关于城镇污水处理厂沉井施工技术的研究

关于城镇污水处理厂沉井施工技术的研究

摘要：深井以其独特的优点在污水处理方面发挥着重要作用。本文以某工程为案例，提出了沉井排水下沉及干封底的施工方法，达到了沉井施工质量及安全保障的效果，解决了沉井施工困难的难题。

关键词：沉井制作；沉井下沉；沉井封底

中图分类号：tu74 文献标识码：a 文章编号：

一、工程概况

1.本工程沉井为某城镇污水处理站污水泵井及废水泵井，均为圆筒型结构，外径6m，内径5m，壁厚0.5m，井筒内面积约167.7m2，每个沉井井内挖方约200m3。

2.沉井总高度10.65m，其顶面标高为14.52（绝对标高），±0.00相当于绝对标高14.32m，刃脚底标高为

3.87m，室外地坪标高为1

4.32m，沉井的埋设深度为10.45m。沉井底部构造要求为：压底砼c20厚度不小于1.3m，500厚钢筋混凝土底板。

二、工程地质状况简介

1.沉井施工区域场地现状为：耕地，地势平坦，现地面平均标高为1

2.62m。场地地下水埋深为地面以下2.0m，地下水对混凝土无腐蚀性。

2.地质特征。场地地层结构自上而下分为三层：（1）耕织土，埋

（2）浅黄色~肉红色粉质粘土，可塑，中等压缩，埋深0.6~1m。深0.6m。

（3）浅黄色夹灰白色中砂，饱和稍密，及配较好，磨圆较好，含

粉粒，具粘性，埋深10~12.4m。

三、沉井的主要施工方法选择

沉井施工是先在建筑地点平整地面上作井筒；然后从井内不断取土，随着土体的挖深，沉井因自重作用克服井壁和土体之间的摩擦力和刃脚下土的阻力而逐渐下沉；达到设计标高后，用混凝土封底；并按使用要求修筑内部结构；最后修筑顶盖和出入口。

1.沉井方法

采用排水法下沉，干封底。方法可以在干燥的条件施工，挖土方便，容易控制均衡下沉，土层中的障碍物便于发现和清除，井筒下沉时一旦发生倾斜也容易纠正，而且封底的质量也可得到保证。2.降水方法

采用排水下沉和干封底的施工技术，关键是选择合理可行的降水方法，使降水效果满足排水下沉的技术要求。根据本工程的沉井施工特点分析，可供选择的井外降水方法为轻型井点降水，水位降低到底板以下0.5m，降低水位后方可进行沉井下沉。进内积水采用水泵抽出，排入井外水沟。

3.沉井的制作与下沉

沉井采分三次制作，两次下沉。先制作沉井刃脚部位，待混凝土达到一定强度后制作井壁，第一节井壁浇筑高度为4.5m，待第刃脚混凝土强度达到100%，井壁强度达到75%方可进行沉井下沉，待第一节井壁下沉至起沉面标高后，进行第二节井壁的制作，然后进行第二节井壁的下沉。

四、沉井施工工艺流程

根据本工程的特点与施工方法，沉井主要工序的工艺流程安排见下图1所示：

图1：沉井施工工艺流程

五、沉井下沉方法与技术措施

1、沉井下沉的作业顺序安排。下沉准备工作→设置垂直运输机械设备→抽出垫木→挖土下沉→井内外排水、降水→边下沉边观测→沉至设计标高→核对标高、观测沉降稳定情况→铺设井内封底垫层→底板钢筋施工与隐蔽工程验收→底板混凝土浇筑→井内结构

施工→顶板施工→回填土。

2、沉井下沉验算。沉井下沉前，应对其在自重条件下能否下沉进行必要的验算。沉井下沉时，必须克服井壁与土间的摩阻力和地层对刃脚的反力，其比值称为下沉系数k，一般应不小于1.15~1.25。本工程经计算得出沉井自重：100×25=2500kn；井壁摩擦系数：取平均估值为13kpa。则下沉系数k=2500/13×3.14×6×

（10.15-2.5）=1.33＞1.25，故沉井达到下沉条件要求。

3、沉井封底后的抗浮稳定性验算。当沉井下沉至距设计底标高10cm时，应停止井内挖土和排水，使其靠自重下沉至或接近设计底标高，再经过2~3天的下沉稳定，或经观测在8小时内累计下沉量不大于10mm时，即可进行沉井封底。验算条件：

沉井自重为井壁和封底混凝土重量：2389.5kn

地下水向上浮力：地下水为位置为8m，沉井底板底标高为5.02m

虑，故水位标高按2.98m计算，则：f=3.14/4×62×10×

2.98=842.5kn；k=2700/842.5=

3.2，故沉井封底后可以保持稳定，不会因水的浮力上升。

4.封底砼浇筑方法。由于沉井高度较高，壁顶距离井底10.65m，混凝土不能直接倾倒入井内，以防混凝土发生分崩离析现象，影响混凝土浇筑质量，拟采用导管法浇筑封底砼，具体操作如下：沉井下沉至设计标高后，拆除脚手架，在壁顶上架设工字钢，间距约

20cm，作为导管的滑动轨道，将导管固定在滚轴上，用钢绳拉动滚轴带动导管移动，从而进行封底砼的浇筑。封底砼应振捣密实，以保证沉井的最后稳定。

六、效果评价

本沉井工程，自工程开始施工至沉井施工完毕，整个施工过程中，沉井下沉稳定，施工过程中未出现沉井大幅度下沉，沉井施工完毕至上部构筑物施工完成，沉井未出现明显沉降或上浮，其附近建筑物均未受影响，效果较好。

结语

施工中，沉井四周深井井点降水深度需严格验算，以防止开挖过程中出现管涌等状况。沉井施工在开挖过程中，需四周同时开挖，避免单独挖一面，引起意外倾斜，同时开挖沉井时，沉降观测随时进行，以控制下沉速度及下沉深度。沉井施工完毕至上部结构施工完成中沉降观测不能中断，同时做好应急措施。

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