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[摘要]沉井的纠偏历来是都是一个难题,方法很多,但本文中所述的方法只是改变了施工顺8-,在没有借助任何外部措施,基本没有增加施工成本的情况下,将沉井下沉有效控制,施工虽然简单,但却十分有效。
[关键词]挂耳阀门;沉井;纠偏;方法
[中图分类号]TU721.3 [文献标识码]C [文章编号]1727-5123(2011)03—134-01
随着城市排水事业的不断发展,地下式提升泵站作为城市排水中的一个重要环节,遍布了城市中的各个排水枢纽。沿海一带的特殊地质结构,决定了地下式泵站施工大多只能采用沉井而非开挖方式,碱厂南路污水提升泵站为连云港市墟沟地区污水处理厂配套管网中的一座,设计规模为46000立方米/天。进水格栅井与泵池为连体式呈“凸”字型,泵坑尺寸为7800x9100,格栅井尺寸为4500x7600,设计施工采用沉井施工方法,沉井净深度为8.5米,刃脚深1.6米。工程现场地质情况如下:①上层1.0~1.8深为素填土,土质不均,松散,无直接利用价值;②淤泥质粘土层1.8~2.5深,土质较均匀,厚度薄,属海相沉积软土,强度极低;⑧淤泥2.5~11.3米深,土质均匀,属海相沉积软土,强度甚差;④粉质粘土Ⅰ11.3~12.3米深,土质较均,分布稳定,强度较低;⑤粉质粘土Ⅱ12.3~14.2米深,土质较均,分布稳定,强度一般;⑥粉质粘土Ⅲ,土质不均此层未穿透。因沉井所处地层为淤泥层,因此采用打双排粉喷桩支护的方案,内层粉喷桩位于沉井刃脚中线下,外层粉喷桩外径与沉井外壁相距30cm,桩径为500cm,穿过淤泥层,超过沉井刃脚底设计标高进入粘土层50cm。
沉井在制作之前,按沉井控制点放线,并按一定坡度下挖约2.0米沉基坑(基坑开挖深度视土层承载力及地下水情况而定),在基坑底进行整平并做垫层,然后再在其上进行沉井井体的制作,这样做既能减少沉井下沉时的井内取土,又能增加沉井下沉前的浇筑高度,同时又能通过将基础坑回填来起到扶托沉井,保证沉井在下沉初期的稳定的作用。本次沉井分三次浇筑,第一节浇筑高度为4.5米,待强度达到50%时,进行第二节钢筋绑扎及模板支护,第二节浇筑混凝土高度为4.0米,两次浇筑高度为8.5米,剩余1.5米作为第三次浇筑,而阀门井底板的高度位于第二次浇筑高度以下0.5米处。沉井在下沉过程中,采用对称破桩取土方法,初始下沉阶段沉井基本能保持平稳,粉喷桩状态基本正常,在刃脚进入地面以下3~4米时,由于下沉操作、沉井内外侧土压力不平衡、淤泥层地质以及粉喷桩位置、质量等原因导致外层桩与刃脚下桩出现断桩、倒桩现象,加之沉井自身的不均匀、不对称结构,致使沉井出现不均匀下沉,格栅井一端因自重较轻而下沉迟缓,水泵及阀门井端因自重较大而下沉较快,刃脚底高差达到35cm以上,井体倾斜严重。在采取了相对超挖、对称减阻、超沉端外侧堆土加大外壁阻力等措施后,纠偏效果不明显,且在纠偏过程中,沉井继续下沉,刃脚底高差还是保持在30cm以上,且有继续扩大的风险,难以校正,沉井一直沿着倾斜的角度下沉,而此时的沉井刃脚底距设计标高已不足1.0米,若继续采用传统的纠偏方法,恐难保证沉井正位停稳。在地下土层、粉喷桩及其它因素的综合作用下,沉井的下沉系数基本上达到了1.0,没有外部作用则不动,一旦有外部作用挠动时则会继续偏沉。针对以上情况,经过仔细考虑,本人提出“先浇筑阀门井作为挂耳承托”的方法进行纠偏。具体作法如下:
首先,在超沉端沿沉井外壁人工取土至设计阀门井底板高度以下50cm,面积按阀门井基坑开挖平面尺寸(沉井制作前,基坑开挖的深度已接近阀门井底板深度要求,因此二次开挖时基本不会对沉井侧摩阻造成影响)。
其次,在靠近井壁处满填粗砂并挤密,其余部分用山场碎石回填至底板高度,并进行找平、分层夯实;①做垫层并进行阀门井钢筋绑扎,为加强阀门井底板在沉井整体下沉过程中抵抗底部土压力作用,在阀门井底板与沉井壁相交部位增加倒角加强筋(由设计部门通过验算后作出增加加强筋的具体要求);②支设模板,浇筑阀门井混凝土并按规范要求进行养护;③当混凝土抗压强度达到规范要求的90%后,方可进行沉井纠偏下沉,最终将沉井校平或达到规范要求的误差范围。
阀门井浇筑后充当挂耳后再整体下沉时,通过间接增大低端底部受压面积以减小对刃脚下土的自重切削力,降低超低端下沉系数,使超低端在纠偏过程中不沉或少沉,而高端正常下沉,从而达到纠偏目的。
该法用于碱厂南路污水泵站沉井下沉纠偏中,效果明显,较好地解决了沉井的偏沉问题。最终沉井下沉到位时水平高差控制在9cm,待静置24h后观测结果亦满足规范要求,并及时进行了封底。
泵站沉井施工中,沉井若有阀门井或沉井底标高不一致的情况,出现偏沉时,在采取其它纠偏措施效果不好时,可视具体情况,参考本文所述方法,相信会达到预期的效果。
[关键词]挂耳阀门;沉井;纠偏;方法
[中图分类号]TU721.3 [文献标识码]C [文章编号]1727-5123(2011)03—134-01
随着城市排水事业的不断发展,地下式提升泵站作为城市排水中的一个重要环节,遍布了城市中的各个排水枢纽。沿海一带的特殊地质结构,决定了地下式泵站施工大多只能采用沉井而非开挖方式,碱厂南路污水提升泵站为连云港市墟沟地区污水处理厂配套管网中的一座,设计规模为46000立方米/天。进水格栅井与泵池为连体式呈“凸”字型,泵坑尺寸为7800x9100,格栅井尺寸为4500x7600,设计施工采用沉井施工方法,沉井净深度为8.5米,刃脚深1.6米。工程现场地质情况如下:①上层1.0~1.8深为素填土,土质不均,松散,无直接利用价值;②淤泥质粘土层1.8~2.5深,土质较均匀,厚度薄,属海相沉积软土,强度极低;⑧淤泥2.5~11.3米深,土质均匀,属海相沉积软土,强度甚差;④粉质粘土Ⅰ11.3~12.3米深,土质较均,分布稳定,强度较低;⑤粉质粘土Ⅱ12.3~14.2米深,土质较均,分布稳定,强度一般;⑥粉质粘土Ⅲ,土质不均此层未穿透。因沉井所处地层为淤泥层,因此采用打双排粉喷桩支护的方案,内层粉喷桩位于沉井刃脚中线下,外层粉喷桩外径与沉井外壁相距30cm,桩径为500cm,穿过淤泥层,超过沉井刃脚底设计标高进入粘土层50cm。
沉井在制作之前,按沉井控制点放线,并按一定坡度下挖约2.0米沉基坑(基坑开挖深度视土层承载力及地下水情况而定),在基坑底进行整平并做垫层,然后再在其上进行沉井井体的制作,这样做既能减少沉井下沉时的井内取土,又能增加沉井下沉前的浇筑高度,同时又能通过将基础坑回填来起到扶托沉井,保证沉井在下沉初期的稳定的作用。本次沉井分三次浇筑,第一节浇筑高度为4.5米,待强度达到50%时,进行第二节钢筋绑扎及模板支护,第二节浇筑混凝土高度为4.0米,两次浇筑高度为8.5米,剩余1.5米作为第三次浇筑,而阀门井底板的高度位于第二次浇筑高度以下0.5米处。沉井在下沉过程中,采用对称破桩取土方法,初始下沉阶段沉井基本能保持平稳,粉喷桩状态基本正常,在刃脚进入地面以下3~4米时,由于下沉操作、沉井内外侧土压力不平衡、淤泥层地质以及粉喷桩位置、质量等原因导致外层桩与刃脚下桩出现断桩、倒桩现象,加之沉井自身的不均匀、不对称结构,致使沉井出现不均匀下沉,格栅井一端因自重较轻而下沉迟缓,水泵及阀门井端因自重较大而下沉较快,刃脚底高差达到35cm以上,井体倾斜严重。在采取了相对超挖、对称减阻、超沉端外侧堆土加大外壁阻力等措施后,纠偏效果不明显,且在纠偏过程中,沉井继续下沉,刃脚底高差还是保持在30cm以上,且有继续扩大的风险,难以校正,沉井一直沿着倾斜的角度下沉,而此时的沉井刃脚底距设计标高已不足1.0米,若继续采用传统的纠偏方法,恐难保证沉井正位停稳。在地下土层、粉喷桩及其它因素的综合作用下,沉井的下沉系数基本上达到了1.0,没有外部作用则不动,一旦有外部作用挠动时则会继续偏沉。针对以上情况,经过仔细考虑,本人提出“先浇筑阀门井作为挂耳承托”的方法进行纠偏。具体作法如下:
首先,在超沉端沿沉井外壁人工取土至设计阀门井底板高度以下50cm,面积按阀门井基坑开挖平面尺寸(沉井制作前,基坑开挖的深度已接近阀门井底板深度要求,因此二次开挖时基本不会对沉井侧摩阻造成影响)。
其次,在靠近井壁处满填粗砂并挤密,其余部分用山场碎石回填至底板高度,并进行找平、分层夯实;①做垫层并进行阀门井钢筋绑扎,为加强阀门井底板在沉井整体下沉过程中抵抗底部土压力作用,在阀门井底板与沉井壁相交部位增加倒角加强筋(由设计部门通过验算后作出增加加强筋的具体要求);②支设模板,浇筑阀门井混凝土并按规范要求进行养护;③当混凝土抗压强度达到规范要求的90%后,方可进行沉井纠偏下沉,最终将沉井校平或达到规范要求的误差范围。
阀门井浇筑后充当挂耳后再整体下沉时,通过间接增大低端底部受压面积以减小对刃脚下土的自重切削力,降低超低端下沉系数,使超低端在纠偏过程中不沉或少沉,而高端正常下沉,从而达到纠偏目的。
该法用于碱厂南路污水泵站沉井下沉纠偏中,效果明显,较好地解决了沉井的偏沉问题。最终沉井下沉到位时水平高差控制在9cm,待静置24h后观测结果亦满足规范要求,并及时进行了封底。
泵站沉井施工中,沉井若有阀门井或沉井底标高不一致的情况,出现偏沉时,在采取其它纠偏措施效果不好时,可视具体情况,参考本文所述方法,相信会达到预期的效果。