水處理構(gòu)筑物沉井法施工質(zhì)量控制

孫東曉

摘 要：結(jié)合飽水粉砂地層地質(zhì)特點(diǎn)，介紹在市政工程中常見(jiàn)的沉井制作和下沉糾偏、封底的施工質(zhì)量控制要點(diǎn)，為施工控制提供一定的參考意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：下沉控制 監(jiān)測(cè) 糾偏 封底 質(zhì)量控制

中圖分類號(hào)：TU991 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2012）12（b）-0-01

市政水務(wù)工程項(xiàng)目中，多采用沉井法施工，該文就粉砂飽水地層沉井下沉封底質(zhì)量控制作一簡(jiǎn)要論述。

1 技術(shù)準(zhǔn)備

施工前做好準(zhǔn)備工作，施工方案須經(jīng)監(jiān)理審查施工工藝和及復(fù)核計(jì)算（沉井地基處理計(jì)算、模板安裝、下沉計(jì)算、封底、安全水位計(jì)算）結(jié)果。做好放線定位以便進(jìn)行下沉和變形觀測(cè)。

2 下沉準(zhǔn)備

①下沉前應(yīng)將沉井附近地面堆載清除干凈，以免造成沉井一側(cè)土壓力過(guò)大，造成沉井發(fā)生位移和傾斜。②沉井刃腳在下沉前應(yīng)全部鑿毛，以免影響水下砼的堵水效果。③井外壁做下沉高程控制點(diǎn)，并標(biāo)注高程，作為下沉過(guò)程高程控制。在沉井內(nèi)壁上彈出垂直軸墨線。在臨近構(gòu)筑物或附近地面設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)，在沉井下沉過(guò)程中同時(shí)觀測(cè)。④潛水員水下作業(yè)前應(yīng)充分作好準(zhǔn)備工作，以便能及時(shí)對(duì)下沉情況進(jìn)行分析和處理。⑤墊層拆除：墊層的拆除應(yīng)在刃腳砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%，井身砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后進(jìn)行。拆除應(yīng)對(duì)稱同步進(jìn)行，并要加強(qiáng)觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)沉井傾斜及時(shí)糾正。

3 井筒下沉控制要點(diǎn)

井筒下沉采用不排水下沉挖土，最初利用高壓水槍射出的高壓水泥沖刷土層，然后采用吸泥砂泵，借助水力沖刷將泥砂吸出井外，沉淀處理。沖土順序?yàn)橄戎醒牒笏闹?，并沿刃腳留出土臺(tái)，最后對(duì)稱分層沖挖，盡量保持沉井受力均勻，不得沖空刃腳面下的土層。后期施工時(shí)，使高壓水槍沖入井底，所造成的泥漿量和滲入的水量與水力吸砂泵吸入的泥漿量保持平衡。吸泥砂泵配套安裝潛污泵，并24 h連續(xù)作業(yè)，以保證下沉平穩(wěn)，避免停滯給再次下沉造成困難，下沉過(guò)程中可輔以抓斗取土。

下沉允許偏差：高度±50 mm，軸線位置水平差：位移值/深度不超過(guò)1%。

①沉井下沉位置的正確與否，初始階段的下沉質(zhì)量尤為重要，要特別注意保持其平面位置與垂直度的正確，以免繼續(xù)下沉?xí)r不易調(diào)整。方法是在初始階段每次取土?xí)r的取土高度控制在0.2 m左右，當(dāng)沉井下沉3 m左右時(shí)進(jìn)入正常下沉階段。②下沉施工中必須執(zhí)行“定位正確、先中后邊、對(duì)稱鉆吸、深度均衡”的原則，施工中按“沉多鉆少”的規(guī)律實(shí)施。③下沉正確掌握井內(nèi)水位和鍋底土面的標(biāo)高，井內(nèi)水位控制在井外地下水位標(biāo)高以上0.8～1.0 m，低于地下水位可能導(dǎo)致井底涌砂及井外地面坍陷。④采用測(cè)量技術(shù)控制井底面的下沉標(biāo)高，并做好一切防超沉的措施。由于沉井所在位置的土質(zhì)較差，當(dāng)沉井下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高以上4.0 m時(shí)，要將沉井暫停下沉24 h左右，觀察并記錄沉井自由下沉量，以確定沉井停止取土下沉的高度。⑤當(dāng)沉井下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高以上2.0 m時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減慢下沉速度，每天不大于0.5 m。鍋底開(kāi)挖深度應(yīng)減少，刃腳下掏土應(yīng)慎重，防止突沉和超沉事故發(fā)生。⑥沉井下沉到位后，潛水員到水下修整沉井鍋底，然后在鍋底表面及刃腳下鋪設(shè)塊石40 cm，以此增加沉井自由下沉?xí)r的阻力和防止?jié)仓马艜r(shí)擾動(dòng)鍋底

土體。

4 測(cè)量控制

4.1 平面位置控制方法（全站儀檢查）

將全站儀架設(shè)在井外部地面的中心控制點(diǎn)上檢查設(shè)在沉井頂部的中心控制線，用以測(cè)量沉井扭轉(zhuǎn)和垂直度偏差。

4.2 高程控制方法（水準(zhǔn)儀檢查）

沉井下沉前，用鋼尺實(shí)測(cè)各標(biāo)高控制點(diǎn)的井壁高度，計(jì)算該點(diǎn)位的設(shè)計(jì)高程，下沉中用S3水準(zhǔn)儀檢查各點(diǎn)的實(shí)際高程，計(jì)算出下沉高度和傾斜度。

4.3 垂直度控制方法（垂球法檢查）

沉井下沉前，在沉井內(nèi)壁上彈出垂直軸墨線（以模板控制線分割），上端掛線墜，下端安裝標(biāo)板。

4.4 沉降觀測(cè)與控制

挖土中以垂直度觀測(cè)為主，通過(guò)控制單向井壁垂直度和對(duì)稱軸兩側(cè)井壁垂直度之差（不大于30 mm）來(lái)保證沉井的平面位置和刃腳高差（即保證沉井均勻下沉）。沉井下沉中加強(qiáng)平面位置、垂直度和高程（沉降值）的觀測(cè)，每班與班中及每次下沉后檢查，接近設(shè)計(jì)高程時(shí)應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè)，每2 h測(cè)量一次，以防超沉，設(shè)專人進(jìn)行觀測(cè)并做好記錄，如有傾斜、位移、扭轉(zhuǎn)，及時(shí)糾正，使偏差控制在允許范圍以內(nèi)。

4.5 鍋底形成觀測(cè)

沉井下沉到位后，形成鍋底時(shí)應(yīng)用測(cè)繩對(duì)鍋底的標(biāo)高進(jìn)行全面復(fù)測(cè)，直至滿足設(shè)計(jì)要求方可進(jìn)行下道工序。

4.6 地面沉降觀測(cè)和出土量統(tǒng)計(jì)

雖然臨近構(gòu)筑物距離都在2倍下沉深度之外，仍在井筒下沉過(guò)程中，對(duì)設(shè)在井筒四周的觀測(cè)點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行沉降觀測(cè)，以觀察對(duì)四周的影響，同時(shí)每日根據(jù)下沉深度計(jì)算出的理論出土量和實(shí)際出土量進(jìn)行對(duì)比，如實(shí)際出土量過(guò)大則表明井外有大量土體涌入，則應(yīng)加強(qiáng)沉降觀測(cè)，并提高井內(nèi)水位，高于地下水位。

5 沉井下沉速度控制

每2 h一次測(cè)量一次，嚴(yán)格控制下沉速度，設(shè)專人進(jìn)行觀測(cè)并做好記錄。在下沉距底面標(biāo)高2.0 m以上時(shí)，每天下沉不得超過(guò)

1.0 m，在下沉距底面標(biāo)高2.0 m開(kāi)始，每天下沉不得超過(guò)0.5 m。下沉到位后井字梁底土不得掏空，同時(shí)因考慮到上部荷載作用，應(yīng)預(yù)留5 cm不下沉。

6 下沉異常情況處理措施

6.1 沉井下沉傾斜預(yù)防措施

①沉井在第一次下沉前拆除墊層時(shí)，先井字梁后刃腳，應(yīng)分區(qū)、依次對(duì)稱，同步地進(jìn)行，并且及時(shí)用砂填夯實(shí)。②加強(qiáng)沉井過(guò)程中的觀測(cè)和資料分析，對(duì)沉井下沉全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)傾斜及時(shí)糾正。③取土應(yīng)從中間向四周擴(kuò)展，并且均勻挖土，控制井內(nèi)土面高差，同時(shí)避免刃腳下掏空過(guò)多。

6.2 糾偏

對(duì)于沉井四周土質(zhì)軟硬不均及挖土不當(dāng)引起的沉井傾斜糾偏方法有挖土糾偏、射水糾偏、局部增加荷載糾偏等方法。

6.3 沉井下沉過(guò)快和突沉預(yù)防措施

①在沉井外壁夯填碎石，加大摩擦力。②控制挖土，鍋底不能挖太深，刃腳下不得掏空。③當(dāng)下沉接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，可采取壓密注漿的方法，使其刃腳附近土層密實(shí)來(lái)阻止沉井下沉過(guò)快。④注意沉井內(nèi)外水位的變化，若沉井內(nèi)水位低于井外水位時(shí)易形成流砂，因而要及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)水，使其井內(nèi)水位始終高于井外水位0.8 m。

6.4 阻力過(guò)大

若下沉速度過(guò)慢，可在外壁均勻?qū)ΨQ采用高壓水槍進(jìn)行沖刷，或在池壁頂部采用型鋼堆載。

7 沉井封底

沉井下沉到距設(shè)計(jì)高程0.2 m時(shí)停止井內(nèi)挖土和抽水，讓其靠自重下沉到設(shè)計(jì)高程或接近設(shè)計(jì)高程，再經(jīng)2～3 d下沉穩(wěn)定，或經(jīng)觀測(cè)在24 h內(nèi)累計(jì)下沉量不大于10 mm時(shí)，采用水下混凝土進(jìn)行封底，坍落度應(yīng)控制在180～

220 mm。采用的導(dǎo)管應(yīng)保證密閉性，進(jìn)行首灌量計(jì)算，必須保證導(dǎo)管口沒(méi)入混凝

土中。

在封底混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度值前，須保持井內(nèi)外水位相等，水下混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，井外地下水位必須降至抗浮水位以下，防止池體漂浮和沉井封底混凝土被頂裂。井內(nèi)水抽干后，若有滲水現(xiàn)象則應(yīng)予修補(bǔ)。

8 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于粉砂地層沉井施工質(zhì)量控制，關(guān)鍵在于根據(jù)地質(zhì)情況制定適宜的施工方案，并在下沉過(guò)程中加強(qiáng)觀測(cè)，隨時(shí)糾偏調(diào)整。希望通過(guò)該文的描述，對(duì)施工質(zhì)量監(jiān)督和控制起到一定的借鑒作用。