%。在进行垫木拆除时，一定要依次排序分组进行拆除。抽除方法是先将底部的小部分土除去，再利用人工或机械将垫木抽出，保证沉井安全下沉。当垫板抽到最后时，应该一次性快速将剩余的垫木全部抽出，使沉井刃脚平稳落入地下土层。

1.2沉井排水下沉

排水下沉施工方法，采用高压水冲击地下土层形成泥浆，然后利用泥浆泵将泥浆排除井外使沉井缓慢平稳地下降，利用这种方法，简单高效，不少沉井下沉都是利用这种方法，技术基本成熟，保证了施工的安全性。

①减少对土方的开挖工作，利用泥浆将土层全部排出。②水力机械设备有高压水枪、进水管路、高压水泵、泥浆泵、排泥管等。③水压搅拌土层的方法：进行高压冲水时，先在沉井中央冲挖出一個深度超过1m、直径约为2m的圆形集水坑，再用高压水枪以集水坑为中心向土层施加高压。达到土层与水混合搅拌成泥浆的目的。④在开挖四角和墙脊时，远离淤泥池，以保证泥浆顺利流入池底，减少泥砂中沟渠中的泥浆。沉降时，应使用水炮反复搅拌。这是为了保证沟泥畅通，并能使泥浆池容易搅拌排水，也能保证泥浆的畅通。清洗盖深度和泥浆泵油槽网。上述方法有助于提高泥浆泵的排泥量，在沉井的初沉阶段也有利于清除泥浆中混杂的建筑垃圾，如：混凝土块、模板碎片等。

1.3排水沉井的优缺点

①优点：土方开挖更快速高效，而且在干燥状态下也能实现封底。保证混凝土浇筑质量，保证工期。

②缺点：底层土壤易发生失稳，特别是在底层土壤富砂地层的情况下，流砂管道极易造成事故，对周围环境造成影响。

2沉井下沉的质量控制

2.1初沉阶段的质量控制

①下沉深度在0-3m范围为初沉。在下沉的凿墙混凝土垫层、凿除混凝土应对称施工，由专人负责观察，如倾斜，及时调整，使沉井顺利进入土壤。

②混凝土垫层凿后开挖，采用液压机械，由中间向四周对称。在开挖过程中，1m宽的山脊保留在井壁内侧脚内侧，垄高1.0m，与沉井进尺适当减少增加。

③沉井初期沉降阶段沉降系数较大，应以修正为基础，为此必须辅以下沉、跟踪和监测，控制每W的数量。对采空区的网格监测数据进行及时分析，控制下沉速度，减少不均匀沉降。早期降水阶段，下沉速率不应超过每天0.5m；进入轨道下沉，确保在下沉稳定的前提下，每天应控制在1m左右。

④沉井下沉系数在发现和失控时，应立即在沉井回填砾石和粗砂间增加侧壁摩擦力。为了防止脚叶片土的不平衡沉降不均匀，需要在下沉过程中加强测控，及时调整区域土壤体积，以保证良好的稳定状态，伸缩下沉。

2.2正常下沉阶段的质量控制

①降水阶段保持稳定后，不均匀沉降可使沉井底部深度增加到2m以内的底深度，加快土壤冲刷速度，减少地面反应，从而降低下沉阻力，提高施工速度。

②下沉时，应均衡开挖，不均匀沉降，在排土中心部位，然后卸下土体边缘，跟踪和监测威尔斯土层的高程。所有不超过1.0m。施工中，如发现异常，及时整改，严禁地方沉井搁置。做好施工记录，绘制下沉时间和下沉深度曲线。当沉井突然下沉，密切注意超重型，制定应急预案。

2.3终沉阶段的质量控制

①最后一个阶段是下沉到最后2m的时候，挖土时，由于缓慢的水流速度和水流速度，使凹底平底平底锅逐渐过渡到凸形。许多出土，必须均匀对称布置的开挖范围。当控制点周围沉井高度相差大于20cm时，应及时纠正，调整井深的纠偏措施。最后结算价是沉井的关键阶段，因此必须加强每1h监测提供分析报告监控，以控制下沉。

②确定最终沉降高度在叶片边缘约10cm时，底部沉箱梁的要求必须全部使用在适当高度的土壤表面和土壤中。曾经是这家公司的前沿T表面高成符合设计要求，后10cm，应立即停止挖到井内填石渣，脚下的小镇，并密切注意观察在下沉不超过1cm的24h内，应立即组织混凝土封底。下沉到位，每小时高成曾观察到四个角落的沉箱。

3沉井下沉偏移分析及纠偏措施

3.1沉井下沉偏移分析

沉井下沉的过程是不断的修正，以确保沉井沉井下沉质量为关键。下沉引起高程变化，原因如下：土壤不均匀位移，或石头等障碍：沉井开挖不匀称，每层高差较大：下沉系数小而突然下沉，底部梁和脚叶片被挖空，沉箱内流动的砂管破坏沉井的稳定状态：叶片由于沉箱沉箱的高度有较大的扭转轴或周围土体的沉箱：不对称或土体不均匀，沉井壁周围的应力不一致。

3.2纠偏措施

在下沉过程中，发现有井底有障碍物，必须及时清除。下沉和井底障碍物清除应该是平衡进行的。一般开挖高度应控制在不到1m的情况下，最终沉降高度不应超过0.5m。土壤发生的主要原因是砂流管道的下沉，地下水位高于土壤深度，应及时停止下沉操作。在流沙条件下决不继续下沉施工。沉井的外圆周在时间范围内回填，保持沉井周围土体的稳定。对沉井下沉过程中出现的倾斜、变形，要及时对原因进行分析，并通过采用偏差校正方法，确保井眼的偏差控制在允许范围内。endprint

局部纠偏：沉井下沉初期比较容易倾斜，比较容易纠正。通常在边脚高的土壤中，减少沉箱。正面阻力高侧缘，增加了沉井侧缘下部的正阻力，沉井下沉逐渐修正下沉过程。

井外局部纠偏：正常沉降阶段，出土的沉井周围土体的摩擦力增大，沉井工作难度大。如果下沉修正需要斜沉箱，必须破坏土压力。采用高压水射流冲刷沉墙边高外层，破坏土体结构，减少土压力。当然，为了逐漸改正沉箱的倾斜，沉箱顶偏重量法也能使沉箱倾斜改正。

重校正：在沉井侧压力高，即主要进行沉井的较低的一侧的沉井，下沉到相应的一侧沉箱倾斜。

正确的沉箱扭转位置：沉井位置如倒在两个弯角处的沉箱偏斜部分出土，另外两个角由边角处补填形成。扭矩的土会有压力差，在沉井下沉过程中的偏差逐步纠正。

倾斜，在沉箱以上排量，陷入反应在上述基本校正设计标高的距离，修正必须缓慢，校正后应统一沉井前沿的稳定。接近低于0.3m的设计标高，不能超出允许偏差范围，因为控制偏差是很困难的。

3.3下沉过程的监侧

在下沉的过程中，我们应做好以下工作：监测监控沉箱，沉箱周围土壤监测，监测深井降水，监测建筑安全影响。

3.3.1沉井本体监测

在沉井周围布置观测点位移、沉降观测点和轴心位移，对每一个观测沉箱进行记录，如果位移量大于50mm，就必须及时纠偏。在下沉过程中，各班组至少观测三次边脚标高，每天一次轴位移观测，沉井下沉时的四角差和中心位移测量。在沉井下沉过程中如果发现异常情况，可根据现场情况继续观察，发现问题及时整改；最终沉降观测至少每小时一次，当下沉接近设计标高应增加观测密度。

3.3.2深井降水监测

多井降水，观察井内水位、井位移及损坏情况，并做好记录。

3.3.3沉井四周土体监测。

定期观测沉井周围的土体，发现土体出现裂缝或塌方现象，必须立即向上级主管汇报，尽快布置防护措施；在施工阶段，每天坚持对土体、路堤进行位移量和沉降现象的观测，做好观测记录，特别是要加强对土质的监测，可以在沉井的北侧设置观测点：对小区附近停留时间进行监测，对实测数据进行分析。

3.3.4排泥场监测

沉井下沉时，应指定专人检查排土场，及时处理异常情况。增加措施围堰部分、加强围堰、增加取水量等，以确保倾倒场地的安全使用。

4结语

泵站沉井施工在现代化建设的中发挥着巨大作用，应用也越来越广泛，如灌溉、饮用等一系列工程项目，而在实际的水电站取水泵站沉井施工过程中，缺乏技术参考依据。但是，靠着多年的施工经验，克服各种困难，继续探索，根据实际现场，调整计划，也可以提供可靠的建设经验。结合地质特征调研情况有针对性地设计沉井下沉方案，包括降水方案、防渗帷幕、降水井等。施工前必须布置应急预案，施工中对关键工序必须进行跟踪监测，发现问题及时纠正，确保沉井匀速缓慢地下沉，保证工程质量达到设计要求。endprint