在繁華市區(qū)和建筑物密集地區(qū)，可用于施工的場地越來越窄小,因此,在這樣的地域內(nèi)修建建筑物,就需考慮與施工場地相適宜的設(shè)計與施工方法本文以北京某鐵路立交雨水泵站工程中的沉井為例,對該類雨污水泵房沉井在設(shè)計、施工和監(jiān)理方面應(yīng)注意的主要問題,尤其是在城市狹窄場地中的施工,根據(jù)作者的體會作一總結(jié)。一、工程概況

本立交雨水泵站位于北京市豐臺區(qū)杜家坎鐵路立交西南側(cè),東鄰京廣鐵路,北鄰鐵路立交西南側(cè)橋欄桿,南側(cè)圍墻外為鐵路局養(yǎng)護(hù)隊住房,西側(cè)為泵站出口,與現(xiàn)況公路相接,占地 792m',建筑面積 310m?其主要建筑物為雨水泵房,采用半地下式;地上部分為磚混結(jié)構(gòu),地下部分為鋼筋砼結(jié)構(gòu),長11.2m，寬11.1m,至底面深9.6m,工程總平面布置見圖 1

根據(jù)地質(zhì)勘察報告,泵房場地地面以下2m內(nèi)為回填渣土,渣土層以下至設(shè)計基底為砂卵石,基底標(biāo)高以上無地下水，見圖2。由于泵站周圍環(huán)境所限和地質(zhì)情況的原因,開工前設(shè)計、施工和監(jiān)理共同進(jìn)行了研究,提出了以下3種施工方案

1.明挖方案 按地層狀況,其挖槽邊坡需按1:1放坡,槽上口線將在泵房地下結(jié)構(gòu)尺寸線向外擴展 13m 處,這樣南側(cè)住房及北側(cè)橋欄桿均需拆除方能施工。

2.鋼板樁或砼護(hù)壁樁支護(hù)方案 由于砂石層較深,鋼板樁和砼護(hù)壁樁均難以成樁,且費用較高。3.沉井方案 將泵房地下鋼筋砼結(jié)構(gòu)改為沉井,在原位分2次澆筑制作，下沉就位。

經(jīng)對此3種施工方案進(jìn)行經(jīng)濟技術(shù)比較和可行性研究,設(shè)計單位同意采用沉井方案施工,并在原設(shè)計明挖方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了一定修改。

二、泵房沉井的設(shè)計

泵房沉井的設(shè)計,根據(jù)《給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計

規(guī)范》(GBJ69-84)注意了以下幾個問題。1.沉井的高度及平面形狀和尺寸應(yīng)滿足工藝設(shè)計的要求,并結(jié)合建設(shè)場地的實際情況加以確定。2.本沉井作為在天然地基上的地下構(gòu)筑物,因其荷載較小,故地基的強度和變形不會有什么問題經(jīng)計算后達(dá)到了規(guī)范的要求。

3.為了保證沉井在施工時能順利下沉并到達(dá)設(shè)計標(biāo)高,需要驗算沉井自重是否滿足下沉的要求,這可用下沉系數(shù)的驗算來檢驗:

下沉系數(shù) K＝G／Rf≥1?15～1?2

4?根據(jù)水文地質(zhì)資料?杜家坎鐵路立交雨水泵站無地下水故泵房沉井未做抗浮驗算。

5.泵房沉井的構(gòu)造泵房沉井一般是由井壁、刃腳、內(nèi)隔墻、凹槽和封底等部分組成的

(1)井壁沉井外壁應(yīng)有足夠的強度,以承受沉井下沉中由于最不利荷載組合所產(chǎn)生的內(nèi)力。同時還要有足夠的重量,使沉井在自重條件下能順利下沉到達(dá)設(shè)計標(biāo)高。但不能過分加厚井壁，以免不經(jīng)濟且易超沉。壁厚為 60cm，(2)刃腳 刃腳位于井壁的最下端。其形狀有利于切入土中,如圖 3所示。本工程刃腳踏面寬度取為 25cm，用20x20cm 角鋼保護(hù),刃腳內(nèi)側(cè)傾斜面為60°

(3)內(nèi)隔墻 內(nèi)隔墻可以起到加強沉井的剛度并把沉井分隔成所需要的房間。該沉井中設(shè)一道中隔墻,將沉井分為機房和隔柵間2部分,中隔墻和兩塊底板連結(jié)處下設(shè)地梁,如圖4所示。地梁和中隔墻均應(yīng)在沉井下沉就位后澆筑。

(4)凹槽 凹槽位于刃腳的上方,使沉井底板和井壁能更好地連結(jié)，如圖3所示。

(5)封底當(dāng)沉井下沉到達(dá)設(shè)計標(biāo)高后,在沉井底面用素混凝土封底,以防止地下水滲入井內(nèi)。封底后在凹槽處按設(shè)計標(biāo)高澆筑鋼筋混凝土底板，6.泵房沉井的防水

原設(shè)計采用明槽施工,混凝土抗?jié)B標(biāo)號為 B6,并做外防水處理。后改為沉井施工,不能做外防水，故將原抗?jié)B標(biāo)號提高為 B8,以保證其防水效果。

另外,還要防止隔柵間內(nèi)的水滲出井壁外,特別是污水泵房沉井,隔柵間內(nèi)的污水如滲出井壁外,會造成地下污染。

三、泵房沉井的施工

本泵房沉井的施工嚴(yán)格按照《地基與基礎(chǔ)工程施工及驗收規(guī)范》和《建筑施工手冊》中關(guān)于沉井施工的各項規(guī)定和技術(shù)要求進(jìn)行。此外，還注意了以下幾個環(huán)節(jié)。

1.地質(zhì)勘察和制定施工方案根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料制定了沉井的施工方案并編制了施工組織設(shè)計。2.測量放線和基坑開挖

施工場地平整以后,測量放線,沉井定位,基坑開挖并開始沉井施工。此時應(yīng)注意3個問題:一是測量放線沉井定位一定要準(zhǔn)確,要嚴(yán)格執(zhí)行測量復(fù)核制度,防止沉井位置出現(xiàn)偏差。二是基坑開挖深度要認(rèn)真計算,如基坑開挖過深,在施工場地較小和土質(zhì)較差的情況下,就會沒有放坡余地:如基坑開挖過淺，就會增加沉井下沉深度，給沉井下沉增加難度。三是基坑開挖基底平面尺寸的確定要便于今后結(jié)構(gòu)制作和抽除承墊木工作。本沉井根據(jù)現(xiàn)場面積和土質(zhì)情況,確定基坑挖深 3.5m,按1:0.75 放坡,基底面積四邊各大出結(jié)構(gòu)平面尺寸2m,如圖 5所示,

3.刃腳及沉井制作

基坑完成后,需對基底找平,然后再做刃腳,以保證刃腳在同一水平面上。本雨水泵站由于土質(zhì)為砂卵石,不易找平,故在對基底清理后,在刃腳下1.5m 寬度內(nèi)作 2~3cm 厚水泥砂漿找平層,在其上鋪設(shè)承墊木,見圖 6所示,之后開始制作刃腳。

沉井刃腳內(nèi)側(cè)斜面用磚模,斜面用2cm厚水泥砂漿抹面后貼1層塑料薄膜,以保證刃腳斜面的光滑平整,外模用鋼模板,底板凹槽處用聚笨乙烯發(fā)泡材料填充。刃腳鋼筋綁扎、模板支搭完成后,接著綁扎支搭井壁的鋼筋及模板,驗收合格后,再澆筑混凝土,第1節(jié)沉井即告制作完成。

需要指出的是,當(dāng)沉井高度不大時,應(yīng)盡量采取一次制作完成,以簡化施工程序,縮短工期。當(dāng)沉井高度和重量都較大時,其重心高,易產(chǎn)生傾斜,宜采取分節(jié)制作。每節(jié)制作高度的確定，應(yīng)保證地基及其自身穩(wěn)定性,并有適當(dāng)重量使其順利下沉,每節(jié)高度以7~8m 為宜。本沉井自刃腳踏面至頂面高11.30m，分2節(jié)制作,第1節(jié)高7.4m,第2節(jié)高3.9m。2節(jié)接茬即施工縫處為防止漏水,在第1節(jié)澆筑的混凝土上部壁中留 10x10cm 凹型止水槽,在澆筑第2節(jié)混凝土前對第1節(jié)頂面進(jìn)行鑿毛處理,并鋪1層2cm 厚水泥砂漿。

另外，在沉井制作的過程中,還需注意做好各種預(yù)埋管件的預(yù)埋工作

4.沉井下沉沉井下沉是整個沉井施工的關(guān)鍵所在,必須高度重視,所有施工人員必須協(xié)同作戰(zhàn)。

(1)沉井初沉?xí)r間,需在混凝土具有一定強度時方能開始。分節(jié)下沉?xí)r,需在第1節(jié)混凝土達(dá)到設(shè)計強度的 100%,其他各節(jié)混凝土達(dá)到設(shè)計強度的70%以上時，方能下沉。

(2)為使沉井均勻下沉,挖土要求對稱均勻。本工程采用人工挖土，用小推車和搖臂扒桿出土，晝夜3班連續(xù)作業(yè),防止因停止下沉?xí)r間較長而造成沉井外土將沉井抱住。具體挖土方法是:在井體內(nèi)距井壁 50cm 處先下挖 50~60cm,然后對稱均勻掏挖刃腳下方土,每層掏挖 10~20cm,這樣反復(fù)隨挖隨降中心土,使沉井均勻下沉,平均每晝夜下沉 70~80cm,經(jīng)過連續(xù) 10d 的作業(yè),沉井平穩(wěn)、順利降至距設(shè)計標(biāo)高15cm 處,此時停止下沉 24h,觀察沉井自身下沉情況,而后調(diào)整就位。

(3)沉井在下沉過程中產(chǎn)生偏斜幾乎是不可避免的，只是們斜的程度不同而已。對此通常采用3種糾偏方法:一是當(dāng)產(chǎn)生少量傾斜時,根據(jù)傾斜方位,調(diào)整對側(cè)挖土的深度。二是當(dāng)產(chǎn)生較大傾斜時在頂部偏心加重。三是如校正仍有困難，則在井外壁局部射水減少摩阻力。本泵房沉井在下沉中沒有產(chǎn)生較大傾斜,故糾偏時只采用過第1種方法。

(4)沉井在下沉過程中測量是一件十分重要的工作,必須隨沉隨測,及時發(fā)現(xiàn)偏斜,及時糾偏,避免出現(xiàn)較大偏斜造成糾偏困難。本沉井在下沉前先在四壁中點畫上垂直線標(biāo)記,并在垂直線處掛上垂球，在下沉過程中,隨時觀測垂球與垂直線偏斜的情況發(fā)現(xiàn)偏斜隨時糾偏。同時每下沉20m便用儀器進(jìn)行實測,核對下沉情況,并作好記錄。項目部負(fù)責(zé)每50cm 進(jìn)行核測一次,以此控制下沉的穩(wěn)定性及偏斜沉井終沉后,經(jīng)實測整體位移不超過 lm,垂直度偏差最大傾斜0.5cm，四角標(biāo)高最大十4.5cmm，最小一0.2cm,均在允許誤差范圍內(nèi),且混凝土無裂縫，

5.沉井封底

沉井下沉至設(shè)計標(biāo)高后,按照設(shè)計和施工規(guī)范的要求進(jìn)行封底。四、泵房沉井的監(jiān)理沉井在施工中如注意不夠,常會發(fā)生一系列的質(zhì)量問題,影響沉并順利下沉和正常使用。為此,在本工程的監(jiān)理中在質(zhì)量控制方面做了以下工作。、

1.沉井施工質(zhì)量的事前監(jiān)理

研究工程地質(zhì)勘察報告和沉井施工圖紙，審核承建單位編制的施工組織設(shè)計或施工技術(shù)方案，重點是保證工程質(zhì)量的技術(shù)措施,以及如何預(yù)防質(zhì)量問題的發(fā)生,如沉井下沉傾斜、移位、井壁裂縫、超沉或欠沉等，復(fù)查沉井的定位放線以及軸線控制樁和水準(zhǔn)點。對鄰近建筑物，應(yīng)預(yù)防其裂縫、下沉或傾料。

2.沉井施工過程中的監(jiān)理

(1)檢查沉井施工中的刃腳、鋼筋、模板、混凝土等分項工程是否符合有關(guān)規(guī)范的規(guī)定。

(2)復(fù)查沉井的定位放線和軸線、標(biāo)高是否符合設(shè)計要求和施工規(guī)范的規(guī)定。

(3)審查鋼筋,商品混凝土或現(xiàn)場自制混凝土等及其原材料和生產(chǎn)廠家的質(zhì)量和資質(zhì),并與有關(guān)人員共做有見證取樣送檢試驗。

(4)檢查沉井平面尺寸,鋼筋、模板及預(yù)埋件等是否符合設(shè)計要求和施工規(guī)范的規(guī)定,并辦理隱蔽工程驗收簽證。

(5)混凝土抗正強度,抗?jié)B標(biāo)號及下沉前混凝土強度等必須符合設(shè)計要求和施工規(guī)范的規(guī)定，(6)經(jīng)常檢查沉井在下沉過程中是否有不均勻下沉現(xiàn)象，如有應(yīng)立即通知施工人員及時糾正。(7)沉井的封底必須符合設(shè)計要求和施工規(guī)范的規(guī)定。

3.沉井施工工藝流程

場地平整一測量放線一基坑開挖一設(shè)墊層、做刃腳一沉井制作一拆模養(yǎng)護(hù)一挖土下沉一接高井壁一終沉封底一澆筑底板一澆筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)一澆筑頂板

4.沉井結(jié)構(gòu)工程驗收須具備的資料沉并定位放線測量記錄和驗收簽證，完工后實際位置測量記錄。制作沉并各種材料的出廠檢驗合格證、試驗報告、配合比通知單和強度試驗、抗?jié)B試驗報告。沉井下沉記錄及圖表、施工記錄和其它說明工程質(zhì)量的檢查記錄。沉井隱蔽工程驗收記錄和分項工程質(zhì)量檢驗評定表。設(shè)計變更和治商記錄。

結(jié)束語

本文結(jié)合杜家坎鐵路立交雨水泵站泵房沉井的設(shè)計、施工與監(jiān)理的工程實例,介紹了用沉井作泵房地下結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式,具有占地面積小、挖土方量少、施工簡便、節(jié)省時間,造價較低等優(yōu)點,在城市環(huán)境擁擠的條件下,適用于雨污水親房的建設(shè)，同時，介紹了在泵房沉井的設(shè)計、施工和監(jiān)理方面應(yīng)注意的主要問題和一些具體做法。