泵房沉井施工工艺探析

2018-03-25徐文菊

山东水利 2018年4期

徐文菊

（莒南县水利局大店水利服务中心，山东莒南 276600）

1 工程概况

临沂市城市供水管网泵房沉井为圆形钢筋混凝土结构，沉井深度13.45 m，有效深度11.25 m。地质勘查资料显示，场地内未见地表水，地下水为孔隙潜水，水位埋深12.0～12.5 m，对普通混凝土无腐蚀性。地层为第四系的粉质黏土及粉土，地基承载力120 kPa。

2 工艺流程

钢筋混凝土结构的泵池采用沉井方法进行施工，地下水位控制在开挖层以下半米左右，施工采用机械挖土为主，人工配合的方法挖土下沉，沉井分3次进行制作和下沉，施工顺序为：基坑开挖—垫层铺设，垫架安装—底节2.2 m、第二节沉井4.0 m的制作—模板拆除、沉井下沉—第三节沉井3.25 m、3.85 m的制作—模板拆除、下沉到设计高程—沉井封底—基坑回填。

3 施工过程

3.1 搭设脚手架

利用脚手架作为沉井中支撑架及池壁操作架，在脚手架立于土上的立杆底部放置宽不小于20.0 cm，厚度不小于5.0 cm的垫木。沉井在制作前先将场地的地表土挖至地面以下3.0 m，为了缩短下沉深度，降低施工作业面，选择在基坑中进行沉井制作，同时为了便于垫架的拆除和支模的操作，基坑的尺寸应比沉井宽。

3.2 刃脚支设

使用垫架法对沉井进行支撑，用方木垫在刃脚下方，刃脚和模板都在方木上进行支设，然后在地基上进行砂垫层的铺设，将垫木中心与井壁重心对正进行铺设，使垫木的顶面和刃脚底面贴合，在垫木上放出刃脚的轮廓线，垫木间的空隙用砂填充夯实，垫木的埋设深度应控制在其自身厚度的一半左右。

3.3 模板支设

沉井井壁分三次浇注，模板由内到外进行安装，并用对拉螺栓拉槽钢圈将其固定，为了防止水从对拉螺杆处浸入，在螺栓之间还需要设置止水钢板。为了便于沉井下沉，首节沉井筒壁需适当增大尺寸。

3.4 钢筋绑扎

当内模板支立完成后，外模板还没有扣合时进行钢筋的绑扎工作，将事先制备好焊有锚固筋的刃脚踏面放在垫木的刃脚定位线上，进行焊接，然后依次设置刃脚筋、内、外壁纵横筋，同时放置混凝土垫块保护层。竖向筋一次绑扎完成，水平筋应分段绑扎，相邻井壁连接处的插筋采用焊接连接。

3.5 混凝土浇筑

混凝土浇筑沿井壁四周均匀对称分层浇筑，每层厚度控制在30 cm左右，对浇筑的混凝土及时振捣，确保混凝土密实不留缝隙。考虑到浇筑时的高度比较高，钢筋间距较密，故为保证混凝土的浇筑质量，下料口之间相距控制在2.0 m左右。井壁的结合面尽量粗糙，在第二次浇筑前先将施工缝凿毛冲洗，并铺设与混凝土强度相同的水泥砂浆，砂浆厚度约为2.0 cm，然后再进行井壁混凝土的浇筑。

3.6 拆模

当混凝土强度达到2.5 MPa以上时，拆除直立侧模板，在混凝土设计强度的80%时，拆除刃脚垫木。拆除时在技术人员的指挥下分区、对称、依次同步作业，先把局部区域的方木逐渐抽出后立即用砂将刃脚下回填夯实并筑成土堤，用于承担沉井的部分重量，依次逐段拆除剩余部分垫木，垫木拆除过程中应加强观测，确保沉井不发生倾斜。

3.7 沉井下沉

使用台阶型挖土方式进行沉井下沉。从中心向周围对称挖土，每层挖土厚约0.3 m，宽0.2 m，但在刃脚处留出约1.2 m宽的台阶，向刃脚方向以2.5 m为一段沿着井壁对称切削土层，每次削土10 cm，当削土到一定程度时，沉井可利用自身重量均匀缓慢下沉。沉井内挖出的土方严禁堆放在沉井四周，下沉过程中加强观测，发现倾斜时及时进行纠正。

3.8 沉井封底

当沉井下沉至设计深度后，经过48 h沉井才最终下沉稳定，在此期间对下沉量进行观测，当8 h内的下沉量累计不超过1.0 cm时，说明下沉符合要求，方可报监理工程师，经其验收确认后进行沉井封底的工序。考虑到涌水量和井底土质条件，决定采用排水封底的方法进行施工。先将刃脚混凝土凿毛处洗刷干净，然后，用水稳层做垫层，再用C20素混凝土封底，当混凝土强度达到设计强度的1/3后，方可进行钢筋的绑扎和混凝土底板的浇筑，底板应由四周向中心分层浇筑振捣密实，直至完成整个沉井底部，浇筑过程中预留透水孔。混凝土养护期间，在封底的集水井中应不间断地抽水，待泵房主体土建工程完工后方可封堵严密。方法是在抽除井水后，立即向滤水井管中灌入C30早强干硬性混凝土捣实，装上法兰，再在上面浇筑一层混凝土，使之与底板平。在进行混凝土封底作业时，按1.0 m2范围放置一根Φ12竖向钢筋，插入深度不小于1.0 m，上端伸至底板顶面。沉井就位后井壁外周围空隙可用C15混凝土稀浆灌实。