某污水处理厂沉井基础施工技术探讨

摘要：结合合肥市十五里河污水处理厂工程实例，从沉井的施工流程、制作、下沉、封底等环节，阐述沉井施工过程的控制措施，并针对施工中的常见问题提出相应的处理方法，供同类工程参考。

关键词：污水厂；沉井基础；施工技术

中图分类号： R123 文献标识码： A

前言

沉井施工法是修筑深基础和地下构筑物常用的主要施工方法之一，沉井主要是由井壁、隔墙和底板梁等基本的结构组成，其平面的形状也是多种多样的，大多数都呈现不规则的形状，在施工场地狭小，地下的水位也相对于较高，涌水量较大，而且地下的承压水和软土等特殊的地基条件，因此，采取沉井施工是最好的施工方法。本文从沉井的施工流程、制作、下沉、封底等环节，阐述沉井施工过程的控制措施，并针对施工中的常见问题提出相应的处理方法，供同类工程参考。

1.深井施工方案

沉井部分根据设计井壁形式分为2次制作和1次下沉，具体施工顺序以此为：基坑开挖，铺设C15混凝土垫层、安装砖垫座，制作第1、2节沉井和隔墙，拆除垫架、模板，开挖下沉至设计深度，沉井封底，浇筑钢筋混凝土底板，制作第3节沉井。

2.沉井的制作

2.1、模板工程

模板外模采用双排架，内模采用满堂架，均匀对称施工，以防止出现不均匀沉降。

对于刃脚的支设采取的是砖垫座，将刃脚下的基层土层夯实之后，建筑大概一米宽，150毫米的C15的混凝土的垫层，然后在使用砌砖作为垫层，沿着沉井的周长分为7段左右，并且保持每一段中间的空隙都一定，方便于进行后期的拆除。刃脚和砖垫座处抹水泥砂浆，干铺油毡一层(如下图1所示)，然后绑扎钢筋、支模和浇筑混凝土。

2.2、钢筋工程

钢筋的捆绑应该均匀并且对称，防止不均匀沉降现象的发生。为了保证钢筋和模板之间具有很充足的保护层，应该加至一定厚度的预支砂浆块。钢筋接头的位置应该相互分开，避免重合，同一个截面的绑扎头的接头数应该少于四分之一，底板上下层钢筋之间加设f18@1000的钢筋支撑。

2.3、混凝土工程

（1）底板、赤壁和走道弯等都要采取C30抗渗混凝土，抗渗标号S6，抗冻标号D100，垫层为C15。

（2）井壁的混凝土必须要采取插入式的振捣器进行振捣，浇筑采用的是分层平铺法，每层的厚度大概在30厘米左右，将沉井沿周长分成平均等分的时候进行浇筑，应该保持其均匀对称下料，避免一侧浇筑，使沉降倾斜，混凝土应该振捣充实。

2.4、防水层施工

沉井壁的模板在拆除之后，割掉对拉的螺杆，在使用同样标号的泥沙浆抹平。由于地下水对钢筋具有一定的腐蚀性，地面以下的外墙沥青应该涂抹两遍，然后在涂抹20厘米厚的水泥砂保护层，等到了一定的强度之后才可以进行沉降的沉施，注意避免防水层受到破坏。

3.沉井下沉施工

3.1、下沉方法选择

沉井下沉中，在进行挖土的时候应该尽量在干燥的环境中进行，一方面方便于施工，另一个方面也可以将土层中的障碍物排除，这样在下沉的时候不会发生偏差的现象。而且在发生下沉的时候也容易纠正，下沉到设计标高的时候就可以直接进行图纸的检验。

3.2、下沉挖土施工

（1）排水：对于排水的时候应该采取明沟进行集中排水，在深井距离刃脚一米的地方的时候挖一圈排水明沟，每一个设置好水井之后，要比地下的水位都要低一些，而且沟和井底深度随沉井而不断增大。

（2）挖土：根据实际的土质的情况，采取台阶的形式挖土自重破土的方式，然后在从中间开始向四周开挖，并且要采取之中均衡堆成的模式进行。用人工逐层全面对称均匀地削薄土层，方法是分层逐渐往刃脚方向削薄土层，当土垅挡不住刃脚的挤压而破裂时，沉井便在自重作用下破土下沉，刃脚土方开挖方法如图2所示。

沉井在下沉的过程中，如果遇到砾石或硬土层，当土垅削至刃脚，沉井仍然不会下沉或者下沉不稳定的时候，那么就需要按照平面布置分段的顺序逐渐将刃脚下掏空，并且挖出刃脚外壁10厘米。在每段挖完之后在使用小卵石填满进行夯实，等到全部掏空之后进行回填的时候应该刷掉分层的小卵石，使得深井因为均匀地减少承压面因为平衡而下沉。在沉井开始下沉的时候，到沉井达到其设计的高度的时候，周边开挖深度应该小于10厘米，为了避免其发生倾斜的现象，在开始下沉5米的距离之内，应该特别注意其控制面的位置和垂直度，否则继续下沉就很难以进行调整，在距离设计的深度大约20厘米的时候，应该停止取土，依靠自重下沉至设计标高。

3.3、下沉到位和封底

首先应该先进行土形的整理，使之呈锅底形，自刃脚向中心开挖放射形排水沟，添加石子形成滤水的暗沟，在中间的位置设立三个左右的集水井，深度大约在2米，插入到直径约为600毫米的周边有孔的混凝土土管中，四周都填卵石，使得井中的水都可以汇集到集水井中，从而可以排出。

3.4、沉井封底工序

沉井清基工作完成后，应进行沉降观测，待12小时沉井沉降量小于10mm时，报告监理工程师，开始封底施工。沉井封底时，拟采用逐仓连续封底方法，封底混凝土施工采用水下刚性导管法浇注。

首批混凝土的浇筑要保证满足导管埋深和导管内的混凝土填充数量需要。首批砼施工完成后换小料斗进行水下混凝土浇注的常规施工，浇筑采用先低处、后高处，先周围、后中间的顺序对称同步均匀浇筑。为保证对称施工的效率，拟采取从中间仓开始对称向四周进行，封底时逐个区域连续进行封底，直到所有隔仓封底完成，每个区域同时进行施工。

沉井下沉就位后，首先进行清基，并进行检测，检查合格后在沉井顶面搭设工作平台，布置机械设备，准备进行混凝土浇注工作。

4.施工中应注意的问题

（1）沉井制作的模板支设和钢筋绑扎，这两者和普通的结构施工的要求基本上一样，这些都是使用于软地基的施工，因此应该进行均匀对称的进行施工，防止发生不均匀沉降的现象。

（2）沉井壁中如果还预留的有孔洞，但是为了防止在下沉的时候泥土和地下水会涌进井内，从而影响了施工，或者因为每一边的重量不等而导致的重心偏移和深井倾斜，下沉之前应该进行填塞封闭处理。

（3）沉井下沉最开始的时候应该特别需要注意的就是保持平面位置和垂直的位置保持一定的准确，避免在下沉的时候不容易调整。

（4）沉井下沉的时候容易出现悬挂的现象，而且下沉的速度很慢，对于这种现象的时候可以采取以下的措施，如井顶加载；挖除刃脚下的土；在井内继续进行第2层碗形破土；在井外壁装射水管冲刷井周围土，以减小摩阻力；清除障碍物；在井壁与土间灌入触变泥浆或黄土，降低摩擦力；控制流砂、管涌等。

（5）如果沉井下沉的速度快于挖土的速度，出现异常的时候可以采取木垛在定位垫架处给予支撑，并且要进行重新的挖土调整；沉井外壁间填以粗糙材料，或将井筒外的土夯实，加大摩阻力；刃脚下全部或部分不挖土；如沉井外部土液化而发生虚坑时，可填碎石进行处理；或减小每节筒身高度，减轻沉井重量。

（6）沉井下沉的时候最容易发生倾斜或者位移的现象，施工中应该重视其下沉的过程中的观测和资料的分析，在发现问题的时候应该及时的进行纠正。当沉井的垂直度出现歪斜并且超过了允许的限度的时候，可以采取在刃脚高侧加强取土，对于低侧采取尽量少挖土，待正位之后在均匀进行分层取土；或者在刃脚较低的一侧进行适当的回填砂土，减缓其下沉的速度；或者在井外倾斜的反面进行挖土，回填到倾斜的一面，增大其倾斜面的摩擦力。当沉井轴线与设计轴线不重合，从而会产生一定的位移，因为位移的现象大多都是由于其倾斜而引起的，因此，控制沉井不在偏移方向或者倾斜，并且有意使得沉井向偏移的位置相反的方向偏移，在进行几次倾斜纠正之后就可以恢复到正确的位置上。

结束语

深井施工的施工范围比较狭窄，其施工的工序也比较复杂，对于质量的控制要求也比较高，施工技术和过程错综复杂，但是在修筑深基础和地下构筑物的时候，会导致其地下水的水位高于淤泥层等条件的约束，使用这种技术都可以获得相对于比较好的经济效益，它具有其深基坑的开挖量较小、施工安全和施工时间短的优点等，本工程为后期在其他地区的沉井施工奠定了良好的基础。

参考文献

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[2]高创奇,赵青山.某污水处理厂沉井的施工[J].四川水利,2011,03：84-86.

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