关于城镇污水处理厂沉井施工技术的研究
污水处理厂进水泵房沉井不排水下沉施工技术
污水处理厂进水泵房沉井不排水下沉施工技术摘要：在污水处理厂土建工程施工中，进水泵房多采用沉井方法施工。
沉井不排水下沉施工技术主要用在土质差、地下水埋藏较浅、土质透水性强等情况下的大型沉井。
通过商丘市第二污水处理厂一期土建工程进水泵房建设，介绍水力冲挖不排水下沉施工工艺。
关键词：进水泵房、沉井、不排水下沉、水力冲挖。
1引言目前，我国很多城市污水处理厂进水泵房广泛采用沉井施工技术。
传统的沉井排水下沉施工方法在土质差、地下水埋藏较浅、土质透水性强情况下的大型沉井，下沉过程中容易出现涌水、涌砂等风险，客观上增加了成本投入，需要通过不排水下沉施工方法，提高沉井施工的保证率。
2 工程概述商丘市第二污水处理厂一期工程位于商丘市城乡一体化示范区内，一期工程建设规模10万m³/d。
进水泵房为长27.2m，宽13.9m的矩形井，总高度17.2m，沉井部分高度为13.6m，地面后浇段3.6m。
沉井部分刃脚厚度为0.9m；井壁厚度0.7m。
混凝土为C30砼，抗渗标号为S8，抗冻标号F150。
沉井下沉自上而下分别穿越①粉土、②粉质黏土、③粉质黏土、④细沙层。
场区地下水位埋藏较浅，且④层细沙在②层、③层粉质黏土相对隔水作用下，具有一定承压性，沉井挖土时存在流砂、突涌风险。
3主要施工技术沉井不排水下沉施工技术主要包括：沉井制作、冲挖设备安装、初始（无水）冲挖、水下冲挖下沉、沉井就位、清理混凝土接触面泥浆及铺设碎石垫层、水下混凝土封底。
以下结合工程实例予以说明。
3.1沉井制作3.1.1砂垫层及混凝土垫层本工程换填厚1m、宽3.2m的砂垫层，C20混凝土垫层厚25cm，宽1.5m。
根据文献[1]进行验算：——砂层底部地基土的承载力设计值，根据地勘报告①粉土承载力为130（K）。
——砂垫层的厚度（m）。
——沉井井壁单位长度重量（KN/m）。
——砂的天然容重（KN/m³）；取15 KN/m³。
L——素混凝土的宽度（m）。
沉井施工方法的研究及拟采取的措施
沉井施工方法的研究及拟采取的措施方案一：一次制作一次下沉。
该方案节省工期，本次工程制作成本很高，施工投入大，但是昀主要原因是本次沉井施工高宽比为1.71，初沉阶段属于高风险施工，沉井有倾覆的危险，根据有关工程施工实例资料显示，如此高宽比条件下不适宜采用；方案二：二次制作一次下沉。
该方案工期较合理，但稳性原因同方案一；方案三：三次制作二次下沉。
该方案需要工期较长，而也不能降低制作成本。
本次选用二次制作二次下沉方案，是理论计算和施工实践都得到验证的施工方案，只要组织得当能保证工程顺利完工。
二、沉井制作及下沉本工程的闸身基础、岸墙基础、下游第3#、4#翼墙基础为沉井结构，为了加快工程进度，确保工期，结合图纸及工程特点，采用两次制作，两次干下沉的施工方案。
基坑开挖→砂垫层→砼条形基础→砖砌刃脚胎模→搭设脚手→立内模→绑扎钢筋→安置预埋件→立外模→砼浇筑准备及浇筑前检查→浇筑砼→养护等强、拆除模板、脚手→拆除砖胎模、砼垫层→拆除条开形基础→第一节下沉→沉井第二节制作及等强（工序同第一节制作）→二次下沉→井内回填砂→井内回填土。
由于本工程的工期很紧，沉井之间没有正常安排流水作业的时间，按照制作沉井基坑提供时间的顺序，将沉井施工分为两片。
下游翼墙沉井由于闸塘开挖土方工程量小，先期具备沉井制作的条件。
下游3#、4#节翼墙沉井作为一个施工片，同时制作、同时下沉。
闸身及岸墙沉井作为一个施工片，同时制作、同时下沉，所配备的周转材料和施工机械，按一次投入考虑，不考虑沉井的周转利用，以缩短沉井制作和下沉的持续时间，保证工期。
1.沉井分节高度确定。
根据提供的地质资料显示，本工程所处位置，地基在以下24m左右深范围内均为软土，承载力在4.5t/m2-7.5t/m2，而沉井的设计制作高度在17.1m到18.1m，且高宽比较大，按一次制作或两次制作一次下沉都不可行，地基均不能满足要求；如分为三次制作，虽然可降低对地基承载力的要求，但所需时间相对较长，为本工程的工期所不允许；综合以上因素，本次沉井定为两次制作、两次下沉。
沉井下沉施工技术实例分析
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１ ）为防止沉井在软土地区发生突沉 的可
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工 业 技 术
沉井下沉施工技术实例分析
陈 德 顺
中铁 上海 工 程 局 １ １ ０ ０ ０ ０
摘要 ：以马三家污水处理 一期工程进水泵房 沉井为实例 ， 对 沉井的下沉 、 水 下封底等关键工序和工艺进行分析。经实践证 实所采用 的方案经济可行 可为今 后同类地质条件沉井的施工提供 参考。 关键词 ：沉井 施工技术 实例分析 沈 阳市 马三 家 污 水处 理 厂建 设 总 规 模 ２ ４ ０ ０ ０ ０ ｍ ／ ｄ 。 项 目位于沈 阳市于洪 区， 是 大浑 太 流域污染 治理项 目的重要组成部分。 进 水泵房 下部为圆形钢筋混 凝土结 构， 外径 １ ４ ． ４ ｍ，壁厚 ０ ７ ｍ，井高 １ ５ ． ６ ｍ，地下 部分高度 １ ５ ． ３ ｍ（ 地面至刃脚底部 ） ，刃脚宽 层号
承载力特征值 ｆ ａ ｋ（ Ｋ Ｐ ａ ）
污水厂提升泵房沉井施工探讨
污水厂提升泵房沉井施工探讨摘要：本文对污水处理厂提升泵房沉井的施工介绍一种简便可行的施工方法，重点阐述了施工过程中所采取的下沉的控制措施，旨在保证施工质量。
可供参考。
关键词：提升泵房 , 沉井,控制措施 , 终沉检测abstract: in this paper, the sewage treatment plant open caisson construction of ascension pump is introduced a simple construction method, this paper focuses on the construction process to sink control measures, aims to ensure construction quality. available for reference.key words: to improve pump room, open caisson, the control measures, and heavy detection中图分类号：u443.13+1文献标识码： a 文章编号：前言：在深基础施工中，沉井具有占地面积小、技术稳妥可靠、操作简便等优点，随着沉井施工技术和相关施工机械设备的不断推陈出新，沉井施工法在国内外工程中受到了广泛的亲睐。
本文以简要阐述了某污水处理厂提升泵房工程的施工工艺，重点分析了施工中所采取的下沉控制技术。
1 工程概况某污水处理厂提升泵房工程是一个近似于正立方体的沉井箱，外型尺寸为13.3m×12.8m×12.1m，外墙厚为800mm，内夹墙为500mm，池底厚800mm，顶板梁尺寸为600×600mm。
该沉井箱埋深较深，施工中所穿过的土层较多，施工现场地表水位较高，土方施工量大，施工难度大。
2 项目施工方法与施工程序通过对沉井施工图纸、地质资料的分析与研究，确定采取了排水下沉法：沉井采用二次制作、三个阶段下沉。
沉井施工工艺的探讨
沉井施工工艺的探讨摘要：沉井是一种井筒状结构物，是依靠在井内挖士，借助井体自重及其它辅助措施而逐步下沉至预定设计标高，最终形成的建筑物基础的一种深基础型式。
本文通过对市政道路排水工程中工作井采用沉井施工方法进行总结，希望对类似工程有一定借鉴作用。
关键词：沉井；刃脚；下沉引言沉井（又称为沉箱）由于对周围环境影响较小，需要场地不太大，所以在城市建设中广泛用于各个专业.例如城市管线施工时，使用沉井做工作坑或检查井，可以避免直接开挖施工造成占地过大而影响道路交通或者周围有建筑物无法开挖等.1、项目概况我公司承担的某道路排水工程，全长650米，Y15顶管工作井采用沉井施工工艺，内径8米，外径10.05米，深度11.8米，沉井方法有多种选择，如：排水下沉和不排水下沉；一次制作、一次下沉和分节制作、分节下沉等。
根据本工程的特点和设计的具体要求，沉井采用四节制作、两次下沉的方法。
2、沉井施工工艺沉井的施工工艺主要包括沉井刃脚制作、沉井制作、养护、开挖下沉、止沉及封底。
2.1基坑开挖顶管工作井沉井基础采用明挖的方式，基坑深度2米，按1：1放坡开挖，沉井刃脚直径10.05米。
基坑四周做明沟排水，排水沟尺寸30cm*30cm。
2.2沉井制作2.2.1沉井刃脚基础制作为确保沉井下沉稳定，基坑整平后，基坑底浇筑垫层，混凝土强度等级为C15，厚度10cm。
2.2.2沉井井壁制作本沉井分节制作与下沉的步骤是：第一节沉井高度为3.36m，起沉标高为26.0m；第二节沉井高度为3.4m、第三节沉井高度为3.4m，第四节沉井高度为1.64m。
（1）模板支设和钢筋绑扎沉井制作的模板支设和钢筋绑扎与普通结构施工要求一样，只不过要考虑其地基承载力，所以要均匀对称施工，以防止不均匀沉降。
模板采用1830×915×15mm的木胶板，后背10cm×10cm方木，间距10cm，围檩采用2根Φ20的钢筋，间距45cm，井壁内外模板必须采用Ø14对拉螺栓紧固。
实例分析污水处理厂沉井施工技术
实例分析污水处理厂沉井施工技术1工程概况沈阳市马三家污水处理厂一期工程位于于洪区马三家街道静安村，总规划面积96161m2。
污水处理厂建设总规模85000m3/d。
本次实施为一期工程，建设规模20000m3/d。
包括粗格栅及进水泵房、细格栅井及沉砂池、生化池、二沉池及配水井、高密度沉淀池、消毒池及出水计量槽等，其中进水泵房采用钢筋砼沉井结构。
2沉井方案的确定施工时采用不排水下沉，井壁分三段①、②、③浇筑，①、②段浇筑完成后一次下沉，然后进行③段浇筑。
内隔墙后浇，沉井采用水下封底。
各段井壁标高如下①17.85m～25.35m；井壁②25.35m～32.35m；井壁③32.35m～33.45m。
在沉降刃脚下每隔0.6m设置1.5*0.2*0.2承垫木，共计75根。
承垫木下设1.3m深，2.8m宽砂垫层。
施工重点：保证沉井的预制、下沉、水下封底及井内结构施工安全和功能标准，混凝土配合比满结构条件和设计要求。
3沉井技术原理沉井是地下工程和深基础工程的一种施工方法，也是深基础工程的一种结构形式。
其原理是：将位于地下一定深度的建筑物或建筑物基础，先在地面以上制作，形成一个井状结构，然后在井下不断挖土，借助井体自重而逐步下沉，下沉到预定设计标高后，进行封底，并根据需要构筑井内底板、梁、内隔墙、顶板等构件，形成一个工作空间或地下建筑物。
在污水处理工程中，顶管施工利用沉井形成工作井，而在泵站施工中利用沉井形成永久建筑物的一部分。
沉井在施工中具有独特优点：占地面积小，不需要进行边坡围护，与大开挖相比较，挖土量少对邻近建筑物的影响较小操作相对简便，无需特殊的专业设备。
4沉井施工技术4.1施工工艺流程4.2测量放线垫层施工前，根据设计图纸座标及甲方提供的基准点测量定位，同时在沉井周围，且在施工影响范围之外布置座标控制点和临时水准点，建立的控制点精度为±1mm，并填写测量复核单，由甲方和监理认可，施工过程中控制点加以保护，并定期检查和复测。
沉井施工技术在污水处理厂中的应用
后，必须通过检验后才能浇筑混凝土。
4.3混擬土工程 本工程中采用普通硅酸盐混凝土，垫层混凝土等级为C15, 沉井混凝土强度等级为C40、抗渗等级为P8。井壁混凝土利用天 泵下料，下料时要保持均匀对称，避免一侧浇筑，使沉井倾
斜。为了每节井壁更好地连接，在每节混凝土强度满足要求
后，用电钻在顶上划痕，增大摩擦系数。浇筑时混凝土分层平
图4刃脚钢筋制作(第一段)
图5井璧钢筋制作(第四段)
4.2模板工程
本工程所有模板由标准模板制作,标准尺寸2440 mm x 122
mmx6mm,垂直方向用木条加固，间距20cm,水平方向用直
径18 mm钢筋或直径44 mm钢管加固，间距50 cm,用12 mm止水
丝杆对拉固定，双向间距50 mm。模板安装前在内侧抹油方便拆 模。所有模板在场外预制，利用吊车吊装。模板安装加固完成
技术创新 33
钢筋绑扎对沉井质量和下沉速率影响较大。沉井为地下结 构，地下水对钢筋的腐蚀会降低结构的耐久性，缩短结构寿 命。因此，钢筋绑扎时必须严格控制钢筋的混凝土保护层。为 控制沉井下沉时不发生偏移，要求钢筋均匀对称绑扎。
井壁转角处会产生应力集中，钢筋弯起长度取10d。两垂直 面上的转角弯起钢筋通过错开绑扎搭接，而且要保持水平，否 则混凝土容易开裂。
开挖过程中最容易发生倾斜和偏移，长臂挖掘机必须对称
均匀挖土，同时施工人员时刻监测沉井下沉状态，每4个小时用 水准仪测量沉井四个角点的高程，控制沉井下沉速率在30 cm/d, 一旦发生倾斜或者偏移，及时通过刃脚高处多挖土、低 处不挖土或者回填砂石纠正。每下沉一段后，可灌砂助力沉， 在井边回填适量的中粗砂，可以减少井壁与土体的摩擦系数， 提高率。
3.4下沉稳定性验算 经计算，各工况井底标高、累计下称深度、下沉稳定系数
沉井下沉施工工艺探讨
中图分 类号 ：Ｘ ０ ５５
文献 标识 码 ：Ｃ
文章编 号 ：１ ０ ０ ０—４ ０ （０ ２ ０ —０ ８ —０ ６２ ２ ０ ）７ ０６ ２
沉 井施 工法 是修筑 地 下工 程和 深埋 基础工 程所 采用 的 重 要 施 工 方 法 之 一 。沉 井 组 成 一 般 包 括 井
２ 施 工 工 艺 选择
层 ； 为粉细 砂夹 砂质 粉 土 （４ ５ ～２ ．０Ｉ ） 下 ２层 １ ．０ ３ ５ １ ， Ｔ 部约 １ ． ～２ ．０Ｉ 处夹 有 淤泥 质 粉质 粘 土 ， 中 ９ ０ ３ ５ ｌ Ｔ 属 等 压缩性 土层 。
沉 井第 一节 、 第二 节制 作完 成后 ， 进行 第一 次下
中 国给水排 水
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ＮＯ ７
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沉 井下 沉 施 工 工 艺探 讨
陈 闽 ， 王 学 海
（ ． 州 市七格 污 水处理 厂 工程建设 指挥 部 ，浙 江 杭 州 ３ ０ ０ ；２ 中国市政 工程 华 北 １杭 １００ ． 设 计研 究 院 ，天津 ３ ０ ７ ） ０ ０ ４
３ 施 工过 程 的控 制
沉井 下 沉 过 程 的控 制 主要 包 括 三个 方 面 ： 刃 ①
脚高 差控 制 ； ②下 沉速 度控 制 ； 平 面位移 控制 。其 ③ 中平 面 位移控 制 是通过 刃脚 高 差控制 和下 沉速 度控 制来 实 现 的。
・
８ ・ ６
中国给 水排 水
沉 ， 三节 、 四节制 作完 成后 ， 第 第 再进 行第 二次 下沉 。 采 用 轻 型水 利 机 械进 行 下 沉 施工 ， 体 采用 ： 具 ３ 台潜水 泥浆 泵作 为 出泥设 备 ， 程 为 ３ ０ ｋ ａ 出水 扬 ０ Ｐ ， 量为 １０Ｉ ｈ ２台离 心 泵 作 为 进 水 设 备 ， 程 为 ０ ｌ ； Ｔ／ 扬 １０ｋ ａ供 水量 为 ８ ｌ ｈ ２台 高压 清 水泵 作 为 冲 ５ Ｐ ， ０Ｉ ； Ｔ／ 泥设 备 ， 压 为 ０ ７ ａ ４只金 属 结构 水 枪 ， 水 ．５ＭＰ ； 直径 为 ｌ ８ｍｍ； ２台人字 扒杆 作为起 重设 备 ； 压铁 皮 管 高 和塑 料管 为进 、 出水管道 。
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关于城镇污水处理厂沉井施工技术的研究
摘要：深井以其独特的优点在污水处理方面发挥着重要作用。
本文以某工程为案例，提出了沉井排水下沉及干封底的施工方法，达到了沉井施工质量及安全保障的效果，解决了沉井施工困难的难题。
关键词：沉井制作；沉井下沉；沉井封底
中图分类号：tu74 文献标识码：a 文章编号：
一、工程概况
1.本工程沉井为某城镇污水处理站污水泵井及废水泵井，均为圆筒型结构，外径6m，内径5m，壁厚0.5m，井筒内面积约167.7m2，每个沉井井内挖方约200m3。
2.沉井总高度10.65m，其顶面标高为14.52（绝对标高），±0.00相当于绝对标高14.32m，刃脚底标高为
3.87m，室外地坪标高为1
4.32m，沉井的埋设深度为10.45m。
沉井底部构造要求为：压底砼c20厚度不小于1.3m，500厚钢筋混凝土底板。
二、工程地质状况简介
1.沉井施工区域场地现状为：耕地，地势平坦，现地面平均标高为1
2.62m。
场地地下水埋深为地面以下2.0m，地下水对混凝土无腐蚀性。
2.地质特征。
场地地层结构自上而下分为三层：（1）耕织土，埋
（2）浅黄色~肉红色粉质粘土，可塑，中等压缩，埋深0.6~1m。
深0.6m。
（3）浅黄色夹灰白色中砂，饱和稍密，及配较好，磨圆较好，含
粉粒，具粘性，埋深10~12.4m。
三、沉井的主要施工方法选择
沉井施工是先在建筑地点平整地面上作井筒；然后从井内不断取土，随着土体的挖深，沉井因自重作用克服井壁和土体之间的摩擦力和刃脚下土的阻力而逐渐下沉；达到设计标高后，用混凝土封底；并按使用要求修筑内部结构；最后修筑顶盖和出入口。
1.沉井方法
采用排水法下沉，干封底。
方法可以在干燥的条件施工，挖土方便，容易控制均衡下沉，土层中的障碍物便于发现和清除，井筒下沉时一旦发生倾斜也容易纠正，而且封底的质量也可得到保证。
2.降水方法
采用排水下沉和干封底的施工技术，关键是选择合理可行的降水方法，使降水效果满足排水下沉的技术要求。
根据本工程的沉井施工特点分析，可供选择的井外降水方法为轻型井点降水，水位降低到底板以下0.5m，降低水位后方可进行沉井下沉。
进内积水采用水泵抽出，排入井外水沟。
3.沉井的制作与下沉
沉井采分三次制作，两次下沉。
先制作沉井刃脚部位，待混凝土达到一定强度后制作井壁，第一节井壁浇筑高度为4.5m，待第刃脚混凝土强度达到100%，井壁强度达到75%方可进行沉井下沉，待第一节井壁下沉至起沉面标高后，进行第二节井壁的制作，然后进行第二节井壁的下沉。
四、沉井施工工艺流程
根据本工程的特点与施工方法，沉井主要工序的工艺流程安排见下图1所示：
图1：沉井施工工艺流程
五、沉井下沉方法与技术措施
1、沉井下沉的作业顺序安排。
下沉准备工作→设置垂直运输机械设备→抽出垫木→挖土下沉→井内外排水、降水→边下沉边观测→沉至设计标高→核对标高、观测沉降稳定情况→铺设井内封底垫层→底板钢筋施工与隐蔽工程验收→底板混凝土浇筑→井内结构
施工→顶板施工→回填土。
2、沉井下沉验算。
沉井下沉前，应对其在自重条件下能否下沉进行必要的验算。
沉井下沉时，必须克服井壁与土间的摩阻力和地层对刃脚的反力，其比值称为下沉系数k，一般应不小于1.15~1.25。
本工程经计算得出沉井自重：100×25=2500kn；井壁摩擦系数：取平均估值为13kpa。
则下沉系数k=2500/13×3.14×6×
（10.15-2.5）=1.33＞1.25，故沉井达到下沉条件要求。
3、沉井封底后的抗浮稳定性验算。
当沉井下沉至距设计底标高10cm时，应停止井内挖土和排水，使其靠自重下沉至或接近设计底标高，再经过2~3天的下沉稳定，或经观测在8小时内累计下沉量不大于10mm时，即可进行沉井封底。
验算条件：
沉井自重为井壁和封底混凝土重量：2389.5kn
地下水向上浮力：地下水为位置为8m，沉井底板底标高为5.02m
虑，故水位标高按2.98m计算，则：f=3.14/4×62×10×
2.98=842.5kn；k=2700/842.5=
3.2，故沉井封底后可以保持稳定，不会因水的浮力上升。
4.封底砼浇筑方法。
由于沉井高度较高，壁顶距离井底10.65m，混凝土不能直接倾倒入井内，以防混凝土发生分崩离析现象，影响混凝土浇筑质量，拟采用导管法浇筑封底砼，具体操作如下：沉井下沉至设计标高后，拆除脚手架，在壁顶上架设工字钢，间距约
20cm，作为导管的滑动轨道，将导管固定在滚轴上，用钢绳拉动滚轴带动导管移动，从而进行封底砼的浇筑。
封底砼应振捣密实，以保证沉井的最后稳定。
六、效果评价
本沉井工程，自工程开始施工至沉井施工完毕，整个施工过程中，沉井下沉稳定，施工过程中未出现沉井大幅度下沉，沉井施工完毕至上部构筑物施工完成，沉井未出现明显沉降或上浮，其附近建筑物均未受影响，效果较好。
结语
施工中，沉井四周深井井点降水深度需严格验算，以防止开挖过程中出现管涌等状况。
沉井施工在开挖过程中，需四周同时开挖，避免单独挖一面，引起意外倾斜，同时开挖沉井时，沉降观测随时进行，以控制下沉速度及下沉深度。
沉井施工完毕至上部结构施工完成中沉降观测不能中断，同时做好应急措施。
参考文献
[1]张继营.宁波江东南污水处理厂进水泵房沉井施工技术[j].
安徽建筑.2008（03）
[2]胡海军,邱克峰,周军.浅谈中小型沉井的设计与施工技术[j].江苏水利.2011（04）
[3]赵波.肇东市污水处理厂提升泵站的沉井法施工[j].水利科
技与经济.2008（05）。