复合沉井法在某变电站集水池施工中的应用

冀 佳

(山东送变电工程有限公司，山东 济南 250000)

0 引言

目前大部分变电站集水池、事故油池施工均采用放坡明开挖施工方案，这种方法简单粗暴，安全性和经济性得不到保证，尤其在基坑开挖较深和地下水位较高的工程中，因此沉井法施工愈发受到关注和应用。青岛某变电站集水池受场地周边建筑物和水文地质条件影响，不具备基坑开挖大面积放坡施工条件，因地制宜采用沉井法和轻型井点降水相结合的复合沉井法施工，既安全又经济。

1 工程实例

变电站站址位于山东省青岛市东北部，集水池位于变电站东南角，设计集水池尺寸：长8 m，宽7.2 m，池体高6.8 m。根据地勘报告得知此处地下水位3.2 m左右，集水池东边3 m有110 kV线路电杆，施工项目部临建区紧挨集水池东、南两侧，现场情况如图1所示。

2 复合沉井法施工

2.1 工艺流程

复合沉井法工艺流程如图2所示。

2.2 井点降水

考虑到集水池场地地下水位较高，在进行基坑开挖前必须做好降水工作。结合前期降水经验以及现场实际情况，决定采用轻型井点法降低地下水位，井点环状布置，基坑四周共布置28个井点，在四个角点处井点布置相对加密，为防止局部漏气，破坏真空，井管距离基坑坡壁为1 m。降水过程需贯穿整个集水池施工全过程，且始终保持地下水位在开挖面0.5 m以下。

2.3 沉井制作

2.3.1沉井垫层施工

1)因场地自然标高较最终设计标高低2.4 m，因此尚需自开挖面下挖4.4 m，至集水池底标高后，立即进行中砂换填3.4 m，周边按1∶1放坡，为第一节沉井创造条件。砂垫层选用颗粒级配较好的中砂，为了提高砂垫层的密实度，采用分层振捣法进行振实，层数两层，层厚为25 cm，为提高砂密实度，适时浇水使其接近最优含水率。

2)砂垫层施工完毕再进行测量放样，按照基坑布置图确定素混凝土垫层的内、外边线，再立模板并定出模板标高，且保证模板上沿水平。在固定和支撑牢固后，即可浇捣垫层混凝土，采用C15商品混凝土，表面应平整压光，标高误差小于8 mm，振捣须密实。

2.3.2沉井刃脚制作

沉井刃脚设在池壁(底板)槽口以下，刃脚坡面使用水泥砂浆砌筑，表面用1∶2水泥砂浆抹面，厚20 mm；刃脚处抗渗要求不高，凿毛处理即可，在浇筑上部混凝土前，施工缝用清水冲洗干净，均匀摊铺20 mm同标号的水泥砂浆，使接缝粘结紧密。

2.3.3沉井浇筑

第一节沉井高3.5 m，沉井壁厚400 mm，双排钢筋布置，混凝土强度等级为C30P6，施工缝距离底板顶面800 mm，混凝土浇筑按照水平施工缝分两段浇筑，由于抗渗要求高，池壁不设置水平垂直施工缝。在垫层有相当强度后，再进行沉井制作施工。支模采取先内后外，严禁将井壁钢筋作为模板、脚手架的支撑或作用点，内、外搭脚手架连接成整体，提高模板整体稳定性的同时，确保内外模板无相对偏移。井壁内外模板用φ16串心螺栓固定，中间设置止水片，两端设置铁片控制井壁尺寸，为防止模板接缝不严实而出现漏浆，接缝处采用胶带纸粘贴。钢筋绑扎先从井壁施工缝以下部分开始，在浇筑完成后并具有一定强度再进行沉井上部钢筋绑扎。井壁采用泵送商品混凝土分层、均匀平铺浇筑，每层混凝土浇筑厚度根据分段浇筑高度合理控制，一般不超过400 mm，安排多人及时进行内插式振捣，振捣过程中严禁振捣棒触碰钢筋和模板；同时为预防冷缝产生，须确保每层浇筑时间不超过混凝土初凝时间；当混凝土不再下沉，无气泡，且表面平坦、泛浆，可认为振捣密实，及时做好养护。井壁施工时应严格按图留出顶留孔和预留钢筋，井壁预留孔洞采用砖砌、外表面抹灰，和沉井本体共同作为止水挡土结构，为防止施工缝处渗漏，井壁施工缝留设成凹槽形，外高内低。

2.4 沉井下沉和控制

第一节沉井下沉前应检验井壁及刃脚混凝土强度，刃脚混凝土同条件养护试块强度达100%，井壁混凝土同条件养护试块强度达70%以上。为控制沉井下沉位移，在井体四面井壁上部做出与控制桩相对应的标记，并用红漆画出标尺线，每一标尺线间距为100 mm，随时掌握当前下沉量；同时在井体四面内侧引出四条铅垂线，预防沉井在下沉过程中出现大幅度倾斜。本工程采取人工挖砂，吊车运砂。下沉开始前先凿除与清除刃脚下面混凝土垫层，从中间向四周分层开挖，每层中间开挖砂层500 mm，在刃脚周边保留1 m左右砂堤，沿着井壁均匀削薄砂堤，为防止高速和大幅倾斜下沉，每层削6 mm左右，使刃脚在上部井壁自重作用下切削砂层，缓慢、匀速、垂直下沉。在下沉过程中，需持续降低井壁内地下水位，保持作业面相对干燥。若发现沉井倾斜，在倾斜方用塘渣回填并压实，增加井壁对砂层的摩擦阻力，同时用水枪冲刷另一侧刃脚高处，直到井体处于基本平衡为止。

2.5 沉井封底施工

为防止下沉超标，当沉井下沉至距离设计标高150 mm时，此时应停止挖砂作业和井点降水，使其靠自身重力下沉至或接近设计标高，等待3 d后确认下沉稳定且处于设计标高，即可进行沉井封底。为防止封底施工对井底砂层产生扰动，在井底摊铺100 mm碎石，同时进行井点降水，确保井底作业面高于地下水位400 mm左右。根据图纸要求，封底由100 mm厚素混凝土，以及400 mm厚C30P6混凝土底板组成。混凝土垫层应振捣密实，以保证沉井稳定，在垫层混凝土强度达到50%设计强度后，方可进行底板钢筋绑扎，钢筋应伸入刃脚的凹槽内。底板混凝土需连续浇筑，由四周向中间浇筑，刃脚处应清理干净，刃脚下混凝土必须填捣密实。

3 结语

沉井法施工经常应用在较深地下工程和场地狭小工程中，安全性好，可行性强，而对于地下水位较高的施工场地，则需同时采取一定的降水措施。本工程集水池施工因地制宜，采取沉井法和轻型井点降水相结合的复合沉井法施工，过程比较顺利，施工效果良好，既避免大面积的基坑开挖，又消除发生流沙或滑坡的可能，经济性、安全性均得到保证，可以为类似地下工程提供借鉴。