天津流塑状胶泥中重型泵房沉井施工法

天津流塑状胶泥中重型泵房沉井施工法

天津经济技能开发区污水解决厂是为改善注资条件而构建的环保根底设施工事，其污水泵房建在原为被称做盐汪子的淡水积淀池上，地表下2m左右为垫填素土，再下均为积年沉积的流塑状胶泥。泵房的天上泵池埋深13m，呈凸字型，因为左近安排有变电站和脱水机房、泥饼堆放库，不行能采纳明挖基坑或深基保护构造，设计为一多角形沉井构造。在流塑状胶泥中做沉井下沉，极易产生突沉、偏沉滑移，井内涌水、涌泥和超沉不仅，沉井下沉的进度和位置极难掌握，这是迄今尚未很好克服的施工难点。承印该项工事的中铁十八局三处，依据设计用意，采纳在沉井刃脚下预打粉喷桩，构成联排桩式的天上陆续墙，关于沉井井壁构成存在定然强度的承拖和支持墙体，将沉井在胶泥中下沉的内中变成一个可控的工艺，顺利地克服了这一施工难点。
1施工预备
1.1开挖填土，升高初沉标高
依据沉井部位的地质情况，为保障沉井初沉阶段的平衡下沉，将人工填土层挖除，把沉井预制及初沉标高设为0.48m，那样可创举两个无利条件：其一因为初沉地层为胶泥，其含水量及承载力匀称，便于初沉颠簸；其二，沉井总下沉量升高2.5m，上部其三节0.5m厚沉井可不作为沉井施工，而在沉井扉页后浇筑，那样既加重了沉井自重(仍能满足下沉分量务求)，又缩短了下沉深浅，一箭双雕。
1.2粉喷桩施工
打粉喷桩，加固沉井刃脚下软土，使沉井在连打粉喷桩构成的石灰陆续墙的承托下下沉。粉喷桩施工应留神以次多少点：
①地位要正确，桩外沿与井壁外边线相切，不得外露，免得沉井下沉时石灰土挤至井壁以外，失掉支持作用。
②桩底应深刻沉井刃脚设计标高以次16m。
③外圈桩底刃脚下以及桩顶1.0m规模喷石灰量10%(按桩体分量计)，其余桩身7%。
④内圈桩喷石灰量均为10%。
⑤里外两排桩间距10cm，以保障开挖内侧桩体时不伤及外侧桩。
2沉井预制
2.1预制场地立体安排
因为沉井井壁即为合建泵房泵池池壁，因而取舍泵池地位为沉井预制地位。为便于施工，并思忖沉井支持墙混凝土浇注的须要，场地软土表层用15cm、8%灰土压实，支持墙底另做10灰土平台。
2.2预制形式
原设计沉井为三节，表层填土挖除后，天空标高正好为第二节沉井顶面标高，因而其三节沉井不复视作沉井构造，而待两节沉井下沉到位扉页后再接打。为缩小第一次浇注混凝土的分量，防止下沉过大及不匀称沉降造成混凝土开裂，将第一节混凝土浇注分两次实现，先浇注刃脚(高1.0m)，待混凝土强度达成设计强度70%之上时再浇注残余全体，并顺次施工第二节。两节沉井混凝土全副实现后，一次下沉就位。
2.3刃脚底模及支持墙底模
按初步设计，刃脚下打两排粉喷桩加固软土层。原天空为胶泥质亚粘土，答应承载力80kPa，粉喷桩桩顶石灰量10%，石灰土7d无侧限抗压强度可达600kPa，28d抗压强度可达800～1000kPa。沉井混凝土总量为444m3，按定量2.5t/m3计，总重为3610t。沉井刃脚底面积为44.88m2。因此，单以刃脚底面作支持面时，接受荷载为804kPa。
按之上划算，并思忖粉喷桩施工的误差，则沉井刃脚置于粉喷桩顶，承载力尚使不得彻底满足
务求，而在沉井的预制内中中，刃脚侧面尚未承载，因而在支持墙底增多支持底模，以分担全体沉井的分量。
3沉井下沉
3.1预备作业
沉井务必在混凝土强度达成设计强度后能力结束下沉，下沉前作好以次预备作业：
①井壁外画观测标记，在沉井四角设水准观测点，观测下沉量及失调状况；在中轴线处设垂曲线，观测沉井位移及失调。
②拆除模块。
③挖除表层灰土
支持墙底模拆除后，沉井稍有下沉，但刃脚侧面即将承力，沉井止沉。
3.2下沉系数划算
下沉系数公式：
K＝Q/(f?h?L)＞1(1)
式中?Q?――沉井自重重力
f?――附着系数，软土取9.8～11.76kN/m2
h?――最大下沉深浅
L?――沉井外壁礁长
附着系数取软土的最大值，正常构造沉井自重力下沉系数尚可达成3.0，何况胶泥之中，绝无滞沉问题。存在的问题是下沉深浅达成务求时仍会下沉不仅，故务必采取掌握措施。
3.3粉喷桩陆续墙掌握下沉的机理
①导向和预防突沉、涌土
依据初步设计构想，在井壁密度规模内、刃脚之下，预打两排粉喷桩加固地层是预防沉井突沉、沉降进度过快和涌土的综合性措施，其作用原理如次：其一，粉喷桩构成了石灰土地爷的陆续墙，关于沉井来说是一个开启夹在胶泥之中的承载墙体，整个沉井的下沉内中也就是这一承载墙的挖除内中，那样沉井的下沉进度战争稳水平彻底能够由人工挖除粉喷桩的步骤来掌握。其二，在胶泥质软土中施行沉井，在挖土下沉内中中易产生涌土景象，即井壁外的流塑状胶泥因井里外土面高差较大时失稳而产生滑行，滑行弧面刃脚下挤入井内，使井内只出土但土体标高不降，而井外土体标高下沉，极易产生夹板气衡的土压力，以致沉井歪斜。刃脚下事后施打两圈粉喷桩，构成了1.2m厚的石灰土墙，阻止了井壁外土体构成的滑行面向井壁内滑行涌入。
②掌握沉井下沉的设计深浅
沉井下沉至设计标高，刃脚底面之下土层仍为胶泥时，由下沉系数可知，胶泥土承载威力远远不够，将会下沉不仅，现采取刃脚下预打粉喷桩天上陆续墙，可以使沉井刃脚底面下沉至设计标高时，落在粉喷桩天上陆续墙的桩顶面上，克服了掌握沉井下沉深浅问题。
当须要沉井下沉时，只要凿除桩头，沉井可凭自重战胜土体的附着力和支持力而下沉，一旦刃脚实至桩头即可止沉。依据之上推论，在沉井行将抵达设计标高(以相差50～70cm为宜)时，事后在设计标高处将粉喷桩凿断，即可掌握沉井正确就位、止沉。
3.4开挖步骤
表层灰土硬壳采纳人工挖土，其余胶泥采纳低压水枪冲泥，每50cm为一层，逐层冲剥上升。为预防支持墙及地梁接受弯矩及汇水抽泥的须要，将土层冲成锅底型(旁边低，四处高)。沉井刃脚下粉喷桩每裸露一层，先将内圈粉喷桩沿同标高挖断清出，外圈粉喷桩距离挖断，以使残余粉喷桩被沉井压碎，人工革除。
3.5沉井补偏救弊
因为粉喷桩的导向作用，沉井正常不会有较大偏斜，为保障沉井就位误差在标准容许规模内，采取以次掌握措施：
a.随沉井下沉继续水祥和中轴线监测，随时调整挖降粉喷桩的部位和高低。
b.沉井下沉濒临到位时停留凿桩，挖土24h，观测沉降，若无显然沉降，可一次沉到位，不复采取其余止沉措施；若有显然沉降，则应查清起因，并增多止沉措施。
c.沉井濒临就位时，若轴线位移或歪斜胜于容许规模，可采纳单侧压实填土、单侧挖土减载、配重等目的予以纠正。
4沉井扉页
沉井下沉结束，其偏差应相符标准规程：
①轴线位移不大于井深1%；
②高程：+40mm，-60mm；
③歪斜度≯井深0.7%。
沉井就位2～3d后，刃脚已稳固落在粉喷桩顶，即可继续沉井扉页。为防止天上水聚集构成较大浮力，顶裂扉页混凝土，可在底板上匀称安排渗水井2～3个，井内埋渗水管，并以渗水管为核心向四处做辐射状碎石育沟引水，待泵池构造全副实现后封堵井口。
5论断
在流塑状胶泥地层中施行沉井，因为地层承载威力差、附着系数小等特点，极易在沉井下沉内中中涌现突沉、涌土，沉速过快和超沉位移及歪斜过大等景象，难以掌握。此次沉井的设计和施工，充足利用了石灰土的特点，在沉井刃脚下事后打两排粉喷桩，在软土层中构成一道强度合适的陆续承载篱笆体，在沉井下沉内中中就像构成了一道牢靠路轨。通尽量节，分部位凿除粉喷桩桩头来调节支持力，正确掌握沉井姿势和下沉进度、深浅。
经过前述施工内中能够看出，在类似土层的沉井设计和施工中，能够经过改观刃跗面积和粉喷桩长短、直径、强度(经过调整喷粉量兑现)等诸多目的调整承载力，步骤多样、工艺简便、利润低廉，是一种顺利的施工工艺。