水力排水沉井下沉施工论文

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1、沉井水力冲吸排水下沉施工王江水颜佳富秦先锋(中铁十九局集团第一工程有限公司宁波项目部)摘要浙江大唐乌沙山发电厂循环水泵房沉井采用水力冲吸排水下沉施工，介绍水力冲吸排水下沉施工工艺、技术要求，论述施工中的重点及施工过程中的注意事项关键词沉井水力冲吸排水下沉施工1工程概况浙江大唐乌沙山发电厂循环水泵房工程位于电厂场区边缘，海堤内侧，其下部沉井结构为49.55m（长）×31.1m（宽）×20.85（高），为并列两座，净间距为12.4m，外井壁厚度1.6m，内隔墙厚1.3m，每个沉井底部设纵横底梁，将沉井分成20仓，结构底板厚度为1.3m

2、，其下为86根Φ800mm钢筋砼灌注桩，结构沉井重量每座约为25000t，两座沉井延时下沉，总下沉深度为17.5m，出土量约6.5万m3（折合泥浆量约为40万m3）。下沉采用水力机械冲吸进行排水方法下沉。沉井下沉所穿越土层主要为淤泥质土，该层厚度达17.0m左右，具有含水量高，压缩变形大，强度低等不良工程地质性质，地基承载力特征值50kpa，淤泥质土层以下部分为含粘性土圆粒层，其中赋存孔隙承压水，水位受潮汐影响明显，该层渗透系数为1.8×10－2cm/s距井壁北侧边20m为大引河，河底标高为-0.3～-1.2，低于下沉前井壁刃角高

3、程。设计要求沉井下沉后的控制偏差：水平位移允许偏差10cm，刃角高程允许偏差及相对四角高差均为10cm。如何更好的控制沉井下沉姿态使偏差在设计规定的范围之内是沉井施工过程中的重点和难点。2水力冲吸排水下沉方案的可行性本沉井下沉采用的是排水下沉施工，下沉取土要求在无水的环境下进行，因此根据沉井所处地质条件及水汶条件，在沉井预制前已对地基进行加固处理：即在沉井周围打水泥土搅拌桩和砼灌注桩顶5m范围劈裂注浆。水泥土搅拌桩保证了沉井预制砂垫层无水条件下的地基承载力和沉井下沉时可以控制井壁刃角外侧泥土涌入井内；桩顶间劈裂注浆加固土体可以更为

4、有效的防止沉井下沉时由于土体涌动而使砼灌注桩发生移位或破坏。为沉井排水下沉提供了条件。为保证沉井下沉的施工安全及砼封底质量，在沉井四周设置了9个降压井，主要用于降低地下孔隙承压水水位，防止沉井下沉到位及封底时井下土体发生突涌，保证施工安全和砼封底施工质量。从沉井所处的地理位置、地基加固处理及降压井的具备，沉井采用水力冲吸排水下沉的方案是可行的。3水力冲吸排水下沉工艺原理本沉井水力冲吸排水下沉工艺系使用高压水(水泵出口压力宜大于1.2MPa)通过水枪将土体破碎并与水枪的出水混和成一定浓度的泥浆，然后由水力吸泥机或泥浆泵经由输泥管路排

5、出沉井，实现取土下沉的目的。水力排水沉井施工流程为：沉井下沉前砼垫层的凿除及清理排泥设备的安装及排泥管路的布置进水设备的安装及供水管路的布置进水及排泥系统的调试正常不正常沉井冲吸下沉测量观测控制点的布设沉井位移及高程监测纠偏冲吸下沉有偏差正常冲吸下沉无偏差同时循环此过程，直至终沉到位下沉结束4下沉施工主要设备及其布置根据要工程规模特点，本沉井下沉主要机械设备如下所示沉井下沉用设备序号设备名称型号规格单位数量备注1泥浆泵22kw,250m3/h,扬15m台27排泥浆2高压泵15kw,50m3/h,扬48m台24高压水流量可调3高压水

6、枪φ12cm套24冲削切土4排泥管6”m24005高压进水管2.5”m24006电动空压机LGY20台9凿除砼垫层及桩头LGY10台127大配电箱套128小配电箱套24注：沉井高度20.85m，井内泥浆排放采用2台15m扬程泥浆泵进行二次接力，冲吸下沉设备及管路如下图示。5下沉施工过程简介本沉井从下沉开始到下沉结束，基本分为初沉、正常下沉、终沉三个阶段：5.1初沉阶段本沉井初沉阶段为沉井进尺在5.0m以内施工过程，初沉阶段主要调整沉井结构预制时产生的偏沉，注意控制取土速度。初沉时井的下沉系数大、重心高、稳定性差，因此取土一定要均匀

7、、对称。取土时，先冲吸中部土，后冲吸周边土，井内要将土体冲吸成深0.5～1.0m的浅锅底，然后再冲吸周围的土体，刃脚下的土塞始终高于中间的土面。在该阶段控制点的高差容易偏大，必须要重视纠偏工作，纠偏的标准±300mm。但当高差值大于150mm时，就应及时纠偏，对高处多冲吸土，对低处少冲吸土，调整井内刃脚踏面的土反力分布状况，使沉井改变倾斜状态，逐步过渡到垂直方向。初沉阶段测量要求每隔2小时测一次，平面位移每24小时测一次，当测量报单反映沉井偏差超限时，应及时向挖土人员发出指令，调整冲吸土部位。但要控制好井内的冲吸土深度，一般冲吸土

8、底面高差不宜大于50cm，当测量报单四角高差较好时，则对称取土继续保持正常状态下沉，但要限制挖土锅底的深度不宜超过1.0m，以防沉井发生突沉事故，应做到勤取、勤测、勤纠、取土均匀，控制好高差，确保沉井在初沉阶段能够进入正确的平面位置。5.2正常下沉