上海水务建设工程有限公司
摘要：城市综合发展过程中，污水管道是其中不可获取的关键部分。为了实现新管道、旧管道之间的衔接，需要利用骑马井进行连通。对此，本文将结合工程案例，阐述污水管道骑马井施工方式的准备内容，同时对其具体的施工方式进行探究，以期为相关人员提供借鉴，保证施工方式的科学性。
关键词：污水管道；骑马井；施工要点；施工方式
前言：
在城市规模不断扩大的背景下，诸多城市中污水管道的排水效果不能满足生产生活需求，其中存在的问题日益显现。为了解决这一问题，应该实现对污水管道的改造，实现新旧管道之间协同原作。因此，必须重视骑马井的设计与施工，使其发挥自身的作用与价值，为污水管道的改造提供便利，强化城市污水管道的整体效果。
一、工程概況
X工程为虹梅南路高架合流污水改排工程W2标。在施工现场，受场地环境因素的影响，若采用三轴搅拌桩机完成项目施工，将会面临较大的难度。同时，三轴搅拌桩机的运行需要较大电量支撑，而X工程的现场的供电设计，并不能满足该设备的需求。另外，运用三轴搅拌桩进行施工，整体的效率较低，无法实现对工期的结合控制。因此，为了避免出现以上，X工程将沉井法施工应用在其中，代替项目W2-W-14顶管工作井围护结构技术方式，实现施工难点的控制。
二、污水管道骑马井施工方式的准备
（一）确定沉井规模
在X工程项目中，沉井的结构为混凝土钢筋矩形结构。其中，顶管工作井的尺寸参数为8500mm*5500mm，井壁的具体厚度为0.40m。根据施工图纸内衬高高度的要求，X工程中骑马井刃脚底标高，等于围护井底板底标高的-1.10m，即实际高度为9.910m。另外，沉井底部的具体构造为：首先为300厚砾石砂垫层，然后为100厚C15素混凝土垫层，最后是400厚C30底板混凝土。
（二）准备所需材料
X工程项目的骑马井施工中，需要使用以下材料：
（1）混凝土。其中主体结构需要使用强度为C35的混凝土，抗渗等级为S6。另外，素混凝土的强度为C15.
（2）钢材。使用型号为HPB300级的热轧钢筋，强度值为270N/mm2，确保质量满足工程要求，该型号的工程使用φ表示。另外，使用δ表示型号为HPB400的热扎钢筋，强度不少于保证值的95%。工程中的受力预埋件应该使用冷加工钢筋。
（3）焊条。本工程项目中，HPB300级的热轧钢筋需要使用E43焊条进行焊接；HPB400的热扎钢筋则应该采用E55焊条完成焊接[1]。
（4）水泥。为保工程项目质量，应该采用4.25以上的硅酸盐水泥，同时保证抗渗效果符合工程需求。配置过程中，水灰比应小于0.5，确保水泥的用量在320kg/m3至350kg/m3之间。同时，水泥中最大氯离子的含量为0.1%，而最大碳含量为3kg/m3。
三、污水管道骑马井施工方式的应用
（一）深井布设
依据技术参完成计算可以发现，需要在深井的四周设置深度为15m的4口井，其有效降水面积应达到300㎡，深度在12m左右。基于此，能够确保降水效果达到排水井施工的具体要求。对于深井布设的具体方式来说，主要技术方式包含以下几方面：（1）距离井壁4米左右的位置，设置4口深井，每口深井之间的距离在18m至20m之间。同时，每口深井的降水范围应为沉井的1/4。（2）使用WK-1000旋挖钻机干进行深井挖设，并进行清水护壁。深井中井管的直径等于273mm、成孔直径等于700mm，并使用瓜子片与粗砂作为深井滤料。滤料围填过程需保证四周的均匀性，避免下料过快的现象。（3）根据沉井区域、深井的含水量，应该在井底设置长度为4m的滤管，便于实现抽取地下水的工作。（4）每一深井中需要设置JC100-110深井水泵，其运行状态下应保证排量等于10t/h，扬程等于38m。在井口、电机座的连接处使用橡皮处理，避免出现漏气的现象。同时，深井泵、真空泵以每2口为一组进行连接，提高集水的速度，并强化降水的效果。
（二）地基加固
为了保证骑马井施工顺利推进，必须重视地基的稳定性。因此，施工人员应该采用压密注浆的方式，对地基进行的加固处理。（1）确定地基加固的流程，即钻孔、下管（注浆管、套管）、填砂、拔出套管、封口、一边注浆一边拔出注浆管、封孔。（2）在注浆之前，需要采用试验的方式确定相关参数，如注浆压力、注浆孔距、注浆段长度等。如果地质条件一般，注浆段的长度应控制在5m至6m之间；注浆孔距应小于1m；注浆压力应在0.3MPa至1.0MPa之间。（3）注浆的方式为：在加固地基中，根据规定确定钻孔的深度，随后将直径在38mm至50mm之间的注浆射管插入孔内，并在射管外部设置套管。注浆期间将套管拔出，通过的射管、压降泵在土地中注浆。为避免出现固管问题，应先使用稀浆浇灌，再逐渐变为浓浆，并设置合理的间隙完成注浆工作。（4）注浆的充填率必须符合X工程中骑马井的要求，包括土地孔隙率、注浆流量、加固深度、强度指标、渗透系数等。（5）注浆加固土具有明显的离散性，需要运用静力触探法对质量进行检验[2]。
（三）刃脚支设
在沉井下部设置刃脚，应该根据沉井的重量、施工荷载和地基承载力等因素，确定具体支设的方式。通常情况下，刃脚支设的方式分析土模法、砖砌垫座法、垫架法等。依据X工程项目的实际情况，骑马井中刃脚的支设方式应该采用垫架法的技术形式。具体来说，垫架的具体作用是以均匀传递的方式，将上部沉井重量转移至沉井的地基。基于此，在沉井的制作过程中，便不会产生不均匀的或者较大的沉降问题，可以有效避免刃脚、井身产生破坏性裂缝问题。同时，还能够有效提高井身的垂直程度，增强整体的稳定性。需要注意的是，如果采用垫架法完成刃脚支设，应该先在刃脚拟支设的位置处浇筑素砼垫层，然后再铺设砂垫层，避免出现沉降等不良现象。
（四）模板施工
骑马井施工全过程中，模板施工是重要的内容之一，影响着后续建设的质量。因此，需要细化模板施工的环节：（1）模板选型。井壁的内模板用全部使用定型钢模板，为便于施工需采用散装散拆的方式，其中，刃脚部分可以使用非定型模板进行支设、拼接。使用8号轻型钢槽设计围檩，依据弧度要求进行分段定制。竖向龙骨需要使用型号为φ48×3.5钢管进行设计。最后，运用拉螺栓、钩头螺栓、L形插销、U形卡等连接件，实现模板之间的连接。（2）尺寸保证。定型模板必须保证尺寸的精准性，边口整齐、表面没有凹凸，同时连接件具有较强的牢固性、拼接缝隙具有较高的紧密程度。模板的安装应自下而上进行，避免出现歪斜等问题。（3）侧模安装。在安装之前，需要结合弹线的具体位置，使用φ14的短钢筋将主筋焊牢，同时将其作为截面尺寸的基准。在完成一片侧模的安装以后，必须先对其进行临时支护，然后再对另一侧模进行安装，提高整体结构的稳定性。（4）沉井的整体高度相对较高，浇筑混凝土期间会对侧模产生较大的压力。为了避免发生爆模、涨模的现象，需使用φ16的拉对螺栓对内外模板进行禁固，确保混凝土浇筑可以顺利进行[3]。
（五）混凝土施工
混凝土施工过程中，应该运用汽车泵直接布料入模的施工方式。实际上，沉井混凝土浇筑期间不能间断，避免发生施工缝而影响整体的稳定性。同时，为了确保工程整体的质量，需要采用分层浇筑的方式，每层混凝土的厚度在300mm至500mm之间。为了提高混凝土的密实性，必须使用插入式振动棒，并践行“快拔满插”的原则，消除两层之间存在的缝隙，确保振捣工作在下层混凝土初凝之前完成。混凝土浇筑过程中，振动棒的插入点应该均匀设置，避免发生漏振的现象。通常情况下，每个振动棒的振捣时间在15s至30s之间，必要时需在20min至30min以后进行复振。完成浇筑的12h以后，及时对混凝土进行养护。X工程项目中运用浇水的方式完成养护，确保混凝土整体的效果。
（六）沉井下沉
完成沉井制作后并在混凝土的强度达到标准以后，可以将刃脚拆除并进行沉井工作。首先，需要实施井内挖土，并将土方及时运出，避免因为堆放而影响沉井的稳定性。其次，在下沉环节中，需要专业人员对其进行观察、测量，每4h至少观察1次沉降效果，对获取的数据信息予以详细记录，便于后续进行分析、管理。如果在沉降过程中发生异常现象，必须第一时间进行处理。例如：下沉期间出现压力过大现象，施工人员则应该第一时间将减阻措施应用在其中，保证沉井下沉的连续性；如果下沉的速度过快，需要多留井壁周边的土，保证止沉措施的合理性。当沉井下将5m以后，应该着重关注沉井的垂直度、水平度，使其可以下沉到位。
（七）井内挖土与吊运
本工程项目中，沉井内土方的挖设采用人工、机械相互配合的方式。基于虹梅南路高架合流污水改排工程W2标的特点，需要将W-1001履带式起重机（中5t）设置在沉井口边，主要负责挖掘沉井中中间部位的土方，同时将土方以吊运的方式装车、运出。另外，井内靠近周边的土方应该采用人工的方式进行挖设。基于此能够对每层开挖的厚度进行合理控制，避免出现超挖或者欠挖的现象。如果沉井中土体相对干燥，可以使用小型液压反铲挖掘机予以配合。基于此，可以在井内采用机械方式进行挖设，在提高工作效率的同时还能够有效减少工作量。井内土方挖运过程中，应该采用人机同时作业的方式。对此，为了保证项目施工可以顺利进行，必须在施工前对全体施工人员、技术人员等进行安全教育培训，使其掌握施工规范与要求等，强化其安全意识、规范操作意识等。在这一基础上，能够有效避免施工事故出现，构建一个安全、和谐的工作环境，为骑马井施工的顺利推进提供基本保障。
（八）沉井封底施工
在沉井下降至既定标高10cm时，应该立即停止土方挖设工作，充分利用沉井的自重下沉至指定位置。然后，2d至3d后基本沉降稳定，如果在8d内沉井的沉降范围小于10mm，则可以及时进行封底工作。就沉井封底的施工技术来说，主要包含以下几方面：
（1）修整井底使其呈现出锅底形状，然后从刃脚开始向中心挖设，构建一个放射形状的水沟，并使用鹅卵石填充，最终形成暗沟。另外，在中间的位置设置1m至2m的集水井，使用提水泵将水排出，将地下水位控制在基地面以下0.5m左右。
（2）封底的材料包含三种，即400厚C30混凝土底板、100厚C15素混凝土、300厚砾石砂。其中，刃脚下的封底必须保证密实性，重视对混凝土垫层的振捣，提高沉水井整体的稳定性。
（3）当垫层的混凝土强度达到50%以后，则可以实现底板钢筋的绑扎，并依据既定要求将钢筋伸入到刃脚的钢槽之中。其中，施工人员应保证新老混凝土连接面的整洁性。
（4）浇筑底板混凝土的过程中，需要采用分层且不间断的技术进行，从四周向中间推进。为了保证骑马井施工的质量，每一层混凝土的厚度在30cm至50cm之间，一边浇筑一边使用振捣棒将其振捣密实，避免因为气泡的存在而影响整体强度。
（5）完成底板浇筑以后，施工人员应及时对其进行自然养护。养护过程中，需要通过设置的集水井完成排水工作。当底板混凝土的整体强度达到70%后，施工人员需要进行抗浮验算，在满足既定要求要求以后封堵集水井。其中，封堵集水井的技术方式为：抽干井内所有的水，并使用干硬性的混凝土填充套管，然后对混凝土进行振捣。最后，采用电焊的方式进行封闭，或者使用法兰盘拧紧螺栓，并使用混凝土填充、捣平。
（九）安全施工措施
在骑马井施工中，需要在井底开展部分工作，因此必须采取相应的安全施工措施，保证工作的安全性。为了实现安全施工的目标，可以将以下措施应用在具体工作中：
（1）施工中严格按照国家要求编制施工流程，充分做好技术交底工作、安全教育工作。工程施工期间，管理人员应重点检查关键环节、部位，及时排除事故隐患、不安全因素等。
（2）重视地质勘查工作，掌握骑马井施工区域的水位情况、地质情况等。如果发现其中存在不良因素，必须结合实际制定技术方案，避免在下沉期间出现安全问题。
（3）开挖土方环节中、拆除沉井垫架环节中，必须采用针对性的安全措施，控制刃脚处破土、挖土的速度，避免倾斜、下沉增加施工风险，威胁施工人员的安全。
（4）重视沉井过程中的降水工作、排水工作，同时在恰当的位置设置电源，避免在施工中出现流砂、涌泥、涌水等问题，维护施工人员的安全。
（5）在沉井口的位置处安置防护栏杆，防止施工中出现坠物而威胁施工人员的安全。施工中，所有人员必须佩戴防护服，如安全帽、胶鞋等，做好基础安全工作。
结语：
综上所述，骑马井是城市污水管道改造、扩建的重要内容，必须结合实际情况完成项目的设计、施工。在这一基础上，可以有效提高施工方案的科学性，为实际施工提供合理的指导。为了充分发挥骑马井的作用，设计与施工人员需要充分考虑多方面因素，践行政府部门对施工的要求，基于试验与调查的方式选择最恰当的施工技术、施工方法，增强工程整体的经济效益、社会效益。
参考文献：
[1]孔炜.近泵站高水位急流通水大口径混凝土管内衬双胀环修复技术应用研究[J].城市道桥与防洪，2018（06）：189-193+378.
[2]顾杨.大口径排水管道顶管施工地下T型对接关键技术研究[J].特种结构，2013，30（04）：83-87.
[3]杨振兴.谈骑马井（污水管道改型检查井）施工方法[J].企业科技与发展，2013（10）：82-84.