沉井施工技术在某提水泵站工程中的应用

　　摘要：结合某提水泵站工程的施工实际，对其测量放样、土方开挖、回填、混凝土工程等关键施工技术环节进行了探讨，并对工程采取了有效的质量控制措施。
　　关键词：提水泵站工程，沉井结构，施工技术
　　一、工程概况
　　某提水泵站工程设计日提水流量约为60000m3，泵站工程布置主要包括一个管理房，面积约110m2，1个钢筋混凝土结构沉井和1个钢筋混凝土导水井。管理房设计为砖混结构形式，沉水井和导水井则采用钢筋混凝土结构。该提水泵站站址场地地面高程为26.20m，地下水位标高为17.96m。沉水井井壁结构厚度为40cm，内径设计为6m，刃脚底处标高为14.60m，沉井顶面标高设计为26.80m。导水井井底标高为14.20m，其平面几何尺寸为6.8m×5.05m。
　　二、关键施工技术
　　该提水泵站工程施工的重点和难点是针对沉井工程的施工。工程中采取井外设降水井的方式进行降水，再下沉沉井，进行干封底施工，一次性浇筑完混凝土，沉井连续下沉至初始下沉标高23.20m处，再配重连续下沉至设计标高处。待沉井底板结构混凝土强度达到设计强度的75%后才能停止沉井外围的降水井降水施工，确保在混凝土底板养护期间地下水位不超过沉井刃脚的底面。导水井及管理房的基础结构埋深均在地下水位之上，根据常规的施工方法进行施工即可，该沉井工程施工的主要关键技术环节如下。
　　（一）测量放样
　　充分利用该提水泵站工程场地周边给定的测量控制网，通过采用经纬仪、全站仪等专业测量仪器，按结构设计图纸中给定的结构控制点坐标，对该沉井结构的施工控制点进行测量放样。并根据施测原始地形图和基坑断面尺寸，在沉井四周开挖线7m范围之外，设置临时的控制桩对沉井在施工过程中各控制点的坐标位置进行严格控制。在土方开挖施工进行前先进行沉井基坑开挖施工的测量及放样施工，测量成果报监理工程师处审批、验收通过后才能开始基坑土方的开挖施工。
　　（二）土方开挖
　　待施工场地充分平整过后，采用专业的反铲挖掘机械进行土方开挖。因施工场地周边比较空旷，沉井基坑采用放坡开挖的形式进行，其坡度系数设计为1∶0.75，在基坑底部计算预留好宽度约1m的工作面进行沉井施工。
　　在开挖管理房及导水井的基础土方时，应预留厚度约20cm的土层保护层，机械开挖后由人工开挖清理至基础底面设计标高处，使得原基础尽量不受到机械施工的扰动。为便于施工及尽量缩短后续土方回填的运输路程，沉井基坑、管理房及阀门井的基础开挖出的土方全部用挖掘机直接弃至开挖边线足够远的空地，以防土体堆放离基坑太近会挤压坡面土体，可能引起基坑坡面塌方的现象。距离沉井结构外壁各边中间约1.5m处对称打4口Φ500mm的降水管井，井深约控制在20m左右，井外降水施工要确保沉井下沉后能进行干封底，一次性浇筑施工完成。土方初次开挖至23.20m的标高位置，进行整个沉井混凝土结构浇注施工，当沉井井壁混凝土经合理养护强度达到设计强度70%以上时，可继续进行土方开挖一直至设计井底标高，同时使沉井连续下沉至设计标高。在沉井下沉施工过程中，从井内挖出的土方需运至距离沉井外边缘至少12m以外的空地上，以防增加井周的土体压力对沉井井壁结构产生不良影响。
　　（三）土方回填
　　回填土主要是利用沉井基坑开挖时产出的土方，采用分层回填的方式，并利用小型的蛙式打夯机进行分层压实处理。在沉井井壁外侧黏贴60mm厚的苯板，再分层撼填中粗砂，砂的回填范围控制为宽度1.2m，深度约2.5m，并采用插入式振捣器进行分层振捣密实，确保回填砂层达到中度密实状态。在正式进行土方回填施工前，应先选择合适的范围进行回填施工试验，以确定整个回填施工中需要采用的有关施工参数，提高回填施工的科学性和安全性[1]。沉井基坑内的土方回填，应先把坑内杂物清理干净，待项目监理工程师验收通过后才能开始土方回填施工。在回填土方施工过程中，在现场应安排相应的质检试验人员进行跟踪检测，对基坑土方回填的质量进行全过程监控，确保满足相应规范和设计的要求。
　　（四）混凝土工程
　　为确保整个提水泵站工程的施工质量，沉井及导水井工程的钢筋混凝土结构安装相应规范的要求应采用商品混凝土进行浇筑，利用泵车输送进行现场浇筑施工，混凝土工程的关键技术控制环节主要如下。
　　1.配合比设计：混凝土的配合比应根据设计及现场施工的条件，选取合适的试验段进行混凝土的配合比试验，以确定相应混凝土工程选用的混凝土的各项技术指标，相关试验成果应提交给项目的监理工程师进行审批，核实通过后才能正式应用于沉井的混凝土工程。混凝土的坍落度应根据现场运输条件，浇筑方式和场地环境气候等条件确定，条件允许时优先选用坍落度较小的混凝土配合比。
　　2.拌和与运输：该提水泵站工程的混凝土工程，除沉井及导水井大型的混凝土结构外，其他结构均选用适当的小型号搅拌机进行拌制。拌制混凝土过程中，相关技术管理人员应随时测定各种配合料的含水量，如有变化应对加水量及时进行调整，确保拌制的混凝土水灰比稳定。混凝土的最短拌制时间应不短于1.5min。拌制好的混凝土采用1t的前翻斗车进行水平运输，通过采用溜槽的方法入仓。在混凝土的水平运输过程中，应保持线路的顺畅平直，确保拌制好的混凝土在运输过程中不会产生分层、离析、漏浆等现象，确保其能满足良好的和易性以及对坍落度的要求。在混凝土搅拌过程中，如因故中途暂停一定的时间（超过1个小时），暂停前应将搅拌机、斗车等拌制、运输设备清洁干净。
　　3.混凝土浇筑：在混凝土入仓浇筑前，应对地基和仓面等施工区域进行仔细检查，充分清理干净仓内、模板上的杂物，进行相应的浇筑准备，报经项目监理工程师进行了相关隐蔽工程的验收并合格后，才能开始混凝土浇筑施工。对需要与二期工程进行接槎的部位，应进行相应的凿毛处理，接槎凿毛的深度控制为10mm左右[2]。混凝土的浇筑施工应连续进行，施工应尽量避开雨天进行，如中途遇小雨时应对仓面采取相应的遮盖措施，下大雨时严禁进行浇筑施工。浇筑过程中如因故中断时间较长且超过了混凝土允许的间歇时间，应按照施工工作缝相应的规定进行处理。浇筑过程中选用插入式振捣器进行振捣密实，插点应控制均匀，严格按相关的操作规程进行施工。

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