水冲法沉井在大型取水泵房中的应用VIP专享VIP免费

第30卷2010年lO月苏州大学学报(工科版)JOURNALOFSUZHOUUNIVERSITY(ENGINEERINGSCIENCEEDITION)V01．300ct．20lO水冲法沉井在大型取水泵房中的应用王建中1，荣建国2(1．常熟市建筑管理处，江苏常熟215500；2．常熟市建筑设计研究院有限责任公司，江苏常熟215500)摘要：以大型水厂取水工程新建泵房为例，介绍了水冲法沉井施工准备、施工顺序、施工方案和内容，并根据监测结果分析了施工对周围环境的影响。关键词：水冲法；沉井；监测中图分类号：TU753文献标识码：A1工程概况我市某水厂取水工程新建泵房位于长江大堤和子堤之间，据原水厂泵房最近距离为45m，泵房地面平面尺寸24．6×38．38m，地下为20．2×37．9m，底板顶面标高为一8．8m(黄海高程，下同)。拟建场地土层情况详见表l。表1各土层地质情况2施工方案由于原水厂泵房关系到我市100多万人口的生活用水，属于重点保护建筑物，在对比分析大放坡、水泥土桩墙、SMW法等支护方法的经济、工期、安全方面的因素后，最终决定采用水冲法沉井施工，即先用高压水枪将土冲成泥浆，再用泥浆泵将泥浆排出，沉井则在自重作用下均匀下沉至设计高程。具体做法是用高压水泵通过水枪在井内冲击土体，先将井中间部位冲深1．Om左右，形成集泥坑，再对称的冲击周围土体，将集泥坑扩大，直至刃脚边缘，形成锅底，同时开启泥浆泵，将泥抽出。随着集泥坑逐渐变深，当锅底比刃脚低l一1．5m时，沉井即可靠自重下沉，井将刃脚下土壤挤向中央锅底，继续边冲水边抽泥，使沉井下沉。本工程设计井体为现浇钢筋混凝土结构，中间设地梁和隔墙将沉井底部分隔成28个隔仓。沉井刃脚踏面宽为0．9m，外井壁厚为1．3—0．8m(下部刃脚井壁厚为1．3m，中部井壁厚为1．1m，上部井壁厚为0．8m)，中间6道横向地梁踏面宽均为0．8m，3道纵向地梁踏面宽两道为0．7m，一道为0．8m。井体顶标高为2．9m，刃脚底标高为一11．8m，沉井总下沉深度约为14．7m。搴收稿日期：2010—08—16王建中．荣建国：水冲法沉井在大型取水泵房中的应用3沉井施工3．1沉井准备与技术措施结合现场的土层条件，根据砂垫层的铺设厚度计算、沉井稳定性计算、抗突沉计算等，沉井下沉分两个阶段进行，第一个阶段沉井刃脚深度从原始处沉至8m采用干沉法施工，第二阶段从8m至设计标高，采用水冲法下沉施工，最后不排水封底。为防止沉井在下沉过程中偏位过大造成纠偏困难，因此在下沉过程中，密切监测四角的高程，严格控制沉井的四角高差，当沉井四角任何两角高差接近或超过25mm，就立即分析原因，并及时采取纠偏措施。同时，为确保原泵房设施的安全，掌握沉井对周边环境的施工影响，在原泵房上设置了10个沉降观测点，当发现异常情况将立即进行处理。当沉井下沉标高接近设计标高时，按沉井当时的下沉速率设定下沉抛高值。由于本工程沉井自重较大，故本工程沉井下抛值设定为150mm。3．2沉井下沉沉井下沉取土顺序如图1所示，沉井下沉深度在0～3m范围内为初沉阶段，此阶段沉井的重心高，容易产生偏斜，因此每间隔4小时测一次四角高程，当沉井四角任何两角高差接近或超过25mm时，采取纠偏措施，调整取土仓号或取土部位，由沉井四角处不均匀对称地挖土，利用不同的挖土深度，对高处多挖土，对底处少挖土，调整井内刃脚踏面的土压力分布状况，使得沉井改变倾斜状态，逐步过渡到竖直方向下沉，但是每仓之间的取土深度要严格控制，取土底面高差不宜大于500mm。当测量结果显示四角高差较好，则对称仓位取土继续保持正常状态下沉到8m深度，第一阶段下沉结束。当下沉到一8m深度后，开始第二阶段下沉施工，采用井内灌水，不排水下沉施工方法。井内灌水后，井内外水位差控制在0．5m，以避免井体下沉过快，采用潜水泥浆泵，潜水员冲吸相配合的形式出土。为稳定井底土体、防止突沉，依次采取了下列措施，一是控制取土速度和取土方位，及时量测井内各区域内的土体深度，保证底部土体高度均匀，严禁掏挖刃脚踏面外土体；二是加强监测水位、沉井周边沉降以及沉井下沉速率等，根据监测结果，合理控制速度及采取措施。沉井施工过程平稳有序，但当沉至离设计标高仅有40cm时，沉井基本不再下沉。经现场观察，结合地质资料、施工记录等...