摘要：在市政污水管道施工中，沉井是一个基础的工作井，为非开挖管道做准备。而部分区段井室结构埋深较深，采用明挖结构不经济、也不安全，多采用沉井结构。施工单位施工的非开挖技术主要包括顶管技术以及定向钻拖拉管技术。在以往的管道施工中，直径在800mm上口径的管道大都采用顶管技术，直径在800mm以内口径的管道大都采用定向钻拖拉管技术。但是定向拖拉管施工很容易导致地面出现塌陷，对施工附近的路面和居民生产生活造成不利影响。结合我公司城阳区白沙河污水管道系统整治工程，基于其地质环境，主要对沉井施工技术进行了详细地研究，并总结了其取得良好的施工效果以及经济效益的经验，以供参考。
关键词：小口径；顶管技术；污水管道
引言
城市生活废水、工业废水等均会对环境产生污染，故城市的污水处理厂有着举足轻重而不可替代的作用和地位。为落实污水处理厂建设的质量问题，必须对污水管道沉井支护体系止水施工质量和难点进行控制。为此，本文以城阳区白沙河污水管道系统整治工程为研究对象，重点阐述了高压旋喷桩、三轴帷幕水泥搅拌桩的施工流程以及在施工过程中应该注意的细节，并提出沉井易渗漏部位的质量控制要点。期望污水管道沉井支护体系达到预期的止水效果，以保障污水厂的安全稳定的运行。
1工程简介
我司管道系统整治工程中，对现状污水管线进行改造、完善。在现有污水管道系统的基础上，接长污水管道至泵站，通过泵站输送污水至污水处理厂，形成完整的污水处理体系。污水管道改造完善工程中，针对其中接入泵站区段进行完善，因接入泵站的底标高在现状地面下８ｍ左右，采用沉井施工技术施工污水井结构。
2污水管道工程小型沉井施工技术
2.1工作井和接收井施工
施工人员通过人工挖孔的方式进行该市政污水管道工作井的施工，将污水管道的沉井作为管道施工的接收井。这种施工方式的难点在于，在不影响管道排水功能的同时，顺利完成管道施工。在具体的施工过程中，施工人员首先将污水井的水封堵抽干，并通过D500mm的纹管完成污水的导流，避免顶管洞口对管道施工造成不利影响。需要注意的是，在开展污水井施工之前，施工单位需要为施工人员做好防护措施，确保污水井内的有毒气体含量满足作业标准，才能够准许施工人员进入到污水井中开展施工。接收井内的导流管道安装完成后，施工人员可以通过金刚钻完成顶管的孔洞的钻取施工，该工程中的顶管规格为D600mm，为后续的顶管施工提供条件。先导孔施工，在进入到接收井之后，施工人员需要使用金刚钻进行顶管孔洞的钻取，其直径在D600mm左右，施工人员需要进行导向钻头的安装，将相关参数标定好，并使用无线导向仪进行引导，利用导向钻头前方的斜长改变钻进的方向以及深度。与此同时，施工人员需要向导向孔中注入适量的泥浆，当导向钻头钻进到接收井的位置时，先导孔施工工序结束。
2.2沉井预制垫层施工
垫层结构采用砂＋砼结构形式，刃脚胎膜采用砖胎膜。（１）砂垫层结构厚度、宽度验算：厚度计算：Ｐ≥Ｇ／（Ｂ＋２ Ｈｓｔａｎα＋２ｈｃ）＋γｓＨｓ（１）在公式（１）中：Ｐ为砂垫层下地基土的承载力（ｋＮ／ｍ２），取８０ｋＰａ；Ｇ为沉井下沉前单位长度的重量（ｋＮ／ｍ），取１０２．２５ｋＮ／ｍ（自重２７４２ｋＮ，周长２４ｍ）；Ｂ为韧脚踏面宽度（用了砖胎膜，宽度取０．６５ｍ）；Ｈｃ为素混凝土承垫层的厚度（ｍ），取０．１ｍ；Ｈｓ为砂垫层的厚度（ｍ）；α为砂垫层的压力扩散角（°），取３０°；γｓ为砂的重度（ｋＮ／ｍ３），一般为１８ｋＮ／ｍ３。最终计算得砂垫层的厚度为ｈｃ＝７５ｃｍ，取砂垫层的厚度为８０ｃｍ。宽度计算：Ｌ≥Ｂ＋２ Ｈｓｔａｎα＋２ｈｃ（２）在公式（２）中：Ｌ为砂垫层宽度（ｍ）；Ｂ为韧脚踏面宽度（用了砖胎膜，宽度取０．６５ｍ）；ｈｃ为混凝土垫的厚度（ｍ），取０．１ｍ；Ｈｓ为砂垫层的高度（ｍ）。
经计算，砂垫层的宽度：Ｌ≥１．８ｍ（２）砼垫层结构厚度、宽度验算：厚度计算：混凝土抗剪强度：τ≥（Ｇ＋Ｇ０）２ｈｃ（３）在公式（３）中：Ｇ为沉井沿单位长度的重量（自重２７４２ｋＮ，周长２４ｍ，Ｇ＝１１４．２５ｋＮ／ｍ）；Ｇ０为施工荷载单位长度的重量（Ｇ＝２ｋＮ／ｍ）；ｈｃ为砼垫层高度。Ｃ１５混凝土抗剪强度τ＝０．９ＭＰａ，经计算ｈｃ＝６．４ｃｍ，取１０ｃｍ。宽度计算：Ｌ≥Ｂ＋２ｈｃ在公式（４）中：Ｂ为韧脚踏面宽度（用了砖胎膜，宽度取０．６５ｍ），其余各符号说明同上。ｈｃ取计算值１０ｃｍ，经计算Ｌ＝８５ｃｍ。考虑到两侧预留施工作业宽度影响，Ｌ值取８５ｃｍ。
2.3沉井易渗漏部位的质量控制要点
（１）沉井支模的对拉螺栓。查看螺栓止水片是不是达到标准，焊缝焊接水平，螺栓孔是不是选择高标号砂浆堵塞。（２）沉井分节间的施工缝处理。依照要求提前留出凸缝，待到凿除疏松之后才可以浇筑混凝土，在对接缝展开防水施工之前需要清理干净、润湿接浆、振捣密实。（３）预留孔、洞二次灌混凝土。在灌注孔、洞之前需要凿除毛刺并进行清理，对其进行加固、润湿处理，选择更高级别的混凝土标号浇筑，经过次次的振捣确保其更加密实。（４）封底与井壁接触处。在下沉沉井之前需要凿除底板、井壁相连接处凹凸不平的地方，在浇筑混凝土之前需要进行清理、润湿、接浆工作。（５）沉井制作的混凝土质量。在浇筑混凝土时定要做好分层工作并捣实，掌控好混凝土初次凝结时间，不可保留垂直施工缝。严格按规范要求进行养护。
2.4小口径顶管技术的应用效果分析
在应用小口径顶管技术进行市政污水管道施工的过程中，沉降问题是难以避免的，施工单位需要定期进行沉降观测。上述在污水管道，施工单位主要开展了水平位移和沉降监测。水平位移主要通过管道走向和工井附近的观测点设置，对沉井和顶管施工过程中产生的土体侧向变形进行测量；沉降监测主要是通过管道走向和沉井附近的观测点设置，对沉井和顶管施工过程中产生的地面隆起或者沉降状况进行测量。在沉井施工中，上述两项观测工作的频率为两天一次；在顶管施工中，上述两项观测工作的频率为一天一次。基于上述观测内容，小口径顶管施工的预警标准为：沉井或者管道部位出现开裂或者为突变现象，如观测点的最大水平位移超过20mm，或者水平位移的变化速度连续三天超过3mm/d，表明小口径顶管施工存在质量问题；沉井或者管道部位出现不均匀沉降问题，且沉降数值超过当地规定的允许沉降差，或者地面裂缝超过10mm，表明小口径顶管施工存在质量问题。该污水管道施工工程中，施工的单位沉降观测的结果满足工程质量标准，能够正常投入使用，保障了该地区的正常污水排放。
2.5沉井封底
在沉井封底过程中，应该采用砼干封底，此小型沉井封底砼数量约２０方。封底前，应先进行连续观测，稳定后方可进行封底施工。封底清基采用人工清理为主，设备配合，需注意的是该过程中严禁超挖。清基后，及时验收基地平面位置、标高、基地地质情况等。封底砼浇筑应连续进行，砼标号与井身结构一致。
结语
在许多市政工程，尤其在砂性地基或淤泥地基建造构造物时，沉井应用比较广泛，具有良好的经济效益，但是沉井施工质量要求高，施工面临问题比较复杂，工序繁多，因此在施工前必须做好结构设计和施工方案设计。通过小型沉井施工工艺的实践验证，此工艺虽比大型沉井施工工艺有所简略，但从工程施工角度来说，已能较好的控制小型沉井施工质量，同时安全性、经济性均有较好的效果。希望此工艺对同类型结构施工能有所借鉴。
参考文献
[1]叶文魁.顶管技术在市政污水管道施工中的应用[J].河南建材，2017（04）：139-140.
[2]高良富.泥水平衡式顶管法在市政污水管道施工中的应用[J].黑龙江科技信息，2017（08）：223.