取水泵房沉井施工技术及质量控制对策

尚 奇

(江西省水利水电开发有限公司，江西 南昌 330001)

目前建筑物对于取水泵房的要求相对较高，目的是将原来水位的水经过机械作用提高到我们需要的特定位置，也便于在重力势能下进行流动。由于沉井并不需要很大的场地，在使用沉井时可以有效避免因场地原因造成的开挖难度过大问题。针对于技术和质量方面的研究工作，也是沉井施工的要点所在。

1 取水泵房沉井施工的技术要求

1.1 施工计划

取水泵房的施工要求非常高，它常常建在地势较低处，因为这样能保证在枯水位时水泵能够取水，在洪水位时取水泵房不会受到严重影响。施工项目需要完成众多的步骤与项目，同时为了减少工期，需要考虑到各个方面的影响因素，进而对项目流程进行协调规划。首先为了能保障大型机械设备的正常使用，以及堆放材料区域的划分等，沉井外侧需要填筑一定的空间。另外，针对工程的施工特点，也需要对进度和计划进行调节安排。具体来看，施工人员需要按照事先设计好的方案准备好设备与材料，并融合各个部门对施工图展开研究，重点对各个环节的施工步骤进行分析。之后，根据勘察的地质资料结果对施工现场进行实地考察，便于对可能出现的问题提出相应的解决措施。

1.2 材料与设备的规划

取水泵房工程项目的材料重点在于钢筋水泥与商品混凝土，包括一些防水材料等。材料进场原则一般按照施工的要求来安排，以保障施工质量与进度。由于一些不确定因素的存在，例如生产厂家问题、环境气候问题等，施工方需要重点保障工期按时完成。根据项目计划安排，水泥、钢筋、木质模板等材料都应该提前准备，项目部需要与生产厂家提前确定材料使用量，要在取水泵房的进水口前设置好栅栏条，在进水口后面布置好网格，从而实现对取水泵房的双重保护。

1.3 现场布置

现场布置包括人员调度与现场的平面布置。人员调度方面，需要项目部结合工程技术的特点来指导施工人员共同完成，并保障工作效率。尤其是在安排管理人员时需要统筹规划，如果施工工期要求严格，还需要额外增加施工人员。现场安排如图1所示。

2 沉井施工技术质量方案

2.1 下沉模式控制

下沉方式的选择即选择排水与不排水两种。排水方式时的工期相对较短，一般会采用这种方式。但对于取水泵房来说，如果区域内的土质情况并不理想，土沙有外涌的可能性，沉井也会出现位移与偏斜，此时下沉速度会非常快。而出现这种情况则可以考虑采用不排水方式下沉，即在沉井内灌注水。根据实际的土质条件要求，在土体性质方面需要满足实际的安全要求。

图1 施工平面布置要求(单位：mm)

本次沉井施工前施工方对土层进行了实际的勘察与测量，结果表明场地内地质承载能力并不突出，为了防止出现地质问题，可以将深度继续开挖，让其自由高程变短，并选择垫层方法来进行支撑。所以，针对于钢筋和模板的使用也需要进行多次操作，依据不同的分节进行下沉施工处理。如果施工环节中出现涌水情况，就需要考虑用滤管辅助施工，并将涌水上一层进行混凝土浇筑[1]。在封底施工完成之后，其余部位的沉井也需要按照一般混凝土构件的施工方法来进行制作。

2.2 现场施工处理

现场施工处理时为了防止下沉深度控制不当产生的各类问题，应先选择开挖基坑。根据勘察结果显示：施工区域内的地下水位深度约为0.5 m，此时基坑底端周围的设计需要挖好排水沟，然后将其与集水井进行连接，再设置排水泵，将集水井内的水排至远离施工场地的区域内。根据现场土层的实际情况来确定基坑的开挖深度。

在地基处理方面，垫层需要进行夯实处理，尤其是中粗砂垫层，要采用振捣器等设备，在中粗砂处于最佳含水量时进行平整处理，布置时也需要满足均衡的原则，让沉井的各个部件能够对称受力。根据对施工区域土层参数的勘察结果，该区域内的土层为②层粉土，承载力特征值为[P]=90 kPa，承载力较低，因而地基要进行重新处理，防止混凝土施工出现过分沉降，影响混凝土施工的质量。在验算砂垫层厚度时可以在基坑底端设计盲沟与集水井，先通过机械处理掉土粒，然后再进行刃脚与井壁模板的操作[2]。砂垫层的计算方面，按照②层粉土的要求，砂垫层的底端土层需要考虑到承载力与沉井高度，最终确定砂垫层的厚度。

2.3 井筒制作

按照施工的图纸设计要求，项目施工会安排三节混凝土浇筑，其中第一节的高度会高于其他各节。施工设计高度本次选择在6 m左右的位置，其余各节选择在5 m左右位置进行施工。第一节施工结束后会继续开始下沉操作，第一节如果下沉到0.5 m设计标高时，那么按照相应的顺序对其他各节进行下沉操作，使其达到相应的标准高度。

沉井所使用的承垫木一般选择铁路标准的枕木，规格为16 cm×22 cm×250 cm，使用方木支撑的方式进行支模。在砂垫层上浇筑C15强度的混凝土垫层，然后根据刃脚斜面构建模板体系，最终在刃脚面做好水泥砂浆的粉刷工作[3]。

井壁制作方面，按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》的要求进行安装，且脚手架与模板不可以同时进行。按照施工的具体要求，预留构件也应该根据实际的工程图纸进行制作，如图2所示。

图2 井壁模板设计1—下一节沉井 2—钢脚手铁件 3—组合式钢模板 4—钢楞 5—对立螺栓 6—止水片 7—木垫块 8—顶撑木 9—钢管脚手架。

施工必须按照设计图纸的要求来展开，钢筋尺寸、安装位置需要保持准确，在绑扎的过程中，尤其是箍筋时要将其牢固连接，在一些容易出现质量问题的区域，采用焊接的方式更加有效。此外，绑扎施工时对于交叉点的要求较高，此时需要严格要求施工质量，绑扎接头处需要在钢筋架内侧进行。另外，保护层如果厚度不足会有漏筋可能性，此次施工中也是用了砂垫块，将砂垫块的孔隙保持在1 m×1 m的范围之内。

对于混凝土的要求则需要考虑到混凝土对模板产生的侧向压力，并且混凝土构件的浇筑要进行持续施工，尤其是上层混凝土施工需要保持在下层混凝土的初凝时间段内。

2.4 沉井下沉

沉井下沉需要考虑到岩土的不同类型。本施工区域内勘察结果如表1所示。

表1 土层参数

一般情况下下沉系数的取值需要符合K≥1.15～1.25的要求。经过土层性质分析之后，工程选择排水方式施工，并等待第一节混凝土达到设计强度的100%时才能进行下沉，在施工完毕之后需要将脚手架拆除。另外，还需要检查混凝土强度与抗渗透性能，判断能否进行后续的下沉施工，还可以用这些计算的数据结果作为参考依据，做好检验初始标高与轴线位置的工作。施工环节中，对于沉井位置的确定是根据施工环节的交叉参照桩与水平基准点来进行判定，而下沉的过程中同样需要利用经纬仪等设备测量竖直方向的下沉，如果发现故障，需要立即进行处理[4]。在沉井封底后，沉井也会有不均匀下沉的可能性，导致沉井偏斜，此时也需要控制好偏斜的程度，不影响施工进度。

2.5 沉井测量

沉井测量的依据为施工图纸，并控制好坐标点与基准标高点。由于各种外界因素的影响，在施工过程中需要设置以沉井为中心平分角度的仪器检测站来展开工程监测，并结合检测站的数据来与基准点配合分析，准确得出施工过程中的工程参数。而每个检测站配备经纬仪等设备，让测量数据更加精确，了解井体的各种情况与可能存在的问题，进行偏斜处理。另外，还应该使用水准仪来测量高差，测算沉井的下沉位移量与速率，如果发现数据不符合工程设计要求，则需要对下沉速度进行适当控制。

3 结 语

通过对沉井施工的实际条件进行分析后，可以了解到取水泵房施工的具体设计方案，也同时研究了在施工中可能会遇到的问题，并采取了针对性的解决措施。沉井施工是基础施工的关键部分，也是建筑物的基础施工项目，其质量高低直接影响到整体的施工质量。作为施工单位，也需要在每一个环节中精准处理，按照图纸要求来展开，严格按照设计来进行，减少误差。