取水泵房沉井施工技術(shù)及質(zhì)量控制措施

蔣宏大

摘要：沉井施工技術(shù)在地下建筑中應(yīng)用非常廣泛，在不影響主體建筑的情況下，可以在地下較為方便地開展施工。對(duì)周圍的建筑物也不存在破壞。還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是減少了土方的開挖。本文研究的是取水泵房沉井施工技術(shù)，采用排水下沉的方法，原理是利用高壓水?dāng)噭?dòng)土層混合成泥漿，然后將泥漿排出使沉井下沉。本文重點(diǎn)分析了沉井施工技術(shù)的前期準(zhǔn)備，排水下沉方法，下沉各個(gè)階段的質(zhì)量控制，以及一系列的質(zhì)量控制措施。

關(guān)鍵詞：沉井；排水下沉；質(zhì)量控制

1沉井下沉施工技術(shù)

首先要確定合適的控制點(diǎn)，在施工過程中要保證控制點(diǎn)的有效，并且不受施工的影響，做好檢查和定期的測(cè)量。然后需要在沉井中間設(shè)置混凝土預(yù)設(shè)樁，保證沉井的定位觀測(cè)。采用排水下沉?xí)r，要提前進(jìn)行降水實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行降水分析。保證排水下沉能達(dá)到底板的設(shè)計(jì)標(biāo)高，井底的土層不斷通過高壓水?dāng)嚮煨纬赡酀{排出井外，從而保持井底穩(wěn)定。

1.1沉井下沉前準(zhǔn)備

在下沉之前一定要保證混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，大型的沉井要求達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%，小型沉井只需要達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%。在進(jìn)行墊木拆除時(shí)，一定要依次排序分組進(jìn)行拆除。抽除方法是先將底部的小部分土除去，再利用人工或機(jī)械將墊木抽出，保證沉井安全下沉。當(dāng)墊板抽到最后時(shí)，應(yīng)該一次性快速將剩余的墊木全部抽出，使沉井刃腳平穩(wěn)落入地下土層。

1.2沉井排水下沉

排水下沉施工方法，采用高壓水沖擊地下土層形成泥漿，然后利用泥漿泵將泥漿排除井外使沉井緩慢平穩(wěn)地下降，利用這種方法，簡(jiǎn)單高效，不少沉井下沉都是利用這種方法，技術(shù)基本成熟，保證了施工的安全性。

①減少對(duì)土方的開挖工作，利用泥漿將土層全部排出。②水力機(jī)械設(shè)備有高壓水槍、進(jìn)水管路、高壓水泵、泥漿泵、排泥管等。③水壓攪拌土層的方法：進(jìn)行高壓沖水時(shí)，先在沉井中央沖挖出一個(gè)深度超過1m、直徑約為2m的圓形集水坑，再用高壓水槍以集水坑為中心向土層施加高壓。達(dá)到土層與水混合攪拌成泥漿的目的。④在開挖四角和墻脊時(shí)，遠(yuǎn)離淤泥池，以保證泥漿順利流入池底，減少泥砂中溝渠中的泥漿。沉降時(shí)，應(yīng)使用水炮反復(fù)攪拌。這是為了保證溝泥暢通，并能使泥漿池容易攪拌排水，也能保證泥漿的暢通。清洗蓋深度和泥漿泵油槽網(wǎng)。上述方法有助于提高泥漿泵的排泥量，在沉井的初沉階段也有利于清除泥漿中混雜的建筑垃圾，如：混凝土塊、模板碎片等。

1.3排水沉井的優(yōu)缺點(diǎn)

①優(yōu)點(diǎn)：土方開挖更快速高效，而且在干燥狀態(tài)下也能實(shí)現(xiàn)封底。保證混凝土澆筑質(zhì)量，保證工期。

②缺點(diǎn)：底層土壤易發(fā)生失穩(wěn)，特別是在底層土壤富砂地層的情況下，流砂管道極易造成事故，對(duì)周圍環(huán)境造成影響。

2沉井下沉的質(zhì)量控制

2.1初沉階段的質(zhì)量控制

①下沉深度在0-3m范圍為初沉。在下沉的鑿墻混凝土墊層、鑿除混凝土應(yīng)對(duì)稱施工，由專人負(fù)責(zé)觀察，如傾斜，及時(shí)調(diào)整，使沉井順利進(jìn)入土壤。

②混凝土墊層鑿后開挖，采用液壓機(jī)械，由中間向四周對(duì)稱。在開挖過程中，1m寬的山脊保留在井壁內(nèi)側(cè)腳內(nèi)側(cè)，壟高1.0m，與沉井進(jìn)尺適當(dāng)減少增加。

③沉井初期沉降階段沉降系數(shù)較大，應(yīng)以修正為基礎(chǔ)，為此必須輔以下沉、跟蹤和監(jiān)測(cè)，控制每W的數(shù)量。對(duì)采空區(qū)的網(wǎng)格監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)分析，控制下沉速度，減少不均勻沉降。早期降水階段，下沉速率不應(yīng)超過每天0.5m；進(jìn)入軌道下沉，確保在下沉穩(wěn)定的前提下，每天應(yīng)控制在1m左右。

④沉井下沉系數(shù)在發(fā)現(xiàn)和失控時(shí)，應(yīng)立即在沉井回填礫石和粗砂間增加側(cè)壁摩擦力。為了防止腳葉片土的不平衡沉降不均勻，需要在下沉過程中加強(qiáng)測(cè)控，及時(shí)調(diào)整區(qū)域土壤體積，以保證良好的穩(wěn)定狀態(tài)，伸縮下沉。

2.2正常下沉階段的質(zhì)量控制

①降水階段保持穩(wěn)定后，不均勻沉降可使沉井底部深度增加到2m以內(nèi)的底深度，加快土壤沖刷速度，減少地面反應(yīng)，從而降低下沉阻力，提高施工速度。

②下沉?xí)r，應(yīng)均衡開挖，不均勻沉降，在排土中心部位，然后卸下土體邊緣，跟蹤和監(jiān)測(cè)威爾斯土層的高程。所有不超過1.0m。施工中，如發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)整改，嚴(yán)禁地方沉井?dāng)R置。做好施工記錄，繪制下沉?xí)r間和下沉深度曲線。當(dāng)沉井突然下沉，密切注意超重型，制定應(yīng)急預(yù)案。

2.3終沉階段的質(zhì)量控制

①最后一個(gè)階段是下沉到最后2m的時(shí)候，挖土?xí)r，由于緩慢的水流速度和水流速度，使凹底平底平底鍋逐漸過渡到凸形。許多出土，必須均勻?qū)ΨQ布置的開挖范圍。當(dāng)控制點(diǎn)周圍沉井高度相差大于20cm時(shí)，應(yīng)及時(shí)糾正，調(diào)整井深的糾偏措施。最后結(jié)算價(jià)是沉井的關(guān)鍵階段，因此必須加強(qiáng)每1h監(jiān)測(cè)提供分析報(bào)告監(jiān)控，以控制下沉。

②確定最終沉降高度在葉片邊緣約10cm時(shí)，底部沉箱梁的要求必須全部使用在適當(dāng)高度的土壤表面和土壤中。曾經(jīng)是這家公司的前沿T表面高成符合設(shè)計(jì)要求，后10cm，應(yīng)立即停止挖到井內(nèi)填石渣，腳下的小鎮(zhèn)，并密切注意觀察在下沉不超過1cm的24h內(nèi)，應(yīng)立即組織混凝土封底。下沉到位，每小時(shí)高成曾觀察到四個(gè)角落的沉箱。

3沉井下沉偏移分析及糾偏措施

3.1沉井下沉偏移分析

沉井下沉的過程是不斷的修正，以確保沉井沉井下沉質(zhì)量為關(guān)鍵。下沉引起高程變化，原因如下：土壤不均勻位移，或石頭等障礙：沉井開挖不勻稱，每層高差較大：下沉系數(shù)小而突然下沉，底部梁和腳葉片被挖空，沉箱內(nèi)流動(dòng)的砂管破壞沉井的穩(wěn)定狀態(tài)：葉片由于沉箱沉箱的高度有較大的扭轉(zhuǎn)軸或周圍土體的沉箱：不對(duì)稱或土體不均勻，沉井壁周圍的應(yīng)力不一致。

3.2糾偏措施

在下沉過程中，發(fā)現(xiàn)有井底有障礙物，必須及時(shí)清除。下沉和井底障礙物清除應(yīng)該是平衡進(jìn)行的。一般開挖高度應(yīng)控制在不到1m的情況下，最終沉降高度不應(yīng)超過0.5m。土壤發(fā)生的主要原因是砂流管道的下沉，地下水位高于土壤深度，應(yīng)及時(shí)停止下沉操作。在流沙條件下決不繼續(xù)下沉施工。沉井的外圓周在時(shí)間范圍內(nèi)回填，保持沉井周圍土體的穩(wěn)定。對(duì)沉井下沉過程中出現(xiàn)的傾斜、變形，要及時(shí)對(duì)原因進(jìn)行分析，并通過采用偏差校正方法，確保井眼的偏差控制在允許范圍內(nèi)。endprint

局部糾偏：沉井下沉初期比較容易傾斜，比較容易糾正。通常在邊腳高的土壤中，減少沉箱。正面阻力高側(cè)緣，增加了沉井側(cè)緣下部的正阻力，沉井下沉逐漸修正下沉過程。

井外局部糾偏：正常沉降階段，出土的沉井周圍土體的摩擦力增大，沉井工作難度大。如果下沉修正需要斜沉箱，必須破壞土壓力。采用高壓水射流沖刷沉墻邊高外層，破壞土體結(jié)構(gòu)，減少土壓力。當(dāng)然，為了逐漸改正沉箱的傾斜，沉箱頂偏重量法也能使沉箱傾斜改正。

重校正：在沉井側(cè)壓力高，即主要進(jìn)行沉井的較低的一側(cè)的沉井，下沉到相應(yīng)的一側(cè)沉箱傾斜。

正確的沉箱扭轉(zhuǎn)位置：沉井位置如倒在兩個(gè)彎角處的沉箱偏斜部分出土，另外兩個(gè)角由邊角處補(bǔ)填形成。扭矩的土?xí)袎毫Σ?，在沉井下沉過程中的偏差逐步糾正。

傾斜，在沉箱以上排量，陷入反應(yīng)在上述基本校正設(shè)計(jì)標(biāo)高的距離，修正必須緩慢，校正后應(yīng)統(tǒng)一沉井前沿的穩(wěn)定。接近低于0.3m的設(shè)計(jì)標(biāo)高，不能超出允許偏差范圍，因?yàn)榭刂破钍呛芾щy的。

3.3下沉過程的監(jiān)側(cè)

在下沉的過程中，我們應(yīng)做好以下工作：監(jiān)測(cè)監(jiān)控沉箱，沉箱周圍土壤監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)深井降水，監(jiān)測(cè)建筑安全影響。

3.3.1沉井本體監(jiān)測(cè)

在沉井周圍布置觀測(cè)點(diǎn)位移、沉降觀測(cè)點(diǎn)和軸心位移，對(duì)每一個(gè)觀測(cè)沉箱進(jìn)行記錄，如果位移量大于50mm，就必須及時(shí)糾偏。在下沉過程中，各班組至少觀測(cè)三次邊腳標(biāo)高，每天一次軸位移觀測(cè)，沉井下沉?xí)r的四角差和中心位移測(cè)量。在沉井下沉過程中如果發(fā)現(xiàn)異常情況，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況繼續(xù)觀察，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)整改；最終沉降觀測(cè)至少每小時(shí)一次，當(dāng)下沉接近設(shè)計(jì)標(biāo)高應(yīng)增加觀測(cè)密度。

3.3.2深井降水監(jiān)測(cè)

多井降水，觀察井內(nèi)水位、井位移及損壞情況，并做好記錄。

3.3.3沉井四周土體監(jiān)測(cè)。

定期觀測(cè)沉井周圍的土體，發(fā)現(xiàn)土體出現(xiàn)裂縫或塌方現(xiàn)象，必須立即向上級(jí)主管匯報(bào)，盡快布置防護(hù)措施；在施工階段，每天堅(jiān)持對(duì)土體、路堤進(jìn)行位移量和沉降現(xiàn)象的觀測(cè)，做好觀測(cè)記錄，特別是要加強(qiáng)對(duì)土質(zhì)的監(jiān)測(cè)，可以在沉井的北側(cè)設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)：對(duì)小區(qū)附近停留時(shí)間進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

3.3.4排泥場(chǎng)監(jiān)測(cè)

沉井下沉?xí)r，應(yīng)指定專人檢查排土場(chǎng)，及時(shí)處理異常情況。增加措施圍堰部分、加強(qiáng)圍堰、增加取水量等，以確保傾倒場(chǎng)地的安全使用。

4結(jié)語

泵站沉井施工在現(xiàn)代化建設(shè)的中發(fā)揮著巨大作用，應(yīng)用也越來越廣泛，如灌溉、飲用等一系列工程項(xiàng)目，而在實(shí)際的水電站取水泵站沉井施工過程中，缺乏技術(shù)參考依據(jù)。但是，靠著多年的施工經(jīng)驗(yàn)，克服各種困難，繼續(xù)探索，根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)，調(diào)整計(jì)劃，也可以提供可靠的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。結(jié)合地質(zhì)特征調(diào)研情況有針對(duì)性地設(shè)計(jì)沉井下沉方案，包括降水方案、防滲帷幕、降水井等。施工前必須布置應(yīng)急預(yù)案，施工中對(duì)關(guān)鍵工序必須進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正，確保沉井勻速緩慢地下沉，保證工程質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。endprint