[发明专利]一种污水井施工的支护结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种污水井施工，特别涉及一种污水井施工的支护结构。

背景技术

污水井深度较深，施工方法一般有沉井法或大开挖法，沉井法一方面施工工期会很长，要待上一节混凝土达到28天龄期后才能进行沉井，另一方面在遇到地质为流沙是时沉井倾斜度难以控制。但是如果采取大开挖法由于深度较深安全度又难以保证安全。可以采用污水井四周冷冻方法形成围护墙，使土弹性模量增大，进而增加冻土墙的强度与稳定性，以抵抗土压力、水压并隔绝地下水与开挖体之间的联系，然后在该封闭冻土墙支护下进行污水井混凝土墙壁的施工。但是冷冻作业时的冻融变化对周边土体会造成较大影响，另外，如何确保冷冻作业时会形成封闭的支护体仍然是工程中的难题。

发明内容

本发明是提供一种污水井施工的支护结构，解决现有技术的问题。

由于沿海地区上面一般有2m左右的硬壳层，可以利用硬壳层的支护作用来减少冻土成本。另外浅层部位冻结效果较差，会影响支护效果，本发明在浅部进行放坡开挖，放坡开挖后插入锚杆以增加支护效果。

放坡高度为1.5～2m，放坡坡度为35°～40°，放坡部位插入锚杆，锚杆角度为30°～35°，放坡表面喷射玻化微珠保温砂浆，玻化微珠保温砂浆厚度为20～30mm。

第一排冷冻管离污水井距离为0.7m～0.9m，间距为0.7～0.8m。冷冻作业后污水井外围会形成冻土墙，为了使冻土墙形成封闭空间，第一排冻土管深度比污水井施工深度要深1～1.5m。

第二排冷冻管间距为0.9～1.0m。第二排冷冻管间距比第一排冷冻管间距大的目的是使冷冻作业时第一排冷冻管附近形成高应力区，第二排冷冻管形成低应力区，从而冷冻作业时，背离污水井方向的土体位移会有一定的减少。第二排冻土管深度比污水井施工深度要深1～1.5m。第一排冷冻管和第二排冷冻管呈梅花形错位布置。测温管位于第一排冷冻管和第二排冷冻管中间，测温管每隔15～20m设置一根，测温管深度为冷冻管的一半。

考虑到冷冻作业时土体会出现膨胀，对冷冻作业范围外的土体产生侧向挤压力，为了避免侧向挤压力对毗邻建筑物或构筑物的影响，离第二排冷冻管6～8m部位设置防挤孔，孔径为300～350mm，深度为12～15m，防挤孔间距为5～7m。

施工步骤包括：

(1)放坡

(2)钻冷冻孔

冷冻孔直径为250～300mm。

(3)注入水玻璃进行底部封水

如果冻土管处于承压水范围，必须要采取止水措施，不然会因承压水影响底部冻土效果。在施工过程中针对承压水采取水玻璃进行底部封水。在冷冻孔内插入注浆管，压力灌注水玻璃进行封水，压力采用2.5MPa。

(4)插入冷冻管

冷冻管在使用前必须对每孔进行打压试漏，试验压力为2.5MPa，稳压30min，压力不变为合格。

(5)下测温管

(6)插入锚杆

(7)挂设钢丝网

放坡表面挂设钢丝网。

(8)喷射玻化微珠保温砂浆

为了减少冻土范围与外部环境的热量交换，在放坡表面喷射玻化微珠保温砂浆。

(9)设置防挤孔。

(10)进行冷冻施工

冷冻施工采用盐水作为冷冻介质。对于淤泥质土，盐水温度采用-24℃～-25℃；对于粘土，盐水温度采用-25℃～-26℃；对于粉质粘土，盐水温度采用-27℃～-28℃。维护冻结期盐水温度采用-18℃～-20℃。

(11)绑扎钢筋

竖筋采用直螺纹钢套筒连接，先清理上下段高预留的钢筋丝头，再安装套筒和竖筋。环筋采用绑扎搭接，搭接长度为40倍钢筋直径，搭接位置要错位布置，每4道环筋范围内，不能在同一截面有两道环筋进行搭接。

(12)支设模板

(13)浇注混凝土

浇筑混凝土后，混凝土可能会产生水化热冻土墙与支护界面处温度较高，可能导致冻土墙边缘的融化。为确保冻土墙的安全，采取以下措施：混凝土中掺入磨细矿渣，使用低发热量的矿渣水泥，在混凝土墙中部布置冷却水管，以降低浇筑混凝土水化热。

由于污水井浇筑高度较高，为了避免混凝土离析，采用底卸式吊桶下料至吊盘，吊盘上设接灰盘，混凝土经由溜槽、下灰管入模板内。下灰管采用耐磨钢丝缠绕塑料管，直径为160mm，每根长度为4～6m。混凝土在接灰盘和溜槽中进行人工二次搅拌，对称入模，每高度为300mm振捣一次，振动棒振动范围为500mm，肉眼观察以混凝土面基本流平、灰浆均匀饱满，没有明显气泡逸出。

(14)脱模