摘要：沉井工艺是目前地下式污水处理厂工程设计过程中广泛被采用的一种施工工艺。本文就地下式污水处理厂的特点、沉井结构的构造、沉井结构容易出现的问题等方面分析了沉井结构在小型全地下式污水厂施工中的应用情况。
关键词：沉井结构；小型全地下式污水厂；施工；应用
前言
从现在的行业发展情况来看，城市污水处理厂的设施投资与其实际的工程占地面积成反比。工程的决策者在进行污水厂设计之初便要在这两者之间找到一个平衡点。通常来说，在土地资源较为宽裕的地区，工程建设者往往更倾向于采用工程占地面积较大但设施投资较小的建设方案；而在土地资源相对匮乏的区域，工程建设者则更倾向于工程占地面积较小但设施投资更大的建设方案。
随着当下城市的发展建设，我国城市区域内可用土地面积基本处于整体减少的状态。受到这类社会背景的影响，当下的工程建设者更倾向于采用一种更为清洁的污水厂建设模式——地下式污水厂。在地下式污水厂的建设过程当中，沉井工艺的使用十分重要。在一定程度上，沉井工艺的使用将影响到污水厂的安全性、功能性和清洁性等方面。
1.全地下式污水处理厂的特点
从地下式污水处理厂的概念来看，地下式污水处理厂指的是各处理建筑物和辅助建筑物等都设置在位于地下的一个车间内的这一类污水处理厂。从污水处理车间的布置形式来看，地下式污水处理厂还可细分为两大类。这两类分别是全地下式污水处理厂和半地下式污水处理厂。前者的污水处理车间全部布置在地下，而后者的污水处理车间和厂房则只是部分布置在地下。
与一般的污水处理厂相比比，地下污水厂往往在对用地、出水水质和环境清洁性要求较高的情况下才使用。除了用地节约、出水水质良好和工程清洁性较好这三个优点之外，良好的密闭性、相对稳定的温度环境和工程安全性都是地下式污水处理厂相较于普通污水处理厂的优点所在。本文主要讲述的是全地下式污水处理厂中沉井工艺的使用。就全地下式污水处理厂和半地下式污水处理厂这两者而言，全地下式污水处理厂的优势在于土地利用率较高和对周围环境影响较小等方面；而劣势就体现在其工程建设量较大、运行成本较高、维修环境较差和工作环境不通风等几个方面。
2.小型全地下式污水厂施工中一般的沉井施工过程
一般来说，在小型全地下式污水厂施工中的沉井施工一般可分为沉井制作、沉井下沉和沉井封底等几个步骤。
2.1沉井制作
沉井的制作又可以细分为模板工程、井壁工程、钢筋工程、混凝土工程和防水层施工等几个具体的步骤。
在这几个步骤当中，施工关键点体现在以下几个方面。在模板工程当中，基于对沉井下沉平稳性的要求，对于模板外模采用的是双排架，内模采用满堂架，且采用均匀对称施工的施工方式。在钢筋工程当中，钢筋绑扎应该均匀对称地进行，这也是为了防止不均匀沉降的情况出现，且为了钢筋与模板之间具有足够的保护层，可以在钢筋外加垫约30mm厚度的预制砂浆块或者塑料卡。在防水层施工过程当中，由于地下水的腐蚀性，地面以下的墙壁需要用沥青涂抹两遍。等到其强度达到规定要求之后才可以进行下一步操作，即沉井的下沉施工。
2.2沉井下沉
小型全地下式污水厂施工中的沉井下沉可以考虑采用分段浇筑分段下沉的下沉形式。在上文中提到，考虑到地下水对于沉井的腐蚀作用，只有当沉井达到设计强度后方可开始沉井的下沉施工。为了防止不均匀沉降等问题的出现，在进行下沉时要将下沉工作做到细致入微。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆常见的可采用的观测方法有：在沉井外壁做好观测标志、设置水平观察点于沉井的四角，并定期观察沉井的下沉量和下沉平衡情况、在沉井中轴线处设垂直观测线，观测沉井的位移及平衡。
在做好以上措施之后，要定期对观测对象进行数据的记录，并定期分析评估当前沉井的下沉状态，尽可能做到避免问题的出现。在沉井下沉时，每50 cm厚度的淤泥为一层，采取逐层挖除的形式。具体的挖除方式为，当水泥深层搅拌桩每暴露一层时，要先将内圈沿着同一标高挖除，再将外排水泥深层搅拌桩相间一根对称挖断，剩余的水泥深层搅拌桩将被沉井刃脚压碎，最后再进行人工清除。
2.3沉井封底
在进行沉井的封底前要求沉井的各项技术参数进行细致的对比排查，在满足行业相关要求之后方可进行沉井的封底操作。其相关标准如下：①沉井轴线位移不大于井深的1%；②高程允许的误差范围为-60~40mm；③沉井的倾斜度不超过井深的0.7%。
为防止地下水的作用，在沉井的封底混凝土内一般设有渗水井。在进行渗水井的建设时，为防止沉井封底的混凝土开裂，要持续观测沉井近24小时内的下沉情况。若没有明显的下沉情况出现则可以采用一次下沉到位的方式，反之则要查明下沉措施再采取进一步的措施。
3.沉井结构在施工应用过程中需要注意的问题
（1）沉井制作的模板支设和钢筋绑扎要与普通结构的施工标准保持一致。在沉井施工的过程当中由于是在软基上进行施工所以采用的施工方式是均匀对称施工。采取这种施工方式是为了防止不均匀沉降的发生；
（2）对于井壁上的预留洞孔在进行下沉操作之前应该进行填塞处理，这样做的目的是沉井结构得均匀地下沉。如果不对沉井壁预留的洞孔进行填塞处理则可能会导致下沉时环境中的泥沙和地下水大量涌入到井内，除此之外，当沉井每边所受的压力不均匀时则可能会导致重心偏移或者时沉井倾斜。这些问题的出现都会严重影响到施工的正常进行；
（3）在沉井施工的过程当中，越到后期对于工程的水平度和垂直度的调整空间就越小。因此，在沉井下沉的最初5m范围之内要格外注意沉井的水平度和垂直度以免到施工后期进行大量繁琐的调整工作；
（4）当沉井下沉被悬挂或者搁置又或是出现沉井下沉速度不理想等问题时可以采取以下解决措施，如对沉井顶部进行加载处理、对刃脚下面的夯土进行一定的松动处理、在井外壁安装射水管以起到减小沉井外壁与泥土之间的摩擦力的作用又或是清除周围地下环境中的障碍物等。具体采用哪种措施可由施工人员根据具体的施工情况和施工条件而定；
（5）如若沉井下沉速度过快而导致施工速度与沉井下沉速度不相契合，施工人员则可以考虑对沉井加以一定的支撑。这一操作的原理主要是加大沉井外壁与泥土的摩擦力和对沉井加以一定的支撑。可以采取的具体措施有使用支撑物在沉井的定位垫架处予以支撑、在沉井外壁加以相对粗糙的填料并进行一定的夯实处理从而达到增加沉井外壁与周围环境的摩擦力的目的等；
（6）纵观沉井下沉过程中可能出现的问题，沉井的倾斜和位移是最为常见的两种。在施工过程中一旦发现沉井的倾斜和位移则应当及时进行调整以免进一步对施工产生进一步的影响。当沉井的垂直度超过标准限度时，可以将刃脚高侧的土取出部分使之往反方向产生一定的倾斜又或是在刃脚低侧加强夯土使这一侧的下沉速度减缓。
结语
综上所述，全地下式污水处理厂是当下污水处理厂的一种建设趋势。在建造过程当中沉井工艺的应用很大程度上会影响到工程建设的质量。从上文中的分析不难看出，当前沉井结构在小型全地下式污水处理厂建设当中的应用主要还要关注沉井工艺的质量。要想促进沉井工艺在地下式污水处理厂建设当中的应用应当先从沉井工艺本身来入手。
参考文献：
[1] 刘建波，杨炎华，翟世鸿等.泰州长江大桥特大型深水沉井基础施工关键技术[J].施工技术，2011，40（8）：74-82
论文作者:周武
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/4
标签：沉井论文; 污水处理论文; 地下论文; 污水论文; 工程论文; 封底论文; 结构论文; 《基层建设》2017年第24期论文;