大面积、异型、不等高不排水沉井施工技术
1、 概況
粗格栅及进水泵房是南京江心洲至污水处理厂扩建工程的一个重要项目，主要为河西奥体中心收集到的污水提供动力，污水经粗格栅后由污水泵输送至江心洲处理厂进行处理。
粗格栅为钢筋砼连体结构，采用不排水下沉
方法
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施工。粗格栅间长29.97米，宽11.2米，深13.93米；泵房长23米，宽7.6米，深16.43米沉井刃脚高1.8米，底板厚0.8米，平面为T字形结构，从剖面看泵房间，格栅间，底板高相差2.5米，为偏重心结构。
见沉井剖面示意图：
见沉井平面示意图：
该沉井施工突出的问题是沉井复杂，平面为“T”形，两部分重量不相等，形心和重心不重合；立面呈台阶状，两部分刃脚偏差为2.5米，上沉过程中易出现沉井刃脚位于不同地层的情形，从而造成井体倾斜并产生裂缝。地质条件也是沉井下沉中难度因素，
表
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层为填杂土，第二层至第五层为素填土粉质土夹粉土地，瘀泥质粘土夹粉砂，粉砂类粉质粘土及粉砂夹等层粉质粘土，下面地下水渗透系数较大，下沉过程中易形成流砂。由于两部分刃脚高差2.5m，在下沉到标高后粗格栅和泵房沉井刃脚，分别座落在不同的土层上。另外沉井位置紧靠长江大堤距长江大堤内坡脚15m，距长江边仅30m，且地势较低，沉井施工期间确保长江大堤和周围建(筑物)的安全尤为重要。
2、 主要施工技术措施
2.1、长江大堤保护：为确保长江大堤 及周边建(筑)物的安全，采用在大堤东侧坡脚打一排Φ800灌注桩，深26m,间距1m桩向采用高压水泥浆旋喷堵塞，形成防流砂止水帷幕，确保了大堤安全。
2.2、基坑开挖：采用反铲挖掘机挖土，每边留土3m操出空间，开挖出台阶状，底留30cm左右人工清空。开挖基坑底标高泵房3.5m，格栅间6m。根据地质条件采用1：1.25边坡系数放坡。在基坑底沿四周设置500m×500mm的肓沟，填充碎石。在在基坑的东南和西北角设2个1m×1m，深2米的集水井，利用场内抽水系统排出外。
2.2.1砂垫层及承竖木施工工：基坑开挖后进行砂垫层施工。砂垫层厚度取1m，按照
设计
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要求分层铺设，每层厚度不超过300mm，并洒水用平板震动器夯实。砂垫层铺设完后，安装承垫木采用铁路标准枕木，垫木侧距为350mm垂直池壁轴线方向布置。在设计位置布置8组定位垫木，第组5根并捌紧贴放置，起定位作用。轨枕嵌在素砼垫层内。
2.3沉井主体制作(分三次)
2.3.1钢筋制作
2.3.1.1首先在砼层上放线，用墨半弹出轴线及沉井边框或钢筋绑扎或，并按设计要求设置砼保护层。
2.3.1.2按设计要求采用钢筋，并检验出厂质量证明和检验
报告
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。
在使用前进行表面除锈、锈蚀、氧化皮没油污等杂质，然后按照设计图纸型号，尺寸玣料，分类堆放，做好标识。
2.3.1.3钢筋连接
a、 钢筋连接前对钢量直径。尺寸和数量进行复核确定，无误后进行 绑扎，做好保护层厚度控制，采用焊接连接钢筋，钢筋接头位置相互错开500mm，或不小于35倍钢筋直径。
b、 在井内壁设置一定预支预埋件，便于沉井时固定冲泥搅拌系统。
c、 制作井顶部钢筋时，根据上部建筑物图纸预留钢筋或预埋铁件。
2.3.2模板制作
2.3.2.1 模板采用钢模板施工，局部用木模板配合施工。对拉螺栓加固，模板加固系统采用独立系统，不与脚手架发生连接。
2.3.2.2 横杆内侧立杆采用密排方式(立杆间距50㎜)，控制砼截面尺寸准确。
2.3.2.3刃脚部位采用砖模配合钢模施工，砖模采用M5砂浆机制砖，刃脚处用1：2水泥砂浆粉刷，绑扎前
1、 刃脚用油毡隔离。见刃脚砖模示意图。
2.3.2.4对拉螺栓间距为500mm，对称均匀分布，采用蝴蝶卡配合双螺帽固定。见模板固定示意图。
2.3.2.5前第一阶下井的分杆脚下加设垫板，垫板下基土必没坚实，并有排水措施。模板及其支架在安装过程中必须设置
倾覆的临时的固定措施
2.3.2.6严格按
施工图
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纸安装和加固模板：施工所有板板内表面必须正齐光洁，尺寸合格。模在安装前刷脱模剂，模板拼缝严密拼缝在同一条线上。
2.3.2.7在施工模板前抄设整个模板施工的标高线，并且在已施工的池壁上贴聚乙烯装饰板，确保接接缝处不漏浆。
2.3.2.8模板的支撑件不得与施工走道的脚手架连接，确保脚手架上施工人员的安全。
2.3.2.9池壁水平施工缝用止水钢板连接，止水钢板采用–400×4钢板接缝处安凿除活动骨料及浮浆确保接良好。
2.3.3砼工程：沉井主体采用C25商品混凝土，砼在浇筑12d以内安加覆盖，并在7d内进行浇水看护，其它均采用常规施工方法。
2.3.4拆模为防水砼中水分蒸发过块而产生裂缝，应还长池壁模板的保留时侧。待砼养护3d后方可松模板固定螺栓5d后再进行模板的拆除。
2.3.5承垫木抽取方法。抽出承垫木之前，对垫木进行分组编号，具体抽取顺序为：先抽出Ⅲ组，再依次抽出Ⅳ组、Ⅴ组、Ⅱ组，最后是1组。其方法是，将整体底部的砂垫层搅空，然后抽出，取出一根后，应用砂回填在夯实，而且必须专人指挥，互相协调。抽取垫木时应间隔几根对称抽取，不可一次将对近的承垫木全部抽出。
2.4下沉前的准备工作
2.4.1下沉前对结构外观检查，评定，确定砼强度等级是各满足设计要求：第一次下沉时砼强度必须达到100%，第二次下沉时砼强度必须达到70%。下沉前所有预留调用500mm厚砖墙用1：2水泥砂浆砌筑，内部附砖墙垛。
2.4.2下沉前设置沉降变形观测点，刷时对沉井周围的建筑进行沉降观测。在沉井外壁上弹出垂直线，并在垂直线处设置线坠，以便随时观测定，沉井高度。同时在外壁阴基上绘出高度测量标尺，以随时观测下沉深度。
2.4.1.3下沉前在刃脚处安装高压水冲泥搅拌系统，利用高压水流冲刷沉井井底的土层，使其形成泥浆汇流到池体块，用泥浆泵抽出，起置换泥浆使沉井下沉的作用。
2.4.2在下沉过程中控制：下沉分两项进行，采用不排水大量涌出后改为不排水下沉。第一次下沉到设计标高以上7.15m处，第二次下沉到设计标高。
2.5下沉过程监控
2.5.1下沉过程中要加强观测，下沉前2m和后1m每小时应测一次，中间阶段每2～4小时观测一次，观测结果要帮好记录，并及根据观测所得数据采取适应措施进行控制、纠偏。
2.5.2下沉过程中要有经验术高的施工人员进行指挥、控制，随时根据测量结果进行调正，确保沉井均匀下沉。
2.6不排水下沉法
2.6.1在刃脚处安装高压水冲泥搅拌系统，利用高压水流冲刷沉井井底土层，使其形成泥浆汇流到池体，再利用泥浆泵抽出，起到置换泥浆使沉井下沉的作用。
2.6.2高压水喷分组每一组设一阀门冲泥顺序为：先打开Ⅵ组控制阀门，清沉内部中央的土，再依次打开Ⅴ要、Ⅳ、Ⅲ组和1组最后打开11组下沉过程中发现沉井有倾斜、移位等现象，通过调节各组的水量来控制。
2.6.3在每格设一泥浆泵抽出泥浆入泥浆池口，在抽泥浆的同时往池内加注清水，以置换出泥浆，保持井内水位稳定。
2.6.4在沉井两侧10m左右设置地下水位观测井，井深20m采用D500的无砂砼滤管成井，每天观测地下给水位。沉井下沉过程中井内水位要始终保持在井外水位以上0.5m ～1m。井体分两次下沉，开始阶段采用机械抓土地，人工清底，当把下水大量涌出后改为不排水下沉。第一次下沉到设计标高以上7.15m处，待上部中体施工完成后，进行第二次下沉，每二次下沉到设计标高。沉井下沉到距设计 调和 0.1m时，仃止下沉作业，让其靠自重下沉到设计高程，直径2～3天下沉稳定，或经观测在8d内累计下沉量不大于10mm时，即可进行沉井封底。
2.7不排水封底。沉井采用导管清水下封底，封底前由潜水下用水枪对“锅底”进行清理，并用片石、碎石做一层隔离层后进行水下砼封底；由于本工程在下水位在8m左右，根据有影响室侧壁所承受的侧石剪切力及向上的浮力，在底板钢筋砼及井内工序施工期间，用轻型井点降水，将水位控制在标高4m以下。在封底砼施工完毕后进行轻型井点管的施工，在井内开始抽水的同时开始轻型井点降水，直至沉井内部施工完毕。水下砼封底的导管
布置详见示意图：
3技术经济和社会效益
沉井施工技术作为一种非开挖施工技术，其施工占地面积小，不需要另行单独进行基坑围护，且施工安全可靠、节约投资，将赿来越得到广泛应用，而谈异型刃脚不等高沉井施工技术拓宽了施工范围，可推广运用天类似的建（构）筑物施工中，特别是在不良地层建（构）筑物的沉井施工，为以后污水处理厂粗格栅及进水泵房及其类似工程积累经验，为公司拓宽施工领域进步站稳给排水工程市场提供了技术保证，将有比较显著的经济和社会效益。
2003年7月
浙公网安备 33021202002483