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 经验交流  
地下水丰富情况下沉井底板封堵相关问题及处理措施
添加日期:2018-2-11 来源:西北岩土公司 张涛 点击次数:1442

    2016年至2017年,西北岩土公司承担了陕西省咸阳污水处理厂粗格栅单体工程项目。在施工过程中,遇到一个较为棘手的技术问题——由于当地的地下水系丰富,因此如何做好沉井地板封堵,并且做到封堵完成后地板不渗水、不漏水,保证沉井施工质量,变得尤为重要。笔者作为该项目的技术负责人,与同事们结合现场实际情况,经过多方研究和论证,最终采取“分三步三次走”的方法,并取得了成功,保证了沉井施工质量。笔者将该项目在一线施工过程中总结出的经验汇成本文,分享给各位同仁供参考,不足与不当之处,还请大家纠偏指正。

一、工程概况

    本工程为西咸新区秦汉新城朝阳污水处理工程粗格栅提升泵井工程,位于咸阳东高速出口南侧,东临福银高速,南临河堤路。因沉井结构埋深加大,为-21.32m,粗格栅处地面标高为376.00m。本施工地层情况为杂填土、中粗砂等,沉井持力层为中砂密实状态,据勘查报告显示,地下水稳定水位深度为5.1m~9.8m,对应高程为369.68m~370.88m,属潜水类型,主要受大气降水和渭河水位升降影响。经二次现场实勘,地下水位标高为370.00m。因此沉井施工采用排水下沉,施工降水深度最深约达12m。

    根据设计图纸,沉井结构设计为直径D14000mm的圆形钢筋混凝土。-4.1m以上壁厚为800mm;-4.1~-11.0m壁厚设计为1000mm;-11.0~-18.0m壁厚设计为1200mm,采取逆作法进行施工。对沉井封底采取C20混凝土水下封底。封底厚度为1820mm,沉井底板我钢筋混凝土结构,底板采取C30P8混凝土,底板厚度为1500mm。因此对沉井底部封堵效果的好坏直接影响本次沉井的成功与失败,因此其施工措施格外重要。

二、前期原因

    由于我方施工沉井与顶管工程存在对接,在沉井下沉到设计标高可以进行封底时,由于我方地下水降水与顶管降水比较近,存在地下水联通现象。为缓解顶管降水压力及加快顶管施工,应管委会和建设方要求,我司暂停施工3天,未进行沉井封堵工作,造成当时在下沉到位后未及时进行封底,当时沉井底部干燥面为60%左右,及时进行沉井封底工作效果极好。后期待顶管单位施工完成后我司在封底过程中地下水位突然上升,沉井底部基本为自由水面,封底相当困难,对后续沉井地下水不封堵造成相当大的困难,因此如何确保封堵效果良好和沉井施工质量是摆在我们面前施工的难点和重点。

三、处理措施

    本次沉井底部封堵技术难点:封底过程中底部自由水面较大,水头压力大,封堵相当困难。为确保封底效果良好,采取三步走分三次进行封堵:

    第一次封堵主要引水,在沉井-21.32米至-19.5米混凝土封堵过程主要目的为引水,将水从周围引导中间有泵的地方,由面集中到点,同时再次计算其涌水量,根据涌水量计算我们设置5台潜水泵,3台能满足要求,2台备用,浇筑混凝土从边到里,对沉井周边设置止水带,封堵侧面来水,一次浇筑及振密,不允许人为踩踏,确保不会产生裂缝,将地下水全部引导中间,通过潜水泵降低周围水压力,使混凝土强度逐步上升。

    第二次封堵为沉井底板混凝土浇筑过程,此时周边封底混凝土已有一定的强度,封堵地下水为中间引流泵内水,由于在泵的管路上都安装阀门,此过程先浇筑2米左右混凝土,靠混凝土自重抵消大部分水头压力,同时不断提升泵,观察水的渗漏情况,同时使封堵的混凝土强度逐步上升,

    第三次封堵截止到-16.4米混凝土的浇筑,此时浇筑过程中采取阶梯关泵,降低水压对混凝土的破坏,将泵直接埋入混凝土中,直至最后一个泵阀门关闭完成,此过程浇筑混凝土过程需观察水的渗漏变化以及混凝土强度上升后的变化,因此需要时间较长,但是我们在采取此种方法后的封堵效果极佳,在其最后封堵完成后未有地下水渗漏及涌入的现象,确保沉井施工封堵效果和施工质量。

四、经验总结

    在有地下水存在的沉井底板封堵措施过程中,一定要做好对地下水的观测,做好涌水量的计算,同时进行封堵工作过程中,要做到精细施工,严格按照施工封堵方案一步一位的进行操作,做好现场施工管理和预控技术问题的措施,确保沉井底板安全顺利完成封堵,达到《建筑工程施工质量验收统一标准》的要求。

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