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摘要:近年，圆形井结构在钢铁行业应用越来越广泛。特别是热轧及炼钢连铸项目中的水处理工程（旋流、沉淀池），其施工技术含量高、风险大。 在此结合施工实际情况，对圆形井结构施工技术进行简单总结。
关键词：圆形井 结构 施工
Abstract: in recent years, the steel industry structure in the round well used more widely. Especially hot rolling and steelmaking and continuous casting of the project of water treatment engineering (vortex, sediment basins), its construction technology content high, the risk is big. Combined with the actual situation in the construction, construction technology of circular well structures simply summarized.
Keywords: circular well structure construction
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
1、工程简述
1.1 工艺概况
热轧、连铸工程中水处理系统均有漩流池，它处于整个水处理系统的中间环节，其上端通过厂外冲渣沟与轧线高压水除磷冲渣沟相连接，下端为平流池（二次沉淀池）。旋流池一般为圆筒结构；其埋深范围－28～－35m。筒外壁一般为地下连续墙围护结构和内衬相结合的整体复合墙体；筒内结构由上层顶板、中部一层泵站平台、一道吸水槽（稳流板）及托梁、底板加倒台体、内筒及池内冲渣沟等组成。
地下连续墙顶部设置冠梁，冠梁将内衬墙与地下连续墙连成一体，从而形成复合受力结构。该结构既是漩流池使用阶段的重要组成部分，同时也是整个漩流池基坑施工阶段的基坑支护结构。
1.2工程特点及难点
圆形井施工结构具有以下特点及难点：
①、上部回填土及淤泥质软土自身稳定性差，是典型的饱和软弱地基土，具有高含水量、高灵敏度、高压缩性及大孔隙比的特点，是场区内强度及工程性能最差的土层，并具有触变和蠕变等不良特性，抗扰动性差，地下墙施工时槽壁容易坍塌，施工前应对槽壁土体进行加固。
②、地下水丰富，分地表水与承压水，地表水影响地下墙成槽施工质量及安全；预降承压水水头为基坑开挖的关键控制工序，水头控制能否达到设计要求是工程的关键。
③、地下连续墙形成的工程实体平面为多幅折线型槽段组成的正多边形（近似圆），而按照漩流池总体设计及施工工艺要求，对地下墙平面定位及成墙垂直度要求非常高，设计要求成槽垂直度应小于1/500，墙体中心线平面径向误差为±20mm。地下墙成槽深度大多在-50m以上，且为“二合一”墙，因此，对接头的防水、墙面平整度以及垂直度要求较高，施工时间长，施工难度和风险大。
2、总体施工方案
2.1设计及施工方案特点
根据旋流池圆形结构特点、地质情况、施工条件及早期各种相关经验，旋流池总的设计及施工方案为：利用漩流池自身结构的圆拱效应，在圆形地下墙围护结构支撑及减压降水条件下，采取内衬自上而下分段逆作的施工工艺完成基坑安全开挖及干封底作业，然后顺作内部结构的综合设计及施工方案。
方案中，较好的利用了旋流池圆形结构特点，结合正多边形厚壁地下墙强度和刚度较大优点，基坑开挖时，采用分段开挖、分段逆作筑钢筋混凝土内衬，使两者有机的结合，在软土侧向压力下连续墙与内衬成为完整的结构体系，不需另加横向支撑，创造了较好的施工作业条件。施工时采用减压降水法，以防止施工过程中因承压水头上扬压力的作用导致上部弱透水层的整体隆起或承压水自身发生管涌或流砂，保持坑底土体稳定。承压水水位降幅小，基坑排水量小，需布置的降水井数量较少，抽水引起地面沉降影响范围和沉降量小，是旋流池等超深基坑控制承压水危害优先选用的降水施工方案。
2.2 施工流程总体安排
根据漩流池工程设计及施工方案特点，其施工分三各阶段进行：围护结构（地下墙）施工阶段；基坑开挖及砼结构施工阶段；设备安装阶段。其前两阶段是旋流池施工的关键阶段，施工工期约需一年左右。其主要施工工序有：地下墙施工；地下墙接缝旋喷处理；承压水减压降水深井施工；基坑分层挖土、内衬逆作施工；底板施工；内部结构施工；设备安装施工；上部渣池、行车等施工。其施工顺序为:
①、施工正多边形的环形地下连续墙；
②、施工降水深井并配合开挖深度逐步降低承压含水层内水压力；
③、施工墙顶圈梁，在地下连续墙内分段开挖土方并逐段逆作构筑内衬；
④、在开挖土方至坑底标高后，浇筑大底板封底，然后由下而上，顺作倒台形混凝土结构和内部平台结构。
3、主要风险预控措施
施工中出现的较大的两个风险为:一是承压水未控制好，基坑产生突涌；二是围护地下墙接缝因夹泥或开叉引起流砂涌泥。
3.1 承压水风险预控措施
基坑因承压水产生突涌是因施工不当破坏了降水井管或前期勘探钻孔将坑内隔水层贯通而引起。 故应重点落实以下几点措施：
①、漩流池减压降水方案制定时，应考虑1～2口备用深井及应急备用电源，管井所用钢管壁厚应不小于6mm厚，并在施工时认真落实，不得存有侥幸心理；
②、降水管井施工及运转期间，基坑周边50～80m范围不得进行群桩打桩及其他基坑非对称开挖作业，以免因管井周边土体位移使井管受压破坏；
③、提前落实基坑范围内前期勘探钻孔的位置、深度等数据，并在基坑开挖前对可能影响减压降水效果的钻孔采用注浆或旋喷进行处理；
④、应配备足够的麻袋及应急回灌水源，万一发生基坑突涌险情，应停止施工作业，并立即加土包等进行堆压，堆压无效时，进行坑内灌水，以平衡水压确保基坑整体安全；
⑤、最后一层土方开挖前，应提前做好底板钢筋加工等结构封底施工准备，开挖到标高后，应浇筑钢筋砼垫层，加快封底施工速度，以降低基底突涌及隆起風险。
3.2 地下墙夹泥、开叉风险预控措施
围护地下墙成槽及混凝土浇灌两大直接影响墙体最终质量的关键工序均在地下泥浆中完成，应在视觉盲区其施工成品质量具有不可预见性，其墙体间的接缝位置往往会因各种原因形成夹泥或开叉质量缺陷，该缺陷严重时会影响整个基坑的安全。针对该缺陷应进行事前预控，并提前准备好应急处理方案和相应物质设备。
4、结束语
近年来，通过沿海软土地区旋流池施工，拥有了一系列新工艺、新技术及相应的施工组织管理办法。为软土地区超深旋流池施工提供了可靠的施工工艺和施工技术理论。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：圆形井 结构 施工
Abstract: in recent years, the steel industry structure in the round well used more widely. Especially hot rolling and steelmaking and continuous casting of the project of water treatment engineering (vortex, sediment basins), its construction technology content high, the risk is big. Combined with the actual situation in the construction, construction technology of circular well structures simply summarized.
Keywords: circular well structure construction
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
1、工程简述
1.1 工艺概况
热轧、连铸工程中水处理系统均有漩流池，它处于整个水处理系统的中间环节，其上端通过厂外冲渣沟与轧线高压水除磷冲渣沟相连接，下端为平流池（二次沉淀池）。旋流池一般为圆筒结构；其埋深范围－28～－35m。筒外壁一般为地下连续墙围护结构和内衬相结合的整体复合墙体；筒内结构由上层顶板、中部一层泵站平台、一道吸水槽（稳流板）及托梁、底板加倒台体、内筒及池内冲渣沟等组成。
地下连续墙顶部设置冠梁，冠梁将内衬墙与地下连续墙连成一体，从而形成复合受力结构。该结构既是漩流池使用阶段的重要组成部分，同时也是整个漩流池基坑施工阶段的基坑支护结构。
1.2工程特点及难点
圆形井施工结构具有以下特点及难点：
①、上部回填土及淤泥质软土自身稳定性差，是典型的饱和软弱地基土，具有高含水量、高灵敏度、高压缩性及大孔隙比的特点，是场区内强度及工程性能最差的土层，并具有触变和蠕变等不良特性，抗扰动性差，地下墙施工时槽壁容易坍塌，施工前应对槽壁土体进行加固。
②、地下水丰富，分地表水与承压水，地表水影响地下墙成槽施工质量及安全；预降承压水水头为基坑开挖的关键控制工序，水头控制能否达到设计要求是工程的关键。
③、地下连续墙形成的工程实体平面为多幅折线型槽段组成的正多边形（近似圆），而按照漩流池总体设计及施工工艺要求，对地下墙平面定位及成墙垂直度要求非常高，设计要求成槽垂直度应小于1/500，墙体中心线平面径向误差为±20mm。地下墙成槽深度大多在-50m以上，且为“二合一”墙，因此，对接头的防水、墙面平整度以及垂直度要求较高，施工时间长，施工难度和风险大。
2、总体施工方案
2.1设计及施工方案特点
根据旋流池圆形结构特点、地质情况、施工条件及早期各种相关经验，旋流池总的设计及施工方案为：利用漩流池自身结构的圆拱效应，在圆形地下墙围护结构支撑及减压降水条件下，采取内衬自上而下分段逆作的施工工艺完成基坑安全开挖及干封底作业，然后顺作内部结构的综合设计及施工方案。
方案中，较好的利用了旋流池圆形结构特点，结合正多边形厚壁地下墙强度和刚度较大优点，基坑开挖时，采用分段开挖、分段逆作筑钢筋混凝土内衬，使两者有机的结合，在软土侧向压力下连续墙与内衬成为完整的结构体系，不需另加横向支撑，创造了较好的施工作业条件。施工时采用减压降水法，以防止施工过程中因承压水头上扬压力的作用导致上部弱透水层的整体隆起或承压水自身发生管涌或流砂，保持坑底土体稳定。承压水水位降幅小，基坑排水量小，需布置的降水井数量较少，抽水引起地面沉降影响范围和沉降量小，是旋流池等超深基坑控制承压水危害优先选用的降水施工方案。
2.2 施工流程总体安排
根据漩流池工程设计及施工方案特点，其施工分三各阶段进行：围护结构（地下墙）施工阶段；基坑开挖及砼结构施工阶段；设备安装阶段。其前两阶段是旋流池施工的关键阶段，施工工期约需一年左右。其主要施工工序有：地下墙施工；地下墙接缝旋喷处理；承压水减压降水深井施工；基坑分层挖土、内衬逆作施工；底板施工；内部结构施工；设备安装施工；上部渣池、行车等施工。其施工顺序为:
①、施工正多边形的环形地下连续墙；
②、施工降水深井并配合开挖深度逐步降低承压含水层内水压力；
③、施工墙顶圈梁，在地下连续墙内分段开挖土方并逐段逆作构筑内衬；
④、在开挖土方至坑底标高后，浇筑大底板封底，然后由下而上，顺作倒台形混凝土结构和内部平台结构。
3、主要风险预控措施
施工中出现的较大的两个风险为:一是承压水未控制好，基坑产生突涌；二是围护地下墙接缝因夹泥或开叉引起流砂涌泥。
3.1 承压水风险预控措施
基坑因承压水产生突涌是因施工不当破坏了降水井管或前期勘探钻孔将坑内隔水层贯通而引起。 故应重点落实以下几点措施：
①、漩流池减压降水方案制定时，应考虑1～2口备用深井及应急备用电源，管井所用钢管壁厚应不小于6mm厚，并在施工时认真落实，不得存有侥幸心理；
②、降水管井施工及运转期间，基坑周边50～80m范围不得进行群桩打桩及其他基坑非对称开挖作业，以免因管井周边土体位移使井管受压破坏；
③、提前落实基坑范围内前期勘探钻孔的位置、深度等数据，并在基坑开挖前对可能影响减压降水效果的钻孔采用注浆或旋喷进行处理；
④、应配备足够的麻袋及应急回灌水源，万一发生基坑突涌险情，应停止施工作业，并立即加土包等进行堆压，堆压无效时，进行坑内灌水，以平衡水压确保基坑整体安全；
⑤、最后一层土方开挖前，应提前做好底板钢筋加工等结构封底施工准备，开挖到标高后，应浇筑钢筋砼垫层，加快封底施工速度，以降低基底突涌及隆起風险。
3.2 地下墙夹泥、开叉风险预控措施
围护地下墙成槽及混凝土浇灌两大直接影响墙体最终质量的关键工序均在地下泥浆中完成，应在视觉盲区其施工成品质量具有不可预见性，其墙体间的接缝位置往往会因各种原因形成夹泥或开叉质量缺陷，该缺陷严重时会影响整个基坑的安全。针对该缺陷应进行事前预控，并提前准备好应急处理方案和相应物质设备。
4、结束语
近年来，通过沿海软土地区旋流池施工，拥有了一系列新工艺、新技术及相应的施工组织管理办法。为软土地区超深旋流池施工提供了可靠的施工工艺和施工技术理论。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。