市政污水管道沉井支护体系止水施工难点解析

2019-06-18 08:10郭强
中国住宅设施 2019年2期
关键词:沉井

郭强

摘要:城市生活废水、工业废水等均会对环境产生污染,故城市的污水处理厂有着举足轻重而不可替代的作用和地位。为落实污水处理厂建设的质量问题,必须对污水管道沉井支护体系止水施工质量和难点进行控制。为此,本文以汾东污水处理厂为研究对象,重点阐述了高压旋喷桩、三轴帷幕水泥搅拌桩的施工流程以及在施工过程中应该注意的细节,并提出沉井易渗漏部位的质量控制要点。期望污水管道沉井支护体系达到预期的止水效果,以保障污水厂的安全稳定的运行。

关键词:支护体系;止水施工;沉井;污水管道

1 工程概况

汾东污水处理厂建设地点,位于太原市南部区域,汾河以东,太榆退水渠东南方,潇河北部,太中银铁路线西方,东里解村南部,洛阳村东部。设计总规模为54x10000m3/d,近期规模35x10000m3/d,近期一期规模15x10000m3/d。配套管网一期工程内容包括41.4km管道工程以及1 座总规模是54x10000m3/d污水提升泵站。污水提升泵站分期建设,近期一期土建规模是35x10000m3/d,近期一期水泵设备安装规模是15x10000m3/d,预留未来较长时间用地。该泵站拟选址位于太茅西路和十四号线交叉口东南方向,孙家寨村西侧,占地面积约1.01 公顷。

本标段为规划太茅路南延(208国道—西南环铁路),桩号为K1+320~K4+251(P3-21~P3-51),设计污水管主线管径D3000mm,长,2931m,设计坡度0.7‰,支线管径D1000,长约283m,管底埋深6.5~10.8m,平均埋深7m。采用顶进法施工。沉井工作井16座,沉井接收井29座。

2 地质分析

本工程在勘探深度界限内场地是第四纪全新粉土、粉质黏土和砂类土构成。场地静态地下水位埋深保持在2.30~4.95m间,标高保持在765.57~770.01m间。这一场地地下水包含潜水、微承压水两种。潜水层为2-1 层粉土、3-2 层粉土,主要接受大气降水与太榆退水渠补给;微承压水层为2-2 层粉细砂、3-1 层粉细砂以及4-1 层粉细砂,主要接受侧向补给。因为勘察时处于丰水期,所以正常状态下水位会下降50厘米,至于枯水期则是下降1 米。抗浮设计水位能按实测水位提高1.0m。除此之外,还需要综合考虑滑坡、泥石流、采空区、地面下沉等不良地质作用以及地质灾害。

3 沉井支护止水帷幕桩

3.1 高压旋喷桩

桩截面Φ700间距500mm,双管Φ700高压旋喷桩,42.5#一般硅酸盐水泥,其每米的用量不能够低于260kg。主要用于沉井洞口加固及特殊地段的止水帷幕。施工方法及技术措施与施工工艺流程图如图1。

(1)测量定位。先选择液压锤清理路面砼,然后按照控制桩以及设计图,精准地放出旋喷桩孔位。

(2)钻机就位、钻孔。按照现场放线确定钻机位置,确保钻杆头与孔位中点对齐。另外,确定钻机位置之后还需要进行水平校准,使其满足垂直度要求。在进行校准时,钻杆轴线应当和钻孔中点保持垂直,误差维持在1%之内。同时可以选择垂球这一工具,如果钻机确实不垂直,那么可以在机座下方增加一层薄木块。钻机垂直达到要求即可钻孔,孔洞直径是φ125mm。在钻孔时,水平方向的误差保持在50毫米以内,选择原土造浆护壁。

(3)插管、试喷。钻孔完毕,向孔中插进旋喷管,此时可以尝试注浆。注浆材料包括普硅32.5R水泥,水灰两者的比重维持在0.8到1.0之间,具体可以参考高压旋喷桩施工技术参数表。

(4)高压旋喷注。正式施工之前提前预备排浆沟、泥浆池,在施工时产生的冒浆液可以引导至泥浆池,待到其沉淀固结之后统一运送到现场之外保存或处理;旋喷之前查看高压设施、管路系统,无论是压力,还是流量均达到设计标准。注浆管、喷嘴中不能够存在杂质。注浆管接头密封圈保持最佳状态;做好记录工作,具体记录真实的孔位、孔深、孔中障碍物、注浆规模等相关信息。

注浆管插进土壤内,喷嘴满足要求標高时,就能够依照施工参数喷射注入泥浆。待到喷射压力达标之后才可以慢慢增加注浆管数量,从下到上旋喷注入泥浆;在旋喷过程中,首先需要喷射泥浆,接着再旋转、提高,避免浆管断裂;调配水泥浆过程中,水、灰比重需要达到标准,不可私自变更。喷射时需要采取措施避免水泥浆沉淀,进而导致浓度下降。投入原材料之后,搅拌时间必须大于3 分钟,压浆之前才可以把浆液装进集料斗内,水泥浆应随拌随用。

注浆时若是存在突然降低、提升抑或是大规模冒浆等现象,需要找到原因所在,还必须制定解决对策。在注浆时供浆、供气中断,第一时间把喷管降低到停供点下方30厘米处,供浆、供气继续后才可以提高。待喷灌提高到设计桩下端1 米处时,减缓提高速度一直到设计高程。喷射完成之后,应当把冒出浆液倒灌进孔中,不再下沉结束。

(5)废弃浆液处理。注浆过程中会生产一系列废弃浆液,会弄脏施工现场,也会阻止施工进程,所以需要提前设置泥浆池,把废弃的浆液排放到泥浆池内,等到起凝结之后运送到场外解决。

(6)冲洗机具。灌注泥浆结束之后,以最快的速度把注浆管拔出,把其与注浆泵清理干净,避免浆液凝固进而堵塞。值得注意的是,若是停工不低于3 小时,同样需要把浆管、注浆泵清理干净。

3.2 三轴帷幕水泥搅拌桩

主要用于沉井施工的支护止水帷幕。直径Φ800间距600mm,套接一孔施工,42.5#一般硅酸盐水泥,其每平方米的用量大于或等于350kg。

(1)试成桩。施工过程中,首批桩应当是试桩,数量不得低于3 根,由设计工作者前去施工现场,在监理工作者监督下施工,具体监督内容包含:水泥投放规模、浆液水和灰的比重、浆液泵送时长、搅拌下沉现象、提高时长、桩长、垂直度控制方式。经过试桩明确注浆规模维持在ф800@600截字体每米浆量等设计参数。

(2)施工“套打”顺序。施工过程中选择套接一孔搭接对策。“套孔”方法包含两类,分别为“跳槽双孔全套复搅式”以及“单侧挤压式”。本工程中选择跳槽式双孔全套打复搅式这一方法施工,在围护墙转角、不连续施工状态下采用单侧挤压式连接方式。如图2。

(3)桩机就位。桩机摆放到确定位置,移动之前看清四个方向的状况,若是存在障碍物,则需要第一时间清理,待到移动完还需要检验定位状况,若是不准确则需要校正。桩机需要保持平稳、平正,可以利用其自身水准器来展开调节,另外还可以频频使用全站仪校准,把相关资讯第一时间传达给机长,便于保持桩机垂直符合要求。立柱导向架的垂直度小于0.004。即使三轴水泥搅拌桩桩位确定,依然需要再次审核,误差范围在20毫米左右。

(4)搅拌速度及注浆控制。三轴水泥搅拌桩无论是下沉还是上升,均需要灌注一定数量的水泥浆,另外还需要保持相应的速度。按照设计标准,参照相关技术资料内容,下沉速度每分钟维持在50厘米到1 米间,上升速度则为每分钟1 米到2 米间,桩底还需要继续搅拌并就成桩进行记录。下沉注浆量为60%到70%,上升注浆量为30%到40%。

(5)制備水泥浆液及注浆。水泥应选择罐装,利用计算机实现拌浆自动化。水泥浆液中水、灰比重是1.5到2.0,水泥用量是370kg/m3,按照每钻加固土体方量计算拌浆、注浆规模,注浆压力保持在0.8Mpa到1.0Mpa。若是周边存在包含对象,则下沉速度每分钟保持在0.5米到0.8米,上升速度每分钟保持在1 米以内,喷浆压力不能高于0.8Mpa。钻进搅拌过程中,下沉注浆量为60%到70%,上升注浆量为30%到40%。

3.3 沉井易渗漏部位的质量控制要点

(1)沉井支模的对拉螺栓。查看螺栓止水片是不是达到标准,焊缝焊接水平,螺栓孔是不是选择高标号砂浆堵塞。

(2)沉井分节间的施工缝处理。依照要求提前留出凸缝,待到凿除疏松之后才可以浇筑混凝土,在对接缝展开防水施工之前需要清理干净、润湿接浆、振捣密实。

(3)预留孔、洞二次灌混凝土。在灌注孔、洞之前需要凿除毛刺并进行清理,对其进行加固、润湿处理,选择更高一级别的混凝土标号浇筑,经过一次次的振捣确保其更加密实。

(4)封底与井壁接触处。在下沉沉井之前需要凿除底板、井壁相连接处凹凸不平的地方,在浇筑混凝土之前需要进行清理、润湿、接浆工作。

(5)沉井制作的混凝土质量。在浇筑混凝土时一定要做好分层工作并捣实,掌控好混凝土初次凝结时间,不可保留垂直施工缝。严格按规范要求进行养护。

结语

综上所述,污水管道沉井支护体系止水施工难点在于沉井支护止水帷幕桩,其主要包括高压旋喷桩以及三轴帷幕水泥搅拌桩。高压旋喷桩在施工时钻机钻孔、插管与试喷、高压旋喷注浆、废弃浆液处理等每一道工序、每一个细节都要一丝不苟;对于三轴帷幕水泥搅拌桩来说,在施工过程中的施工“套打”顺序、搅拌速度及注浆控制等环节质量保证的重点。另外,沉井易渗漏部位的质量控制要点包括沉井支模的对拉螺栓、沉井分节间的施工缝、预留孔洞二次灌混凝土、封底与井壁接触处等。只有熟悉并掌握污水管道沉井支护体系止水施工难点,在满足施工要求的前提下完成施工,以降低施工的难度,保证施工质量。

参考文献

[1]霍国友,谢力.顶管技术在市政截污管道施工中的实践经验[J].中国给水排水,2009,25(6):95-97.[2]苏卫勇.止水与防渗漏技术在顶管工程施工中的应用[J].中国建筑防水,2011(9):26-28.

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