第11期廣東水利水電No. 112012年11月CUANGDONC WATER RESOURCES AND HYDROPOWERNov.2012大型沉井施工技術在江蘇陳家港電廠循環(huán)水泵房中的應用劉少躍'，潘健"，丁孝勇“(1.廣東省源天工程有限公司，廣東廣州511340,2.華南理工大學土木與交通學院，廣東廣州510640)摘要: 該文就如何解決沉井制作時地基有相應的承載力及控制沉井下沉過程中不產生傾斜、位移、扭轉等難題進行了探討、分析與研究,并在實踐中予以驗證，取得了良好的效益。關鍵詞:大型沉井;循環(huán)水泵房;淤泥質粉質粘土;射流吸漿法;排水下沉;糾偏;封底中圖分類號: TU753.6*4文獻標識碼: B文章編號: 1008 -0112(2012)11 - 0062 -03近年來，隨著生產規(guī)模的擴大和生產技術的發(fā)展,采取嚴密的監(jiān)控措施和施工手段。我國在沉井施工技術方面取得了很大的成就，沉井施2沉井的施工方法及技術措施工方法逐漸發(fā)展成為埋人軟土層內各種地下工業(yè)建筑沉井的施工主要分為沉井現場制作、沉井下沉和和民用建筑圍護結構的一種形 式。但如何保證沉井在沉井封底3個部分。由于該沉井較深(高度為19. 65m,下沉是平穩(wěn)、結構不開裂漏水和位置不歪斜，以及超高程為- 14. 90 ~4. 75m，下 沉深度約為14. 9m),故沉量和基底沉降量小是施工過程中面臨的挑戰(zhàn)之沉井分4節(jié)制作，前3節(jié)制作完成后便進行下沉，封_(1-2]。 本文以陳家港電廠循環(huán)水泵房為例對這些問底并澆筑底板后，再進行第4節(jié)制作。第1節(jié)制作高題進行分析探討。度為4.9m(高程為-14.90~ - 10.00m),第2節(jié)制作1工程概況.高度定為4.6m(高程為-10.00~ -5. 40m)，第3節(jié)江蘇國華陳家港電廠(2 x600MW機組)位于江蘇制作高度定為5.4m(高程為-5.40~ +0. 00m),第4省鹽城市響水縣陳家港鎮(zhèn)蟒牛村北面的灌河人?？跂|節(jié)制作高度定為4.75m(高程為+0.00~ +4. 7m)。下岸，西南距響水縣城約35km,北距連云港50km、日沉方式為射流吸漿法排水下沉。照港110km。循環(huán)水泵房布置在灌河防洪堤內，距灌2.1沉井制作河大堤約30m。在泵房位置20m內地層主要為淤泥質沉井制作的基礎方式采用砂墊層方案。沉井制作粉質粘土。步驟為:先進行沉井基坑開挖，再進行砂墊層施工,循環(huán)水泵房地下沉井結構為整體鋼筋混凝土箱型最后進行沉井主體制作。結構，平面尺寸為45mx30m，高度為19. 65 m(高程.2.1.1 基坑開挖及砂墊層回填為-14.90~ +4. 75m)。順水流方向設置3道隔墻,根據本工程地質條件，其地表為填土層，以粉質形成4個流道。沉井底部縱橫向底梁相交形成24個格粘土為主，承載力特征值雖然達到90kPa,但平均層倉，梁底比周邊刃腳高出1. 2m。井壁厚度為1. 50m,厚只有1. 8m。其下臥第- -層土為淤泥質粉質粘土，承隔墻厚度為1. 0m,結構混凝土強度等級為C30。載力特征值只有65kPa，平均層厚約4. 0m。經計算，由于沉井區(qū)域位于灌河防洪堤內，地質條件復雜，沉井第-次制作時，基底及下臥第一層 承載能力不滿因而沉井施工存在一.些難點:①沉井所處位置地質為足要求了)。為解決地基承載力不足，本工程采用換填粉質粘土，基底承載力不能滿足要求;②由于土層為砂墊層，經計算[41)， 換填2. 5m的砂墊層可以滿足承軟弱土層，為了保證沉井下沉質量,需要控制沉井下載力的要求。在制定施工方案時，為了減少沉井下沉沉的速度;③由于基坑離灌河較近，需要采取有效的時射流吸泥開挖工程量，同時降低沉井下沉高度，首措施保證邊坡的穩(wěn)定;④由于下沉過程不可見，必須先考慮用反中國煤化工層及下臥第一層淤YHCNMHG收稿日期: 2012-07-04作者簡介:劉少躍(1958-)， 男，本科，高級T.程師，從事水利水電工程施工及地基處理等工作。62●2012年11月第11期劉少躍，等:大型沉井施工技術在江蘇陳家港電廠循環(huán)水泵房中的應用No.11 Nov. 2012泥質粉質粘土，開挖平均深度約為5.0m，開挖邊坡系灌河大堤數為1:1.25，再回填平均2.5 m厚的海砂(砂島)，砂TTT島施工前，先在基坑底周邊和中間縱橫向各設1道盲溝( 800mm x400mm)和6個集水井，每個集水井設置1臺水泵往外抽水。砂島采用分層填筑，并用沖水法予以實心密實，如圖1所示。挖掘機行車道回填完成后在砂島面上澆筑300mm厚的C20素混:抗滑動墻凝土墊層，其寬度超出沉井墻、梁兩側各300mm。井挖掘機行軍道內墻梁墊層設置吊筋并伸人結構混凝土內，其目的是使在沉井下沉過程中開挖形成大鍋底時，墊層混凝t砂袋、600能夠附在結構混凝土上，在沉井下沉至設計高程時，可以增大基底與地基的接觸面積，以提高沉井穩(wěn)定性。C25素砼采取該措施后，其基底及下臥各土層承載能力均能夠滿足要求，且減少下沉過程中射流吸泥開挖土方量約4 000 m’,降低沉井下沉高度2.5m。木樁7-0.57-3.0限開挖高層7-6.5圖2抗滑動墻布置(單位: mm)22 S003 60022 5002.1.3刃腳支設為了擴大沉井制作過程中刃腳的支承面積，減輕圖1砂墊層回填示意 (單位: mm)由于基坑離灌河較近，地質條件復雜，為確保大沉井對砂墊層的壓力，刃腳內側支承采用磚砌襯托，堤安全，對邊坡采取了抗滑動墻應急措施:在距灌河磚模內壁表面采用1:3水泥砂漿抹平，與混凝土接觸大堤22.6m、高程約為-2. 0m處,設置抗滑動墻，防面涂脫模劑2遍，刃腳磚砌襯托支設如圖3所示。L500止邊坡滑動影響到大堤安全。抗滑動墻寬為600mm,深度約為3000mm，沿邊坡橫向布置，該墻在高程為沉井刃腳-2.0~ -5.0m澆筑C25素砼，在高程為-3.0 ~-7. 0m打術樁加固，如圖2所示。500 2100 I 500磚墊層砂墊層2.1.2沉井主體制作_。-05沉井分4節(jié)制作，表層土挖除后，地面標高正好X為第3節(jié)沉井頂面標高，因此第4節(jié)沉井不再視作沉井結構，而待3節(jié)沉井下沉到位封底并澆筑底板后,8100再進行第4節(jié)制作。為減少第1次澆注混凝土的重量,圖3刃腳磚砌襯托支護(單位: mm}避免~下沉過大及不均勻沉降造成混凝土開裂，將第12.2沉井下沉節(jié)混凝土澆注分2次完成，先澆注刃腳，待混凝土強2.2.1沉井 射流吸漿開挖度達到設計強度70%以上時再澆注剩余部分，并依次沉井下沉開挖采取射流吸漿排水開挖法，采用2施工第2節(jié)、第3節(jié)。第1、2、3節(jié)制作完成，待其~3.套設備施工開挖下沉,分層均勻對稱進行，每層混凝土強度達到100%后，即開始下沉，沉井下沉至厚度為400~500mm,由沉井中央開始逐漸向四周進底部設計高程。沉井制作總高度為18. 2m,制作內容行，刃腳父中國煤化工沿井壁每3m為- -包括井壁以及隔墻。第1節(jié)高為4.7m;第2節(jié)高為段向刃腳YHCN MH G層，每次削土厚度7.0m;第3節(jié)高為6. 5m。為100mm,使沉井均勻豎直下沉，以防止產生過大傾斜。.63.2012年11月第11期廣東水利水電No.11 Nov. 20122. 2.2初沉階段的控制措施直徑為30cm的鋼管,其下端與包有2層尼龍窗紗鋼根據該沉井的結構特點，為確保沉井結構的安全，筋柵筒相連。井底排水管布置及排水管大樣圖見圖4合理安排出土順序是下沉的關鍵。下沉過程中始終保所示。持均勻下沉，沉井不能出現較大的高差，取砂時，首封底混凝土達到一定的強度后，開始進行沉井底先將中間的砂墊層分區(qū)、均勻、對稱掏空，然后向四板混凝土澆筑，當底板強度達到70%設計強度時，進周擴展取砂。如沉井下面土質松軟，讓沉井擠土下沉，行集水井的封堵。集水井封堵應逐個進行，先將集水使沉井的支力點位于沉井的井壁下，高差控制在20cm抽排干凈，然后采用干硬快凝高標號混凝土迅速封堵,以內。沉井初沉階段下沉系數較大，下沉應以糾偏為并振搗密實，再將管道上口用鋼板焊接或螺栓擰緊封主、下沉為輔，根據沉井四角高差情況來控制下沉速死。澆筑封底混凝土時，按照先中間后四周、對稱澆度，下沉深度到達6m之前，每天下沉量不宜超過.筑的原則進行施工。封底混凝土采用汽車泵輸送人倉,50cm;沉井進入軌道后，在平穩(wěn)的前提下，每天的下并用振搗棒振搗密實。澆筑順序按圖5所示的倉格編沉量控制在2m左右;沉井在沉至離樁頂2m時，要降號，以1、2、3、4、5、6的順序進行澆筑。低每天下沉量,每天也應控制在50cm以內。因沉井排水置內土層分布不均勻，取土時應先取土層厚的一邊，使0 | 0|0|0|0 O整個沉井的土層基本均勻，這樣來確保沉井位移和高差的控制。為了保證工程的順利進行，沉井下沉至6m左右0200時，基本進人軌道時可加大取土量，鍋底適當加深,井中間鍋底可控制在2m左右，但需確保機械正常施工，如遇機械設備故障應立刻維修或更換，如1h不能O | 0|00l0 0排除，其它相應設備應停止施工，以防發(fā)生位移及較圖4排水管布置及大樣圍 (單位: mm)大高差，整個高差控制在50cm以內。2.2.3終沉前的控制措施沉井下沉離設計工程樁頂2m左右時，應放慢下6沉速度，停止6h觀察，觀測下沉速度，采用“反鍋底”施工，基本以糾偏為主，測標下沉趨勢和自沉慣2量，測量2h1次，高差控制在10 ~ 15cm，隨著沉井繼續(xù)下沉，沉井應逐漸形成擠土下沉，待沉井離設計標1高50cm時，再停止觀察6h，-般大梁基本接近土層,測量數據重新核準，以每小時lcm左右的速度將沉井4慢慢進人設計標高，根據設計要求，按照正差提前10em停止下沉，確保沉井平穩(wěn)，不超沉，高差控制在圖5封底混凝土 澆筑順序土7cm以內，沉井進人設計標高后需繼續(xù)觀察，待沉3施工效果井全部穩(wěn)定(8h下沉小于10mm)以后立即封底，以免沉井于2009年10月25日實施下沉，原計劃于11出現超沉現象。月20日下沉至設計高程。由于下沉過程中遇灌注樁提2.3沉井封底前出露(104條灌注樁中50%高出設計標高7 ~ 9m),沉井下沉到位后進行8h的連續(xù)觀測，如下沉量小增加了鑿樁工作量，并占用了下沉開挖工作面，沉井于10mm,可進行封底。封底時，沉井底部總體上呈、實際于12 月27日下沉到位。由于措施到位，施工過反鍋底狀態(tài)?？紤]到工程地基為淤泥質粘土，滲透系程中未發(fā)生涌土、涌砂、冒水或沉井產生位移、傾斜數較小，沉井外側降水井的降水效果不是很理想，所及沉井終0中國煤化工以井內的排水措施必須行之有效。為此，考慮將沉井4結語TH.CNMHG靠近邊墻的16個倉格局部沖挖成鍋底狀，并在鍋底中通過前還地L雙在川以有出，在物理性質指標相間適當挖深布置排水管。排水管采用頂部帶法蘭盤、似 土層的沉井設計和施工中,(下轉第73頁)，64●2012年11月第11期廣東水利水電No.11 Nov. 2012工作平臺搭設5結語↓水下混凝土有著廣泛的應用前景，可用于沉井封模板安裝底、圍堰、沉箱、水下連續(xù)墻、灌注樁的下部、大壩混凝土的修補等水下工程，特別是絮凝劑的使用，對導管法傾倒法水下混凝土的施工生產工藝產生了深遠的影響，極大搭設受料排架地方便了施工，保證了工程質量，減少了水泥在水中↓_混凝土澆筑溶出的懸浮顆粒對周邊水域環(huán)境的污染。隨著我國海洋資源的開發(fā)，近海工程中隧道、鐵路、公路、橋梁的建設增加，絮凝劑將在水下混凝+的澆筑中發(fā)揮更大的作用(2)，值得進行研究和推廣。工作平臺拆除參考文獻:[1] DL/TS117 - 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