市政污水管道沉井支護體系止水施工難點解析

郭強

摘要：城市生活廢水、工業廢水等均會對環境產生污染，故城市的污水處理廠有著舉足輕重而不可替代的作用和地位。為落實污水處理廠建設的質量問題，必須對污水管道沉井支護體系止水施工質量和難點進行控制。為此，本文以汾東污水處理廠為研究對象，重點闡述了高壓旋噴樁、三軸帷幕水泥攪拌樁的施工流程以及在施工過程中應該注意的細節，并提出沉井易滲漏部位的質量控制要點。期望污水管道沉井支護體系達到預期的止水效果，以保障污水廠的安全穩定的運行。

關鍵詞：支護體系;止水施工;沉井;污水管道

1 工程概況

汾東污水處理廠建設地點，位于太原市南部區域，汾河以東，太榆退水渠東南方，瀟河北部，太中銀鐵路線西方，東里解村南部，洛陽村東部。設計總規模為54x10000m3/d，近期規模35x10000m3/d，近期一期規模15x10000m3/d。配套管網一期工程內容包括41.4km管道工程以及1 座總規模是54x10000m3/d污水提升泵站。污水提升泵站分期建設，近期一期土建規模是35x10000m3/d，近期一期水泵設備安裝規模是15x10000m3/d，預留未來較長時間用地。該泵站擬選址位于太茅西路和十四號線交叉口東南方向，孫家寨村西側，占地面積約1.01 公頃。

本標段為規劃太茅路南延（208國道—西南環鐵路），樁號為K1+320～K4+251（P3-21～P3-51），設計污水管主線管徑D3000mm，長，2931m，設計坡度0.7‰，支線管徑D1000，長約283m，管底埋深6.5～10.8m，平均埋深7m。采用頂進法施工。沉井工作井16座，沉井接收井29座。

2 地質分析

本工程在勘探深度界限內場地是第四紀全新粉土、粉質黏土和砂類土構成。場地靜態地下水位埋深保持在2.30～4.95m間，標高保持在765.57～770.01m間。這一場地地下水包含潛水、微承壓水兩種。潛水層為2-1 層粉土、3-2 層粉土，主要接受大氣降水與太榆退水渠補給;微承壓水層為2-2 層粉細砂、3-1 層粉細砂以及4-1 層粉細砂，主要接受側向補給。因為勘察時處于豐水期，所以正常狀態下水位會下降50厘米，至于枯水期則是下降1 米?？垢≡O計水位能按實測水位提高1.0m。除此之外，還需要綜合考慮滑坡、泥石流、采空區、地面下沉等不良地質作用以及地質災害。

3 沉井支護止水帷幕樁

3.1 高壓旋噴樁

樁截面Φ700間距500mm，雙管Φ700高壓旋噴樁，42.5#一般硅酸鹽水泥，其每米的用量不能夠低于260kg。主要用于沉井洞口加固及特殊地段的止水帷幕。施工方法及技術措施與施工工藝流程圖如圖1。

（1）測量定位。先選擇液壓錘清理路面砼，然后按照控制樁以及設計圖，精準地放出旋噴樁孔位。

（2）鉆機就位、鉆孔。按照現場放線確定鉆機位置，確保鉆桿頭與孔位中點對齊。另外，確定鉆機位置之后還需要進行水平校準，使其滿足垂直度要求。在進行校準時，鉆桿軸線應當和鉆孔中點保持垂直，誤差維持在1%之內。同時可以選擇垂球這一工具，如果鉆機確實不垂直，那么可以在機座下方增加一層薄木塊。鉆機垂直達到要求即可鉆孔，孔洞直徑是φ125mm。在鉆孔時，水平方向的誤差保持在50毫米以內，選擇原土造漿護壁。

（3）插管、試噴。鉆孔完畢，向孔中插進旋噴管，此時可以嘗試注漿。注漿材料包括普硅32.5R水泥，水灰兩者的比重維持在0.8到1.0之間，具體可以參考高壓旋噴樁施工技術參數表。

（4）高壓旋噴注。正式施工之前提前預備排漿溝、泥漿池，在施工時產生的冒漿液可以引導至泥漿池，待到其沉淀固結之后統一運送到現場之外保存或處理;旋噴之前查看高壓設施、管路系統，無論是壓力，還是流量均達到設計標準。注漿管、噴嘴中不能夠存在雜質。注漿管接頭密封圈保持最佳狀態;做好記錄工作，具體記錄真實的孔位、孔深、孔中障礙物、注漿規模等相關信息。

注漿管插進土壤內，噴嘴滿足要求標高時，就能夠依照施工參數噴射注入泥漿。待到噴射壓力達標之后才可以慢慢增加注漿管數量，從下到上旋噴注入泥漿;在旋噴過程中，首先需要噴射泥漿，接著再旋轉、提高，避免漿管斷裂;調配水泥漿過程中，水、灰比重需要達到標準，不可私自變更。噴射時需要采取措施避免水泥漿沉淀，進而導致濃度下降。投入原材料之后，攪拌時間必須大于3 分鐘，壓漿之前才可以把漿液裝進集料斗內，水泥漿應隨拌隨用。

注漿時若是存在突然降低、提升抑或是大規模冒漿等現象，需要找到原因所在，還必須制定解決對策。在注漿時供漿、供氣中斷，第一時間把噴管降低到停供點下方30厘米處，供漿、供氣繼續后才可以提高。待噴灌提高到設計樁下端1 米處時，減緩提高速度一直到設計高程。噴射完成之后，應當把冒出漿液倒灌進孔中，不再下沉結束。

（5）廢棄漿液處理。注漿過程中會生產一系列廢棄漿液，會弄臟施工現場，也會阻止施工進程，所以需要提前設置泥漿池，把廢棄的漿液排放到泥漿池內，等到起凝結之后運送到場外解決。

（6）沖洗機具。灌注泥漿結束之后，以最快的速度把注漿管拔出，把其與注漿泵清理干凈，避免漿液凝固進而堵塞。值得注意的是，若是停工不低于3 小時，同樣需要把漿管、注漿泵清理干凈。

3.2 三軸帷幕水泥攪拌樁

主要用于沉井施工的支護止水帷幕。直徑Φ800間距600mm，套接一孔施工，42.5#一般硅酸鹽水泥，其每平方米的用量大于或等于350kg。

（1）試成樁。施工過程中，首批樁應當是試樁，數量不得低于3 根，由設計工作者前去施工現場，在監理工作者監督下施工，具體監督內容包含：水泥投放規模、漿液水和灰的比重、漿液泵送時長、攪拌下沉現象、提高時長、樁長、垂直度控制方式。經過試樁明確注漿規模維持在ф800@600截字體每米漿量等設計參數。

（2）施工“套打”順序。施工過程中選擇套接一孔搭接對策?！疤卓住狈椒ò瑑深?，分別為“跳槽雙孔全套復攪式”以及“單側擠壓式”。本工程中選擇跳槽式雙孔全套打復攪式這一方法施工，在圍護墻轉角、不連續施工狀態下采用單側擠壓式連接方式。如圖2。

（3）樁機就位。樁機擺放到確定位置，移動之前看清四個方向的狀況，若是存在障礙物，則需要第一時間清理，待到移動完還需要檢驗定位狀況，若是不準確則需要校正。樁機需要保持平穩、平正，可以利用其自身水準器來展開調節，另外還可以頻頻使用全站儀校準，把相關資訊第一時間傳達給機長，便于保持樁機垂直符合要求。立柱導向架的垂直度小于0.004。即使三軸水泥攪拌樁樁位確定，依然需要再次審核，誤差范圍在20毫米左右。

（4）攪拌速度及注漿控制。三軸水泥攪拌樁無論是下沉還是上升，均需要灌注一定數量的水泥漿，另外還需要保持相應的速度。按照設計標準，參照相關技術資料內容，下沉速度每分鐘維持在50厘米到1 米間，上升速度則為每分鐘1 米到2 米間，樁底還需要繼續攪拌并就成樁進行記錄。下沉注漿量為60%到70%，上升注漿量為30%到40%。

（5）制備水泥漿液及注漿。水泥應選擇罐裝，利用計算機實現拌漿自動化。水泥漿液中水、灰比重是1.5到2.0，水泥用量是370kg/m3，按照每鉆加固土體方量計算拌漿、注漿規模，注漿壓力保持在0.8Mpa到1.0Mpa。若是周邊存在包含對象，則下沉速度每分鐘保持在0.5米到0.8米，上升速度每分鐘保持在1 米以內，噴漿壓力不能高于0.8Mpa。鉆進攪拌過程中，下沉注漿量為60%到70%，上升注漿量為30%到40%。

3.3 沉井易滲漏部位的質量控制要點

（1）沉井支模的對拉螺栓。查看螺栓止水片是不是達到標準，焊縫焊接水平，螺栓孔是不是選擇高標號砂漿堵塞。

（2）沉井分節間的施工縫處理。依照要求提前留出凸縫，待到鑿除疏松之后才可以澆筑混凝土，在對接縫展開防水施工之前需要清理干凈、潤濕接漿、振搗密實。

（3）預留孔、洞二次灌混凝土。在灌注孔、洞之前需要鑿除毛刺并進行清理，對其進行加固、潤濕處理，選擇更高一級別的混凝土標號澆筑，經過一次次的振搗確保其更加密實。

（4）封底與井壁接觸處。在下沉沉井之前需要鑿除底板、井壁相連接處凹凸不平的地方，在澆筑混凝土之前需要進行清理、潤濕、接漿工作。

（5）沉井制作的混凝土質量。在澆筑混凝土時一定要做好分層工作并搗實，掌控好混凝土初次凝結時間，不可保留垂直施工縫。嚴格按規范要求進行養護。

結語

綜上所述，污水管道沉井支護體系止水施工難點在于沉井支護止水帷幕樁，其主要包括高壓旋噴樁以及三軸帷幕水泥攪拌樁。高壓旋噴樁在施工時鉆機鉆孔、插管與試噴、高壓旋噴注漿、廢棄漿液處理等每一道工序、每一個細節都要一絲不茍;對于三軸帷幕水泥攪拌樁來說，在施工過程中的施工“套打”順序、攪拌速度及注漿控制等環節質量保證的重點。另外，沉井易滲漏部位的質量控制要點包括沉井支模的對拉螺栓、沉井分節間的施工縫、預留孔洞二次灌混凝土、封底與井壁接觸處等。只有熟悉并掌握污水管道沉井支護體系止水施工難點，在滿足施工要求的前提下完成施工，以降低施工的難度，保證施工質量。

參考文獻

[1]霍國友，謝力.頂管技術在市政截污管道施工中的實踐經驗[J].中國給水排水，2009，25（6）：95-97.[2]蘇衛勇.止水與防滲漏技術在頂管工程施工中的應用[J].中國建筑防水，2011（9）：26-28.