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摘要：不排水下沉在沉井施工过程中应用范围很广，是沉井施工过程中最常见的施工技术。这种沉井施工技术应用的情况是，地下水位比较高并且遇见大量的排水情况影响到了地下结构环境的安全时，或者是遇到砂砾层出现很严重的渗水情况的时候。本文主要阐述了沉井施工中的一种下沉技术——不排水下沉。具体而言，沉井是在地表上制作了一个矩形或者其他形状的结构，在井壁的维护之下，从井内不断的向外挖土，在沉井的自重作用帮助下进行逐渐的均匀下沉，从而达到预定设计的标高之后再进行封底。本文根据各个功能的构建，对不排水下沉施工技术在排水泵站沉井工程中的应用做了分析和探讨，希望能为沉井施工的程序建设和创新提供有效的参考。
关键词：泵站；沉井；不排水下沉；施工工艺；沉井工程
一、不排水下沉技术
不排水下沉是指采用挖土机械组合取土，需要的助力系统主要有吸砂机组供电系统以及砂浆沉淀池设施等。在不排水下沉工程中需要做好吸砂系统的设施检查和测验。除此之外，必须做好系统的操作规程与相关的技术交流的工作，要有专业的操作人员和指导人员在旁边进行指导。根据工程的具体操作需求搭配好各种操作人员、各类操作人员要各司其职，并且严格的遵守规则与工程中的规定。在吸砂过程中必须严格执行吸砂作业的规则，要时刻的检查水位的标高和数据分析利用所得的数据指导下沉工作。而且吸砂泵的电机要时刻与水面保持一定的距离，防止水进入电机内引起电机的短路，并且要保证叶轮在工作时始终待在水面以下，避免叶轮抽空影响工程的进度。
二、工程概况
某市污水处理厂排水工程，全程有27座污水排水泵站，流量为每秒5立方米，并且负担着整个周围区域的污水排放，是一项非常重要的市政工程。基于综合的考虑，该工程应采用沉井施工方法。据测量，沉井的尺度为8×14米，深度为13米，里面的结构都是钢筋混凝土，并且沉井的墙壁厚度为40cm。沉井所穿越的地质剖面层物质比较复杂且不均匀，强度比较低，工程的质地质量差。其中淤泥土层中含水量大，压缩性也比较高、强度低，具有很高的流变性和触变性。
三、沉井下沉方案的设计与施工
（一）沉井下沉方案的设计
监理单位在进行施工监测时需要注意避免以下情况。这次工程的沉井下沉深度较深，并且施工地点靠近一侧的公路，施工环境比较复杂，此地的地下水位比较浅，此地地壳为砂砾层，砂土含量多，如果砂土层中侵入水的话，会导致其产生液化，从而使施工环境遇到流砂危机导致路面出现沉降现象。经过对施工地区的地质情况、地下水位高度以及总的设计要求进行科学的调查分析得出，需要采用不排水下沉的方法进行沉井施工，以规避施工中容易产生的危险情况。
总的方法概述来说是采取不排水冲洗法进行下沉。在沉井的设计方法施工时应设置一个沉淀池，用高压水泵与水管相结合，将水从水源处送入到沉井中的另一侧高压水枪上以及沉井下的强力吸砂机之中。利用高压水枪对沉井墙壁中的泥砂进行冲刷，另外，使用水力吸砂机抽出泥浆，再通过水管将泥砂送到沉淀池中，这时候水又可以流到高压水泵中去，形成一个闭合的循环圈。在进行抽砂的过程中，必须保持井下的水位要大于或小于井外的水位，这两个水位之间的差值要在一米以上，在抽砂时必须派专业的潜水员进行水下的抽砂观察以及观察水下砂石沉降的情况。在沉井下沉方案的实施之中，必须严格按照提前设置好的图纸和施工方式组织所安排的水利机械设备，进行科学的安装以及试运转，必须保证运转是正常的。
（二）沉井下沉施工工艺
沉井下沉的方案主要有排水下沉以及不排水下沉两种。不排水下沉的方法主要应用于严重的流沙层地质且含水量大的砂层之中，地下排水工程较大。但大量的排水会影响周围的环境和建筑安全生产情况，并且此工程在建设之中，特别容易产生流沙，比较适合不排水下沉方法。不排水下沉挖土使主要是采用抓斗或者是水力吸泥机在水下进行挖土工作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在施工时，可以用高压的水泵将水通过水管送到沉井内之中，利用高压水枪对砂石进行冲刷，使砂石形成粘稠的砂浆汇集到泥坑之中，再用水力吸泥机将冲刷下的泥浆吸出用排水管排到沉淀坑之中，避免资源的浪费。这个工程的施井深度为13米，并且是分节制作而成的，每节的高度约两米。沉井下沉施工的一般原则是先注重中间的后注重两边，并且要分层对称的进行。接着先高后低，在施工过程中要及时的纠正施工中的错误。通常情况下的施工顺序是按照设计图纸所设计好的定位方向进行定位与放线，然后进行初始下沉标高以及基坑开挖。接着使用沉井壁模具，铺设相关的刃脚垫层。抽除沉井内的积水，清除沉井内的底部浮浆层，然后使用大约70cm厚的钢筋混凝土底板进行浇筑。最后，要严谨科学的根据设计好的图纸进行沉井内其他结构的施工。
（三）沉井下沉施工的相关控制措施
1.科学的规划，沉井下沉技术的实施方案，在沉井过程实施中，要加强对沉井过程的观测，并且运用大量的科学数据进行资料分析。在下沉过程中要实时的观测与测量沉井的顶部和四周的高度，宽度以及线的位置。并且要控制好下沉量的偏移差度，若发现下沉量有偏差，要及时的更正，以防影响整个沉井下沉工程的进度。
2.要严格的控制沉井下沉图纸制作的尺寸，要让偏差度减少在允许的范围之内。
3.若井壁连接板与钢筋的梁预埋于沉井之中，并且井壁的模具拆除了以后，要立刻地刮去钢筋表面的灰浆，要防止内部的钢筋露出。
4.当成沉井内的土壤摩擦力与阻力增大时，要将井壁外层的水泥浆进行抹平，尽可能的减少摩擦力，为施工提供有利的环境条件。
5. 从倾斜高企的那一端开始挖土，选取土质较硬的地方进行下铲，向土质比较软的地方前进，并且要逐层渐进，两端要保持在同一个水平面上，防止地面的坍塌。
6. 当所有的准备工作都准备就绪之后，等混凝土的强度达到百分之百后才能开始挖土。这时候应该注意以下几点情况：第一，当井内的土方由四周扩散到刃脚周围时，将深井中的作用力进行下沉，并且由中间周围均匀地挖土。第二，每次挖的厚度不要过大，要尽量的控制在两百毫米左右。第三，要合理的引导水的方向，使用高压泵在最近的水井上进行抽取。尽可能的重复利用泥浆泵中抽到的泥浆。第四，要对沉降观测进行科学的观察。每次下沉时都要设置好初始标高，并对轴向的位移以及标高进行核对和记录，每次进行之后都要对各项的数据进行观测、参照。
四、沉井封底工程
在工程快完工之时，监理部门要督促施工部门采用潜水施工作业的方式对工程进行沉井封底工作。若沉井下沉到设计好的标高之后，尽可能的采用C30素混凝土材料进行湿封底工程，封底施工要按照先封四周，在风中间以及对称的原则和平衡的原则进行施工。监理部门要加强对施工质量的控制，最大程度的保证封底的质量。另外，当封底素混凝土的强度达到预设的值后才能真正的开始进行抽水环节。当抽水工作完成之后，需要尽快的清除底部的浮浆，并对施工中所用到的预埋件进行全方位的检查。当检查无误后，对钢筋混凝土的底板进行再加工，使用插入方式、振捣方式对底板进行再次浇筑，浇筑过程中要减少过振和漏振情况，要保证钢筋布设密集处进行重复振捣，保证底部的密实程度。
五、沉井稳定期间检测控制与观测
在沉井的稳定期间要做好检测控制和观测。应该在沉井周围的地面上设置水准基点与纵横十字线对沉井的标高和位置进行控制；另外，控制沉井的垂直度的措施是在沉井内按照4等分或8等分标示出垂线，用吊线锤对准标板。在工程施工时，应该加强观测标高、平面位置以及垂直度。每班至少一天观察监测2次，并且要记录好数据。
六、结束语
针对于该排水泵站工程中，采用不排水下沉沉井施工方式进行建筑，此工程取得了很好的成果，为以后类似工程提供了相关的借鉴经验。在以后的相关沉井下沉工程建设进行中，要确保沉井基础的稳定性，并且根据所施工的实际情况合理科学地选择适合该工程的下沉工艺和施工的正确工序。此外，还要加强对沉井下沉过程中的全方位，全过程的监测，以防出现沉井倾斜或者是下降速度不均匀的情况，要在情况和问题发生的第一时间采取有效的措施进行解决，制定科学正确有效的不排水下沉施工计划，在计划的实施过程中，要注意控制沉井内与沉井外的水位差距，避免出现沉井中流沙的现象，以防在沉井壁中发生渗水的情况，若出现渗水情况，要及时的在第一情况下采取有效的解决措施。工程完工后，要对沉井壁渗水的情况进行全方位的观测，若发现问题要及时的处理。
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论文作者:顾周锋
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/9
标签：沉井论文; 工程论文; 标高论文; 情况论文; 封底论文; 泵站论文; 井壁论文; 《建筑学研究前沿》2018年第31期论文;