[摘要]對(duì)于在淺海淤積洼地上，由山土新近回填而成，結(jié)構(gòu)松散，密實(shí)程度不均，尚未完成自重固結(jié)，且地下水位較高的場(chǎng)地。選用沉井法施工深基坑化糞池，是一個(gè)比較經(jīng)濟(jì)可行的技術(shù)措施。
一、工程概況
我公司承建的珠海市實(shí)驗(yàn)中學(xué)高中部工程是一個(gè)政府投資工程，大小單體16棟，層高1~7層，建筑面積60250㎡。
教學(xué)區(qū)、生活區(qū)的生活污水排水系統(tǒng)各設(shè)計(jì)一個(gè)（地面不過汽車、有地下水）13#鋼筋砼化糞池，容積為100m3，再通過污水管道自排至污水泵房，由污水提升泵提排至城市市政排污管線?；S池深度為自然地面以下7.65米。由于該場(chǎng)地均是在淺海淤積洼地上，由山土新近回填而成，深度達(dá)到4~5米，結(jié)構(gòu)松散，密實(shí)程度不均，尚未完成自重固結(jié)。地下水位較高。如采用放坡開挖，將出現(xiàn)基坑坑底涌沙及周邊軟土滑移現(xiàn)象。鑒于該地質(zhì)情況復(fù)雜，經(jīng)建設(shè)單位、設(shè)計(jì)院、勘察院、監(jiān)理公司和我們施工單位幾方共同討論，對(duì)幾個(gè)方案及工藝進(jìn)行比較論證。擬選擇沉井施工。沉井施工工藝的優(yōu)點(diǎn)是：可在場(chǎng)地狹窄情況下施工較深的地下工程，且對(duì)周圍環(huán)境影響較?。豢稍诘刭|(zhì)、水文條件復(fù)雜地區(qū)施工；施工不需復(fù)雜的機(jī)具設(shè)備。與用鋼板樁作圍護(hù)及輕型井點(diǎn)降水放坡開挖相比，可減少挖、運(yùn)和回填的土方量、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。但沉井施工具有工序較多，技術(shù)要求高，質(zhì)量控制難等特點(diǎn)。
采用沉井法施工，考慮到土體對(duì)井壁的側(cè)壓力和沉井的特殊構(gòu)造，對(duì)化糞池進(jìn)行重新計(jì)算設(shè)計(jì)，包括下沉驗(yàn)算、下沉穩(wěn)定性驗(yàn)算、抗浮穩(wěn)定性驗(yàn)算（后附），從而將化糞池尺寸設(shè)計(jì)成：長(zhǎng)14.5米×寬7.5米×高4.7米，改變了化糞池的鋼筋用量和壁厚。原13#化糞池池壁厚為200，底板厚為200，砼C25；（見國(guó)標(biāo)-給水排水標(biāo)準(zhǔn)圖集合訂本S2）；現(xiàn)13#化糞池池壁厚為350，底板厚為350，砼C30。配筋用量及級(jí)別（詳見后附設(shè)計(jì)施工圖）?；S池砼的抗?jié)B等級(jí)S8。
二、布設(shè)測(cè)量控制網(wǎng)：
根據(jù)整個(gè)工程的測(cè)量控制網(wǎng)和水準(zhǔn)基點(diǎn)，設(shè)置兩個(gè)化糞池所需的軸線與中心位置控制點(diǎn)和水準(zhǔn)基點(diǎn)，用于池位放線、沉井制作和下沉的依據(jù)。并在附近的建筑物——實(shí)驗(yàn)樓、食堂設(shè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，以便施工沉井時(shí)定期進(jìn)行沉降觀測(cè)。
三、材料要求
1、鋼筋：按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，采用П級(jí)鋼材，各種型號(hào)的鋼筋必須有出廠合格證，并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)取樣復(fù)試合格后方可使用。
2、砼：采用C30商品砼，抗?jié)B等級(jí)為S8，為了縮短工期，摻早強(qiáng)劑。
3、模板：采用18mm厚膠合板、50100mm木方拼成大模板，用Ф48x3.5的鋼管及Ф14的穿墻對(duì)拉螺桿來(lái)固定與支撐模板。
四、沉井施工
1、沉井的施工程序?yàn)椋?/div>
測(cè)量放線土方開挖鋪松樹木和刃腳底板立模、扎筋沉井澆筑挖排水溝、集水井抽出墊木及刃腳底板沉井下沉封底澆筑底板砼施工內(nèi)隔墻、梁、板、頂板及輔助設(shè)施。
2、土方開挖
根據(jù)地質(zhì)勘探報(bào)告，化糞池部位在自然地面下3~3.2m處出現(xiàn)污泥層和地下水。所以，在進(jìn)行土方開挖時(shí)，深度挖至自然地面下3m處為宜，四周操作面為1.2米，坡度1：0.5，目的是減小沉井施工時(shí)外側(cè)土對(duì)井體的磨擦阻力和減少沉井施工時(shí)內(nèi)側(cè)土方的開挖量。土方開挖用200型反鏟挖土機(jī)，土方用自卸汽車運(yùn)到附近空地。
3、刃腳支設(shè)：
采用墊架法，墊架的作用是將上部沉井重量均勻傳給地基，使沉井井身澆筑過程中不會(huì)產(chǎn)生過大、不均勻沉降，防止刃腳和井身產(chǎn)生裂縫而破壞；保持井身垂直；便于拆除模板和支撐。墊架前，先在刃腳處鋪設(shè)砂墊層，再在其上鋪枕木和墊架，枕木斷面10cm×15cm，間距為0.7m，墊架應(yīng)對(duì)稱，矩形化糞池設(shè)4組定位墊架，其位置在距長(zhǎng)邊兩端0.15L處（L為長(zhǎng)邊邊長(zhǎng)），在其中間支設(shè)一般墊架，墊架應(yīng)垂直井壁。
4、井壁制作：
對(duì)井壁的施工分三節(jié)進(jìn)行，第一節(jié)從刃腳至井壁2.5m高，第二節(jié)為1.7m高，第三節(jié)0.5m高與頂板、梁一起澆筑。第二節(jié)施工時(shí)間，當(dāng)沉井施工到外側(cè)土體對(duì)井壁的磨擦阻力使沉井的下沉量很小時(shí)進(jìn)行，或沉井下沉到2.0m時(shí)進(jìn)行；第三節(jié)待沉井施工到設(shè)計(jì)底標(biāo)高，封底、磚砌內(nèi)隔墻等完成后進(jìn)行。為了達(dá)到防水的要求，水平施工縫做成凸凹型。
化糞池內(nèi)有隔墻、隔墻底面比刃腳高，與井壁同時(shí)澆筑，需設(shè)隔墻底模。隔墻、橫梁底面與刃腳底面的距離為500mm左右。
鋼筋綁扎與支模同一般剪刀墻施工。
砼澆筑采用汽車泵，便于泵管的移動(dòng)，給分層、對(duì)稱、均勻地澆筑創(chuàng)造條件，澆筑時(shí)，每層不超過300，避免造成不均勻沉降使沉井傾斜。每節(jié)沉井應(yīng)一次連續(xù)澆筑完成。
5、墊架、排架拆除：
待砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%時(shí)可拆除枕木、墊架，拆除時(shí)應(yīng)分組、依次、對(duì)稱、同步地進(jìn)行。抽作次序是：先抽除內(nèi)隔墻下墊架、再分組對(duì)稱抽除外墻短邊下的墊架，然后抽除長(zhǎng)邊下一般墊架，最后同時(shí)抽除定位墊層。抽除時(shí)先將枕木底部的土挖去，利用挖土機(jī)牽引將枕木抽出。每抽出一根枕木、刃腳下應(yīng)立即用砂填實(shí)。抽除時(shí)應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè)，注意沉井下沉是否均勻。排架拆除后的空穴部分用草袋裝砂回填。
6、井壁孔洞處理：
沉井壁上留有與地下通道、進(jìn)出水口、管道等連接的孔洞，為避免沉井下沉?xí)r地下水和泥土涌入，也為避免沉井各處重量不均，使重心偏移，易造成沉井下沉?xí)r傾斜，所以需對(duì)一些較大孔洞，在沉井制作時(shí)預(yù)埋木框，中填與空洞混凝土重量相等的砂石。
7、降水措施
降水分兩步進(jìn)行，第一步為井外降水，開挖土方時(shí)，在沉井外四個(gè)角各挖一個(gè)比基坑深2.5m左右的降水井，即刻埋入ф800的砼管，用潛水泵抽水。第二步是井內(nèi)降水，在井中間長(zhǎng)度方向相距適當(dāng)?shù)奈恢猛趦蓚€(gè)一直保持比沉井挖土面深1m左右的集水井，內(nèi)放ф500、3厚的打孔鋼筒，在井內(nèi)或井壁上設(shè)水泵，將地下水排出井外。為不影響井內(nèi)挖土操作和避免經(jīng)常搬動(dòng)水泵，采取在井壁上預(yù)埋鐵件，焊鋼操作平臺(tái)安設(shè)水泵，用草墊或橡皮承墊，避免振動(dòng)。如果井內(nèi)滲水量很少，則可直接在井內(nèi)設(shè)高揚(yáng)程潛水泵將地下水排出井外。
8、沉井下沉施工方法：
沉井下沉，首節(jié)砼強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，第二節(jié)應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%，沉井下沉，其自重必須克服井壁與土間的磨擦力和刃腳、隔墻下的反力。挖土應(yīng)分層、均勻、對(duì)稱地進(jìn)行，使沉井能均勻豎直下沉。沉井下沉過程中，如井架外側(cè)土體發(fā)現(xiàn)塌陷，應(yīng)及時(shí)采取回填措施，以減少下沉?xí)r四周土體開裂、塌陷對(duì)周圍環(huán)境的影響。
對(duì)普通土層從沉井中間開始逐漸挖向四周，每層挖土厚0.4~0.5m，沿刃腳周圍保留1m左右的土堤，然后再沿沉井壁，每2~3m一段向刃腳方向逐層全面、對(duì)稱、均勻地削薄土層，每次削0.1m左右，當(dāng)土層經(jīng)不住刃腳的擠壓而破裂下沉至穩(wěn)住。如此反復(fù)上述操作，使沉井均勻豎直下沉，并防止有過大的傾斜。
9、井內(nèi)土方外運(yùn)方法：
沉井內(nèi)土方運(yùn)出通常采用的方法是：在沉井外設(shè)置一臺(tái)履帶式挖土機(jī)，將手推車用挖土機(jī)下放井內(nèi)，盛土，再起吊到井外，運(yùn)至棄土處。不得將井內(nèi)泥土緊靠井壁外堆放。
10、沉井施工質(zhì)量控制
10.1沉井施工質(zhì)量控制要求
10.2、測(cè)量控制：
1）、沉井位置、標(biāo)高的控制：是在沉井外部地面及井壁頂部四面設(shè)置縱橫十字中心控制線、水準(zhǔn)基點(diǎn)，以控制位置和標(biāo)高。
2）、沉井垂直度的控制：是在井筒內(nèi)按4或8等分標(biāo)出垂直軸線，各吊線墜一個(gè)，對(duì)準(zhǔn)下部標(biāo)板來(lái)控制。挖土?xí)r，隨時(shí)觀測(cè)垂直度，當(dāng)線墜離墨線達(dá)50mm或四周標(biāo)高不一致時(shí)，即應(yīng)糾正。
3）、沉井下沉的控制：系在井筒壁上兩側(cè)用白鉛油畫出標(biāo)尺，用水準(zhǔn)儀來(lái)觀測(cè)沉降。
以上三點(diǎn)的控制，每班至少測(cè)量?jī)纱?，接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè)，每2h一次，預(yù)防超沉。由專人負(fù)責(zé)并做好記錄，如有傾斜、位移和扭轉(zhuǎn)，應(yīng)及時(shí)采取措施糾正，使偏差控制在允許范圍以內(nèi)。
10.3、沉井封底：
對(duì)井底進(jìn)行修整使之成鍋底形，挖幾條縱橫300300的排水溝，與降水井相通，溝內(nèi)填以卵石作成濾水暗溝，使井底的水流向集水井，用潛水泵排出，保持地下水位低于基底面0.5m以下。
根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)進(jìn)行封底，鋪一層150厚碎石或卵石層，再在其上澆一層厚10cm的C10砼墊層，在刃腳下切實(shí)填嚴(yán)，振搗密實(shí)，以保證沉井的最后穩(wěn)定。達(dá)到50%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，在墊層上綁鋼筋，兩端伸入刃腳或凹槽內(nèi)，澆筑底板砼。對(duì)井壁砼接觸面應(yīng)沖刷干凈或打毛；澆筑應(yīng)由四周向中內(nèi)推進(jìn)，并用振搗器搗實(shí)。養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)繼續(xù)抽水。
10.4、降水井封堵
待底板砼強(qiáng)度達(dá)到70%并經(jīng)抗浮驗(yàn)算后，對(duì)集水井停止抽水封堵。封堵方法是在澆筑底板砼前，用3厚的鋼板制作成高度同底板砼厚度的帶150寬止水環(huán)的鋼筒，鋼筒外徑同集水井內(nèi)徑，套到集水井上。封堵時(shí)，將集水井內(nèi)水抽干，迅速用干硬性的比底板砼高一級(jí)的砼進(jìn)行堵塞并搗實(shí)收平。
五、小結(jié)
1、化糞池采用沉井法施工過程比較順利、質(zhì)量符合有關(guān)規(guī)范的要求，達(dá)到了比較理想的效果。
2、從工程造價(jià)上比較：
1）、按沉井法設(shè)計(jì)圖紙施工，所用鋼筋、砼、模板等材料比按原圖施工費(fèi)用多出近5萬(wàn)元，而以原圖施工需鋼板樁作圍護(hù)，其費(fèi)用需25萬(wàn)元，從而節(jié)省了近20萬(wàn)元。
2）、采用輕型井點(diǎn)降水，以1：1比例放坡，所需費(fèi)用輕型井點(diǎn)約5萬(wàn)元，挖、運(yùn)及回填土方比沉井法施工多約3萬(wàn)元，合計(jì)約8萬(wàn)元，從而多出3萬(wàn)元。
3、從工期上比效：
沉井法比鋼板樁圍護(hù)進(jìn)行施工多出5天時(shí)間，比輕型井點(diǎn)降水施工少兩天時(shí)間。
從上面比較可以看出，深基礎(chǔ)化糞池選擇沉井法施工工藝，是一個(gè)比較經(jīng)濟(jì)、可行的技術(shù)措施。
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