陳世輝

陽江市機(jī)電排灌管理總站 廣東 陽江 529600

前言

沉井工程如采用傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行施工存在較高局限性，施工不當(dāng)很容易引發(fā)道路和建筑物不均勻下沉等問題，為規(guī)避相關(guān)問題并保證施工質(zhì)量，正是本文圍繞不排水下沉施工技術(shù)應(yīng)用開展具體研究的原因所在。

1 工程概況

陽江市四圍澇區(qū)整治工程（簡(jiǎn)稱四圍工程）主要內(nèi)容包括重建廟仔自排涵閘和新建城南電排站，泵站工程按照1d排干10年一遇24h暴雨產(chǎn)生的徑流量為設(shè)計(jì)排澇標(biāo)準(zhǔn)，總投資10198萬元。

2 沉井下沉系數(shù)和穩(wěn)定性驗(yàn)算

2.1 施工方案

四圍工程存在14.8m的沉井高度，選擇分節(jié)制作下沉施工方法，以此保證施工質(zhì)量，第一節(jié)沉井、第二沉井分別存在8.5m、6.3m的設(shè)計(jì)高度。在具體的施工過程中，下沉井施工需要以達(dá)到90%以上的第一節(jié)沉井混凝土強(qiáng)度為開始的依據(jù)，全方位校驗(yàn)需要在下沉到設(shè)計(jì)位置后進(jìn)行，以此保證問題的及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。第二節(jié)下沉井操作必須在確認(rèn)無誤后開展，該操作需要先后穿過堆積層、淤泥層，最后在粉砂巖上坐落，由于四圍工程存在較高的地下水位，因此施工前開展了針對(duì)性的沉井下沉系數(shù)和穩(wěn)定性驗(yàn)算，驗(yàn)算證明施工要求能夠通過不排水下沉施工技術(shù)滿足，同時(shí)這種施工在施工效率方面優(yōu)勢(shì)明顯。

2.2 驗(yàn)算分析

基于四圍工程實(shí)際進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，實(shí)際地面標(biāo)高、刃腳底標(biāo)高分別為53.22m、35.2m，為降低下沉速度、提高施工效率，以此實(shí)現(xiàn)工期的縮短，基于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和地勘報(bào)告內(nèi)容，工程設(shè)置了50.00m的墊層標(biāo)高，放坡開挖、沉井下沉分別設(shè)置為3.32m、14.8m。為保證挖土作業(yè)空間的最大化，采用矩形筒體結(jié)構(gòu)的沉井，下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高的沉井需要將隔墻設(shè)置于井底[1]。

在下沉系數(shù)驗(yàn)算過程中，對(duì)于涉及不同土層的下沉范圍來說，需基于各土層摩擦力系數(shù)加權(quán)平均計(jì)算平均摩擦力系數(shù)，由于沉井不能穩(wěn)定在淤泥層，沉井第二節(jié)下沉必須更為嚴(yán)格的控制速率，并將下沉速率測(cè)量頻率適當(dāng)增加，同時(shí)放緩取土速度，科學(xué)控制沉井的傾斜及偏移。下沉到粉砂巖前，繼續(xù)取土前需進(jìn)行刃腳處換填處理，具體采用卵石，對(duì)于下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高穩(wěn)定后的沉井，混凝土封底澆筑需要盡快開展；進(jìn)一步開展放坡穩(wěn)定性驗(yàn)算可以發(fā)現(xiàn)，地面超載屬于均布荷載，放坡系數(shù)科學(xué)控制為0.6，具體取15kPa，同時(shí)取0.4m的土條寬度。通過計(jì)算可以確定，存在1.540的最危險(xiǎn)滑裂面穩(wěn)定安全系數(shù)，該數(shù)值明顯大于1.2，因此可證明其穩(wěn)定性能夠滿足要求；最后開展下沉穩(wěn)定性驗(yàn)算，由此可證明下沉穩(wěn)定系數(shù)、累計(jì)下沉深度、各工況井底標(biāo)高均能夠滿足規(guī)范要求，不排水下沉施工技術(shù)在四圍工程中因此獲得了充足依據(jù)。在施工建設(shè)中，如存在0.80以內(nèi)的穩(wěn)定系數(shù)和1.30以上的下沉系數(shù)，施工允許采用不排水下沉施工技術(shù)，而通過具體的驗(yàn)算能夠確定，開挖到刃腳位置時(shí)的井內(nèi)土體存在數(shù)值為0的內(nèi)部和外部井墻底反力，同時(shí)存在1.32的下沉系數(shù)，該值大于1.30，這說明有效下沉需求能夠通過不排水下沉施工技術(shù)的應(yīng)用滿足，同時(shí)施工能夠有效克服地下水的浮力和摩擦阻力[2]。

3 不排水下沉施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

（1）合理鋪設(shè)砂墊層。在四圍工程的施工實(shí)踐過程中，為規(guī)避地基承載力相關(guān)問題的出現(xiàn)，施工單位在刃刀下針對(duì)性開展了砂墊層施工，鋪設(shè)厚度、寬度分別為1.5～2.0m、2.5～3.0m，由于存在較深的基坑，為保證填砂穩(wěn)定性和施工質(zhì)量，具體選用分層填砂施工方式，以30cm為最大的每層回填厚度，完成一次鋪設(shè)后的壓實(shí)操作需立即開展，具體使用平板式振搗器進(jìn)行處理，同時(shí)開展嚴(yán)格的取樣試驗(yàn)，只有存在滿足實(shí)際要求的各項(xiàng)操作，下一道工序施工方可開展。

（2）墊木鋪設(shè)施工。完成上述施工后，即可進(jìn)一步開展枕木鋪墊，具體施工選擇的材料規(guī)格為2000mm×220mm×60mm，枕木間距離控制為300mm，端部與枕木距離需控制在3m以上，同時(shí)保證墊木間砂能夠得到有效處理，需盡量搗實(shí)，砂層厚度也需要在這一過程中嚴(yán)格控制，最小為30mm。

（3）第一節(jié)沉井預(yù)制。四圍工程選擇厚18mm鋼板制成的刃腳進(jìn)行施工，不排水下沉施工需對(duì)模板支撐牢固性進(jìn)行全方位檢測(cè)，同時(shí)保證存在密實(shí)性達(dá)標(biāo)的各個(gè)嵌縫。為混凝土澆筑施工質(zhì)量，具體施工需遵循對(duì)稱、均勻、分層原則，坍落度的控制也需要得到重視，具體控制在20mm內(nèi)，具體的混凝土澆筑施工需保證最大存在300mm的每層澆筑厚度。沉井制作施工具體按照兩部分針對(duì)性開展，第一部分制作需保證關(guān)注施工縫的設(shè)置，同時(shí)還需要關(guān)注止水帶設(shè)置科學(xué)性，澆筑前的表面鑿毛處理也不容忽視，松動(dòng)的石子也需要及時(shí)處理，之后方可進(jìn)行混凝土澆筑。

（4）下沉前的準(zhǔn)備工作。沉井下沉操作開始前，相應(yīng)的準(zhǔn)備工作必須嚴(yán)格開展，具體需要基于井外壁進(jìn)行準(zhǔn)備，針對(duì)性畫出軸線控制點(diǎn)，同時(shí)還需要將觀測(cè)標(biāo)尺畫出，四周需要科學(xué)設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)用于沉降觀測(cè)，具體數(shù)量為4～8個(gè)，垂直中心線采用懸掛鉛錘方法進(jìn)行針對(duì)性校驗(yàn)，具體在格孔四周科學(xué)設(shè)置，相應(yīng)觀測(cè)工作還需要結(jié)合臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行，以此保證偏差出現(xiàn)后處理的及時(shí)性，下一步施工需要在確認(rèn)無誤后進(jìn)行[3]。

（5）第一節(jié)沉井下沉施工。第一節(jié)沉井下沉施工需首先進(jìn)行墊木的拆除，基于達(dá)到75%設(shè)計(jì)強(qiáng)度的沉井混凝土，即可將沉井側(cè)模板拆除，井外壁填粗砂處理需同時(shí)立即開展，下沉摩擦力提升能夠順利實(shí)現(xiàn)，這能夠?yàn)楹罄m(xù)施工的順利開展奠定基礎(chǔ)。拆除墊木的過程中，應(yīng)遵循先短后長(zhǎng)原則，徹底抽出墊木并確認(rèn)后，中砂回填施工需要嚴(yán)格開展，施工過程中需要做到分層灑水夯實(shí)。施工中的四圍工程存在以淤泥質(zhì)黏土為主的土層，同時(shí)存在較高的地下水位，為保證施工效率，施工針對(duì)性選用了不排水下沉施工技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用在施工質(zhì)量控制中發(fā)揮了預(yù)期作用。具體的技術(shù)應(yīng)用需基于高壓水槍開展沖泥操作，以此保證連續(xù)施工在沉井中央位置開展，分層均勻施工的過程需保證存在最大0.5m的兩個(gè)相鄰格井高層，以此保證沉井平穩(wěn)、均勻下沉的時(shí)刻保持。泥漿泵按照每個(gè)格井一臺(tái)配置，兩支高壓水槍裝配于每臺(tái)泥漿泵上，泥土能夠由高壓水槍逐層沖刷為泥漿，集泥坑也能夠隨之形成，輔以泥漿泵連續(xù)抽吸和相應(yīng)水泥管路，即可向泥漿沉淀池排放泥漿。施工過程還需要規(guī)避突沉現(xiàn)象，因此需要回填粗砂于外壁，厚度為3.5～4.0m，下沉?xí)r摩擦阻力能夠有效提升，井中水位控制也可同時(shí)實(shí)現(xiàn)，具體需要控制在1.5m以上。沉井外刃腳需要針對(duì)性預(yù)留土堤，規(guī)格為1.5m～1.8m，外刃腳所在的位置可由此在沉井時(shí)刻做擠土下沉，周圍土質(zhì)受到的不排水下沉施工影響能夠最大程度降低，沉井所承受的自重和外力平衡也能夠始終保持，這屬于不排水下沉施工技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵，必須嚴(yán)格控制。在實(shí)際的下沉過程中，為更好控制沉井施工質(zhì)量，需要對(duì)沉井的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行校驗(yàn)，具體涉及下沉情況、位移及傾斜等，同時(shí)需要保證校驗(yàn)頻率的科學(xué)性，保證誤差能夠及時(shí)被發(fā)現(xiàn)，針對(duì)性的糾偏處理措施選用也需要得到施工單位重視，這直接關(guān)系著沉降施工能否滿足相關(guān)要求及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。施工的總體水位和高壓水槍用水的保證屬于沉井不排水下沉施工技術(shù)應(yīng)用重點(diǎn)，在向沉淀池中輸送的泥漿沉淀后，需要將留下的水重新向井內(nèi)抽送，保證存在能夠滿足實(shí)際需要的井中施工水位。

（6）第二節(jié)沉井下沉施工。在制作第二節(jié)沉井的過程中，制作過程中需要科學(xué)控制地基，保證其穩(wěn)定性，灌水施工環(huán)節(jié)需要于井壁和刃腳進(jìn)行粗砂回填，具體采用與第一節(jié)沉井相同的制作方法。在下沉施工過程中，四圍工程沉井下沉的第二節(jié)施工會(huì)遇到粉質(zhì)土層、粉砂巖等土層，為保證施工的順利推進(jìn)，還需要將高壓水槍的壓力適當(dāng)增加，分階段、分層次的沖削土層施工需對(duì)厚度進(jìn)行嚴(yán)格控制，具體控制在120～160mm區(qū)間，如這一過程中出現(xiàn)擠壓破裂事故，必須立即進(jìn)行破土下沉處理，以此保證施工的順利推進(jìn)及整體質(zhì)量。

4 結(jié)束語

綜上所述，不排水下沉施工技術(shù)能夠較好用于排水泵站沉井工程。為更好開展排水泵站沉井工程施工，不排水下沉施工技術(shù)的應(yīng)用還需要關(guān)注施工前的分析和計(jì)算、施工工藝的選用、依托PDCA循環(huán)法的施工質(zhì)量控制探索。