談晉陽污水處理廠主干管工程中的沉井施工

王 天 榮

(太原市市政工程總公司，山西 太原 030002)

談晉陽污水處理廠主干管工程中的沉井施工

王 天 榮

(太原市市政工程總公司，山西 太原 030002)

以晉陽污水處理廠主干管工程施工為例，介紹了該工程場地的環境與地質條件，并對基坑開挖、沉井制作、沉井下沉、沉井封底等主要施工技術進行了研究，指出采用鋼筋混凝土沉井施工，減少了土方量開挖，節約了工程費用，值得推廣應用。

沉井，基坑，鋼筋，模板，管道

1 工程概況

晉陽污水處理廠主干管四標位于濱河西路西側，設計起點風峪溝，終點北瓦窯村。污水主干管P103～P113管徑2 600 mm、長為1 135 m，P113～P139管徑2 800 mm、長為3 023 m，共計4 158 m。4趟支管，管徑800 mm，長度為105 m。管線埋深7.2 m～9.5 m，沿線穿越濱河西路輔道西側綠化帶中，工作井、接收井均采用沉井施工，管線采用泥水平衡頂進的方式施工，管材為鋼筋混凝土頂管專用管。工作井和接收井采用鋼筋混凝土沉井，按一間一設計實施。沉井平面尺寸：矩形工作井9.6 m×5.6 m，井壁厚0.9 m；矩形接收井6.5 m×4.8 m，井壁厚0.7 m；圓形工作井直徑9.6 m，井壁厚0.7 m；圓形接收井直徑6.5 m，井壁厚0.5 m。

2 環境與地質條件

1)場地巖土構成與工程特性。a.①層主要為耕地，以低液限粉土(粉土)與粉砂為主，層厚、埋深均為0.30 m～0.70 m之間。b.②層黃褐色粉細砂，含石英、云母、煤屑及氧化鐵鋁等。層厚4.90 m～8.40 m之間，埋深5.50 m～8.80 m之間。c.③層灰褐色細砂，顆粒級配差，磨圓度差，粘粒含量小。d.④層灰褐色細砂，含石英、云母及氧化鐵鋁等，層厚5.20 m～7.20 m之間。

2)地下水分區評價(見表1)。a.場地液化等級為中等。b.不良地質作用和地質災害。

表1 地下水分區評價表 m

擬建道排場地沿線在本次勘探深度范圍內未發現有巖溶、滑坡、崩塌、泥石流、采空區、地面沉降、活動斷裂等不良地質作用和地質災害道路各段均揭露濕陷性土層，地下水對混凝土結構及鋼筋沒有腐蝕作用。

3 沉井的主要施工技術

1)基坑開挖。在沉井外4 m處打2排直徑為850 mm水泥攪拌樁，相鄰搭接長度250 mm。沉井內外均采用深井井點降水。先放樣出井位中心坐標及其軸線位置，在無地下管線或其他障礙物影響的情況下開挖基坑。采用放坡開挖，坡度按土質情況及施工機械確定。先暫定為1∶0.33。開挖深度4 m，采用人機配合的方式挖土，挖出的土方用自卸車運至棄土場堆放。

2)沉井制作。沉井要分節制作。第一節制作到刃腳頂，第二節制作到預留洞口往上60 cm處，待混凝土達到強度要求后，下沉沉井至基坑底標高的位置，再制作第三節沉井至設計高度，最后一次性下沉至設計標高。

a.基坑平整后，澆筑混凝土墊層，厚度10 cm，且四周比刃腳寬出10 cm。刃腳處采用磚模，在墊層上沿內邊長進行磚砌，將刃腳斜邊用水泥砂漿找平，表面涂一層環氧樹脂，保證在拆除刃腳磚模后刃腳表面的混凝土光滑平整。

b.沉井制作首先需要搭設腳手架，其優先選用碗扣式支架。外腳手架豎管均坐落在沉井基坑內，豎管下端應設底托或枕木，以增大受力面積。腳手架縱、橫向間距均為1.2 m，頂層底面走道板低于混凝土澆搗面0.5 m，并配有1 m高的防護欄。為了確保外腳手架整體穩定，在垂直井壁方向設置斜撐。

內腳手架用來固定鋼筋及沉井的井壁模板，要保證其受力及其穩定性。腳手架使用完畢后應自上而下逐層拆卸，不允許上下兩層同時拆除。拆除的扣件必須分類管理，以便運輸和保管。

c.鋼筋進場要報驗，經檢驗合格后方可使用。鋼筋要按圖下料和綁扎。當直徑不大于16時采用綁扎連接，直徑大于16時采用電弧焊焊接，接頭交叉錯開并保證一定的搭接長度。

先立好內模再綁扎內外墻鋼筋，鋼筋要嚴格按照圖紙要求的間距綁扎。在刃腳及洞口的位置設加強鋼筋時，雙排鋼筋之間用拉筋連接。井壁內的橫向鋼筋應水平，豎向鋼筋應上下垂直，綁扎牢固，其位置應按軸線尺寸校核。

設置塑料墊塊，以保證鋼筋的保護層。

d.井壁采用1.5 cm厚的木膠合板，豎向用方木、橫向用鋼管，并用φ14 mm的對拉螺栓固定。

模板在自檢合格的情況下報請監理驗收。模板表面要平整無凹凸，邊口整齊，拼縫嚴密，安裝模板按自下而上的順序進行,模板安裝位置準確、表面平整,支模橫平豎直不歪斜,幾何尺寸要符合要求。模板安裝前必須涂刷脫模劑,使沉井混凝土表面光滑,以便于下沉。

[11]Though there were exceptions,the rule of thumb in 2015 was that the poorer the region,the slower the growth.Most of the provinces with below-average growth were poor.（2016-10-01）

e.混凝土采用商品混凝土，由混凝土攪拌運輸車運到現場，設置泵車送至沉井澆筑部位，沿井壁均勻對稱澆筑。采用水平分層澆筑，每層厚度宜為30 cm～50 cm。將沉井沿周長分成若干段同時澆筑，保持對稱均勻下料，以避免一側澆筑，使沉井傾斜。井壁設凹型接縫，為了保證粘結要把接縫鑿毛并用水沖洗干凈。

混凝土采用插入式振搗器振搗，要做到快插慢拔。當混凝土面出現浮漿且沒有氣泡時方可拔出振搗器，避免混凝土漏振或過振，并應避免碰撞鋼筋、模板和預埋件。

f.當混凝土達到一定設計強度時，方可拆除模板。在沉井四周掛麻袋澆水養護，養護期為14 d，保持混凝土表面濕潤。沉井下沉前，用M10水泥砂漿磚砌洞口并抹面，在孔洞周圍增設加固鋼筋，以增加洞口的穩定性。

3)沉井下沉。沉井采用挖土下沉。用小挖掘機開挖，吊車吊裝土方，人工輔助配合，或長臂挖機直接挖土，將挖出的土裝車運至土方存放場地，二次裝車外棄。挖土應分層、均勻、對稱進行；正常過程中應進行連續排水，保證沉井范圍內地層水疏干。

沉井過程中遇到難沉現象時，依靠增加沉井自重(如提前澆筑上一節井或沉井頂上壓沙袋等)和減小井壁摩阻力(井壁內埋設高壓射水管組或采用泥漿潤滑套、空氣幕等)兩個方面解決。

在沉井下沉過程中應加強測量工作，以便及時發現井身是否偏斜，如發生偏斜，采用沉井沖水掏土法糾傾。

4)沉井封底。沉井第二次下沉至設計標高需要2 d～3 d，下沉穩定，8 h內累計下沉量不超過10 mm時，即可進行沉井封底。當地下水水量不大時，采用干封底；在有豐富的地下水時，等地下水達到井內外水位平衡時，采用水下封底方法封底。封底混凝土強度達到30%時，綁鋼筋澆筑底板混凝土，經養護井壁及底板混凝土均達到設計強度后，方可進行頂管設備的安裝。

4 效益分析

1)采用沉井施工，基坑大開挖相比，減少了土方量的開挖。在場地狹小，無土方堆放場地的情況下，節省了土方外運回運的費用。

2)在有地下水及淤泥流砂的地方，深基坑的支護一般采用混凝土灌注樁加錨噴混凝土或旋噴樁止水帷幕，基坑內還要采取深井降水措施，基坑支護費用甚至超過了結構物本身的造價。而采用沉井施工，在地面上或基坑內制作沉井，通過在井筒內挖土下沉至設計標高，利用了井壁擋土擋水，避免了地下水及淤泥流砂對施工的不利影響，節省了一大筆基坑支護費用。沉井就位后即可作為構(建)筑物來使用。

3)從現澆結構的制作方面來說，在地面上或基坑內制作沉井比在基坑底制作要容易、安全得多。

4)沉井被用作頂管的工作坑，為頂管提供了堅固的后背與前墻，同時也為頂管創造了優良的工作環境。較之用其他方式來營造工作坑(鋼板樁或混凝土排樁)既經濟又安全，可以消除事故(指后背、前墻垮塌、基坑失穩傾斜，滲水等)的發生，提高管道頂進的效率。

[1] GB 50141—2008，給水排水構筑物工程施工及驗收規范[S].

[2] QB—CNCEC，J 010406—2004，沉井施工工藝標準[S].

[3] GB 50204—2015，混凝土結構工程施工質量驗收規范[S].

Discussion on major pipeline engineering caisson construction of Jinyang sewage treatment plant

Wang Tianrong

(TaiyuanMunicipalEngineeringCorporation,Taiyuan030002,China)

Taking major pipeline engineering construction of Jinyang sewage treatment plant as an example, the paper introduces the engineering field environment and geology conditions, studies major construction technologies including foundation excavation, caisson manufacture, caisson subsidence and caisson sealing and so on, and finally points out that: steel reinforced concrete caisson construction not only reduces earthwork quantity excavation but also saves engineering cost, which is worth application and promotion.

caisson, foundation, steel reinforcement, template, pipeline

1009-6825(2015)30-0084-02

2015-08-20

王天榮(1981- )，男，工程師

X703

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