泵站沉井的逆作法施工工艺分析

泵站沉井的逆作法施工工艺分析摘 要：逆作法在工期较紧、场地作业空间有限等特殊的工程项目中均具有可行 性。文章以泵站施工中的基坑工程为背景，围绕沉井逆作法在泵站工程建设中的 应用展开了详细的研究，包括旋喷桩作业、井体护壁、泵站沉井作业、基坑监测 等内容，逆作法的应用最终保障了该工程的质量与安全。关键词：沉井施工；逆作法；高压旋喷桩1 工程概况某项目建设内容包含 4 座一体化污水提升泵站，内部配置粉碎型格栅、工作 平台、潜污泵等相关装置。泵站基坑施工现场以素填土、淤泥质土、砂质黏性土 居多，土方开挖直径为4m ,深度为7m （含）9m（不含），沉井周边管线多， 管线保护要求高，对沉井下沉过程要求高。该项目以现场地质、水文特性、地下 管线及周边构筑物为基础，为满足技术可行性、安全性及经济效益性的要求，拟 采用逆作法施工进行泵站的建设。2 逆作法施工概述逆作法的适应性较强，在地下水位偏高、土质偏软弱等特殊的地质条件中均 具有可行性，且在良好地质施工条件下无须设置止水帷幕，精简了施工流程，减 少了成本投入，提高了经济效益。另外，狭小空间内也可应用逆作法，施工过程 中的扰动性甚微，使周边既有建（构）筑物可维持相对稳定的状态，综合应用效 果显著1逆作法的工艺流程：（1）在施工井的周边施作高压旋喷桩（2 排），用于 阻断地下水的流通；（2）按照自上而下的顺序分节段施工井室，各节段的主要 施工内容包含开挖土方、绑扎钢筋、支模、浇筑混凝土；（3）随着施工进度的 推进，当达到最下一节段时，可立即浇筑混凝土封底和底板，至此完成沉井井身 的施工作业。3 沉井逆作法在泵站工程建设中的应用要点以现场地质、水文特性为基本依据，为满足技术可行性、安全性及经济效益 性的要求，该项目拟采用逆作法施工，按照施作止水帷幕桩和地基承载桩f分层 开挖/分层浇筑沉井f沉井封底f施作沉井底板f吊装泵体f二次浇筑细石混凝 土f进出水管道连接f分层回填压实的流程有序完成泵站的建设工作。泵站施工区易发生水损害现象，应兼顾现场地形、气候等方面的情况，合理 配置排水系统，并在基坑外侧修筑截水沟，防止地面雨水等流入沉井内2-33.1 旋喷桩作业引入双管旋喷法，主要按照以下流程将各项工作落实到位：前期准备（现场 清理等）f测量定位f机具就位f钻进成孔f旋喷f提升旋喷f成桩。旋喷桩直径为600mm450mm，施工所用材料为P 42.5普通硅酸盐水泥，注浆施工压力20MPa，水泥用量为280kg/m，桩间距为lm ,桩身强 度为 0.8MPa ，具体工艺参数及相应的检测方法如表1 所示。为探明现场施工情 况，在正式作业前组织物探，根据所得结果绘制物探图，以准确掌握施工现场既 有管线的敷设特点，合理规避此类管线，最终确定合适的沉井基坑开挖位置。表 l 旋喷桩施工技术检查表项目名称技术标准检谜方法垂直度允许偏差期W 1. 5实测孔位允许偏羌/mm20尺呈孔探允许偏差/mm2011尺呈桩体直径允许偏差Amn开挖后尺量粧片中心允许偏差为宜径）桩顶卜500m处 用尺駅水泥浆液初驗时间/hW 20水灰比0.8- J, 0试验检验3.2 井体护壁作业X56沉井深度为8.2m ,由5个节段共同组成井身护壁结构，第一节高度为1.4m ,此后各节高度均为1.7m，逐节段依次将井体设置到位，待5个节段的施 工完成后，全面封底。具体方法如下：（1）灌注桩成型后开挖第一层，将该处多余的桩头凿除干净，再绑扎钢筋、 安装井壁钢模板，组织井壁和井口圈梁两处的混凝土浇筑作业，用苫布覆盖沉井， 内置电热风幕，向其中注入热风进行加热，以提高养护效率，使混凝土在短时间 内凝结。通常在24h后便满足拆模要求，拆模后可进入后续施工环节。（2 ）第二段施工采取分段的方法，每段长度不超过1.7m。在井壁顶部设置 锚固钢筋，钻孔后插筋，经绑扎后与钢筋笼稳定连接于一体。混凝土浇筑施工期 间，在混凝土自重的作用下，井壁易出现下沉现象，为避免此问题，施工中采取 机械挖土和人工挖土相结合的方法，精准控制开挖深度，基坑开挖严格分层进行， 待上道工序中混凝土的实测强度达到设计值的 70%后，方可组织该层的土方开 挖作业，按照此方法有序推进。待结束第一模基坑的开挖作业后，适配相应的井壁钢筋和模板。在井壁钢筋 的制作过程中，按要求控制预留量，钢筋插入基坑下方的长度需要与焊接长度相 同或适当延长，并预留第二段井壁钢筋。在组织下一层的开挖作业时，全面清洗 露出的预埋钢筋。受拉主筋间利用焊接的方法稳定连接，相同断面的焊接数量不 超过50%，焊接断面间距至少达到30cm。较特殊的是最后一模，亥处的钢筋需 要弯起90。经焊接后使其与底板稳定连接，安50cm的间距控制标准，纵向设 置3层30cm的锚固筋。各模均要根据现场土质情况合理调整开挖深度，结合 工程经验黏土地质条件下的深度为1.0 1.5m 淤泥地质条件下的深度为1.2 2.0m。（3）为满足混凝土浇筑和振捣的施工要求，沉井模板采用钢模，彼此间形 成的接缝处用橡胶泥处理，以提高模板连接的紧密性。模板安装到位后在其外侧 设置三角斜撑，检查顶丝的情况并调整。斜撑底部与地基具有较大接触面积是确 保模板稳定性的关键前提，因此在斜撑下方增设木块，并将其与斜撑稳定连接。 在斜撑与模板形成的接触面布设肋板，确保模板的稳定性。混凝土外观质量应保 持一致，采用同型号的脱模剂且将其均匀刷涂到位。（4）每完成一节施工后，相关人员应对井中心位置和垂直度进行检验。上 道拱墙混凝土的强度达到设计值70%时，可以组织下一道施工。拱墙施工需要 具有连续性，协调好生产要素的关系，尽可能将每道拱墙的施工时间控制在 24h 内，综合考虑混凝土强度和现场气温情况，合理确定拆模时间。3.3 泵站沉井作业泵站沉井施工期间，需在沉井上口周边安排1台抓斗挖机，其作用是开挖井 内的土方并将其装车，由自卸车外运至指定堆放场所。井内靠周边的土方由施工 人员开挖，应提高精细化水平，严格控制开挖厚度，以免出现超挖等异常状况。钢筋是重要的原材料，进场时加强质量检验，如检查原材料质保单、组织试验等， 确保各批次钢筋的质量均可满足要求。此外，以设计图纸为准，完成钢筋的弯配和绑扎工作，具体采取绑扎接头的方法；设置接头时，其在受压区内应按 50%交叉错开，受拉区按25%交叉错开，昔开距离必须35do在板、壁结构上开孔， 孔径在300mm以下时钢筋应绕过，超过300mm时应在预留孔口处加固焊牢截断钢筋43.4 基坑监测施工期间的干扰因素较多，全面的监测能够给各项工作的开展提供可靠的指 导。对此，在基坑外侧3m处布设土体沉降和水位观测点，及时采集数据，将实 测数据与设定要求展开对比分析，超出后则及时分析成因、采取处理措施。当实 测值小于控制值时，监测频率为2次/d ；当实测值大于控制值时，调整至4次 /d ;当实测值大于警戒值时，此时问题较为严重，曾加至8次/d。具体的基坑监 测数值如表2所示。表 2 基坑监测数值监测项目控制标准报警値水平位務/mm5040沉降/turn代40测斜/mm5040轴力应变值3.0X102.4X104水位变化/皿323.5 泵坑回填待泵站筒体安装到位后检查结构的完整性，在无缺陷的前提下组织泵坑回填 作业。回填所用材料为石粉渣。分层依次回填，单层厚度宜50cm，敷设的进出 水管均要得到压实处理。随着回填作业的持续推进，与泵罐壁的间距缩小至30cm 时不可再采取机械夯实的方式，否则易造成损伤。完成泵坑回填后可进入基坑降水环节，此处不进行过多描述54 结束语实践表明，通过沉井逆作法的应用，最终的施工质量可满足要求，同时施工 期间无安全问题，突破了普通沉井施工工艺在软土中下沉速度快、施工精度低、 易破坏周边管线、安全隐患多的局限性。因此，沉井逆作法在沉井施工中具有可 行性，希望文章能为类似工程提供参考。