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中图分类号:U664.9文献标识码: A
一、工程概况
津南污水处理厂位于津南区大孙庄,距北侧大沽排水河约4公里,近期工程占地38.92公顷。建设规模为55万立方米/日,远期规划处理规模为110万立方米/日。出水水质为一级A标准。处理工艺为改进多级厌氧消化/好氧生物处理+高效沉淀+深床过滤组合工艺,采用紫外工艺消毒。
粗格栅间及进水泵房平面为梯形,尺寸35.5米*26.26米,平面尺寸大,属于大型泵房。从地质报告39-39剖面上看,土层分布较均匀,土质为粉土、粉质粘土,承载力较高,地下水为地表下0.2m,埋置较浅。由于粗格栅间及进水泵房埋深较大,粗格栅间埋深10.55米,进水泵房埋深12.1m。
图1 平面图 图2 剖面图
二、施工方案介紹
工程前期,项目部管理人员对支护开挖与沉井两种施工方法产生了分歧,一部分人支持支护开挖中较成熟经济的SMW工法桩施工方法,另一部分支持沉井制作下沉施工方法。首先简要介绍一下两种工艺。
1、SMW 工法桩支护
SMW 工法亦称劲性水泥土搅拌桩法,即在水泥土桩内插入 H 型钢等,将承受荷载与防渗挡水结合起来,使之成为同时具有受力与抗渗两种功能的支护结构的围护墙。它以多轴型钻掘搅拌机在现场向一定深度进行钻掘,同时在钻头处喷出水泥系强化剂而与地基土反复混合搅拌,在各施工单元之间则采取重叠搭接施工,然后在水泥土混合体未结硬前插入 H 型钢或钢板作为其应力补强材,至水泥结硬,便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。
SMW 支护结构的支护特点主要为:施工时基本无噪音,对周围环境影响小;结构强度可靠,凡是适合应用水泥土搅拌桩的场合都可使用,特别适合于以粘土和粉细砂为主的松软地层;挡水防渗性能好,不必另设挡水帷幕;可以配合多道支撑应用于较深的基坑;此工法在一定条件下可代替作为地下围护的地下连续墙,在费用上如果能够采取一定施工措施成功回收 H 型钢等受拉材料;则大大低于地下连续墙,经济效益较好。
2、沉井制作下沉
沉井是一种在地面上制作、通过取除井内土体的方法使之沉到地下某一深度的井体结构。利用沉井作为挡土的支护结构,可以建造各种类型或各种用途的地下工程构筑物。沉井施工方法是修筑地下构筑物或深基础工程特殊而重要的施工方法,而沉井结构则是与这种施工方法相适应的工程结构。
沉井作为建造地下工程构筑物或深基础的一种方法,与其他方法相比,具有十分明显的特点:
沉井不但可以作为地下结构的外壳部分,而且在挖土下沉的过程中可作开挖支护。与设支护的开挖方法相比,省去了开挖支护的费用。
在地下水丰富的地区,开挖方法的降水措施是必不可少的。这一措施需花费大量的人力和物力,而沉井施工方法则可以采用水下挖土及水下封底等技术而节省了降水或排水的费用。
新建构筑物附近存在已有建筑物,开挖施工可能对已有建筑物产生不利影响,应考虑使用沉井。
三、方案比选
两种施工方法各有利弊,为此项目部重点对上述两种施工方法从质量、工期、造价等方面进行了对比,从而选择适合本工程的最优方案。
1、质量控制比较
该构筑物平面形状为梯形,属于偏心结构,
2、工期比较
3、造价比较
三、总结
沉井及SMW工法桩施工方案均为成熟的施工工艺,均可在本工程中应用。结合现场实际情况及施工周期等因素综合考虑,结构主体施工跨越冬季,明开槽工艺在冬季砼浇筑、保温养护及安全施工措施的控制上优于沉井工艺,项目部最终达成一致意见采用了SMW工法桩施工方法。
一、工程概况
津南污水处理厂位于津南区大孙庄,距北侧大沽排水河约4公里,近期工程占地38.92公顷。建设规模为55万立方米/日,远期规划处理规模为110万立方米/日。出水水质为一级A标准。处理工艺为改进多级厌氧消化/好氧生物处理+高效沉淀+深床过滤组合工艺,采用紫外工艺消毒。
粗格栅间及进水泵房平面为梯形,尺寸35.5米*26.26米,平面尺寸大,属于大型泵房。从地质报告39-39剖面上看,土层分布较均匀,土质为粉土、粉质粘土,承载力较高,地下水为地表下0.2m,埋置较浅。由于粗格栅间及进水泵房埋深较大,粗格栅间埋深10.55米,进水泵房埋深12.1m。
图1 平面图 图2 剖面图
二、施工方案介紹
工程前期,项目部管理人员对支护开挖与沉井两种施工方法产生了分歧,一部分人支持支护开挖中较成熟经济的SMW工法桩施工方法,另一部分支持沉井制作下沉施工方法。首先简要介绍一下两种工艺。
1、SMW 工法桩支护
SMW 工法亦称劲性水泥土搅拌桩法,即在水泥土桩内插入 H 型钢等,将承受荷载与防渗挡水结合起来,使之成为同时具有受力与抗渗两种功能的支护结构的围护墙。它以多轴型钻掘搅拌机在现场向一定深度进行钻掘,同时在钻头处喷出水泥系强化剂而与地基土反复混合搅拌,在各施工单元之间则采取重叠搭接施工,然后在水泥土混合体未结硬前插入 H 型钢或钢板作为其应力补强材,至水泥结硬,便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。
SMW 支护结构的支护特点主要为:施工时基本无噪音,对周围环境影响小;结构强度可靠,凡是适合应用水泥土搅拌桩的场合都可使用,特别适合于以粘土和粉细砂为主的松软地层;挡水防渗性能好,不必另设挡水帷幕;可以配合多道支撑应用于较深的基坑;此工法在一定条件下可代替作为地下围护的地下连续墙,在费用上如果能够采取一定施工措施成功回收 H 型钢等受拉材料;则大大低于地下连续墙,经济效益较好。
2、沉井制作下沉
沉井是一种在地面上制作、通过取除井内土体的方法使之沉到地下某一深度的井体结构。利用沉井作为挡土的支护结构,可以建造各种类型或各种用途的地下工程构筑物。沉井施工方法是修筑地下构筑物或深基础工程特殊而重要的施工方法,而沉井结构则是与这种施工方法相适应的工程结构。
沉井作为建造地下工程构筑物或深基础的一种方法,与其他方法相比,具有十分明显的特点:
沉井不但可以作为地下结构的外壳部分,而且在挖土下沉的过程中可作开挖支护。与设支护的开挖方法相比,省去了开挖支护的费用。
在地下水丰富的地区,开挖方法的降水措施是必不可少的。这一措施需花费大量的人力和物力,而沉井施工方法则可以采用水下挖土及水下封底等技术而节省了降水或排水的费用。
新建构筑物附近存在已有建筑物,开挖施工可能对已有建筑物产生不利影响,应考虑使用沉井。
三、方案比选
两种施工方法各有利弊,为此项目部重点对上述两种施工方法从质量、工期、造价等方面进行了对比,从而选择适合本工程的最优方案。
1、质量控制比较
该构筑物平面形状为梯形,属于偏心结构,
2、工期比较
3、造价比较
三、总结
沉井及SMW工法桩施工方案均为成熟的施工工艺,均可在本工程中应用。结合现场实际情况及施工周期等因素综合考虑,结构主体施工跨越冬季,明开槽工艺在冬季砼浇筑、保温养护及安全施工措施的控制上优于沉井工艺,项目部最终达成一致意见采用了SMW工法桩施工方法。