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在繁华市区和建筑物密集地区，可用于施工的场地越来越窄小,因此,在这样的地域内修建建筑物,就需考虑与施工场地相适宜的设计与施工方法本文以北京某铁路立交雨水泵站工程中的沉井为例,对该类雨污水泵房沉井在设计、施工和监理方面应注意的主要问题,尤其是在城市狭窄场地中的施工,根据作者的体会作一总结。一、工程概况

本立交雨水泵站位于北京市丰台区杜家坎铁路立交西南侧,东邻京广铁路,北邻铁路立交西南侧桥栏杆,南侧围墙外为铁路局养护队住房,西侧为泵站出口,与现况公路相接,占地 792m',建筑面积 310m?其主要建筑物为雨水泵房,采用半地下式;地上部分为砖混结构,地下部分为钢筋砼结构,长11.2m，宽11.1m,至底面深9.6m,工程总平面布置见图 1

根据地质勘察报告,泵房场地地面以下2m内为回填渣土,渣土层以下至设计基底为砂卵石,基底标高以上无地下水，见图2。由于泵站周围环境所限和地质情况的原因,开工前设计、施工和监理共同进行了研究,提出了以下3种施工方案

1.明挖方案 按地层状况,其挖槽边坡需按1:1放坡,槽上口线将在泵房地下结构尺寸线向外扩展 13m 处,这样南侧住房及北侧桥栏杆均需拆除方能施工。

2.钢板桩或砼护壁桩支护方案 由于砂石层较深,钢板桩和砼护壁桩均难以成桩,且费用较高。3.沉井方案 将泵房地下钢筋砼结构改为沉井,在原位分2次浇筑制作，下沉就位。

经对此3种施工方案进行经济技术比较和可行性研究,设计单位同意采用沉井方案施工,并在原设计明挖方案的基础上，进行了一定修改。

二、泵房沉井的设计

泵房沉井的设计,根据《给水排水工程结构设计

规范》(GBJ69-84)注意了以下几个问题。1.沉井的高度及平面形状和尺寸应满足工艺设计的要求,并结合建设场地的实际情况加以确定。2.本沉井作为在天然地基上的地下构筑物,因其荷载较小,故地基的强度和变形不会有什么问题经计算后达到了规范的要求。

3.为了保证沉井在施工时能顺利下沉并到达设计标高,需要验算沉井自重是否满足下沉的要求,这可用下沉系数的验算来检验:

下沉系数 K＝G／Rf≥1∙15～1∙2

4∙根据水文地质资料‚杜家坎铁路立交雨水泵站无地下水故泵房沉井未做抗浮验算。

5.泵房沉井的构造泵房沉井一般是由井壁、刃脚、内隔墙、凹槽和封底等部分组成的

(1)井壁沉井外壁应有足够的强度,以承受沉井下沉中由于最不利荷载组合所产生的内力。同时还要有足够的重量,使沉井在自重条件下能顺利下沉到达设计标高。但不能过分加厚井壁，以免不经济且易超沉。壁厚为 60cm，(2)刃脚 刃脚位于井壁的最下端。其形状有利于切入土中,如图 3所示。本工程刃脚踏面宽度取为 25cm，用20x20cm 角钢保护,刃脚内侧倾斜面为60°

(3)内隔墙 内隔墙可以起到加强沉井的刚度并把沉井分隔成所需要的房间。该沉井中设一道中隔墙,将沉井分为机房和隔栅间2部分,中隔墙和两块底板连结处下设地梁,如图4所示。地梁和中隔墙均应在沉井下沉就位后浇筑。

(4)凹槽 凹槽位于刃脚的上方,使沉井底板和井壁能更好地连结，如图3所示。

(5)封底当沉井下沉到达设计标高后,在沉井底面用素混凝土封底,以防止地下水渗入井内。封底后在凹槽处按设计标高浇筑钢筋混凝土底板，6.泵房沉井的防水

原设计采用明槽施工,混凝土抗渗标号为 B6,并做外防水处理。后改为沉井施工,不能做外防水，故将原抗渗标号提高为 B8,以保证其防水效果。

另外,还要防止隔栅间内的水渗出井壁外,特别是污水泵房沉井,隔栅间内的污水如渗出井壁外,会造成地下污染。

三、泵房沉井的施工

本泵房沉井的施工严格按照《地基与基础工程施工及验收规范》和《建筑施工手册》中关于沉井施工的各项规定和技术要求进行。此外，还注意了以下几个环节。

1.地质勘察和制定施工方案根据工程地质和水文地质资料制定了沉井的施工方案并编制了施工组织设计。2.测量放线和基坑开挖

施工场地平整以后,测量放线,沉井定位,基坑开挖并开始沉井施工。此时应注意3个问题:一是测量放线沉井定位一定要准确,要严格执行测量复核制度,防止沉井位置出现偏差。二是基坑开挖深度要认真计算,如基坑开挖过深,在施工场地较小和土质较差的情况下,就会没有放坡余地:如基坑开挖过浅，就会增加沉井下沉深度，给沉井下沉增加难度。三是基坑开挖基底平面尺寸的确定要便于今后结构制作和抽除承垫木工作。本沉井根据现场面积和土质情况,确定基坑挖深 3.5m,按1:0.75 放坡,基底面积四边各大出结构平面尺寸2m,如图 5所示,

3.刃脚及沉井制作

基坑完成后,需对基底找平,然后再做刃脚,以保证刃脚在同一水平面上。本雨水泵站由于土质为砂卵石,不易找平,故在对基底清理后,在刃脚下1.5m 宽度内作 2~3cm 厚水泥砂浆找平层,在其上铺设承垫木,见图 6所示,之后开始制作刃脚。

沉井刃脚内侧斜面用砖模,斜面用2cm厚水泥砂浆抹面后贴1层塑料薄膜,以保证刃脚斜面的光滑平整,外模用钢模板,底板凹槽处用聚笨乙烯发泡材料填充。刃脚钢筋绑扎、模板支搭完成后,接着绑扎支搭井壁的钢筋及模板,验收合格后,再浇筑混凝土,第1节沉井即告制作完成。

需要指出的是,当沉井高度不大时,应尽量采取一次制作完成,以简化施工程序,缩短工期。当沉井高度和重量都较大时,其重心高,易产生倾斜,宜采取分节制作。每节制作高度的确定，应保证地基及其自身稳定性,并有适当重量使其顺利下沉,每节高度以7~8m 为宜。本沉井自刃脚踏面至顶面高11.30m，分2节制作,第1节高7.4m,第2节高3.9m。2节接茬即施工缝处为防止漏水,在第1节浇筑的混凝土上部壁中留 10x10cm 凹型止水槽,在浇筑第2节混凝土前对第1节顶面进行凿毛处理,并铺1层2cm 厚水泥砂浆。

另外，在沉井制作的过程中,还需注意做好各种预埋管件的预埋工作

4.沉井下沉沉井下沉是整个沉井施工的关键所在,必须高度重视,所有施工人员必须协同作战。

(1)沉井初沉时间,需在混凝土具有一定强度时方能开始。分节下沉时,需在第1节混凝土达到设计强度的 100%,其他各节混凝土达到设计强度的70%以上时，方能下沉。

(2)为使沉井均匀下沉,挖土要求对称均匀。本工程采用人工挖土，用小推车和摇臂扒杆出土，昼夜3班连续作业,防止因停止下沉时间较长而造成沉井外土将沉井抱住。具体挖土方法是:在井体内距井壁 50cm 处先下挖 50~60cm,然后对称均匀掏挖刃脚下方土,每层掏挖 10~20cm,这样反复随挖随降中心土,使沉井均匀下沉,平均每昼夜下沉 70~80cm,经过连续 10d 的作业,沉井平稳、顺利降至距设计标高15cm 处,此时停止下沉 24h,观察沉井自身下沉情况,而后调整就位。

(3)沉井在下沉过程中产生偏斜几乎是不可避免的，只是们斜的程度不同而已。对此通常采用3种纠偏方法:一是当产生少量倾斜时,根据倾斜方位,调整对侧挖土的深度。二是当产生较大倾斜时在顶部偏心加重。三是如校正仍有困难，则在井外壁局部射水减少摩阻力。本泵房沉井在下沉中没有产生较大倾斜,故纠偏时只采用过第1种方法。

(4)沉井在下沉过程中测量是一件十分重要的工作,必须随沉随测,及时发现偏斜,及时纠偏,避免出现较大偏斜造成纠偏困难。本沉井在下沉前先在四壁中点画上垂直线标记,并在垂直线处挂上垂球，在下沉过程中,随时观测垂球与垂直线偏斜的情况发现偏斜随时纠偏。同时每下沉20m便用仪器进行实测,核对下沉情况,并作好记录。项目部负责每50cm 进行核测一次,以此控制下沉的稳定性及偏斜沉井终沉后,经实测整体位移不超过 lm,垂直度偏差最大倾斜0.5cm，四角标高最大十4.5cmm，最小一0.2cm,均在允许误差范围内,且混凝土无裂缝，

5.沉井封底

沉井下沉至设计标高后,按照设计和施工规范的要求进行封底。四、泵房沉井的监理沉井在施工中如注意不够,常会发生一系列的质量问题,影响沉并顺利下沉和正常使用。为此,在本工程的监理中在质量控制方面做了以下工作。、

1.沉井施工质量的事前监理

研究工程地质勘察报告和沉井施工图纸，审核承建单位编制的施工组织设计或施工技术方案，重点是保证工程质量的技术措施,以及如何预防质量问题的发生,如沉井下沉倾斜、移位、井壁裂缝、超沉或欠沉等，复查沉井的定位放线以及轴线控制桩和水准点。对邻近建筑物，应预防其裂缝、下沉或倾料。

2.沉井施工过程中的监理

(1)检查沉井施工中的刃脚、钢筋、模板、混凝土等分项工程是否符合有关规范的规定。

(2)复查沉井的定位放线和轴线、标高是否符合设计要求和施工规范的规定。

(3)审查钢筋,商品混凝土或现场自制混凝土等及其原材料和生产厂家的质量和资质,并与有关人员共做有见证取样送检试验。

(4)检查沉井平面尺寸,钢筋、模板及预埋件等是否符合设计要求和施工规范的规定,并办理隐蔽工程验收签证。

(5)混凝土抗正强度,抗渗标号及下沉前混凝土强度等必须符合设计要求和施工规范的规定，(6)经常检查沉井在下沉过程中是否有不均匀下沉现象，如有应立即通知施工人员及时纠正。(7)沉井的封底必须符合设计要求和施工规范的规定。

3.沉井施工工艺流程

场地平整一测量放线一基坑开挖一设垫层、做刃脚一沉井制作一拆模养护一挖土下沉一接高井壁一终沉封底一浇筑底板一浇筑内部结构一浇筑顶板

4.沉井结构工程验收须具备的资料沉并定位放线测量记录和验收签证，完工后实际位置测量记录。制作沉并各种材料的出厂检验合格证、试验报告、配合比通知单和强度试验、抗渗试验报告。沉井下沉记录及图表、施工记录和其它说明工程质量的检查记录。沉井隐蔽工程验收记录和分项工程质量检验评定表。设计变更和治商记录。

结束语

本文结合杜家坎铁路立交雨水泵站泵房沉井的设计、施工与监理的工程实例,介绍了用沉井作泵房地下结构的结构型式,具有占地面积小、挖土方量少、施工简便、节省时间,造价较低等优点,在城市环境拥挤的条件下,适用于雨污水亲房的建设，同时，介绍了在泵房沉井的设计、施工和监理方面应注意的主要问题和一些具体做法。