陳閩?1， 王學(xué)海?2
（1.杭州市七格污水處理廠工程建設(shè)指揮部， 浙江杭州 310000； 2.中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究院，天津 300074）

　　 摘　要：結(jié)合杭州市七格污水處理廠排江工程中的沉井下沉施工，詳細(xì)介紹了排水下沉法與不排水下沉法適時(shí)轉(zhuǎn)換的施工方法，并闡述了對(duì)下沉過(guò)程的控制措施、采用的設(shè)備及施工中出現(xiàn)涌砂的處理方法。
　　關(guān)鍵詞：沉井下沉；施工工藝；排水下沉法；不排水下沉法
　　中圖分類號(hào)：X505
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C
　　文章編號(hào)：1000-4602(2002)07-0086-02

　　沉井施工法是修筑地下工程和深埋基礎(chǔ)工程所采用的重要施工方法之一。沉井組成一般包括井筒、刃腳、隔墻、梁、底板等，其平面形狀一般為圓形、矩形、橢圓形、菱形或其他不規(guī)則形狀。沉井下沉的深度根據(jù)工程需要確定，一般為7～20m左右。在施工場(chǎng)地地下水位較高、涌水量較大或有地下承壓水、流砂、軟土等地質(zhì)條件時(shí)，采用沉井施工是最為適宜的。杭州市七格污水處理廠排江工程高位井下沉施工即采用此法。?

1 工程概況 ?

　　杭州市七格污水處理廠設(shè)計(jì)處理能力為30×10⁴m³/d，其新建高位井是處理出水排放前的自流壓力井，沉井平面呈方形，內(nèi)壁平面尺寸為10m×10m、刃腳底標(biāo)高為-16.5m、 沉井頂面標(biāo)高為+6.50m、沉井總高度為23m。沉井井壁厚度：刃腳部分為0.65m，上部分別為1.15、0.90、0.65m。?
　　沉井施工場(chǎng)地位于錢(qián)塘江北岸，屬錢(qián)塘江沖積平原地貌，現(xiàn)高位井位置距錢(qián)塘江堤約100m，最高地下水位為4.64m。沉井施工土層土質(zhì)：表層為素填土(0～1.20m)，主要成分為灰黃色砂質(zhì)粉土夾粘質(zhì)粉土；1層為砂質(zhì)粉土(1.20～14.50m)，局部夾有淤泥質(zhì)粉粘土，振動(dòng)易析水，屬中等壓縮性土層；2層為粉細(xì)砂夾砂質(zhì)粉土(14.50～23.50m)，下部約19.0～23.50m處夾有淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，屬中等壓縮性土層。?

2 施工工藝選擇 ?

　　在有地下水的情況下，沉井下沉施工有兩種方法，即排水下沉和不排水下沉，通過(guò)對(duì)沉井施工圖紙、地質(zhì)資料的分析，初步擬定下沉方案：沉井采用四次制作、兩次下沉的施工方法，下沉采用排水與不排水下沉相結(jié)合。?
　　第一節(jié)：標(biāo)高為-16.5m～-9.5m，制作高度為7m；第二節(jié)：標(biāo)高-9.5m～-4.5m，制作高度為5m；第三節(jié)：標(biāo)高為-4.5～1.0 m，制作高度為5.5m；第四節(jié)：標(biāo)高1.0m～+7.0m，制作高度為6m。?
　　沉井第一節(jié)、第二節(jié)制作完成后，進(jìn)行第一次下沉，第三節(jié)、第四節(jié)制作完成后，再進(jìn)行第二次下沉。?
　　采用輕型水利機(jī)械進(jìn)行下沉施工，具體采用：3臺(tái)潛水泥漿泵作為出泥設(shè)備，揚(yáng)程為300kPa，出水量為100m3/h；2臺(tái)離心泵作為進(jìn)水設(shè)備，揚(yáng)程為150kPa，供水量為80m3/h；2臺(tái)高壓清水泵作為沖泥設(shè)備，水壓為0.75MPa；4只金屬結(jié)構(gòu)水槍，直徑為18mm；2臺(tái)人字扒桿作為起重設(shè)備；高壓鐵皮管和塑料管為進(jìn)、出水管道。?

3 施工過(guò)程的控制

　　沉井下沉過(guò)程的控制主要包括三個(gè)方面：①刃腳高差控制；②下沉速度控制；③平面位移控制。其中平面位移控制是通過(guò)刃腳高差控制和下沉速度控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。?
3.1 刃腳高差控制 ?
　　排水下沉?xí)r，由于不帶水作業(yè)，故刃腳高差鍋底的形成和移動(dòng)都比較直觀，根據(jù)高差的大小可以有效地改變鍋底的大小、深淺和平面位置，以此來(lái)達(dá)到對(duì)刃腳高差的控制。而現(xiàn)場(chǎng)采用的這種輕型不排水出泥方法，由于完全是在水下作業(yè)，所以必須通過(guò)不斷地用水尺測(cè)量泥面高程來(lái)掌握鍋底的大小、深淺和平面位置。并且要高度重視出泥泥漿濃度，若泥漿太清則需及時(shí)下放泥漿泵的高度，使其充分與泥面接觸。具體施工過(guò)程見(jiàn)表1。

表1 施工過(guò)程記錄 日 期(2001年) 時(shí) 間 平移下沉總量(mm) 最大刃腳高差(mm) 備 注 4月10日 11：00 184 87 沉井開(kāi)始第一次下沉 4月11日 2：00 2 692 333 第一次下沉刃腳高差 達(dá)到最大值 4月11日 18：30 5 825 3 第一次下沉刃腳高差達(dá)到最小 值 4月12日 15：20 10 201 328 改為不排水下沉 4月16日 7：00 11 213 44 第一次下沉結(jié)束 5月22日 16：00 11 284 72 第二次下沉開(kāi)始 5月25日 17：30 15 568 453 開(kāi)始不排水下沉 5月27日 19：30 16 214 461 第二次下沉刃腳高差 最大值 6月4日 14：50 18 116 304 第二次下沉糾偏 6月15日 16：00 22 434 14 沉井下沉結(jié)束

3?2 沉井下沉速度控制 ?
　　沉井下沉速度控制也是一個(gè)重要方面，一般來(lái)講對(duì)沉井下沉速度沒(méi)有嚴(yán)格的限制，需根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)和沉井下沉的具體情況而定，本工程施工中主要按以下原則進(jìn)行：
　　① 在沉井刃腳高差不大時(shí)(在水平間距的0.5%以內(nèi))，沉井的下沉速度越快越好；
　　② 沉井下沉速度均勻?yàn)橐耍?br> 　　③ 沉井在粉砂土等易引起涌砂的土層中下沉?xí)r，應(yīng)加快下沉速度。
　　對(duì)沉井下沉的速度控制見(jiàn)表2。

表2 沉井下沉速度控制 序號(hào) 下沉?xí)r間 下沉量(mm) 最大刃腳高差(mm) 平均下沉高度(mm/h) 備 注 1 52 h 20 min 10 017 333 191 排水下沉 2 87 h 40min 1012 328 12 不排水下沉 3 73 h30min 4284 453 58 排水下沉 4 478 h30min 6866 461 14 不排水下沉

3.3 沉井平面位移控制 ?
　　對(duì)沉井平面位移的控制主要是通過(guò)控制沉井刃腳高差來(lái)實(shí)現(xiàn)，如果沉井刃腳高差不大，則沉井平面位移較易得到控制，它們之間的關(guān)系并無(wú)定量計(jì)算，但有一些聯(lián)系：?
　　① 沉井哪個(gè)角下沉得快(即刃腳較低)，則沉井就會(huì)向哪個(gè)方向移位；
　　② 沉井刃腳高差大時(shí)，沉井位移量大；
　　③ 沉井始終在同一個(gè)方向的刃腳高差下下沉?xí)r，沉井位移量較大。

4 沉井終沉結(jié)果

　　 本次下沉總計(jì)用時(shí)為692h，由于下沉過(guò)程中嚴(yán)格按照施工方案操作，取得了較好的效果(見(jiàn)表3)。

表3 沉井終沉測(cè)量結(jié)果 終沉測(cè)量項(xiàng)目 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)(mm) 國(guó)家規(guī)范要求(mm) 刃腳平均高程與設(shè)計(jì)高程 +15 ±100 刃腳最大高差 14 ±174(刃腳水平距離的1%) 平面位移(四角最大位移量) 105 ±230 (下沉量的1%)?

5 幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn) ?

　　① 下沉中使用輕型水利機(jī)械。這種機(jī)械的配置主要是潛水泥漿泵、離心水泵和水槍、浮筒，施工工藝簡(jiǎn)單、成熟，既適用于排水下沉，經(jīng)適當(dāng)調(diào)整后亦可適用于不排水下沉，而且施工成本較低。?
　　② 排水下沉和不排水下沉應(yīng)適時(shí)轉(zhuǎn)換。由于排水下沉的速度快，不排水下沉速度慢(排水下沉的速度是不排水下沉的8倍)，所以在下沉過(guò)程中，應(yīng)盡量增加排水下沉量、減少不排水下沉量以降低成本。?
　　③ 涌砂控制。由于本次沉井深度達(dá)23m，且主要位于粉砂層中，所以沉井下移過(guò)程中涌砂控制的好壞直接關(guān)系到沉井下沉的質(zhì)量。沉井下沉過(guò)程中兩次排水下沉改為不排水下沉均是由于涌砂造成沉井偏差過(guò)大且難于控制造成的，兩次涌砂分別造成333mm和453mm刃腳高差，通過(guò)及時(shí)向井內(nèi)加水而較好地控制了涌砂和沉井速度。

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　　電　　話：(0571)85302217?
　　收稿日期：2002-03-18