陳閩?1， 王學海?2
（1.杭州市七格污水處理廠工程建設指揮部， 浙江杭州 310000； 2.中國市政工程華北設計研究院，天津 300074）

　　 摘　要：結合杭州市七格污水處理廠排江工程中的沉井下沉施工，詳細介紹了排水下沉法與不排水下沉法適時轉換的施工方法，并闡述了對下沉過程的控制措施、采用的設備及施工中出現涌砂的處理方法。
　　關鍵詞：沉井下沉；施工工藝；排水下沉法；不排水下沉法
　　中圖分類號：X505
　　文獻標識碼：C
　　文章編號：1000-4602(2002)07-0086-02

　　沉井施工法是修筑地下工程和深埋基礎工程所采用的重要施工方法之一。沉井組成一般包括井筒、刃腳、隔墻、梁、底板等，其平面形狀一般為圓形、矩形、橢圓形、菱形或其他不規則形狀。沉井下沉的深度根據工程需要確定，一般為7～20m左右。在施工場地地下水位較高、涌水量較大或有地下承壓水、流砂、軟土等地質條件時，采用沉井施工是最為適宜的。杭州市七格污水處理廠排江工程高位井下沉施工即采用此法。?

1 工程概況 ?

　　杭州市七格污水處理廠設計處理能力為30×10⁴m³/d，其新建高位井是處理出水排放前的自流壓力井，沉井平面呈方形，內壁平面尺寸為10m×10m、刃腳底標高為-16.5m、 沉井頂面標高為+6.50m、沉井總高度為23m。沉井井壁厚度：刃腳部分為0.65m，上部分別為1.15、0.90、0.65m。?
　　沉井施工場地位于錢塘江北岸，屬錢塘江沖積平原地貌，現高位井位置距錢塘江堤約100m，最高地下水位為4.64m。沉井施工土層土質：表層為素填土(0～1.20m)，主要成分為灰黃色砂質粉土夾粘質粉土；1層為砂質粉土(1.20～14.50m)，局部夾有淤泥質粉粘土，振動易析水，屬中等壓縮性土層；2層為粉細砂夾砂質粉土(14.50～23.50m)，下部約19.0～23.50m處夾有淤泥質粉質粘土，屬中等壓縮性土層。?

2 施工工藝選擇 ?

　　在有地下水的情況下，沉井下沉施工有兩種方法，即排水下沉和不排水下沉，通過對沉井施工圖紙、地質資料的分析，初步擬定下沉方案：沉井采用四次制作、兩次下沉的施工方法，下沉采用排水與不排水下沉相結合。?
　　第一節：標高為-16.5m～-9.5m，制作高度為7m；第二節：標高-9.5m～-4.5m，制作高度為5m；第三節：標高為-4.5～1.0 m，制作高度為5.5m；第四節：標高1.0m～+7.0m，制作高度為6m。?
　　沉井第一節、第二節制作完成后，進行第一次下沉，第三節、第四節制作完成后，再進行第二次下沉。?
　　采用輕型水利機械進行下沉施工，具體采用：3臺潛水泥漿泵作為出泥設備，揚程為300kPa，出水量為100m3/h；2臺離心泵作為進水設備，揚程為150kPa，供水量為80m3/h；2臺高壓清水泵作為沖泥設備，水壓為0.75MPa；4只金屬結構水槍，直徑為18mm；2臺人字扒桿作為起重設備；高壓鐵皮管和塑料管為進、出水管道。?

3 施工過程的控制

　　沉井下沉過程的控制主要包括三個方面：①刃腳高差控制；②下沉速度控制；③平面位移控制。其中平面位移控制是通過刃腳高差控制和下沉速度控制來實現的。?
3.1 刃腳高差控制 ?
　　排水下沉時，由于不帶水作業，故刃腳高差鍋底的形成和移動都比較直觀，根據高差的大小可以有效地改變鍋底的大小、深淺和平面位置，以此來達到對刃腳高差的控制。而現場采用的這種輕型不排水出泥方法，由于完全是在水下作業，所以必須通過不斷地用水尺測量泥面高程來掌握鍋底的大小、深淺和平面位置。并且要高度重視出泥泥漿濃度，若泥漿太清則需及時下放泥漿泵的高度，使其充分與泥面接觸。具體施工過程見表1。

表1 施工過程記錄 日 期(2001年) 時 間 平移下沉總量(mm) 最大刃腳高差(mm) 備 注 4月10日 11：00 184 87 沉井開始第一次下沉 4月11日 2：00 2 692 333 第一次下沉刃腳高差 達到最大值 4月11日 18：30 5 825 3 第一次下沉刃腳高差達到最小 值 4月12日 15：20 10 201 328 改為不排水下沉 4月16日 7：00 11 213 44 第一次下沉結束 5月22日 16：00 11 284 72 第二次下沉開始 5月25日 17：30 15 568 453 開始不排水下沉 5月27日 19：30 16 214 461 第二次下沉刃腳高差 最大值 6月4日 14：50 18 116 304 第二次下沉糾偏 6月15日 16：00 22 434 14 沉井下沉結束

3?2 沉井下沉速度控制 ?
　　沉井下沉速度控制也是一個重要方面，一般來講對沉井下沉速度沒有嚴格的限制，需根據施工經驗和沉井下沉的具體情況而定，本工程施工中主要按以下原則進行：
　　① 在沉井刃腳高差不大時(在水平間距的0.5%以內)，沉井的下沉速度越快越好；
　　② 沉井下沉速度均勻為宜；
　　③ 沉井在粉砂土等易引起涌砂的土層中下沉時，應加快下沉速度。
　　對沉井下沉的速度控制見表2。

表2 沉井下沉速度控制 序號 下沉時間 下沉量(mm) 最大刃腳高差(mm) 平均下沉高度(mm/h) 備 注 1 52 h 20 min 10 017 333 191 排水下沉 2 87 h 40min 1012 328 12 不排水下沉 3 73 h30min 4284 453 58 排水下沉 4 478 h30min 6866 461 14 不排水下沉

3.3 沉井平面位移控制 ?
　　對沉井平面位移的控制主要是通過控制沉井刃腳高差來實現，如果沉井刃腳高差不大，則沉井平面位移較易得到控制，它們之間的關系并無定量計算，但有一些聯系：?
　　① 沉井哪個角下沉得快(即刃腳較低)，則沉井就會向哪個方向移位；
　　② 沉井刃腳高差大時，沉井位移量大；
　　③ 沉井始終在同一個方向的刃腳高差下下沉時，沉井位移量較大。

4 沉井終沉結果

　　 本次下沉總計用時為692h，由于下沉過程中嚴格按照施工方案操作，取得了較好的效果(見表3)。

表3 沉井終沉測量結果 終沉測量項目 實測數據(mm) 國家規范要求(mm) 刃腳平均高程與設計高程 +15 ±100 刃腳最大高差 14 ±174(刃腳水平距離的1%) 平面位移(四角最大位移量) 105 ±230 (下沉量的1%)?

5 幾點經驗 ?

　　① 下沉中使用輕型水利機械。這種機械的配置主要是潛水泥漿泵、離心水泵和水槍、浮筒，施工工藝簡單、成熟，既適用于排水下沉，經適當調整后亦可適用于不排水下沉，而且施工成本較低。?
　　② 排水下沉和不排水下沉應適時轉換。由于排水下沉的速度快，不排水下沉速度慢(排水下沉的速度是不排水下沉的8倍)，所以在下沉過程中，應盡量增加排水下沉量、減少不排水下沉量以降低成本。?
　　③ 涌砂控制。由于本次沉井深度達23m，且主要位于粉砂層中，所以沉井下移過程中涌砂控制的好壞直接關系到沉井下沉的質量。沉井下沉過程中兩次排水下沉改為不排水下沉均是由于涌砂造成沉井偏差過大且難于控制造成的，兩次涌砂分別造成333mm和453mm刃腳高差，通過及時向井內加水而較好地控制了涌砂和沉井速度。

---

　　電　　話：(0571)85302217?
　　收稿日期：2002-03-18