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泵站沉井施工方案1、工程概况 太昊东路泵站位于太昊路东段，泵站结构设计为沉井结构，这也是目前周口市在建最大的沉井结构之一。沉井结构尺寸为14.95米8.5米，壁厚为60cm，下沉深度为11.21米。 根据业主要求，为缩短工期，分析地质报告，在-3.5-10.0米为粉质粘性土，土质稍密，开挖时先挖出试验截面段，根据现场情况，若放坡度许可，尽可能开槽加深，以减少沉井高度，加快施工进度。2、沉井施工流程沉井根据设计井壁形式，泵站沉井分三节浇筑，一次下沉，待沉井下沉到位封底后，浇筑两道中隔墙，留1.0米后浇段与顶板整体浇筑。底部大梁和扶壁应与井外壁一起浇筑，并一起下沉，以增强井外壁对土层压力的抵抗，保证沉井结构的安全。太昊东路泵站采取分3节制作、1次下沉，施工顺序为：挖基坑铺设砂垫层，安装垫架制作底节、大梁制作第二节沉井、扶壁制作第三节沉井拆除垫架、模板挖土下沉到设计深度沉井封底、浇筑钢筋砼底板。 3、施工特点 (1) 基坑开挖目的是为了便于做砂垫层，由于土质为流砂层多且厚，基坑开挖深度为2.5米为宜，沉井分三节制作，一次下沉，结合工程地基条件差、承压水头高等情况，沉井采用干法下沉。(2)采用一次下沉的施工方案。 沉井制作总高度10.21m，沉井分三节浇筑，下沉的总深度为11.21m。沉井制作选在高程-2.5m处，用换填砂作为沉井制作的基础，换填砂厚度20m。、当混凝土强度达到100以后即开始条基与回填砂的拆除，即进行下沉。4、沉井施工设计由于高程-25m-100m左右均为淤泥质重粘土和沙质土的软土地基，承载力低，采用砂垫层基础和上铺承垫木扩大刃脚的方法，隔墙下侧采用砂垫层和混凝土基础，扩大承载面。实际施工时，考虑施工过程中不利因素的存在，实际砂垫层施工厚度采用2.0m。第一次沉井制作刃脚踏面高程-2.5m，采用厚14m、宽02m混凝土垫层扩大刃脚踏面。(2)沉井结构 下沉受力根据以往经验，沉井高度大浇筑困难，下沉易引起倾斜，本沉井高达11.21m，为保证其稳定性，使沉井能在自重下顺利下沉，本沉井根据沉井井壁设计采取一节制作，高度为10.21m，浇筑程序是沉井砼和底梁浇好后，待其达到设计强度 100%后，即进行下沉11.21m然后进行封底、浇注设备平台砼。 5、沉井施工过程 5.1施工坑开挖沉井采取在基坑中制作，以减少下沉深度，降低施工作业面。开挖深度为2.5米，考虑到拆除垫架和支模操作的需要，基坑比沉井宽2 米，四周挖排水沟，集水井，使地下水位降至比基坑底面低0.5m，挖土采用1台反铲挖掘机进行。配合人工修坡和平整坑底，挖出的土方用自卸车运至弃土场堆放。 5.2沉井制作 (1)脚手架工程刃脚支设，本沉井高度大，重量重，地基强度较低，采用垫架法支撑。沉井刃脚铺设标准枕木（160mm220mm2500mm）作支承垫架的垫木，然后在其上支设刃脚及井壁模板，浇筑砼。地基上铺设砂垫层，可减少垫架数量，将沉井的重量扩散到更大的面积上，避免制作中发生不均匀沉降，同时易于找平，便于铺设垫木和抽除。 沉井内、外脚手架均采用50毫米钢管搭设施工用脚手架。内排设满堂脚手架，间距1.41.8米；井外脚手架搭设成双排架，间距1.8米。脚手架均应在距地面20厘米处设扫地杆一档。由于内外脚手架在砂垫层上，故需在脚手架底部铺设5厘米厚木板作为支承。内、外脚手架应与井壁模板脱离，以防止混凝土浇筑期间沉井意外下沉造成安全事故。当脚手架逐渐增高时，应加设外侧斜拉杆，确保安全、稳固。脚手架上水平、竖向铺设安全篱笆，在每层90厘米高处设置安全扶手，并搭设上下跑道，设防滑条。(2)模板沉井刃脚和隔墙斜面处采用砖胎模，其余部分采用板方才木模板。遇插筋、穿墙管等特殊部位或模板不足之处全部采用木模。内、外模以及模板之间的连接和固定均采用48毫米钢管，采用U形卡，14对拉螺拴等标准扣件作模板之间的连接和固定，使内外模具有相当刚度的整体。对拉螺栓两端焊模板限位钢筋，限位钢筋距模板4厘米，采用4厘米厚小方块填充，作为限位钢筋混凝土保护层。因此，对拉螺栓总长度为混凝土截面宽+模板+方木+7厘米2，其中螺纹长度为7厘米。待井壁模板拆除后，将小木块挖去，割去螺栓外露部分。然后清洗干净，并用环氧砂浆封闭小木块形成的洞穴，防止螺栓的锈蚀和地下水的渗入。拉杆螺栓止水：沉井模板多采用拉杆螺栓固定，造成漏水的薄弱环节，故螺栓宜加焊止水片。止水片采用3毫米80毫米80毫米的钢板，止水片在螺栓杆中部满焊，这样既可防止螺栓转动，又可防止水沿螺栓漏入井内。(3)钢筋绑扎根据设计要求，对钢筋进行配料、绑扎、安装、成型，一般将外壁水平钢筋设在垂直钢筋的外侧，井壁内侧水平钢筋宜设在垂直钢筋的里侧。绑扎时，对于墙体钢筋应做到扎丝正、反“八”字形交替进行，以防止骨架变形，铅丝头向里按倒，不能伸向混凝土保护层。钢筋接头采用焊接接头，位置设在结构受力较小处并按规范相互错开。钢筋保护层垫块采用高标号水泥砂浆预制，垫块间距不小于1.5米/只，并与内外钢筋扎牢，以防止混凝土浇筑过程中移位。(4)混凝土的浇筑混凝土浇筑混凝土采用商品砼，并用砼输送泵，送至沉井浇筑部位，沿井壁均匀对称浇筑。混凝土浇筑时采用分层平铺，每层混凝土的浇筑厚度为500毫米。应对浇筑速度进行控制，避免速度过快对模板造成过大的侧压力，或速度过慢而在每层间形成“冷缝”。每层浇筑时间控制为2小时左右。在混凝土浇筑过程中，派专人负责看管模板和钢筋，若发现变形移位时，及时采取措施加固纠正。(5)施工缝处理太昊东路泵站中，因为第一节结构的钢筋较密，所以第一节采用钢板止水带施工缝，钢板厚度3毫米，宽度为400毫米。钢板的对接采用焊接，焊缝要满焊，防止形成渗漏通道。钢板止水带的固定，采用短钢筋头点焊固定在主筋上，固定的钢筋头在止水带两侧错开布置。第二节、第三节采用凸式施工缝，凸式施工缝易于凿毛和清洗，易于保证防水质量。以上两种施工缝在安装上层模板前，表面均应凿毛，清除浮粒，并冲洗干净。在浇筑混凝土时先用水湿润后，在表面上再铺1015毫米的水泥砂浆一层，然后再继续浇筑混凝土。5.3沉井下沉控制 (1)下沉速度的控制根据土质情况，采用台阶形挖土自重破土方式。采用从中间开始向四周逐渐开挖，并始终均衡对称地进行，每层挖土厚度为 0.41.5m.刃脚处留1.21.5m宽土垅，用人工逐层全面、对称、均匀地削薄土层，每人负责23m一段，方法是顺序分层逐渐往刃脚方向削薄土层，每次削515cm，当土垅挡不住刃脚的挤压而破裂时，沉井便在自重作用下破土下沉，削土时应沿刃脚方向全面、均匀、对称地进行，使均匀平衡下沉。 沉井挖土下沉采用人工挖土，一台塔吊吊运出土，由于挖土施工困难，综合考虑挖土、吊运的施工能力，研究沉井下沉的安全控制，沉井下沉速度控制为30cm/天。井下沉中，如遇到砂砾石或硬土层，当土垅削至刃脚，沉井仍不下沉或下沉不平稳，则按平面布置分段的次序，逐段对称地将刃脚下掏空，并挖出刃脚 外壁10cm，每段挖完后用小卵石填满夯实，待全部掏空回填后，再分层刷掉回填的小卵石，可使沉井因均匀地减少承压面而平衡下沉。 在沉井开始下沉和将沉至设计标高时，周边开挖深度小于10cm，避免发生倾斜，尤其在开始下沉 5m以内时，其平面位置与垂直度要特别注意保持正确，否则继续下沉不易调整，在离设计深度20cm左右停止取土，依靠自重下沉至设计标高。 (2)下沉观测沉井位置的控制是在井外地面设置纵横十字控制桩、水准基点。下沉时，在井壁上设十字控制线，并在四侧设水平点。于壁外侧用 红铅油画出标尺，以测沉降，井内中心线与垂直度的观测系在井内壁四边标出垂直轴线，各吊垂球一个，对准下部标志板来控制，并定时用两台经纬仪进行垂直偏差 观测。挖土时随时观测垂直度，当垂球离墨线边达50mm或四面标高不一致时，立即纠正，沉井下沉过程中，每班至少观测两次，并在每次下沉后进行检查，做好 记录，当发现倾斜、位移、扭转时，及时通知值班队长，指挥操作工人纠正，使允许偏差范围控制在允许范围以内。沉井在下沉过程中，最大沉降差均控制在 250mm以内。当沉至离设计标高2m时，对下沉与挖土情况应加强观测，以防超沉。 (3)下沉纠偏沉井下沉过程中，有时会出现倾斜、位移及扭转等情况，应加强观测，及时发现并采取措施纠正。 产生倾斜的可能原因有：刃脚下土质软硬不均；拆刃脚垫架时，抽出承垫木未对称同步进行，或未及时回填；挖土不均，使井内土面高低悬 殊；刃脚下掏空过多，使沉井不均匀突然下沉；排水下沉，井内一侧出现流砂现象；刃脚局部被大石块或埋设物搁住；井外弃土或施工荷载对沉井一侧产生 偏压。 操作中可针对原因予以预防，如沉井已经倾斜，可采取在刃脚较高一侧加强挖土并可在较低的一侧适当回填砂石，必要时配以井外射水，或局部偏心压 载，都可使偏斜得到纠正。待其正位后，再均匀分层取土下沉。 位移产生的原因多由于倾斜导致，如沉井在倾斜情况下下沉，则沉井向倾斜相反方向位移，或在倾斜纠正时，如倾斜一侧土质较松软时，由于重力作 用，有时也沿倾斜方向产生一定位移，因此预防位移应避免在倾斜情况下下沉，加强观测，及时纠正倾斜。位移纠正措施一般是有意使沉井向位移相反方向倾斜，再 沿倾斜方向下沉，至刃脚中心与设计中心位置吻合时，再纠正倾斜，因纠正倾斜重力作用产生的位移，可有意向位移的一方倾斜后，使其向位移相反方向产生位移纠正。 沉井下沉产生扭转的原因是多次不同方向倾斜和位移的复合作用引起的，可按上述纠正位移、倾斜方法纠正位移，然后纠正倾斜，使偏差在允许范围以 内。 5.4下沉到位、封底技术当沉井沉到设计标高，经23天，下沉稳定，在8h内累计10mm时，即可进行沉井封底。沉井封底有排水封底和不排水封底两种方案，本沉井对封底质量要求严格，不允许出现渗漏，再者涌水量不大，井底土质较密实，因此确定采取排水封底方案，分两步进行。第一步进行土形 整理，使之呈锅底形，自刃脚向中心挖放射形排水沟，填以石子做成滤水暗沟，在中部设24个集水井，井深12m，插入直径0.60.8m，周围有孔的 混凝土或钢套管，四周填以卵石，使井中的水都汇集到集水井中，用潜水泵排出，使地下水位保持低于井底面3050cm.刃脚混凝土凿毛处洗刷干净，然后， 在井底对称均匀浇一层0.70.9m厚的混凝土垫层，强度达到30%后，绑钢筋，浇筑上层550mm厚的防水混凝土底板。浇筑应在整个沉井面积上分层由 四周向中央进行，每层厚3040cm，并捣固密实。混凝土养护14d期间，在封底的集水井中应不间断地抽水，待底板混凝土达到70%设计强度后，进行第 二步，对集水井逐个停止抽水，逐个进行封堵。方法是在抽除井筒水后，立即向滤水井管中灌入C30早强干硬性混凝土捣实，装上法兰，再在上面浇筑一层混凝 土，使之与底板平。 55下沉方法本工程沉井高度较高，为保证平稳下沉，分三节制作，一次下沉。首先将混凝土垫层、砂垫层、砖砌体拆除及支承木抽除，在沉井四角设立指针，并埋设高程点和水平位移标志。采用干法施工，由于土层复杂，夹层较多，地下水丰富，沉井下沉前必须确保降水深井打好，必要时及时抽水，为沉井内干取土创造条件。由于用砂垫层施工，在清理砂垫层过程中不可能清理干净，因此在下沉过程中井壁外围有砂和泥土夹层与井壁摩擦，此时如果过快的将刃脚掏空会发生突沉，当发生类似情 况时应适当挖取井土，在井外减载较为安全。56沉井倾斜防止措施(1)在沉井初沉过程，对称、依次、同步、分区清除垫层。(2)沉井下沉过程中，按规范要求对称、均匀取土，井格之间的土层高差控制在小于50cm范围内。(3)沉井发生倾斜后，在刃脚较低的一侧回填砂或石块，以延缓下沉，在刃脚高的一侧加强取土，待沉井正位后再均匀分层取土下沉。57沉井下沉过快控制措施沉井下沉时将经过软弱土层，如果下沉时挖土处理不当，可能出现沉井下沉过快现象。因此在沉井下沉挖土施工时，除按对称、均匀原则外，还应控制每层开挖深度在04m内，由中间逐渐向四周开挖，在刃脚处留一土堤，再分段向刃脚方向逐 层全面、对称、均匀地削薄土体。此时切削土体速度放慢，利用沉井刃脚挤压土均匀下沉。另外施工时，减少中间挖土深度，必要时利用沉井井格底梁与沉井刃脚一 起挤压土下沉。 5.9降水措施沉井下沉时，应做好降水工作，降水的目的主要是为了疏干井周围土层的水分，使沉井下沉时增加井壁的侧摩阻力防止突沉，以及沉井封底时使井内锅底无水，所以井点降水对于沉井的终沉阶段及其以后封底最为重要，降水要达到沉井最终下沉标高以下2米，降水时间从施工开始，至沉井封底结束及配重混凝土浇筑后7天为止。5.10安全措施沉井下沉所需机具设备不多，由行吊吊入，因此安全方面的重点在于抓好用电安全和工人作业的人身安全。施工用电严格按规范执行，做到三级配电二级保护。井内临时照明采用12V低压。由工地专职电工负责每天电路的检查维护。因为井比较深，所以工人上下井是安全的关键环节。采取钢管、扣件搭建靠梯，分别靠于井内壁和井外壁。靠梯制作应牢固可靠，并随着沉井的下沉，靠梯的长度和倾斜度应适时调整。工人在挖土作业时遵守安全操作规程。当沉井下沉到位以后，沉井顶与周围地面的标高相差不多，在沉井周围搭设防护栏杆。整个施工区域实行封闭管理。511沉井封底当沉井下沉至设计标高，进行沉降观测，8小时内下沉量小于10毫米时，方可进行沉井封底。 太昊东泵站沉井由于采取了井点降水，所以该沉井下沉至设计标高后，如井底没有地下水，经请示设计院后，可采用素土回填，然后