CN113737832A - 用于中小型污水处理厂粗格栅间长方形结构沉井的工法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于中小型污水处理厂粗格栅间长方形结构沉井的工法，包括如下步骤：施工前的准备；基坑放坡施工，搅拌桩施工加固；依次铺粗砂垫层与素砼垫层；刃脚模板施工，砌筑砖胎膜；第一节沉井制作与下沉；第二节沉井制作与下沉；第三节沉井制作与下沉：封底前清理及封底施工；井筒内其余结构施工以及井上部的建筑和辅助设施施工，最后回填土。通过将采用沉井并分为三节，依次进行下沉的方法应用于中小型污水处理厂粗格栅间长方形结构的建造中，当前一节下沉至离地30厘米高时，后一节接高继续下沉，实现了减少了施工时间，降低施工难度，沉井过程中的垂直度易检测控制，减少沉井下沉倾斜的风险的效果，在结构外四个角20毫米间距弹出墨线。

Description

用于中小型污水处理厂粗格栅间长方形结构沉井的工法

技术领域

本发明涉及工程施工技术领域，特别是涉及用于中小型污水处理厂粗格栅间长方形结构沉井的工法。

背景技术

沉井是在地面上或地坑中，用钢筋混凝土制成上、下开口而四周封闭的井筒形状结构作为基坑坑壁的支撑，待井筒混凝土达到一定强度后，用机械和人工分层挖土、运土，随着井内土面逐渐降低，借助于其自重克服与土壁之间的摩阻力而下沉，当下沉到入土中的设计标高后封底而形成的构筑物。沉井结构的单体造价较低，主体的混凝土都在地上浇筑，质量较易保证、防水效果好，可采用横向主筋构成较经济的结构体系。

目前我国人口众多，经济快速发展，给地球环境带来了很大的压力。出于对环境的保护，污水的处理量也随之加大，除了每个城市建设的大型污水处理厂外，每个地区建设中小型污水处理厂的数量也越来越多，目前中小型污水处理厂大多采用挖坑基、打密排桩基作为支护结构的方式施工，这种方式具有建造缓慢、安全风险大、工程造价高等缺点。目前还没有将沉井的施工方法应用在中小型污水处理厂粗格栅间长方形结构的建造当中的事例。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，为此，本发明提出用于中小型污水处理厂粗格栅间长方形结构沉井的工法，包括如下步骤：

1)施工前的准备：装置设备运送至现场，在现场设置沉井的轴线与标高控制点，完成沉井的定位测量工作；

2)对沉井的基坑进行放坡施工，对待沉井区域的底部进行搅拌桩施工加固；

3)现场从下往上依次铺粗砂垫层与素砼垫层，以防沉井制作过程中产生较大的不均匀沉降，导致刃脚和井壁产生破坏性裂缝，并可使井身保持垂直；

4)刃脚模板施工，砌筑砖胎膜；

5)第一节沉井制作：依次进行第一节沉井的钢筋绑扎、支模、混凝土浇捣、拆模与养护，采用砖胎膜成形沉井的刃脚异型面，第一节沉井筒壁按设计尺寸周边加大10-20mm；

6)第一节沉井下沉：下沉前采用凿岩机对称将砖胎膜凿除，采用不排水下沉，井内水位保持高出井筒外水位1m，井筒内挖土逐步下沉至设计要求的标高，下沉过程中进行轴线和标高的复核，监测、控制沉井的位置与垂直度；

7)第一节沉井下沉就位后，在刃脚内侧培砂以防止土体起拱，在开挖面回填原状土夯实第一节沉井；

8)第二节沉井制作：依次进行第二节沉井的钢筋绑扎、支模、混凝土浇捣、拆模与养护，第二节沉井筒壁尺寸保持设计要求不变；

9)第二节沉井下沉：待第二节沉井到达龄期后，开挖夯实第一节沉井的回填原状土，恢复开挖面，第二节沉井井筒内挖土、明排水以及深井降水逐步下沉至设计要求的标高，对第一节沉井和第二节沉井之间的施工缝进行处理；

10)第三节沉井制作：第二节沉井下沉就位后，在开挖面回填原状土，待第二节沉井稳定后，依次进行第三节沉井的钢筋绑扎、支模、混凝土浇捣、拆模与养护，第三节沉井筒壁按设计尺寸周边减小10-20mm；

11)第三节沉井下沉：待第三节沉井达到龄期后，开挖夯实第二节沉井的回填原状土，恢复开挖面，第三节沉井水逐步下沉至设计要求的标高，对第二节沉井和第三节沉井之间的施工缝进行处理；

12)封底前清理：清理时基底范围内的浮泥松土不超过10cm，尽可能洗净待进行封底垫层高度内的井壁和隔墙底面的粘泥；

13)封底垫层施工：先进行观测检查，沉井稳定性确认满足设计和规范后进行封底施工，采用水下灌筑的导管，将导管下口降至距基底表面30-50cm处，之后进行混凝土均衡地灌筑，水下灌筑完毕后，清除封底垫层顶面的松软部分，对封底垫层采取抗浮措施，监测沉井沉降高度，8小时内下沉小于10mm时可进行封底底板施工；

14)封底底板施工：绑扎钢筋，一次浇筑混凝土成型封底底板，封底底板混凝土用C35 混凝土，厚度600mm；

15)井筒内其余结构施工以及井上部的建筑和辅助设施施工，最后回填土。

有益效果：通过将采用沉井并分为三节，依次进行下沉的方法应用于中小型污水处理厂粗格栅间长方形结构沉井的建造中，当前一节下沉至设计标高时，后一节接高继续下沉，实现了减少了施工时间，降低施工难度，沉井过程中的垂直度易检测控制，减少沉井下沉倾斜的风险的效果。

在本发明的一些实施例中，在步骤6)至11)中，采用长臂挖机挖土、潜水员持高压水枪冲土以及吸泥机吸土，配合进行沉井下沉工作，井筒内的四壁均匀对称垂直挖土下沉，控制各节沉井的自身各壁高度差小于0.5m。

在本发明的一些实施例中，在步骤6)至11)中，长臂挖机采用先挖井筒中间，后挖刃脚边侧土以形成锅底的方式施工，吸泥机吸土采用先井筒中间，后井筒侧壁，先锅底，后刃脚的方式对称施工。

在本发明的一些实施例中，在步骤6)至11)中，吸泥机包括泥浆泵、水下吸土器以及连接泥浆泵和水下吸土器的橡胶管，吸土器设有缆绳，通过缆绳控制吸土器的位置，吸泥机吸土时，保持井筒内水位高出地下水位1-2m。

在本发明的一些实施例中，在步骤6)至11)中，潜水员将沉井刃脚部位冲洗结束后，潜水员出水休息，开始抽水对井筒内水位降低，抽水时注意观察，当井筒内水位低于地下水位时停止抽水，观察沉井下沉的速度和偏差情况，待沉井基本稳定后再进行抽水作业，当井筒内水抽到一定位置沉井不再下沉，此时沉井已经没有下沉的空隙，再往井筒内加水，水位仍控制在地下水位以上的位置，由此反复，直至距沉井下沉到设计标高2m时停止。

在本发明的一些实施例中，在步骤6)至11)中，沉井下沉到设计标高2m时就进入终沉阶段，在终沉过程中，放慢冲吸土速度，按照均匀对称的原则布置冲吸土范围，控制沉井各个监测控制点数值稳定，及时进行纠偏，纠偏方法为调整吸土速度、位置。

在本发明的一些实施例中，在步骤6)至11)中，在终沉过程中，沉井刃脚的踏面标高比设计高25mm时，立即停止冲吸土，密切进行观测和测量，符合规范要求后，沉井终沉到位完成，之后每间隔6小时对四角标高进行连续观察，验证沉井满足稳定性要求。

在本发明的一些实施例中，在步骤6)至11)中，现场设置泥浆池和沉淀池，对各节沉井挖土下沉过程中产生的泥浆水进行收集和沉淀，沉淀池经沉淀获得的清水通过导管排放，泥浆池沉淀的淤泥外运至指定地点堆放。

在本发明的一些实施例中，在步骤13)中，对封底垫层的抗浮措施具体为，在进行封底垫层混凝土灌筑时埋置四根或六根钢管，钢管底部深入土层不小于0.5m，钢管的顶部不低于沉井的顶面，通过钢管将井筒内的水引出井外，通过泄压降低浮力。

在本发明的一些实施例中，在步骤13)和14)中，灌筑封底垫层和封底底板的顺序为先井筒的周向，后中心对称同步的施工。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例第一节沉井制作时铺粗砂垫层与素砼垫层的示意图；

图2是本发明实施例第一节沉井下沉后的示意图；

图3是本发明实施例第二节沉井下沉后的示意图；

图4是本发明实施例第三节沉井下沉后的示意图；

图5是本发明实施例潜水员持高压水枪冲土以及吸泥机吸土，配合进行沉井下沉工作的示意图；

图6是本发明实施例沉井的测量标尺和控制点布置的示意图；

图7是本发明实施例封底垫层抗浮措施的示意图。

图中：粗砂垫层10、素砼垫层20、第一节沉井30、第二节沉井40、第三节沉井50、潜水员60、封底垫层70、钢管80、高压水枪90、泥浆泵91、橡胶管92、泥浆输出管93。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

需要理解的是，本文中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“底”、“顶”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本文中，术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本文中，如果有描述到“若干”、“多个”，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

参照图1至图7，本发明实施例用于中小型污水处理厂粗格栅间长方形结构沉井的工法，包括如下步骤：

1)施工前的准备：各装置设备运送至现场，在现场设置沉井的轴线与标高控制点，完成沉井的定位测量工作。

2)对沉井的基坑进行放坡施工，对待沉井区域的底部进行搅拌桩施工加固。

3)继续参照图1，现场从下往上依次铺粗砂垫层10与素砼垫层20，以防沉井制作过程中产生较大的不均匀沉降，导致刃脚和井壁产生破坏性裂缝，并可使井身保持垂直。

4)刃脚模板施工，砌筑砖胎膜。

5)第一节沉井30制作：依次进行第一节沉井30的钢筋绑扎、支模、混凝土浇捣、拆模与养护，采用砖胎膜成形沉井的刃脚异型面，第一节沉井30筒壁按设计尺寸周边加大10-20mm。

6)继续参照图2，第一节沉井30下沉：下沉前采用凿岩机对称将砖胎膜凿除，采用不排水下沉，井内水位保持高出井筒外水位1m，井筒内挖土逐步下沉至设计要求的标高，下沉过程中进行轴线和标高的复核，监测、控制沉井的位置与垂直度。

7)继续参照图2，第一节沉井30下沉就位后，在刃脚内侧培砂以防止土体起拱，在开挖面回填原状土夯实第一节沉井30。

8)第二节沉井40制作：依次进行第二节沉井40的钢筋绑扎、支模、混凝土浇捣、拆模与养护，第二节沉井40筒壁尺寸保持设计要求不变。

9)继续参照图3，第二节沉井40下沉：待第二节沉井40到达龄期后，开挖夯实第一节沉井30的回填原状土，恢复开挖面，第二节沉井40井筒内挖土、明排水以及深井降水逐步下沉至设计要求的标高，对第一节沉井30和第二节沉井40之间的施工缝进行处理。

10)第三节沉井50制作：第二节沉井40下沉就位后，在开挖面回填原状土，待第二节沉井40稳定后，依次进行第三节沉井50的钢筋绑扎、支模、混凝土浇捣、拆模与养护，第三节沉井50筒壁按设计尺寸周边减小10-20mm。

11)继续参照图4，第三节沉井50下沉：待第三节沉井50达到龄期后，开挖夯实第二节沉井40的回填原状土，恢复开挖面，第三节沉井50水逐步下沉至设计要求的标高，对第二节沉井40和第三节沉井50之间的施工缝进行处理。

继续参照图5，优选地，各节沉井下沉的方式采用长臂挖机挖土、潜水员60持高压水枪 90冲土以及吸泥机吸土，配合进行沉井下沉工作，井筒内的四壁均匀对称垂直挖土下沉，控制各节沉井的自身各壁高度差小于0.5m。

长臂挖机采用先挖井筒中间，后挖刃脚边侧土以形成锅底的方式施工，吸泥机吸土采用先井筒中间，后井筒侧壁，先锅底，后刃脚的方式对称施工。优选地，锅底比刃脚低1m。此时的沉井即可靠沉井自重而下沉，而将刃脚下方土挤向中央的锅底，再从井孔中继续进行。沉井即可继续下沉，但刃脚下因有部分土不能挤走时可用射水管将土冲松散，沉井下沉至距设计高程2米左右时，应放缓下沉速度，来防止超沉，且在下沉过重做好下沉记录。

吸泥机包括泥浆泵91、水下吸土器以及连接泥浆泵91和水下吸土器的橡胶管92，泥浆泵91的另一侧连接有泥浆输出管93，以将吸出的泥浆排出井筒外。吸土器设有缆绳，通过缆绳控制吸土器的位置，吸泥机吸土时，保持井筒内水位高出地下水位1-2m。

潜水员60将沉井刃脚部位冲洗结束后，潜水员60出水休息，开始抽水对井筒内水位降低，抽水时注意观察，当井筒内水位低于地下水位时停止抽水，观察沉井下沉的速度和偏差情况，待沉井基本稳定后再进行抽水作业，当井筒内水抽到一定位置沉井不再下沉，此时沉井已经没有下沉的空隙，再往井筒内加水，水位仍控制在地下水位以上的位置，由此反复，直至距沉井下沉到设计标高2m时停止。

沉井下沉到设计标高2m时就进入终沉阶段，在终沉过程中，放慢冲吸土速度，按照均匀对称的原则布置冲吸土范围，控制沉井各个监测控制点数值稳定，及时进行纠偏，纠偏方法为调整吸土速度、位置。

在终沉过程中，沉井刃脚的踏面标高比设计高25mm时，立即停止冲吸土，密切进行观测和测量，符合规范要求后，沉井终沉到位完成，之后每间隔6小时对四角标高进行连续观察，验证沉井满足稳定性要求。

在本发明另一些实施例中，在沉井下沉前现场设置泥浆池和沉淀池，用于对各节沉井挖土下沉过程中产生的泥浆水进行收集和沉淀，沉淀池经沉淀获得的清水通过导管排放，泥浆池沉淀的淤泥外运至指定地点堆放。

沉井下沉过程中的各项参数的控制如下：

一、刃脚高差控制

排水下沉时，由于不带水作业，故刃脚高差锅底的形成和移动都比较直观，根据高差的大小可以有效地改变锅底的大小、深浅和平面位置，以此来达到对刃脚高差的控制。

二、沉井下沉速度控制

在井筒外壁周围测点弹出水平线，或在井筒外壁上的四个侧面用墨线弹出标尺，每20mm 一格，用水准仪及时观测沉降值。主要按以下原则进行：

①在沉井刃脚高差不大时(在水平间距的0.5％以内)，沉井的下沉速度越快越好；

②沉井下沉速度均匀为宜；

③沉井在粉砂土等易引起涌砂的土层中下沉时，应加快下沉速度。

三、沉井平面位移控制

对沉井平面位移的控制主要是通过控制沉井刃脚高差来实现，如果沉井刃脚高差不大，则沉井平面位移较易得到控制。它们之间的关系并无定量计算，但有一些联系，具体如下：

①沉井哪个角下沉得快(即刃脚较低)，则沉井就会向哪个方向移位；

②沉井刃脚高差大时，沉井位移量大；

③沉井始终在同一个方向的刃脚高差下下沉时，沉井位移量较大。

施工过程中需要具体情况具体分析，决定采取相应的方法和措施。

继续参照图6，沉井的测量控制方法如下：

a、沉井位置与标高的控制：在沉井外部地面及井壁顶部设置纵横十字中心线和水准基点，通过经纬仪和水准仪的经常测量和复核，达到控制沉井位置和标高的目的。

b、沉井垂直度的控制：在井筒内按三等分作出垂直轴线的标记，各吊线坠逐个对准其下部的标板以控制垂直度，并定期采用两台经纬仪进行垂直偏差观测。挖土时，应随时观测沉井的垂直度，当线坠离标板墨线达50mm时，或四周标高不一致时，应及时采取纠偏措施。

c、沉井下沉控制：在井筒外壁周围测点弹出水平线，或在井筒外壁上的四个侧面用墨线弹出标尺，每20mm一格，用水准仪及时观测沉降值。

d、沉井过程中的测量控制措施：沉井下沉时应对其位置、垂直度及标高(沉降值)进行观测，每个工作班次至少测量两次(在班中和每次下沉后测量一次)。沉井接近设计的底标高时，应加强观测，每2小时一次，预防超沉。

e、布设测量控制网：按照设计图纸的平面位置要求，设置测量控制网和水准点，进行定位放线，定出沉井的轴线、中心线和基坑轮廓线桩位，作为沉井制作和下沉定位的依据。

在沉井下沉过程中的各项保护措施如下：

一、沉井下沉施工过程中预防沉井下沉过快的措施为，沉井下沉时挖机挖出的部分土方回填到井壁四周并均匀充实，使沉井下沉时摩阻力相近，均匀下沉。

用水准仪观测沉井下沉情况，当沉井洞口中心离标高差2米时，挖机停止工作，观测24 小时后若下沉不明显或不下沉则继续挖土下沉。若下沉过快可向井内灌入一部分水再观测。

当沉井洞口中心离标高差1米时，近挖机停止工作，再观测12小时后下沉不明显则继续挖土直至下沉到离标高相差30cm时向井内灌满水；若沉井靠自重下沉过快则马上向井内灌水。

二、沉井遇软弱土层、长期抽水、流沙或沉井外部土体液化，都会产生井体突沉或超沉，其预防措施及处理方法为:

a、用木垛在定位垫架处给以支持，并重新调整挖土，刃脚下不挖或部分不挖；

b、将井筒外的土夯实，增加摩阻力，如沉井外部的土液化发生虚坑时，可填碎石进行处理；

c、减少每一节筒身高度，减轻沉井自重。

d、加强下沉过程中的观测和资料分析，发现倾斜及时纠正；及时用砂或砂砾回填夯实；

e、在刃脚高的一侧加强取土，低的一侧少挖或不挖土，待正位后再均匀分层取土；

f、在刃脚较低的一侧适当回填砂石或石块，延缓下沉速度。

三、沉井防渗漏施工，主要集中在：

a、井壁模板防渗漏，具体工作步骤为：止水对拉螺栓、塑料垫块安装→安装模板→浇注混凝土→剔除塑料垫块→割除螺栓→浇水湿润→内外侧封堵→防水附加层→防水层及保护→内饰面；

b、分节缝处理，具体工作包括：

①每节沉井的井壁上端的环向筋应用钢筋加强，分节应避开洞口，分节高度应保证其稳定性、操作性，使沉井能在自重下顺利下沉。

②干净拆除分节缝处模板，不能留下木屑。

③清除接缝表面的水泥浮浆、松散砂石、软弱混凝土、油污等。

④将钢筋表面的铁锤、浮浆、油污除掉。

⑤将旧混凝土表面适当打毛。

⑥清水冲洗旧混凝土表面，使新混凝土在浇筑前保持湿润。

⑦新混凝土浇筑前，在接缝表面上要先铺一层20-30㎜的水泥砂浆，成分同混凝土。

⑧分节缝处混凝土要细致捣实。

⑨下雨天要随时检查分节缝处的堵漏情况；

c、井壁养护，具体工作包括：混凝土浇筑完毕后4-6小时内对混凝土表面覆盖和浇水养护，井壁侧模拆除后应悬挂麻袋并浇水养护，每天浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态。浇水养护时间不少于14d。

d、聚合物防水砂浆施工，具体工作包括：

①防水砂浆涂抹前，基层混凝土和砂浆强度应不低于设计值的80％。

②基层应平整、坚固、洁净，无浮尘杂物，不得有疏松、凹陷处；检查有没有渗漏点，如有渗漏点，要事先进行堵漏处理。

③施工前，基层面要用水充分润湿，无积水时可施工。

④防水砂浆搅拌必须用砂浆搅拌机或手提电钻配以搅拌齿现场搅拌。搅拌时间比普通砂浆要延长2-3分钟，先预搅拌2分钟，静停2分钟，再二次搅拌2分钟以便充分搅拌均匀。一次不要搅拌太多，根据抹灰速度进行搅拌，搅拌好的砂浆要在1小时内用完。施工中因环境温度、风力等因素影响可适量加水，以标准比例拌制的稠度为准。

⑤管根部、地漏口、结构转角等细部构造处，应进行增强处理。管根部周围在基层宜剔宽深约为1㎝的槽，用聚合物水泥防水砂浆嵌入后涂抹聚合物水泥防水砂浆一遍，压入一层网格布。其上再进行聚合物水泥防水砂浆抹灰。

⑥防水砂浆施工时，抹灰的厚度应一致。抹灰各层应紧密贴合，每层宜连续施工；如必须留茬时，采用阶梯坡形茬，但必须离开阴阳角处200mm；接茬要依层次顺序操作，层层搭接紧密，搭接宽度不小于100mm。

⑦抹灰总厚度要根据防水等级确定：12mm。分三遍成活，每层抹灰厚度为4mm，第一层抹灰抹完，干燥成膜(不小于5小时)后再进行第二层抹灰。最后一层抹灰表面应压实、抹平。每平方米砂浆消耗量约为2.0㎏/㎜。

⑧聚合物水泥防水砂浆凝结后，进行自然养护，养护温度不低于5℃。

12)封底前清理：潜水员60井筒内下水对刃脚下的土层进行清理，以形成封底锅底坑。清理时采用射水、吸泥式抓泥交替进行，清理时注意控制泥面高度以及不要过分扰动刃脚下土层，以免引起翻砂或下沉。清理时基底范围内的浮泥松土不超过10cm，尽可能洗净待进行封底垫层70高度内的井壁和隔墙底面的粘泥。由潜水员60和测量人员共同测定井孔底面标高。

如果锅底较深，在清楚浮泥后，采用吊车将块石、碎石吊至井内。由潜水员60将冲空部分填塞，然后大范围抛填，并回填碎石找平，以免混凝土中掺入泥浆，降低混凝土强度。

13)封底垫层70施工：先进行观测检查，沉井稳定性确认满足设计和规范后进行封底施工。封底垫层70混凝土采用C20混凝土。采用水下灌筑的导管，导管的直径为200-300mm，每节长为1-2m，各节用发兰盘连接，防止漏浆和漏水。使用前需将全部长度导管进行试压。导管顶部装有混凝土拌合物漏斗，容积为0.8-1立方米。漏斗和导管使用起重设备吊装。导管下口安装活门和活塞，从导管中间用绳或铅丝吊住，灌筑前用于封堵导管。活塞可用木、橡皮或钢制。

在本发明其他一些实施例中，为使水下封底垫层70灌筑的混凝土有足够的强度和良好的和易性，对材料和配合比相应的要求为，水泥采用普通硅酸盐水泥，标号不低于32.5，并试验水泥的凝结时间。为了保障混凝土强度，水灰比不大于0.6，混凝土拌合物坍落度为 180-210mm，粗骨料可选用卵石，最大粒径不应超过管径的1/8。

将导管下口降至距基底表面30-50cm处，太近则容易堵塞。第一次灌入导管内的混凝土搅拌物数量应进行预先计算，要求灌入的混凝土能封住管口并高出管口0.5-1m，管内混凝土顶面应高出水面2.5m，以便将混凝土压入水中。当管内混凝土的体积和高度满足以上要求时，剪断铅丝，混凝土搅拌物重开塞子而进入水中。之后一边均衡地灌注，一边缓慢提起导管，并保持导管下口始终在混凝土表面之上，防止泥浆将上、下两层混凝土分开，影响灌筑质量。水下灌筑完毕后，清除封底垫层70顶面厚20cm的松软部分，对封底垫层70采取抗浮措施，监测沉井沉降高度，8小时内下沉小于10mm时可进行封底底板施工。

继续参照图7，优选地，对封底垫层70的抗浮措施具体为，在进行封底垫层70混凝土灌筑时埋置四根或六根钢管80，钢管80底部深入土层不小于0.5m，钢管80的顶部不低于沉井的顶面，通过钢管80将井筒内的水引出井外，通过泄压降低浮力。优选地，沉井为圆形井时埋置四根钢管80。优选地，钢管80为国标排水管，直径为100mm。

14)封底底板施工：绑扎钢筋，使用导管一次浇筑混凝土成型封底底板，浇筑时应尽量做到对称、同步，以利于沉井的稳定。封底底板混凝土用C35混凝土，抗渗强度p8，厚度600mm。封底底板混凝土浇筑完成后及时整平抹面，覆盖草包，浇水养护不小于14d。

优选地，灌筑封底垫层70和封底底板的顺序为先井筒的周向，后中心对称同步的施工。通常情况下，当沉井下沉系数较大，宜由中心向四周辐射施工，即当中心封底结束沉井获得稳定时方可在四周清除余土、封底。当沉井下沉系数不大，井周基本无余土时，宜由井周向中心施工。本发明实施例的沉井封底按先井周后中心的顺序施工，对称、同步，现场应结合井内锅底、余土情况适当调整。

在沉井过程中会出现沉井倾斜偏位的情况，沉井倾斜的纠偏可用以下两种方法：

一、采用封底底板下高压注浆顶升，即在封底底板制作时预先在封底底板偏低部位埋入压浆管(焊止水片)或在封底底板砼浇捣后钻孔注浆。当封底底板砼强度达到设计要求并经抗注浆浮力验算后进行高压注入水泥浆，注浆压力由低至高，边注浆边观测。

二、在封底底板下冲水取土，即在封底底板标高偏高部位预埋取土钢管并焊止水片，待封底底板砼达设计要求后用高压水冲土，使其成为泥浆。上述两种办法也可以综合应用。

15)井筒内其余结构施工以及井上部的建筑和辅助设施施工，最后回填土。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.用于中小型污水处理厂粗格栅间长方形结构沉井的工法，其特征在于，包括如下步骤：

1)施工前的准备：装置设备运送至现场，在现场设置沉井的轴线与标高控制点，完成沉井的定位测量工作；

2)对沉井的基坑进行放坡施工，对待沉井区域的底部进行搅拌桩施工加固；

3)现场从下往上依次铺粗砂垫层与素砼垫层，以防沉井制作过程中产生较大的不均匀沉降，导致刃脚和井壁产生破坏性裂缝，并可使井身保持垂直；

4)刃脚模板施工，砌筑砖胎膜；

5)第一节沉井制作：依次进行第一节沉井的钢筋绑扎、支模、混凝土浇捣、拆模与养护，采用砖胎膜成形沉井的刃脚异型面，第一节沉井筒壁按设计尺寸周边加大10-20mm；

6)第一节沉井下沉：下沉前采用凿岩机对称将砖胎膜凿除，采用不排水下沉，井内水位保持高出井筒外水位1m，井筒内挖土逐步下沉至设计要求的标高，下沉过程中进行轴线和标高的复核，监测、控制沉井的位置与垂直度；

7)第一节沉井下沉就位后，在刃脚内侧培砂以防止土体起拱，在开挖面回填原状土夯实第一节沉井；

8)第二节沉井制作：依次进行第二节沉井的钢筋绑扎、支模、混凝土浇捣、拆模与养护，第二节沉井筒壁尺寸保持设计要求不变；

9)第二节沉井下沉：待第二节沉井到达龄期后，开挖夯实第一节沉井的回填原状土，恢复开挖面，第二节沉井井筒内挖土、明排水以及深井降水逐步下沉至设计要求的标高，对第一节沉井和第二节沉井之间的施工缝进行处理；

10)第三节沉井制作：第二节沉井下沉就位后，在开挖面回填原状土，待第二节沉井稳定后，依次进行第三节沉井的钢筋绑扎、支模、混凝土浇捣、拆模与养护，第三节沉井筒壁按设计尺寸周边减小10-20mm；

11)第三节沉井下沉：待第三节沉井达到龄期后，开挖夯实第二节沉井的回填原状土，恢复开挖面，第三节沉井水逐步下沉至设计要求的标高，对第二节沉井和第三节沉井之间的施工缝进行处理；

12)封底前清理：清理时基底范围内的浮泥松土不超过10cm，尽可能洗净待进行封底垫层高度内的井壁和隔墙底面的粘泥；

13)封底垫层施工：先进行观测检查，沉井稳定性确认满足设计和规范后进行封底施工，采用水下灌筑的导管，将导管下口降至距基底表面30-50cm处，之后进行混凝土均衡地灌筑，水下灌筑完毕后，清除封底垫层顶面的松软部分和堵漏座底板垫层，对封底垫层采取抗浮措施，监测沉井沉降高度，8小时内下沉小于10mm时可进行封底底板施工；

14)封底底板施工：绑扎钢筋，一次浇筑混凝土成型封底底板，封底底板混凝土用C35混凝土，厚度600mm；

15)井筒内其余结构施工以及井上部的建筑和辅助设施施工，最后回填土。

2.根据权利要求1所述的用于中小型污水处理厂粗格栅间长方形结构沉井的工法，其特征在于：步骤6)至11)中，采用长臂挖机挖土、潜水员持高压水枪冲土以及吸泥机吸土，配合进行沉井下沉工作，井筒内的四壁均匀对称垂直挖土下沉，控制各节沉井的自身各壁高度差小于0.5m。

3.根据权利要求2所述的用于中小型污水处理厂粗格栅间长方形结构沉井的工法，其特征在于：步骤6)至11)中，长臂挖机采用先挖井筒中间，后挖刃脚边侧土以形成锅底的方式施工，吸泥机吸土采用先井筒中间，后井筒侧壁，先锅底，后刃脚的方式对称施工。

4.根据权利要求3所述的用于中小型污水处理厂粗格栅间长方形结构沉井的工法，其特征在于：步骤6)至11)中，吸泥机包括泥浆泵、水下吸土器以及连接泥浆泵和水下吸土器的橡胶管，吸土器设有缆绳，通过缆绳控制吸土器的位置，吸泥机吸土时，保持井筒内水位高出地下水位1-2m。

5.根据权利要求4所述的用于中小型污水处理厂粗格栅间长方形结构沉井的工法，其特征在于：步骤6)至11)中，潜水员将沉井刃脚部位冲洗结束后，潜水员出水休息，开始抽水对井筒内水位降低，抽水时注意观察，当井筒内水位低于地下水位时停止抽水，观察沉井下沉的速度和偏差情况，待沉井基本稳定后再进行抽水作业，当井筒内水抽到一定位置沉井不再下沉，此时沉井已经没有下沉的空隙，再往井筒内加水，水位仍控制在地下水位以上的位置，由此反复，直至距沉井下沉到设计标高2m时停止。

6.根据权利要求5所述的用于中小型污水处理厂粗格栅间长方形结构沉井的工法，其特征在于：步骤6)至11)中，沉井下沉到设计标高2m时就进入终沉阶段，在终沉过程中，放慢冲吸土速度，按照均匀对称的原则布置冲吸土范围，控制沉井各个监测控制点数值稳定，及时进行纠偏，纠偏方法为调整吸土速度、位置。

7.根据权利要求6所述的用于中小型污水处理厂粗格栅间长方形结构沉井的工法，其特征在于：步骤6)至11)中，在终沉过程中，沉井刃脚的踏面标高比设计高25mm时，立即停止冲吸土，密切进行观测和测量，符合规范要求后，沉井终沉到位完成，之后每间隔6小时对四角标高进行连续观察，验证沉井满足稳定性要求。

8.根据权利要求1所述的用于中小型污水处理厂粗格栅间长方形结构沉井的工法，其特征在于：步骤6)至11)中，现场设置泥浆池和沉淀池，对各节沉井挖土下沉过程中产生的泥浆水进行收集和沉淀，沉淀池经沉淀获得的清水通过导管排放，泥浆池沉淀的淤泥外运至指定地点堆放。

9.根据权利要求1所述的用于中小型污水处理厂粗格栅间长方形结构沉井的工法，其特征在于：步骤13)中，对封底垫层的抗浮措施具体为，在进行封底垫层混凝土灌筑时埋置四根或六根钢管，钢管底部深入土层不小于0.5m，钢管的顶部不低于沉井的顶面，通过钢管将井筒内的水引出井外，通过泄压降低浮力。

10.根据权利要求1所述的用于中小型污水处理厂粗格栅间长方形结构沉井的工法，其特征在于：步骤13)和14)中，灌筑封底垫层和封底底板的顺序为先井筒的周向，后中心对称同步的施工。

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