抽排水泵站沉井施工技术探究

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1、抽排水泵站沉井施工技术探究　　摘要：通过对南水北调工程沉井施工全过程总结，系统地分析了圆形单孔沉井施工技术和质量控制措施关键词：沉井、胎膜设计、排水下沉、封底、质量控制中图分类号：TV523文献标识码：A一、工程概况南水北调禹州长葛段第八施工标段位于长葛市境内，标段内共设计有5个排水泵站，排水泵站位于渠道边坡上，主要用于收集渠道渗漏水。抽排水泵站施工采用直接开挖基坑与沉井施工相结合，泵站下部为圆筒型单孔沉井，上部泵房待沉井下沉施工完毕后采用现浇钢砼，五个泵站沉井结构型式相同，现对其中一个泵站沉井施

2、工过程进行分析，沉井外径3.7m,内径3.1m,沉井底部2.5m以下处外径3.8m,沉井采用排水下沉和排水封底施工，井内土方人工开挖，电动葫芦配合转运。二、地层特征及地下水表1-1与沉井施工相关的各层土质的参数表：工程区地下水为孔隙-裂隙潜水，地下水位（m）120.51，泵站基底（m）111.76。三、沉井施工方案123.1、基坑开挖基坑开挖即图纸第一次开挖为普通开挖，基坑底面标高121.86m，基坑尺寸为19.230米,基坑深为3.8米，开挖方式为大开挖，边坡按设计1:1.5坡比开挖，沉井刃脚直

3、径尺寸为7.6米。一次开挖完成后即进行地质复核、作好地质编录，如地质情况有较大差异即行与设计沟通处理。基坑内四周设排水沟，并和基坑内四角上降水井相连，以加强排水。3.2、基坑降水方案基坑降水井布置在基坑四角处：井数：4口；井深：20m（距基坑底面）；井距：12m；井径：600mm；管径：管外径为400mm无砂虑管；滤料：直径2～10mm的水洗混合料；潜水泵：卧型潜水泵单泵流量15m3/h，扬程40m，配套电机功率2.2KW，井内配控制水位的自动开关。3.3、砂垫层及刃脚胎模设计本工程采用砂垫层，砂

4、垫层上浇筑30mm厚C10混凝土，为确保沉井在制作时的稳定，刃脚为砖砌胎膜支撑，在沉井四周刃脚制作位置下铺设宽1.6m、厚10cm的C10素砼垫层，刃脚支撑采用砖模，如图2-1所示。砂垫层的计算、铺设方法、要求及刃脚砖砌胎模制作方法如下：砂垫层铺设厚度计算：12P≥式中hs-砂垫层的厚度，mGs-沉井第一节单位长度的重量,kN/mp-地基土的承载力，kpal-承垫木的长度,m-砂垫层压力扩散角度，不大于45°，一般取22.5°γ-砂的容重，一般取1.8t/m³将上述公式变型为2γhs2t

5、an+(γL-2ptan)hs+Gs-pL≤0本工程中Gs=335kp,p=100kp,L=1.5m,代入公式计算hs＜0,施工中选取砂垫层500mm,砂垫层厚度500mm,宽1.5m,沿井壁厚两边对称铺设，分层铺设，用平板振捣器振密实，含水控制在15~20%，遍数不少于3遍。3.4、下沉前的准备工作由于整个工程以井筒的偏移、扭位、倾斜等现象的质量控制为目标，因而必须在沉井下沉过程中进行详细的监测。同时，为了确定沉井下沉过程中采用的施工方案，必须在沉井下沉前对沉井的下沉系数进行计算。3.4.1、控

6、制点的设置根据现场的实际情况对沉井下沉过程中的控制点的铺设按以下方法进行：12首先根据现场情况本工程专门设置了两个绝对坐标控制点进行放线监测沉井下沉，在放出沉井中心点后，采用十字线控制沉井中心轴线，四侧各设两根桩来先控制下沉过程中轴线位移、倾斜。方位桩平面位置示意图见图。在井壁模板拆除后，用经纬仪将十字控制轴线投测到内外侧壁上，采用墨斗弹出中心垂线，外壁中心垂线主要用于监测轴线偏移及沉井倾斜情况，内壁挂设线锤以内壁轴线中线是否重合来控制挖土情况，同时沉井外壁应用水准仪抄平，并沿高度方向划出标高尺控

7、制线，用铅笔画上100mm分格值，以红油漆画出100mm的分格线，并在每隔1m的分隔线上注明相应的设计标高数值，以随时掌握下沉量，并判断是否均匀下沉。下沉前应将突出沉井外壁的砖砌胎膜凿掉，应沿刃脚四周同时均匀凿平沉井的外壁。所有的模板对拉螺栓外露部分均应割除，表面用预缩砂浆嵌平。沉井内壁与封底混凝土高度范围内需先凿毛处理，方可下沉。沉井下沉前应确保井壁的预留插筋放置无误在沉井内壁画垂线，外壁画出标尺，以利于下沉时控制标高。3.4.2、下沉系数的计算12根据规范【2】，采用下列计算沉井的下沉系数：Ｋ

8、＝式中K——下沉安全系数，一般在1.15-1.25G——沉井自重力及附加荷重（KN）B——被井壁排出的水量（KN），排水下沉时，B=0T——沉井与土间的摩阻力（KN）沉井与土间的摩阻力T用以下公式计算：T=πD[H-2.5]f式中D-沉井外径H-沉井全高f-井壁与土的摩阻系数，f=(hi×qsk)/∑hiqsk-各土层极限侧阻力标准值R-刃脚反力，如采取将刃脚底面及斜面土方挖空，R=0沉井起落时位于砂垫层厚0.5m,qsk=8kpa下沉经过黄土状中粉质壤土层厚2.3m，qsk=12