十一冶建设集团有限责任公司 广西省柳州市 545000
摘要：柳州市三江侗族自治县河东河西两个污水提升泵站都采用沉井施工，沉井深度达10.4m，沉井下沉采用人工配合机械取土、井内集水坑降水施工，将一台55型小型钩机吊入沉井内，沉井外配一台320型钩机取土，人工负责铲沉井韧脚底部土方使其均匀下沉，有效控制了沉井下沉过程中位移、倾斜的发生，并且克服了沉井下沉难下沉工期长的难题，取得了巨大的经济效益和社会效益。
关键词：沉井；下沉；人工配合机械取土；降水；观测；纠偏
1、工程概况
柳州市三江侗族自治县污水收集管线工程分河东河西两部分管网工程，河东污水提升泵站位于浔江边上的古宜桥底，河西二圣桥污水提升泵站位于浔江边上的林业局院内，两个泵站建筑、结构相同，本文以河东古宜桥污水提升泵站为例，河东古宜桥泵站为单层建筑，原地面标高为157.600m，±0.000相对标高157.900m，地面以上为圆形框架结构，建筑总高度9.9m；地面以下为圆形池体结构，内径12m,外径13.4m,壁厚700㎜，设计采用沉井施工，沉井总高度10.4m，沉井底部标高为147.500m。
2、水文地质情况及气候条件
场地土层从上至下为①杂填土：厚度500mm;②粉土：厚度1.5m，承载力160kpa;③粉质粘土：4.2m,承载力180kpa;④砂卵层;3.9m,承载力250kpa；⑤岩石层。
浔江常年水位标高在150.30～151.50m，降雨量多集中在每年的4～6月份。
3、沉井施工方案
3.1施工工艺
施工准备→测量放线→开挖基坑→300mm厚中砂层→铺设枕木→铺100mm厚砂层→浇筑50mm厚M7.5的水泥砂浆层→放沉井韧脚及内外井壁线→制作第一节沉井→除土下沉第一节沉井至设计标高→下沉过程中监测、纠偏→基槽验收→浇筑封底混凝土及底板混凝土→接高沉井（制作第二节沉井井壁）及±0.000处梁板→回填土方
3.2第一节沉井施工
根据地质勘查报告可知，原地面下6.2米内为粉土及粉质粘土层，土质较好，为减小下沉深度，事先在沉浸位置开挖5.5米深基坑，基坑底部直径15.4m(沉井外壁直径13.4m)，放坡系数1:0.5，基坑周边做好排水措施。本工程第一节沉井计划施工5m，施工第一节沉井前必须先对第一节沉井地基承载力进行验算，以免浇筑混凝土过程中沉浸就开始下沉而导致不可挽回的损失。验算时地基强度应满足：
在基坑开挖完后，计划在沉井韧脚底部铺设枕木，考虑到抽枕方便，先在沉井韧脚底部300mm厚、宽2m的中砂，然后均匀布置200mm×200mm×2000m的枕木，枕木数量可根据首节沉井承载力情况计算得出，也可按枕木地面压力≤100KPa确定（本方案理论值铺30根，实际铺40根），待枕木布置完后在枕木间隙间填满中砂及在沉井井壁处铺宽900mm厚100mm的中砂，然后在900mm宽的中砂上浇筑50mm厚的M7.5的水泥砂浆垫层，以便好放沉井内外边线、韧脚边线及泵站的轴线，最后制作第一节沉井。
3.3拆模及抽枕
当沉井混凝土强度达到设计强度70%时可拆除模板，达到100%后抽撤枕木。抽枕应分区、依次、对称、同步地向沉井内抽出，抽完的枕木及时吊出沉井，抽枕过程中随抽随用砂土回填捣实，以免沉井开裂、移动或偏斜。
3.4下沉前验算下沉方案
在准备除土下沉前，先对第一节沉井能否在自重作用下成功下沉到设计标高进行验算,根据土体力学性质，井壁侧阻沿深度呈梯形分部，距地面5m范围内按三角形分布，5m以下为常数，而本工程第一节沉井已在-5.5m的基坑中，按照韧脚底部标高计算，第一节沉井还需下沉4.6m即可，其中在下沉0.7m的粉质粘土就进入3.9m厚的砂卵层，故总侧阻力为：
3.5除土下沉
本沉井下沉采用以钩机挖土为主人工为辅的方法除土下沉，先用50t的吊车将一台55型的小钩机吊入沉井内，在沉井外用一台320型的钩机配合施工，大钩机所在位置应事先用枕木或土袋在基坑底部距沉井外壁200mm外填满至第一节沉井顶部，以便大钩机好站于其上从沉井内钩出土方至沉井外（具体位置如图所示）。小钩机在沉井内沿沉井井壁内边往中间挖土，一次性挖土深度不大于500mm，但距井壁韧脚内边500mm宽左右先不开挖，待沉井中部土方挖出锅底状，并将挖出的土方堆积到大钩机一侧，以便大钩机能将沉井内刚堆积的土方钩出沉井，直到大钩机基本将堆积的土方钩完为止，然后在用小钩机将刚大钩机钩不掉的土方重新钩到沉井中部摊平（锅底内），接着用小钩机对韧脚底边500mm宽的土方进行开挖，开挖方式采用每隔2m宽挖2m宽，并且均匀、对称开挖，每次开挖深度不大于300mm，然后将小钩机停放于沉井中部，立刻安排人工对沉井韧脚底边剩余2m宽的土方进行开挖，在开挖过程中有可能沉井会自动切土下沉，若待韧脚底板剩余2m宽的土方挖完后沉井扔不下沉，便要求工人用长铲对韧脚底部土方进行掏挖，以保证施工人员安全，最终使其下沉。若沉井内挖土方遇地下水时，根据现场实际情况配备好高压潜水泵将地下水抽出，并在沉井内做好排水沟与集水坑，确保沉井内地下水少，以便施工，必要时也可以用沉井内的高压水泵对韧脚底部土方或砂卵层进行冲刷，使其下沉。
待沉井下沉到一定深度时，若大钩机钩不到小钩机堆积的土方时，此时要将沉井外的大钩机所处位置进行放坡，降低大钩机的施工平台，以便能钩出沉井内的土方，以此反复进行，直至沉井达到设计标高。
3.6监测与纠偏
在第一节沉井下沉前事先在沉井井壁顶部每隔两米布设一个观测点，待沉井每一次下沉前后用水准仪对所有观测点进行观测，并做好观测记录以便分析沉井是否倾斜及计算下沉后沉井韧脚底部的标高；用全站仪在沉
井外事先布设好的轴线控制桩及沉井内壁上弹好的轴线进行复核，看沉井偏移是否在允许范围内，并做好观测记录；用铅垂在沉井井壁事先布设好的点位上向沉井内进行吊线，量取沉井内壁上中下到铅垂线的距离来复核沉井是否倾斜。通过各种观测手段来指导沉井施工，若出现偏差过大情况，以便随时应采取各种可行的措施进行纠偏，比如：哪侧高就先在哪侧韧脚底部掏土使其平衡，或配重等。
3.7基槽验收、封底、接高沉井
待沉井达到设计标高后，组织建设、监理、设计、勘察、质监、施工等单位对沉井基槽进行验收，验收合格后方可进行沉井封底和接高沉井直至±0.000，最后回填沉井周边基坑土方。
4、总结
本方案采用人工配合机械、沉井内外各配一台钩机取土的施工方法，大大减小了沉井内土方取土的难度，施工速度之快，提高了工作效率，从而也减少了施工工期，本沉井在开始下沉至下沉到设计标高只用了7天，取得了相当好的社会效益和经济效益，本沉井施工的成功，为以后类似沉井施工提供了一个很好的范例。
参考文献
[1]《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》（CECS137：2002）
[2]《沉井设计与施工》段良策编同济大学出版社
[3]《土力学与基础工程》第二版赵明华主编、俞晓副主编、王贻荪主审武汉理工大学出版社
论文作者:陈国宗
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/5/23
标签：沉井论文; 土方论文; 枕木论文; 标高论文; 井壁论文; 脚底论文; 泵站论文; 《基层建设》2018年第7期论文;