浅析城市污水处理厂沉井施工技术

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1、浅析城市污水处理厂沉井施工技术【摘要】沉井是建造地下工程构造物和深埋基础施工的一种施工技术，目前在城市污水处理厂的建设中得到广泛的应用。本文结合南庄污水处理厂实例，围绕沉井施工方案、工艺流程、受力计算等方面探讨了沉井施工技术，并归纳了沉井下沉过程中应当注意的问题，以供类似研究参考。 【关键词】工艺流程图；施工方案；沉井技术；受力计算 随着社会经济建设的快速发展，城市建设规模不断扩大，污水处理厂作为城市基础设施建设的一部分，担负着净化污水的任务，对改善城市水环境、提高城市居民的生活质量具有重要作用。沉井作为建造

2、地下工程构造物和深埋基础施工的一种方法，是一项实践性较强的施工技术，具有施工安全、质量可靠、操作方便、施工工期短和经济效果显著等优点。在城市污水工程项目的建设过程中，沉井施工技术贯穿于工程建设的全过程，特别是污水管道和进水泵房的建设，对完善污水处理厂的使用功能具有重要意义。 1.工程概况 南庄污水处理厂首期工程，进水泵房采用钢筋混凝土沉井结构，建筑平面尺寸为15.9m×13.3m，高度15.98m，沉井刃脚标高-12.7m，下沉深度约14.6m，井壁厚度0.90m。 2.施工方案 2.1开挖基坑，降低初沉标高

3、，减少下沉深度 根据沉井部分的地质状况，为保证沉井初沉阶段的均衡下沉，将沉井预制及初沉标高设为0.1m，这样可创造两个有利条件： （1）将预制及初沉平台设在未挠动粘土层上，土层均匀，承载力大，利于沉井预制及初沉平稳； （2）基坑开挖，缩短了下沉深度。第一节沉井下沉至设计标高后，其上沿高出基坑底30cm，以利于接打第二节混凝土及防止基坑内积水溢人沉井中。 2.2降水固砂，确保安全顺利下沉 由于沉井下沉过程中穿越一层粉质粘土及一层粗砂，这两种地层透水性好，井内土体开挖后，地层在渗流水的作用下易形成流砂及管涌，受振

4、动后易液化。这些现象的发生，极易造成沉井下沉过程中的偏沉、游走及突沉，对沉井的下沉安全构成威胁。因此，必须消除地层渗水。 3.沉井施工过程 3.1沉井制作 （1）砂垫层及刃脚垫木 为使地基均匀承受沉井墙身重量，不致在混凝土浇筑过程中突然下沉或倾斜，导致墙身刃脚裂缝破坏和便于支设模板，在沉井下部铺设垫木。垫木采用方木（150mm×150mm×2000mm）作支撑垫木。 n=g/af 式中：g——第一节沉井单位长度的重力（124.73kn/m） a——每根垫木与地基或砂垫层接触的底面积（m2）；a=0.15×2.

5、0=0.30m2 f——砂垫层的承载力特征值（180kn/m2） n=124.73/（0.30×180）=2.3根 间距：0.43cm取值：0.40cm 沉井刃脚需铺设垫木数量：74.3/0.40=186根 地基上铺设砂垫层，可减少垫木数量，将沉井的重量扩散到更大的面积上，避免制作中发生不均匀沉降，同时易于找平，便于铺设垫木和抽除。 h=（g/f-l）/2tanθ b=l+2htanθ 式中：g——沉井单位长度的重力（124.73kn/m） f——地基的承载力特征值（110kn/m2） l——垫木长度（2.0

6、m） θ——砂垫层的压力扩散角，不大于45° h=[124.73/（0.40×110）-2.0]/（2×tan30°）=0.72m，取75cm b=2.0+2×0.75×tan30°=2.87m，取3.0m 在施工平台顶面沿沉井刃脚铺设砂垫层作为调平层及受力加强层，砂垫层厚度为75cm，砂垫层用砂为中砂，含泥量小于3%，砂垫层采用平板振动器振捣并洒水，控制干密度≥1.56t/m3，地基整平后，铺设垫木，使顶面保持在统一水平面上，用水准仪控制其标高差在10mm以内，并在其孔隙中垫砂夯实，垫木埋深为其厚度一半。铺

7、垫完成后，在垫木上面测量放出精确的轴线和沉井刃脚轮廓线。在轮廓线外适当位置放出检查点，便于控制和检查沉井位置。 （2）模板支设和钢筋绑扎 沉井制作的模板支设和钢筋绑扎与普通结构施工要求一样，只不过由于是在软基上施工，所以要均匀对称施工，以防止不均匀沉降。 （3）混凝土浇筑 混凝土采用商品混凝土，并用混凝土输送泵，送至沉井浇筑部位，沿井壁均匀对称浇筑。浇筑采用分层平铺法，每层厚30cm，将沉井沿周长浇筑，保持均匀下料，避免一侧集中浇筑，使沉井倾斜，每层混凝土要求2h内浇筑完毕。 （4）第二节沉井预制 两节混凝土

8、的接缝处设凸型水平施工缝，上节混凝土须待下节混凝土强度达到70%后浇筑，接缝处经凿毛及冲洗处理，并浇10cm厚减半石子混凝土。 3.2沉井下沉 （1）准备工作 沉井下沉前，应将沉井内支撑破除，并做好各项准备工作，包括人员、机具等的准备。沉井下沉前，应采用1台经纬仪控制沉井的中线位置。并在沉井的4个角上各设置一个水平观测点，在下沉过程中用水平仪不断监测沉井的下沉速度和下沉深度，根据测量结果调整下沉方式