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变电站集水池施工中沉井法和轻型井点降水的复合运用
发布时间:2019-12-05

  摘    要: 青岛地区某变电站集水池施工受场地周边建筑物和水文地质条件影响,采用沉井法和轻型井点降水相结合的复合沉井法施工。根据地下水位确定井点降水方案,制作集水池刃脚,挖砂下沉,过程沉降把控,为今后类似工程施工提供借鉴和参考。

  关键词: 变电站; 井点降水; 复合沉井法;

  Abstract: The construction of collecting basin in a substation in Qingdao area is influenced by the surrounding buildings and hydrogeological conditions,the compound caisson method combining caisson method with light well point precipitation is adopted. The scheme of well point dewatering is determined by the groundwater level,making the edge foot of the collecting basin,the sand is dug down and the process of settlement is controlled,which can provide reference for the similar engineering construction in the future.

  Keyword: transformer substation; well point precipitation; compound caisson method;

  0、 引言

  目前大部分变电站集水池、事故油池施工均采用放坡明开挖施工方案,这种方法简单粗暴,安全性和经济性得不到保证,尤其在基坑开挖较深和地下水位较高的工程中,因此沉井法施工愈发受到关注和应用。青岛某变电站集水池受场地周边建筑物和水文地质条件影响,不具备基坑开挖大面积放坡施工条件,因地制宜采用沉井法和轻型井点降水相结合的复合沉井法施工,既安全又经济。
 

变电站集水池施工中沉井法和轻型井点降水的复合运用
 

  1 、工程实例

  变电站站址位于山东省青岛市东北部,集水池位于变电站东南角,设计集水池尺寸:长8 m,宽7.2 m,池体高6.8 m。根据地勘报告得知此处地下水位3.2 m左右,集水池东边3 m有110 k V线路电杆,施工项目部临建区紧挨集水池东、南两侧,现场情况如图1所示。

  图1 集水池场地情况
图1 集水池场地情况

  2、 复合沉井法施工

  2.1、 工艺流程

  复合沉井法工艺流程如图2所示。

  图2 复合沉井法工艺流程图
图2 复合沉井法工艺流程图

  2.2、 井点降水

  考虑到集水池场地地下水位较高,在进行基坑开挖前必须做好降水工作。结合前期降水经验以及现场实际情况,决定采用轻型井点法降低地下水位,井点环状布置,基坑四周共布置28个井点,在四个角点处井点布置相对加密,为防止局部漏气,破坏真空,井管距离基坑坡壁为1 m。降水过程需贯穿整个集水池施工全过程,且始终保持地下水位在开挖面0.5 m以下。

  2.3、 沉井制作

  2.3.1、 沉井垫层施工

  1)因场地自然标高较最终设计标高低2.4 m,因此尚需自开挖面下挖4.4 m,至集水池底标高后,立即进行中砂换填3.4 m,周边按1∶1放坡,为第一节沉井创造条件。砂垫层选用颗粒级配较好的中砂,为了提高砂垫层的密实度,采用分层振捣法进行振实,层数两层,层厚为25 cm,为提高砂密实度,适时浇水使其接近最优含水率。

  2)砂垫层施工完毕再进行测量放样,按照基坑布置图确定素混凝土垫层的内、外边线,再立模板并定出模板标高,且保证模板上沿水平。在固定和支撑牢固后,即可浇捣垫层混凝土,采用C15商品混凝土,表面应平整压光,标高误差小于8 mm,振捣须密实。

  2.3.2、 沉井刃脚制作

  沉井刃脚设在池壁(底板)槽口以下,刃脚坡面使用水泥砂浆砌筑,表面用1∶2水泥砂浆抹面,厚20 mm;刃脚处抗渗要求不高,凿毛处理即可,在浇筑上部混凝土前,施工缝用清水冲洗干净,均匀摊铺20 mm同标号的水泥砂浆,使接缝粘结紧密。

  2.3.3 、沉井浇筑

  第一节沉井高3.5 m,沉井壁厚400 mm,双排钢筋布置,混凝土强度等级为C30P6,施工缝距离底板顶面800 mm,混凝土浇筑按照水平施工缝分两段浇筑,由于抗渗要求高,池壁不设置水平垂直施工缝。在垫层有相当强度后,再进行沉井制作施工。支模采取先内后外,严禁将井壁钢筋作为模板、脚手架的支撑或作用点,内、外搭脚手架连接成整体,提高模板整体稳定性的同时,确保内外模板无相对偏移。井壁内外模板用16串心螺栓固定,中间设置止水片,两端设置铁片控制井壁尺寸,为防止模板接缝不严实而出现漏浆,接缝处采用胶带纸粘贴。钢筋绑扎先从井壁施工缝以下部分开始,在浇筑完成后并具有一定强度再进行沉井上部钢筋绑扎。井壁采用泵送商品混凝土分层、均匀平铺浇筑,每层混凝土浇筑厚度根据分段浇筑高度合理控制,一般不超过400 mm,安排多人及时进行内插式振捣,振捣过程中严禁振捣棒触碰钢筋和模板;同时为预防冷缝产生,须确保每层浇筑时间不超过混凝土初凝时间;当混凝土不再下沉,无气泡,且表面平坦、泛浆,可认为振捣密实,及时做好养护。井壁施工时应严格按图留出顶留孔和预留钢筋,井壁预留孔洞采用砖砌、外表面抹灰,和沉井本体共同作为止水挡土结构,为防止施工缝处渗漏,井壁施工缝留设成凹槽形,外高内低。

  2.4、 沉井下沉和控制

  第一节沉井下沉前应检验井壁及刃脚混凝土强度,刃脚混凝土同条件养护试块强度达100%,井壁混凝土同条件养护试块强度达70%以上。为控制沉井下沉位移,在井体四面井壁上部做出与控制桩相对应的标记,并用红漆画出标尺线,每一标尺线间距为100 mm,随时掌握当前下沉量;同时在井体四面内侧引出四条铅垂线,预防沉井在下沉过程中出现大幅度倾斜。本工程采取人工挖砂,吊车运砂。下沉开始前先凿除与清除刃脚下面混凝土垫层,从中间向四周分层开挖,每层中间开挖砂层500 mm,在刃脚周边保留1 m左右砂堤,沿着井壁均匀削薄砂堤,为防止高速和大幅倾斜下沉,每层削6 mm左右,使刃脚在上部井壁自重作用下切削砂层,缓慢、匀速、垂直下沉。在下沉过程中,需持续降低井壁内地下水位,保持作业面相对干燥。若发现沉井倾斜,在倾斜方用塘渣回填并压实,增加井壁对砂层的摩擦阻力,同时用水枪冲刷另一侧刃脚高处,直到井体处于基本平衡为止。

  2.5 、沉井封底施工

  为防止下沉超标,当沉井下沉至距离设计标高150 mm时,此时应停止挖砂作业和井点降水,使其靠自身重力下沉至或接近设计标高,等待3 d后确认下沉稳定且处于设计标高,即可进行沉井封底。为防止封底施工对井底砂层产生扰动,在井底摊铺100 mm碎石,同时进行井点降水,确保井底作业面高于地下水位400 mm左右。根据图纸要求,封底由100 mm厚素混凝土,以及400 mm厚C30P6混凝土底板组成。混凝土垫层应振捣密实,以保证沉井稳定,在垫层混凝土强度达到50%设计强度后,方可进行底板钢筋绑扎,钢筋应伸入刃脚的凹槽内。底板混凝土需连续浇筑,由四周向中间浇筑,刃脚处应清理干净,刃脚下混凝土必须填捣密实。

  3、 结语

  沉井法施工经常应用在较深地下工程和场地狭小工程中,安全性好,可行性强,而对于地下水位较高的施工场地,则需同时采取一定的降水措施。本工程集水池施工因地制宜,采取沉井法和轻型井点降水相结合的复合沉井法施工,过程比较顺利,施工效果良好,既避免大面积的基坑开挖,又消除发生流沙或滑坡的可能,经济性、安全性均得到保证,可以为类似地下工程提供借鉴。

  参考文献

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