浅谈污水管网顶管沉井专项施工技术

李灿伦

李灿伦

（广州市广园市政建设有限公司510060）

摘要：文中作者就结合工程实例施工技术经验，对该工程项目主要开挖施工工序的施工方法和技术措施进行阐述，以期达到抛砖引玉的作用。

关键词：污水管网；施工工艺；技术措施

工程概况

凤凰大道（二涌～四涌段）道路及排水工程位于广州市南沙区的珠江管理区和万顷沙镇，工程施工起点位于珠江工业园3号路口，起点桩号为K1+211.3，沿线分别与珠江工业园3号路、珠江工业园15号路相交、施工止点位于南珠大道交叉口，止点桩号为K2+220，道路全长1008.7米（含雨水管、污水顶管）。本工程污水管道采用顶管施工，敷设于右侧绿化带中，沿线顶管工作井6座、接收井9座，顶管采用Ⅲ级钢筋混凝土管F型。

1沉井专项施工方法

1.1沉井施工流程

不排水法沉井施工工艺流程图

工作井及接收井施工方法顶管工作井、接收井采用钢筋混凝土结构沉井法施工。

①沉井法施工采用不排水下沉的施工方法;

②工作井与接收井工具管进出洞口处采用单管旋喷桩止水。

1.2旋喷桩施工工艺

1）.场地三通一平

施工前应保证场地的三通一平，确保用电安全。

2）桩位测设

桩位应严格按照图纸设计测设，偏差不得大于50mm.

3）试桩及确定工艺参数

为保证施工质量应严格遵守试桩要求，在展开批量制桩前进行试桩，以校验施工工艺参数是否合理，现根据工程经验提出试桩用工艺

参数如下：

⑴注浆管：提升速度20～25cm/min；旋转速度16～20r/min。

⑵水：压力20～25Mpa；流量85L/min.

⑶浆液压力：≥20Mpa；流量＞60Lmin.

⑷空气：压力0.5～0.9Mpa；流量0.7m3/min.

⑸水灰比：1：1

4）钻机就位

钻机安放在设计的孔位上并应保持垂直，施工时旋喷管的允许倾斜度不得大于1.5%.

5）钻孔

单管旋喷常使用76型旋转振动钻机，钻进深度可达30m以上，适用于标准贯入度小于40的砂土和粘性土层，当遇到比较坚硬的地层时宜用地质钻机钻孔。钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50mm.

6）插管

插管是将喷管插入地层预定的深度。使用76型振动钻机钻孔时，插管与钻孔两道工序合二为一，即钻孔完成时插管作业同时完成。如使用地质钻机钻孔完毕，必须拔出岩芯管并换上旋喷管插入到预定深度。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，可边射水、边插管，水压力一般不超过1MPa，若压力过高，则易将孔壁射塌。

7）喷射作业

当喷管插入预定深度后，由上而下进行喷射作业，技术人员必须时刻注意检查浆液初凝时间、注浆流量、风量、压力、旋转提升速度等参数是否符合设计要求，并随时做好记录，绘制作业过程曲线。当浆液初凝时间超过20h应及时停止使用该水泥浆液（正常水灰比1：1，初凝时间为15h左右）。

8）冲洗

喷射施工完毕后，应把注浆管等机具设备冲洗干净，管内机内不得残存水泥浆。通常把浆液换成水，在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。

9）移动机具将钻机等机具设备移到新孔位上。

1.3沉井基坑开挖

根据设计图纸的沉井坐标定出沉井中心桩及井体外壁四个角点的控制桩，基坑底四边尺寸比沉井结构外围尺寸沿周边各放宽1m，沉井的基坑开挖深度为2m，以基坑底部周边尺寸按1:1放坡至地面标高，为基坑敞口形，可供立模板、绑扎钢筋搭设外模板。沉井基坑采用人工挖土并整平基底，基坑底面的浮泥应清除干净并保持平整和干燥，在底部四周设置排水沟与集水井相通，集水井内汇集的雨水及地下水及时用水泵抽除，井中设置大功率潜水泵抽水进行降水，土方可临时堆放于井坑附近，堆放距离必须满足规范要求，日后可用于回填。

1.4井基坑垫层铺筑

井基坑在人工整平之后，在基坑底铺设碎石及粗砂垫层，垫层厚度为600～700mm，铺设宽度比刃脚宽度两侧各放宽0.8～1米，并用人工机具夯实平整；然后在粗砂垫层沿沉井刃脚中心线四周设垫木，垫木尺寸16cm×22cm×250cm（厚×宽×长），与地面接触为22cm×250cm,每米3根。

2沉井制作方案与接高措施

本工程沉井工作井井身高度按照原设计图的设计是外壁单阶梯形井身，井身高度是13.3米，分两节进行制作、下沉、封底。现根据现场的实际施工情况，采用柱形井身，分节制作、多次下沉施工方案。

2.1第一节沉井制作

第一节沉井制作高度为3.5米。

1）立井筒内模和支架：

本项目工作井、接收井均采用沉井结构，井身浇捣混凝土分段施工，井筒模板采用复合木模制作。方形沉井井身模板纵横方向采用双排Φ52＠50空心钢管、圆形沉井采用双排Φ22＠50钢筋固定，防止爆模。模板支架采用方木或空心钢管支撑，支架必须架设稳固，如有条件，采用对撑支架，增加内模的稳定性。

模板安装前先用废机油涂刷与混凝土接触的一面，防止与混凝土粘结，造成拆模困难。

2）钢筋绑扎：

钢筋的表面应洁净，使用前将表面油渍、鳞锈等清理干净；钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋均应调直；预制构件中的主钢筋均采用对焊、焊接并按照有关规定抽样送检；钢筋接头应互相错开，并严格按照国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204—2002）中的有关规定执行；现场钢筋绑扎时，其交叉点应用21＃铁丝绑扎结实，必要时用电焊焊牢。

钢筋规格、尺寸应符合设计图纸要求和规定，绑扎钢筋时应采用撑件将二层钢筋位置固定，保证钢筋设计间距。为了保证保护层的厚度，应在钢筋与模板之间设置同强度标号的水泥砂浆垫块，垫块应与钢筋扎紧并互相错开。

钢筋绑扎完成后，应上报监理工程师进行隐蔽验收。隐蔽验收合格后，方可进行立外模。

3）立外模和支架：

钢筋绑扎验收后，应进行架立外模和支架。井壁内外模用串心螺丝固定，串心螺丝采用φ16的圆钢，中间设置止水片，两端设置铁片控制井壁厚度尺寸，圆钢两端头上铰成螺纹，用定制钢螺帽固定，拆模时拆去钢螺帽，割去外露部分，再用同标号防水砂浆二度抹平，确保不渗水。外模支架必须稳、牢、强，保证在浇捣混凝土时，模板不变形，不跑模。

4）浇捣混凝土：

模板和支架工序完成后，必须经监理工程师进行验收。验收合格后，方可进行混凝土的浇捣。为缩短施工周期和保证工程质量，采用商品混凝土（混凝土强度等级：C25）。

混凝土采用分层浇筑，每层厚度为50cm，间隔时间少于1小时。制作带有30～50cm颈口段的漏斗。商品混凝土通过混凝土运输搅拌车运到现场，检验出厂单，现场做塌落度实验。放置漏斗，间距4m，四个转角处均设漏斗。通过混凝土泵把混凝土垂直运输到达模板顶部，再通过漏斗灌入井墙之中。混凝土振捣采用插入式振捣器振捣，振捣棒插入时应离开钢筋，但应防止混凝土振捣不匀和振捣过密而产生混凝土离析现象的发生。混凝土在捣振时应注意和随时检查模板受力和钢筋受力的情况，防止模板因混凝土振捣的原因而跑模。保证沉井砼结构内外光洁度良好。

采用分段浇捣混凝土时，严格按规范要求做好施工缝。施工缝做成凸缝，并在后浇时将连接处的混凝土凿毛，并用水清洗干净，浇捣时先用砂浆座浆，然后轻倒第一层混凝土并振捣密实，以免形成蜂窝，影响沉井的质量。

在混凝土浇捣过程中，还应做好混凝土的试块工作，保证质保资料的完善。

5）养护及拆模：

混凝土浇捣完成后应及时养护，养护方法可采用自然养护和塑料膜覆盖法。在养护过程中，对混凝土表面需浇水湿润，严禁用水泵喷射而破坏混凝土。养护时应确保混凝土表面不发白，至少养护七天以上。养护期内，不得在混凝土表面加压、冲击及污染。为了减少养生的时间，缩短工期，在使用的商品混凝土中添加早强剂。拆除井内脚手架。

当井体砼达到设计强度的100％以上，拆除模板，进行下沉；拆模顺序一般是先上后下，小心谨慎，以免对混凝土表面造成破坏。对于分段浇捣混凝土部位，应保留最后一排模板，利于向上接模。