出水井與沉井同時(shí)下沉施工技術(shù)探究

1、<p>　　出水井與沉井同時(shí)下沉施工技術(shù)探究</p><p>　　摘要：文章結(jié)合工程實(shí)例，闡述采用出水井與沉井結(jié)合制作與下沉，出水井取代開(kāi)挖制作，有效降低出水井開(kāi)挖制風(fēng)險(xiǎn)和成本。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：出水井制作；測(cè)量監(jiān)控；同時(shí)下沉。 </p><p>　　中圖分類號(hào)： TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： </p><p&g

2、t;<b>　　0、引言 </b></p><p>　　隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)的大規(guī)模發(fā)展，土地使用日趨緊張，勢(shì)必向地下空間發(fā)展，目前沉井都配有小體積出水井，如果采用開(kāi)挖支護(hù)方式制作出水井，存在開(kāi)挖深度大、支護(hù)費(fèi)用高、安全隱患多等問(wèn)題。本文淺論出水井與沉井相結(jié)合制作下沉的施工工藝，解決了出水井制作的成本高、風(fēng)險(xiǎn)大的問(wèn)題。 </p><p><b>　　1、施

3、工工藝簡(jiǎn)介 </b></p><p><b>　　1.1國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀 </b></p><p>　　沉井與出水井相結(jié)合的構(gòu)筑物施工，目前國(guó)內(nèi)施工方法均采用沉井制作下沉到位后，出水井采用開(kāi)挖支護(hù)的施工工藝。該施工工藝存在出水井開(kāi)挖深度大、施工場(chǎng)地狹小、支護(hù)費(fèi)用高、安全隱患多等問(wèn)題。 </p><p>　　1.2 新方法簡(jiǎn)介 </p&

4、gt;<p>　　本文在沉井制作、下沉施工的基礎(chǔ)上探索新的施工工藝，采用先后制作沉井與出水井，待其強(qiáng)度滿足下沉要求后，出水井和沉井同時(shí)下沉施工沉封底的施工工藝。 </p><p><b>　　2、工程實(shí)例 </b></p><p>　　以實(shí)際工程上海白龍港城市污水處理廠擴(kuò)建二期預(yù)處理區(qū)粗格柵沉井為例子，闡述出水井結(jié)合沉井制作下沉的施工工藝。 </p

5、><p><b>　　2.1 工程概況 </b></p><p>　　上海白龍港污水處理廠擴(kuò)建二期，設(shè)計(jì)使用年限50年，粗格柵沉井設(shè)計(jì)尺寸為28.4m×48.2m×22.2m，標(biāo)高1.4～-2、3m的池壁為1300mm、-2.6～-12.3m為1600mm，內(nèi)格隔墻為1.2m、0.8m，沉井池壁刃腳高4m，隔墻刃腳高2.5m，整個(gè)沉井長(zhǎng)寬比接近2：1，

6、且高度較高。出水井設(shè)計(jì)尺寸為14.0m×5.0m×10.7m，標(biāo)高-6.0～4.7的池壁為1000mm，沉井池壁刃腳高1.0m，整個(gè)沉井長(zhǎng)寬比接近3：1。其出水井重量占沉井重量的1.02%，可看出沉井的一個(gè)附屬配重結(jié)構(gòu)。 </p><p>　　由地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告可知，沉井下沉到位的過(guò)程中，沉井刃腳會(huì)穿過(guò)穿越②3層灰色砂質(zhì)粉土（易產(chǎn)生流砂，造成突沉現(xiàn)象）；穿越③灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土為流塑狀態(tài)、壓縮性高

7、，土層主要含云母，土質(zhì)不均，切面稍光滑，搖震無(wú)反應(yīng)，干強(qiáng)度中高，韌性高；④灰色淤泥質(zhì)粘土為流塑狀態(tài)、壓縮性高，土層主要含云母、有機(jī)質(zhì)，土質(zhì)不均，夾薄層粉性土，切面稍光滑，搖震無(wú)反應(yīng)，干強(qiáng)度高，韌性高。測(cè)得地下水位埋深為0.6～2.9m（高程4.03～2.54m），沉井封底混凝土下地面至埋深水位高度17.1～18.4m，受潮汐、降水量、季節(jié)、氣候影響變化。⑤32層微承壓水水頭埋深約7.6m（高程-2.1m）。 </p>&l

8、t;p><b>　　2.2施工工藝 </b></p><p>　　在沉井第一次下沉完成后，進(jìn)行沉井下一步制作，在沉井制作完成并穩(wěn)定后（沉井隨制作過(guò)程中會(huì)不斷下沉），制作出水井，沉井砼達(dá)到設(shè)計(jì)100%強(qiáng)度、出水井砼達(dá)到設(shè)計(jì)80%強(qiáng)度，即滿足下沉要求。由于出水井重量?jī)H占沉井重量的1%左右，要求在整個(gè)下沉過(guò)程中出水井刃腳始終保持半懸空狀態(tài)。保證出水井的部分自重通過(guò)結(jié)合部位傳于沉井。 <

9、/p><p><b>　　2.3下沉與穩(wěn)定 </b></p><p>　　下沉系數(shù)與穩(wěn)定系數(shù)在此不做具體的介紹，可參考沉井設(shè)計(jì)與施工的有關(guān)規(guī)范與要求。 </p><p>　　A：沉井強(qiáng)度達(dá)到100%、出水井強(qiáng)度達(dá)到85%，即可下沉， 經(jīng)計(jì)算下沉系數(shù)計(jì)算：kc1=1.04>1，將內(nèi)部隔墻刃腳下面土體部分挖去，沉井就會(huì)自然下沉，過(guò)程中刃腳部分處于

10、切入土體內(nèi)。下沉要求范圍（1.05~1.25） </p><p>　　B：下沉穩(wěn)定系數(shù)： </p><p>　　沉井快下沉到位的距離小于2.0m時(shí)，采取對(duì)稱分格沖取土體，將沉井的8格編號(hào)，停止沖取外邊4格內(nèi)土體，將中間4格內(nèi)土體沖至隔墻刃腳踏面以上0.2m，監(jiān)測(cè)沉井下沉（此時(shí)沉井未下沉到位，外邊4格內(nèi)土體與刃腳踏面距離增加），保持沉井內(nèi)各格的土體相對(duì)高度，同時(shí)沖取8格內(nèi)的土體，沉井封底做好

11、準(zhǔn)備。當(dāng)沉井下沉距設(shè)計(jì)標(biāo)高0.15m時(shí)，停止沖取土體，池壁刃腳踏面可能切入土體中，切入土體的深度為1.5m。計(jì)算沉井下沉穩(wěn)定系數(shù)kc'： </p><p>　　kc'=G/（F1+ N）=0.863滿足下沉穩(wěn)定要求。 </p><p>　　下沉穩(wěn)定系數(shù)范圍為0.8~0.9。沉井下沉到位會(huì)穩(wěn)定停在設(shè)計(jì)標(biāo)高位置?？稍诔辆磳⑾鲁恋轿粫r(shí)，采取少挖土勤監(jiān)測(cè)，保證沉井的下沉符合設(shè)計(jì)要

12、求。 </p><p><b>　　2.4 施工要點(diǎn) </b></p><p>　　沉井次制作完成并待穩(wěn)定后，制作出水井墊層（墊層制作承載力滿足出水井制作需要，并保證出水井在制作過(guò)程中的下沉量小于15mm），待強(qiáng)度滿足下沉要求后進(jìn)行下沉施工。在下沉過(guò)程中要保證出水井刃腳始終處半懸空狀態(tài)（如出水井刃腳下土體壓實(shí)，出水井承擔(dān)沉井部分重量，有可能將出水井與沉井連接處拉裂或剪

13、斷；出水井刃腳下土體處于全懸空狀態(tài)，出水井刃腳外側(cè)土體將涌入出水井內(nèi)部）。 </p><p>　　2.5 同時(shí)下沉的施工優(yōu)點(diǎn) </p><p>　　開(kāi)挖支護(hù)方案與一起制作下沉方案進(jìn)行比較。出水井距北側(cè)3.5萬(wàn)伏高壓電纜僅5.0m，距北側(cè)道路僅6.0m；出水井底板底標(biāo)高-6.0m、地面標(biāo)高4.7m，深度為10.7m；整個(gè)施工場(chǎng)地狹小。 </p><p>　　采用開(kāi)挖支

14、護(hù)方案：場(chǎng)地狹小，在沉井下沉后，出水井周?chē)馏w發(fā)生坍塌，土體松散含水量大、地下水位高。先采用拉森鋼板樁支護(hù)或水泥攪拌樁插H型鋼支護(hù)，分層開(kāi)挖、分層水平支護(hù)，開(kāi)挖深度大土體松散側(cè)壓力大，基坑操作平面，無(wú)形間加大基坑開(kāi)挖平面，支護(hù)費(fèi)用高。地下水埋深淺需進(jìn)行井點(diǎn)降水，并在坑內(nèi)設(shè)置積水坑（防止雨水浸泡基坑底部），基坑深度大土體容易塌方，安全隱患大、風(fēng)險(xiǎn)高、施工難度大。 </p><p>　　采用出水井與沉井同時(shí)施工下沉方

15、案：不需要基坑開(kāi)挖、基坑支護(hù)，對(duì)場(chǎng)地要求降低。在下沉過(guò)程中嚴(yán)格控制出水井刃腳處于半懸空狀態(tài)，與沉井同時(shí)進(jìn)行干封底與底板制作。 </p><p>　　相比新施工方法的優(yōu)點(diǎn)：無(wú)需開(kāi)挖、支護(hù)，工期短，安全隱患小，施工過(guò)程與質(zhì)量可控，投入成本低，收效益明顯。 </p><p><b>　　3、結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　出水井與沉井相比體積小

16、，可采用沉井?dāng)y帶出水井下沉，始終保持出水井刃腳處于半懸空狀態(tài)，施工過(guò)程與質(zhì)量可控。尤其是在工況條件差、風(fēng)險(xiǎn)源高、場(chǎng)地狹小，開(kāi)挖支護(hù)困難、費(fèi)用高的情況下，更能體現(xiàn)該施工工藝的優(yōu)點(diǎn)。此方法具有安全施工、節(jié)約成本、質(zhì)量控制，具有重要意義。 </p><p><b>　　4、參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).給排水構(gòu)筑物工程施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50141-

17、2008.中國(guó)建筑工業(yè)出版社.2002 </p><p>　　[2]國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2002.中國(guó)建筑工業(yè)出版社.2002 </p><p>　　[3]國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).建筑施工手冊(cè).中國(guó)建筑工業(yè)出版社.2003 </p><p>　　[4]國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50204-2002.中國(guó)建筑工業(yè)出版社.2002 </