沉井工程施工方案.doc

雨水泵站沉井施工方案一、工程概况本工程为廊坊市郊区快速路铁路桥排水泵站钢筋砼泵井工程，采取排水下沉施工。地基承载土为粘性土。本工程的0.00标高相对于绝对标高10.10m，沉井内径为8m，井壁钢筋砼厚为0.45m。底脚高1.8m,壁厚400-500mm，凹凸形，井壁深为12.35m。二、施工准备1、 沉井施工前，技术人员按照设计图纸给定的方向和位置，将沉井平面的垂直轴线放在地面上，并在沉井基坑外及沉井下沉施工时影响以外的两条垂直轴线上，每侧各设两个可通视的控制点。位置、轴线及水准点报监理复测无误后，再开始进行施工。2、根据本工程地质报告及勘测结果，现场地下水位情况，本工程决定采用大口径井点降水方法。在沉井基坑对角各打一眼大锅锥井，每个井内放置一台2吋潜水泵，昼夜降水。如遇隔水层，则应在基坑外边线布置一圈排水沟和两个集水井，排水沟断面不小于3030cm，集水井较排水沟深度不小于50cm。把地下水控制在基底标高以下50cm。三、施工方法1、工艺流程按照设计沉井施工要求分四次制作两次下沉施工法。施工工艺流程：施工准备打降水井定位放线 基坑开挖 制作刃脚 拆除模板 沉井制作挖土下沉沉井封底、浇筑钢筋砼底板进行沉井内及上部结构施工。2、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。土方施工分两步；第一步开挖深度为4米，考虑到拆除垫架和支模操作的需要，基坑比沉井宽2.5米，基坑边坡为1：0.5，人工挖底脚斜刃脚。第二步，待底脚砼施工完毕（井壁砼分四次施工）土方在井壁内侧人工均匀下挖沉井壁，至设计标高。施工时使地下水位降至比基坑底面低0.5m，挖土采用1台1.2m3反铲挖掘机进行。配合人工修坡和平整坑底，挖出的土方用自卸汽车运至弃土场堆放。 3、 沉井制作 3.1 刃脚支设本沉井高度大，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。枕木间距为2m，共用12根。设8组定位架，砂垫层厚度为50cm，满足砂垫层底面处的自重应力加砂层底面处加附加应力小于或等于砂垫层底部土层的承载力设计值。选用中砂用平板振动器振捣并洒水，控制干密度 1.56t/m3，地基整平后，铺设垫木，使顶面保持在同一水平面上，用水平仪控制其标高差在10mm 以内，并在其孔隙中垫砂夯实，垫木埋深为其厚度一半。底脚施工分两步，第一步至底脚凹槽底部。待第一步模板完成后，在底脚里侧凹槽处用砖砌120墙做为凹槽里模，砖面抹1：2水泥砂浆，然后支里模。第一步模板完成后，钢筋绑扎，横向筋至1.8m。固定上部竖向筋，以不影响浇筑砼为宜约1m。3.2模板支设和钢筋绑扎全部采用钢木组合模板。面层模板采用竹胶板拼装，模肋采用角钢或槽钢。沉井侧墙外模采用竖向拼装，先安内模，扎筋后再安装外模，设凹形施工缝，相互贯通。模板拼装处平整，无开缝。井壁分4次支拆倒模，龙骨用直径50的架子管，长6m弯成内直径7.9m，外径9m的圆弧。内外模用对销螺栓、龙骨、元宝卡子固定，里外侧用钢管支撑固定。砼浇筑24小时后模板拆除，但每次最上一圈不拆除，做为倒模时的托模循环施工。为保证模板要有足够的强度、刚度和稳定性，安装立模后均用14mm对穿螺栓相互紧固，螺栓间距水平向为0.90m，竖向为1.0m。拉杆中间焊50504mm的钢板止水片。模板与脚手架之间留有15cm安全距离，且无接触。以保证模内尺寸和防止模板变形。浇筑砼前对模板进行质量验收：保证模内几何尺寸；保证其垂直度和平整度；预埋件要准确、无漏埋；预留洞位置准确、支撑牢固。自检完成报监理认可后，进行混凝土浇筑。拆模应根据气温及养护条件，在混凝土强度达到70%以上时进行。操作顺序为自上而下，由内向外，注意轻拆轻拨，以免伤害混凝土表面。钢筋施工时严格按施工图的钢筋规格、型号、尺寸施工。钢筋的搭接位置在同截面不大于25%，横向筋的弧度必须同施工中的尺寸均匀一致。竖向筋固定的横筋第一道距浇筑砼面0.6m以上，以保证砼灌入时不受阻。各标高的板、梁留甩筋，钢筋长的部位留在梁板长的1/3处。爬梯采用予埋件后焊接，埋件80*80*-6，予埋件焊在钢筋上，位置必须牢固准确。3.3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。浇筑采用分层平铺法，每层厚 30cm ，将沉井沿周长分成若干段同时浇筑，保持对称均匀下料，以避免一侧浇筑，使沉井倾斜，每层混凝土量为3.58m3，要求不大于2h内浇筑一层。两节混凝土的接缝处设遇水膨胀橡胶止水条施工缝，上节混凝土须待下节混凝土强度达到 70%后浇筑，接缝处经凿毛及冲洗处理，并浇10cm 厚减半石子混凝土。4、 沉井下沉控制 4.1 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,一台卷扬机吊运出土,由于挖土施工困难,综合考虑挖土、吊运的施工能力，确保沉井安全下沉。 沉井下沉中，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。 4.2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，及时通知主管工长，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。 4.3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。 4.4 下沉到位、封底技术当沉井沉到设计标高，经23天 ，下沉已稳定，在8h内累计10mm时，封底前，先清除浮泥等杂物，为保证工程质量，要求井内无积水。因此封底前要确保井点的正常工作，不停泵，同时加强对水位观察井的观察，保证降水的要求。制作钢筋砼底板前，底板与井壁的接触面充分凿毛，露出石子并清洗干净，按施工缝处理。浇注时分区对称进行，钢筋砼底板浇注后井内灌水养护。为释放地下水对封底混凝土的压力，封底前在沉井底部满铺15cm厚碎石垫层并在沉井中心设1个滤鼓，滤鼓用400mm钢管制作、高1.3m，四周用碎石回填。滤鼓内插水泵不断抽水，直至封底完毕，达到设计强度为止，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，再在上面浇筑一层混凝土，使之与底板平。封底时因上部结构尚未施工，设备管道未安装，应验算沉井的抗浮稳定性。4.5沉井抗浮计算若地下水对沉井的浮力大于井壁及封底砼重量与井壁与土的摩擦力之和，可以采取在井壁上加载的方法抗浮，但根据地勘资料中对地下水的描述，稳定水位为5.133.77m，而沉井底高为-0.8m，地下水对沉井的浮力很小。取土层的稳定水位最大值5.13m为水面标高，则地下水对沉井的浮力为 ：Fghs1其中水的密度，取1000 Kg/m3 h水面至井底高度5.13m+0.8m5.93 m s1井底面积，4.523.1463.59 m2 F水对沉井的浮力 F377.1 t井壁与土层的摩擦力 fs2s2井壁表面积 12.353.149349.01m2单位摩擦力，取最小值25 Kpa f890 t井壁及封底砼自重： pv202.52.4486 t F377.1 t pf1376 t因此，沉井在地下水浮力的作用下，是能够保持稳定的。但必须根据实际情况进行观测，必要时采取抗浮措施。5、施工安全5.1凡参加该工程施工的全体人员要提高安全意识，认真学习有关沉井施工的安全技术操作规程，时刻牢记自己的责任与使命，确保该工程施工过程的安全生产。5.2参建者应遵守以下操作规程：(1)、沉井的初沉阶段不宜在汛期内施工。如必须在汛期施工时，应采取稳妥可靠的安全防护措施。(2)、沉井下沉，采用人工挖掘时，下井操作人员，必须配戴齐全安全防护用品，井内必须有充足的氧气和照明。沉井内必须备有悬挂钢梯及安全绳。(3)、井内、井上搭设的抽水机台座（架）必须安装牢靠，电线应使用防水胶线，防止漏电。(4)、沉井井口周围应设安全防护栏杆。井顶上的机具应