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1、铜南宣高速公路基路工程第十合同标跨皖赣铁路高架桥挖孔桩施工方案编制： 审核： 审批： 中铁二十一局集团铜南宣高速公路路基工程第十标项目经理部二一四年二月十五日目 录一、工程概况1二、主要应用标准和规范1三、施工准备1四、操作工艺4五、质量标准14六、成品保护15七、质量记录15八、安全、环保措施16人工挖孔灌注桩专项施工方案一、工程概况1.1、宣城北互通立交跨皖赣铁路高架桥，中心桩号ZK67+695、YK67+688.5，左线布孔为20+4*30+4*25m，右线布孔为（25+3*30+25）+（3*25+20）m。左线桥长247m，右线桥长237.3m。1.2、桩基直径全为1.8m，其中1#
2、4#桩基为钻孔桩，5#8#桩基为挖孔桩。本场地地层主要由坡积含角砾粉质粘土、残积砂质粘性土、花岗岩组成。二、主要应用标准和规范2.1、中华人民共和国行业标准公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000。2.2、中华人民共和国国家标准环境空气质量标准（GB3095-1996）。2.3、中华人民共和国行业标准公路工程质量检验评定标准（土建工程）（JTGF80/1-2004）2.4、中华人民共和国国家标准爆破安全规程（GB6722-2003）三、施工准备3.1、技术准备3.1.1调查现场及周边地区，对设计提供的地质、水文、气象资料进行复核，复核施工图纸的桩位、高程及桥梁跨径、桥台位置与地形是否一致。
3、选择合理的孔壁支护类型、灌注方法，编制挖孔桩单项施工组织设计，向施工技术人员及班组进行技术交底及安全交底，确保施工质量及人身安全。3.1.2混凝土配合比设计及试验，按照混凝土设计强度要求，分别做水下混凝土及普通混凝土配合比的试验室配合比、施工配合比，以满足挖孔桩不同灌注施工工艺的要求。3.1.3测量放样：测定桩位中心点位、高程水准点后，复核桥梁孔径、桩间距，设置桩位中心护桩，在桩基周围撒出灰线，办理驻地工程师复核、签认手续。3.1.4挖孔桩全面施工前，先做挖孔试桩，桩孔数量不少于2个；对图纸提供的水文、地质情况进行复核，检验选择的施工工艺是否符合相关质量、安全要求，当水文、地质情况有变化，施工
4、过程中存在的问题时，对施工工艺进行修正。3.2机具准备3.2.1挖掘设备：铁锹、镐、钢钎、手持式凿岩机、空压机、风镐。3.2.2 提升设备：慢速卷扬机、提升钢框架、电动葫芦、门式梁架，活底吊桶等。3.2.3运输设备：手推车、小翻斗车、水泵等。3.2.4安全设备：鼓风机、有害气体检测仪、氧气袋，低压、防爆照明灯、活动软梯、安全帽、安全带等。3.2.5护壁设备：模板、支撑架，钢筋混凝土套筒、钢套筒等。3.2.6钢筋加工、安装设备，钢筋笼成型成套设备，电焊机、对焊机、吊车等。3.3材料准备原材料：水泥、石子、砂、钢筋等，由持证材料员和试验人员按规定进行检测，确保原材料的质量符合质量标准要求。3.4作
5、业准备3.4.1完成挖孔试验，确定地质、水文情况，修订完成完善的施工工艺工，施工机具、模板、安全设施齐全，材料准备充分。3.4.2开挖前场地应完成“三通一平”，清除坡面危石、浮土，铲除松软土层并夯实，出渣道路畅通。孔口四周排水系统完善，设置排水沟、集水坑，及时将桩基周围的积水排走，确保场内无积水，必要时要降低地下水位。设置孔口围护栏，搭设孔口的雨篷。临时电力线路按施工组织设计的要求进行布置，通风、安全设施准备就绪。标志牌标记桩号、墩台号、桩基编号、孔口高程，孔深、桩基顶面高程、施工现场负责人及现场技术负责人。3.4.3施工作业人员要求操作工人：应由现场技术人员对操作工人进行培训和施工、安全技术
6、交底，做到熟练掌握井下作业、投料、搅拌、运输、振捣等技术，制定对应的安全紧急救援措施。操作人员保持固定。四、操作工艺4.1施工工艺流程 测量放样及定桩位孔口护圈浇筑开挖第一节桩孔土方桩基中心位置检测放置附加钢筋、支护壁模板浇筑第一节护壁混凝土安装运输架安装电动葫芦（卷扬机）安装活底吊桶照明灯、通风机、水泵等开挖、吊运第二节桩孔土方放置附加钢筋、支护壁模板桩基中心位置检测浇筑第二节护壁混凝土依次往下循环作业开挖扩底部土方检查验收桩孔钢筋笼加工、安装安装混凝土导管浇筑水下混凝土桩基成品检测、验收。4.2操作方法4.2.1测量放样及定桩位测量放样前，对施工图提供的导线点、水准点进行复测，桩位坐标进行
7、复核。测量放样所使用导线点、水准点，必须是经过导线控制测量复测且得到监理工程师批复的导线点、水准点复测成果。必要时要加密控制网，加密点同导线点一起附合测量，附合测量符合规范要求后方可使用。根据批复的附合测量成果，确定桩位中心，以桩位中心为圆心，以桩基半径为半径，画出孔口护圈内径圆周，撒灰线。驻地工程师核查，批准后支模，浇筑或砌筑孔口护圈。桩基开挖前及在开挖过程中要对桩位进行复测。安装钢筋笼前对桩位进行复测，以保证钢筋位置的准确无误，为下一工序正常施工提供良好的施工条件。4.2.2孔口护圈浇筑或砌筑孔口护圈用混凝土浇筑、用砖砌护圈，孔口护圈施工完成后测量孔口护圈顶高程。根据孔口护圈高程及桩底高程
8、确定挖孔深度。孔口护圈高出原地面30cm，以防在施工过程中杂物落入孔中。护圈砌筑完成后复测桩位，在护圈顶面定位十字护桩；在挖孔施工过程中，利用十字护桩检测桩孔中心偏位、桩径、桩孔垂直度等。4.2.3开挖桩孔土方开挖顺序，应视地层松紧、桩孔布置而定。地层紧密、地下水位不大的可同时开挖；渗水量不大的也可同时开挖。但渗水量较大的孔，应超前开挖，集中抽水，以降低其他孔的水位；地下水位较大者宜对角开挖。若桩孔为梅花式布置，宜先开挖中孔。桩孔开挖时，先开挖桩孔中间部分的土方，然后向周边扩挖，控制好桩孔截面尺寸，根据土质的不同，确定开挖节段高度。在土质好的情况下，约1m为宜；当土层坚硬，不致坍陷时可加大到1
9、.5m；当土层松软如细沙土或含水率大的黏土时，开挖节段高度可减少至0.4-0.8m。挖孔直径为：上口直径较桩径大10cm，下口直径较桩径大17cm，成圆台形。挖孔过程中做好原始记录，发现地质情况有变化时，应立即汇报，从施工工艺及安全设施上采取措施。4.2.4桩基中心位置检测每一节段桩孔开挖完成后，检查孔径、垂直度及中心偏位，每一节段挖孔成型后，检查孔位中心是否与桩中心在同一垂直线上，其偏差不大于5cm。每层必须检查其孔位及孔径符合要求后方可支模板，以保证整个桩基的护壁厚度、孔径及垂直度。4.2.5放置附加钢筋、支护壁模板每一节段桩孔开挖完成后，在节与节之间必须安放附加钢筋。护壁模板通过拆上节、
10、支下节的方式重复周转使用。模板采用三块钢筋板拼接而成，模板必须有足够的刚度。模板用木桩加固支撑，其中轴线与桩中心在同一垂直线上，偏差不大于1cm，以保证桩基的垂直度符合规范要求。桩径不小于设计桩径。模板之间用卡具、扣件连接固定，可在多节模板的上、下端各设一道弧形的、用槽钢或角钢做成的内钢圈作为内支撑，以防止模板受力变形。为操作方便，不设水平支撑。模板安装牢固后，检测模板的位置，以保证桩孔的平面位置及其垂直度。4.2.6浇筑第一节段护壁混凝土每挖完一节段后，应立即放置模板，浇筑护壁混凝土，采用人工浇筑、人工振捣，坍落度控制在10cm左右。混凝土护壁要保证混凝土强度及其厚度，根据气候条件，混凝土强
11、度不小于1.2MPa、浇筑24h后方可拆模。4.2.7安装垂直运输架垂直运输架有提升钢框架作为承重结构，配置慢速卷扬机提升；门式工字钢梁架作为承重结构，配置电动葫芦提升及横移。第一节段桩孔浇筑完混凝土后，桩孔旁的钢框架，通过三角架的转动横移。门式工字钢梁架安装在桩孔正上方，通过电动葫芦提升，沿工字钢梁横向移动。此外常用的运输架还有：木塔、钢管吊架、木吊架等，无论哪一种支架形式，必须搭设稳定、牢固。4.2.8安装电动葫芦或卷扬机。在垂直运输架上安装滑轮组和电动葫芦、穿上卷扬机钢丝绳，在适当的位置安装卷扬机，地面运土用手推车或小翻斗车。4.2.9安装活底吊桶、照明、水泵及通风机在安装滑轮组和吊桶时
12、，保持吊桶与孔壁之间留有适当距离，防止施工过程中吊桶碰撞孔壁，发生安全事故。井底照明必须用低压电源(36V)、防破电线、带罩的防水、防爆照明灯。孔口四周设置围护栏。当桩孔深度大于15m时，应进行井下机械通风，加强空气的流动，必要时向井下运输氧气，防止有毒气体对人体的危害。操作时上下人员轮流作业，桩孔上方人员必须密切观测桩孔下人员的情况，互相呼应，以防止安全事故的发生。当地下渗水量不大时，随时随将泥水用吊桶运出，当地下水量较大时，在桩孔底先挖集水坑，用高扬程水泵抽水，边降水边挖土，水泵的规格应按照抽水量选定。地下水位较高时，应先采用统一降水措施，然后再开挖。桩孔口安装水平推移的活动安全盖板，当桩
13、孔内挖孔时，应掩好安全盖板，防止杂物掉下砸伤人。吊运土时，打开安全活动盖板一定面积，留一定宽度作为挖孔人员的安全空间。4.2.10开挖、吊运第二节段桩孔土方。从第二节段开始，利用提升设备运土，桩孔内操作人员必须戴安全帽，地面人员应系好安全带。当吊桶在桩孔上方1.0m时，横移或转动，使吊桶离开桩孔上方，吊桶在小推车内卸土，用小推车运至孔口以外3m，平整现场后存放，然后统一弃土。若在孔口上方卸土石，吊桶在桩孔上方1.0m时，推动活动安全盖板，掩蔽孔口，防止卸渣土、石块等坠落孔内。卸土后，再打开活动盖板，下放吊桶继续装土。桩孔挖至规定的深度，用杆孔规检查孔的直径及井壁圆弧度，施工人员修整孔壁使上下垂
14、直顺直。4.2.11在检查桩孔直径、圆弧度、中心位置合格后，拆除第一节护壁模板，并放置附加钢筋，护壁模板一般采用拆上节支下节的方式依次周转使用，模板上口留出高度为10cm的混凝土浇筑口。如为变截面桩孔，则应另配模板。4.2.12浇筑第二节护壁混凝土。模板支好后，检测模板的中心位置、支撑情况，当符合要求后浇筑第二节段护壁混凝土。混凝土用吊桶运送到孔内，人工入模、振捣密实。为加快工程进度，在混凝土中适当加入早强剂，以加速混凝土的硬化。4.2.13节段往下循环操作，将桩孔挖至设计高程，用钢钎插探桩底地质情况是否与图纸相符，清除虚土。基底地质情况与设计不符时，应即时上报监理工程师，签署验底记录。4.2
15、.14开挖扩底部分土方。桩底分扩底和不扩底两种情况，挖扩底桩应先将扩底部位桩体的圆柱体挖好，再按设计要求自上而下削土；如设计无明确要求，扩底直径一般为1.5d3.0d,扩底部位的变径尺寸为1：4.2.15检查验收：成孔后在自检的基础上，做好施工原始记录、办理隐蔽工程验收手续，经监理工程师对桩直径、高程、桩位、垂直度全面检查签字后，吊放钢筋笼。4.2.16钢筋制作、安装钢筋在进场前，必须进行检验，检验合格并报监理工程师审批后，方可大批量进场。钢材进场不得直接堆置在地面上，必须用垫木或其他方法垫起。工地临时保管钢筋时，应选择地势高、地面干燥的露天场所，根据天气情况，在雨雪天气，必要时加盖篷布。钢筋
16、笼制作按设计要求加工制作，钢筋下料时设计好下料尺寸，确保在钢筋笼制作过程中焊接接头错开1.5m以上，从而保证在同一断面上钢筋焊接面积小于整个断面钢筋总面积的50%，保证整个钢筋笼长度。钢筋搭接符合规范要求，级钢筋采用绑扎搭接，搭接时采用点焊；级钢筋何用焊接，焊接长度双面焊为5d(d为钢筋直径)，单面焊为10(d为钢筋直径)。焊接时先进行预热，不得在-15以下焊接钢筋，焊接钢筋要自然冷却。焊缝饱满且不得烧伤主筋，焊接时用502焊条，同轴线焊接，并及时清除焊缝表面焊渣。钢筋笼安装前应检查钢筋根数、直径、间距、钢筋笼是否变形，焊接点、焊接长度、宽度、厚度是否满足规范要求，并应控制主筋间距在10mm以
17、内，骨架倾斜度在5%以内，骨架保护层在20mm以内，骨架顶端高程在10mm以内，骨架底高程在50mm以内。钢筋在钢筋加工厂成型后，现场绑扎，检测管按照图纸要求，位置准确，焊接牢固，保证检测管不漏水。考虑到吊装入孔的困难，钢筋超过20m的分段制作，在孔口焊接，采用搭接焊，确保其上、下两段成一直线，均匀入孔，并随时调整钢筋笼位置，避免碰挂孔壁及发生塌孔现象。吊放钢筋笼：在吊放钢筋笼前，用与桩基直径相同的钢筋笼检孔器检孔，以保证钢筋笼能顺利地安放在桩孔内。为防止钢筋笼变形，必须加焊加强筋。在钢筋笼主筋上每隔3m左右设一个20钢筋环，确保桩身钢筋保护层。为避免钢筋笼超吊过程中局部受力发生变形。在其顺直
18、状态下加绑沙木杆，在钢筋笼入孔时，解除木杆的捆绑线，取出下次接着使用。钢筋超过20m的分段制作，在孔口焊接，采用搭接焊，确保其上、下两段成一直线，均匀入孔，并随时调整钢筋笼位置，避免碰挂孔壁及发生塌孔现象。钢筋笼达到设计位置时，应立即固定。当钢筋笼需要接长时，先底土第一节钢筋笼利用架立筋临时固定在护圈部位，然后吊起第二节钢筋笼，对准位置后焊接或套接，接头数量必须按50%错开焊接或套接，如此接长到预定深度。4.2.17安装串筒或导管灌注混凝土分两种，当孔内无水时，用串筒浇筑空气环境中的普通混凝土，当高度超过3m时，应用串筒，串筒底部离孔底及混凝土面不宜超过2m；当孔深超过12m时，宜采用导管灌注
19、，按照水下混凝土的方法灌注，导管离孔底距离不宜超过1.52.0m,在浇筑过程中应及时拆除导管。当孔内渗入的地下水位上升速度较大时（一般指大于6mm/min）,应视为水桩，按照水下混凝土灌注方法进行。这时应先向桩孔中补水，至少补水到孔外稳定水位同样的高度。4.2.18灌注水下或普通混凝土1）灌注水下混凝土灌注水下混凝土使用的导管，在使用前先进行气密性试验，备有充足的顶丝及胶圈，必须密封绝不能漏水，导管底口距孔底距离不得大于40cm.水下灌注混凝土，孔深底面得到监理工程师认可和导管下好后应立即浇筑混凝土，且连续作业不得中断。浇筑混凝土前检查水泥砂石料质量和数量，不合格的材料坚决不予使用。混凝土拌和
20、严格按试验室提供的配合比进行，混凝土拌和前检修拌和设备，检查计量系统的准确性，特别要经常检查用水计量系统，否则将会影响混凝土强度。同时混凝土拌和前要精确测量集料含水率，以调整拌和用水量。混凝土的出盘坍落度应控制在180200mm之间。混凝土采用拌和站集中拌和，气温较低时，采取保温措施，保持混凝土灌入温度控制在510,拌和时间适当延长，钻孔桩混凝土用罐车统一运输到现场，用吊车配合吊斗进行灌注混凝土。当现场条件允许时，混凝土可直接通过混凝土罐车将混凝土直接注入到导管口漏斗中进行灌注。浇筑混凝土的数量由现场技术人员做记录，并随时测量、记录导管埋置深度和混凝土的表面高度。首批混凝土港湾时，应注意导管下
21、口运载孔底的距离在2540cm之间，储料斗容量应保证首批混凝土能使导管初次埋置1m和填充导管底间隙的需要。在“剪球”时，罐车同时连续将混凝土送入储料斗；在首批混凝土灌注后，测量混凝土面高程。灌注时，采用钢板制作的外径略大于导管内径和饼状物（直径为30.0cm、厚度为1.0cm），用钢丝绳悬吊作合页型“剪球”装置。混凝土浇筑过程中，提升储料斗和导管的钢丝绳以及吊车和吊装能力，要满足导管和充满导管内的混凝土的总重力及导管壁与导管内外混凝土间的摩阻力，并有一定和安全储备。混凝土运送至灌注地点时，由试验人员对混凝土的均匀性、坍落度进行检测，符合要求后进行混凝土灌注。混凝土灌注开始后应连续进行，并尽可能
22、缩短拆除导管的时间。当导管内混凝土不满时，应徐徐地灌注混凝土，防止在导管内形成高压空气囊。在灌注过程中拆卸导管时，用测深锤探测井孔内混凝土面位置，及时调整导管埋深，导管埋深一般不宜小于2m或大于6m.当灌注至桩顶时，适当用敞车提升导管（提升时必须保证导管在混凝土内埋深大于2m）。灌注到桩基顶高程预加0.5m,预加高度在开挖完承台基坑后凿除，凿除时防止损毁桩身。2）在空气中浇筑混凝土桩在空气中浇筑混凝土桩，混凝土的坍落度宜为79cm,并可在导管中自由坠落。开始浇筑时，孔底积水不宜超过5cm,浇筑速度应尽可能加快，使混凝土对孔壁的压力大于渗水压力，防止水渗入孔内。桩顶2m以下的混凝土，可依靠自由坠
23、落捣实，在此结以上浇筑的混凝土必须用振捣棒振实。混凝土浇筑宜一次性浇筑完成，若施工接缝不可避免时，应按技术规范规定进行处理，并一律插上下层锚固钢筋，其钢筋截面面积可在1%配筋面积内扣除；若钢筋骨架总面积超过桩截面积的1%，则可不设锚固钢筋。混凝土浇筑到桩基顶面20cm以后，应及时将表面已离析的混凝土混合物和水泥浆等清除干净。4.2.19桩成品检测、验收在挖孔桩混凝土灌注完成后，复测桩中心和桩顶高程，在混凝土强度达到设计要求后进行桩身混凝土均匀性、承载力的检测。4.2.20挖孔爆破施工桩孔内遇到岩层时，需要进行挖孔爆破施工。当爆破施工时，应进行专门的设计，宜采用浅眼松动爆破。当采用挖孔爆破施工时
24、，应注意的事项：1） 严格控制炸药用量并在炮眼附近加强支护，当孔深不到5m时，用导火索，导火索须有足够的长度，一般通过试验决定导火索的长度；孔深5m时,必须采用电雷管引爆。2） 严禁裸露爆破，打炮归服深度对软岩不超过80cm,对于硬岩石炮眼深度不超过50cm.炮眼位置、数量和斜插方向，中间一组集中掏芯，四周斜插挖边。3） 以松动爆破控制药量，一般中间炮炮眼装药1/2炮眼深度，边眼装药为炮眼深度的1/31/4。4） 有水炮眼必须用防水炸药，尽量避免瞎炮，如有瞎炮按安全规程处理。5） 孔内爆破后应先通风15min,并经检测无有害气体后，施工人员方可下井作业。6） 当某个孔内进行爆破作业时，其他孔内
25、的工作人员必须回到地面安全处。7） 当孔底岩层倾斜时，应凿成水平或台阶。4.2.21季节性施工1）雨季施工应对现场做好排水工作，确保施工现场无积水，确保道路畅通。孔口周围应有挡水措施，防止雨水流入孔内。加强施工现场的材料保护，避免因雨水浸泡而使材料变质。2）雨季施工期间，对现场供电线路、设备要进行全面检查，预防触电事故发生。3）冬季混凝土施工时，混凝土的入孔温度不得低于5,并要做好桩顶混凝土保温防冻工作，在大雪天应避免浇灌混凝土。4）当气温超过30时，应在混凝土中加入缓凝剂。五、质量标准5.1、施工前应对原材料进行检查，并有合格签证记录。对施工程序、工艺流程、检测手段进行检查。5.2、施工过程
26、中应对成孔、清渣、钢筋笼、混凝土浇灌等进行全过程检查，复验孔底地质情况，嵌岩桩必须有桩底持力层的岩性报告。六、成品保护6.1、施工过程中要妥善保护好场地的桩孔中心护桩、水准点。6.2、保护好已成型的钢筋笼子，不松动、不扭曲、不污染，浇筑混凝土时钢筋笼顶部分固定牢靠，防止笼子上浮。6.3、灌注混凝土前，孔口应进行保护，以防杂物落入孔内。6.4、混凝土灌注完成后，桩头应覆盖、保温、养生及对桩顶钢筋进行保护。6.5、成孔后应往桩孔内补水及尽快灌注以防坍孔。七、质量记录7.1、原材料（水泥、砂、石子、钢筋、外加剂）进场复验报告。7.2、桩位放样、护圈顶高程及复核记录。挖孔桩施工记录表（或按工程师的要求
27、进行）。人工挖孔施工记录表如下：施工单位工程名称施工班组工程负责人设计桩顶高程护圈顶高程设计桩底高程桩孔深设计桩长设计桩径桩底扩孔直径自然地面高程节段施工起止时间开挖深度地质情况描述地下水及处理情况护壁厚度/强度备注起始时 间终止时 间本节段累计第一节段第二节段记录：技术负责人：施工负责人：7.4、混凝土强度试验报告。7.5、桩基无破损检测报告。八、安全、环保措施8.1、安全措施8.1.1严格按照技术交底的挖孔顺序错开桩位间隔开挖，随时掌握土体情况，开挖工作要紧凑，以缩短挖孔施工周期。8.1.2孔内应设置应急软梯供人员上下井，不得使用麻绳或尼龙绳吊挂或脚踏井壁上下。起重架安装平稳、牢固，配重不
28、小于设计的要求，未经计算及现场技术人员的许可，吊桶容量不得随意增大。使用电动葫芦、卷扬机、吊桶等应安全可靠，并配有自动卡紧保险装置。8.1.3孔口四周必须设置围栏，高度80cm。在施工点5m以外，用安全绳、木桩设置安全警戒线，严禁闲人、车辆进入安全线以内，并设立醒目的安全标志。在距离孔口1m以内，不得堆放杂物及施工工具。8.1.4现场无论是孔下作业人员还是孔口作业人员，必须戴安全帽，穿防滑鞋，井上作业人员必须系好安全带。孔内作业必须有可靠的联络手段，步调一致，保持紧密联系。挖至地面以下15m时，使用鼓风机通风，保持孔内通风，风量不少于25L/s.8.1.5施工机具、材料、弃土等堆放在安全距离以
29、外，并经常性地检查施工用井架、吊绳、吊桶、吊钩等作业工具，发现有扭结、变形、磨损、断丝等情况，必须立即更换。8.1.6电力干线采用非裸露电线架设，统一布置电力线路，在作业机械接口，安装漏电保护设备，严禁带电移动机械。对备用电源设备，由专职人负责管理和操作，操作人员持证上岗，严格按照安全操作规程执行。8.1.7及时清除井口周围的弃土，在施工全过程中，始终保持砖砌井口高于周围地面。地面应平整、整洁，并做好施工现场排水工作，保证施工现场无积水。8.1.8夜间无论是否施工，必须保证有充足的照明。在施工间歇期，孔口用井盖安全覆盖。8.1.9保证护壁混凝土的质量和护壁厚度，保证井下作业人员的安全。 8.1.10振动器的操作人员应穿绝缘胶鞋和戴胶皮手套。8.2环保措施8.2.1施工现场经常洒水，使施工现场无灰尘，专人组织清运废渣土。8.2.2施工中废水应及时排入事先挖好的沉淀池。
