沉井不排水下沉施工方案.doc

电缆测温装置工程 粤垦路 广园东管段工作坑施工 专项施工组织设计 第一章 工程概况 第一节 工程概况 1 工程概述 本工程为电力电缆测温系统装置安装的工作坑土建工程 工程位于天河区粤垦路 广园快速干线交叉口处 拟在现有穿越广园快速干线150KV电缆走廊的中部设置一个电缆测温装置 以便于监测此干管的安全使用状况 根据电力部门要求 监测点设置在广园快速干线跨线桥桥底的掉头车位西侧 我司须在监测点开挖一个直径2 5米的工作坑 作为测温装置施工的安装平台 2 工作坑施工工艺 采用沉井不排水下沉的方法进行施工 根据现场施工条件 由于施工点地处广园快速干线与粤垦路交叉口 交通流量和负荷都非常大 施工面不能太大 考虑采用沉井法施工 为防止施工过程中车流产生的振动影响沉井的结构安全和路面安全 并考虑沉井施工的顺利下沉到位 沉井施工前应先对沉井外周施打三排8米长三管旋喷桩 搅拌桩与沉井外径的净空为0 5m 桩径600mm 桩与桩之间咬合200mm 水泥采用早强425号水泥 水泥掺量不小于300kg m 第二节 施工要点 1 本工程广园快速干线与粤垦路交叉口 工程的基坑开深度大且地质情况未明 工程施工时必须注意基坑支护和地下水 流砂的处理 确保行车道的安全 2 本工程有双三管高压旋喷桩 沉井不排水下沉等重要施工工艺 而且工期紧 施工中必须确保施工质量 施工安全和工程进度 3 施工协调 施工地段管辖部门包括交通管理部门和道路管理部门 施工前须取得各管辖部门的认可并得到协助方可进行施工 施工过程中严格接受管辖部门的监管 第三节 工程量概算 第二章 主要施工工艺 第一节 高压旋喷桩施工工艺 1 施工准备 本工程采用三管旋喷桩 平均桩长8m 桩体直径 600mm 桩顶标高等于地面标高 单层桩在横向相互嵌入20cm 桩芯距离400mm 旋喷桩采用425 水泥 水灰比宜为1 2 灌入水泥浆液的比重宜为1 45 返浆比重宜为1 3 水泥用量不少于300kg m 灌浆压力不少于20Mpa 施工前 做好工艺性试桩 以确定各项施工技术参数 如高压水 压缩空气的压力及流量 2 施工程序 测量放样及机械安装 钻机就位 钻孔 试喷 由下而上高压注浆 喷浆结束并拔管 浆液冲洗 结束 下管 3 施工操作要点 1 钻机就位 钻机需平置于牢固坚实的地方 钻杆 注浆管 对准孔位中心 2 钻孔及下管 为保证高喷双重管顺利放入到预定孔深 钻孔机结构应考虑使用 130mm开孔 钻深至0 5m然后下 127mm塑料或钢质套管作为孔口管 高喷工序完成后 应及时拔出孔口管 以便回灌工作顺利进行 下管过程中 需防止管外泥砂或管内水泥浆小块堵塞喷嘴 3 试喷 注浆管置入土层预定深度后 用清水试压 注浆设备和高压管路安全正常 则开始高压注浆作业 4 高压注浆作业 高压喷浆由下而上连续进行 注意检查浆液初凝时间 注浆流量 风量 压力 旋转和提升速度应符合设计要求 注浆管提升速度为20cm min 旋转速度为20r min 注浆施工时应严格执行以下规定 a 注浆施工时应加强对返浆情况观察 出现异常情况应查明原因 采取措施加以处理 发现孔口不返浆时 应立即停止提升 原位浇注 待回浆正常后才能恢复正常施工 b 注浆结束后 由于水泥桨液析水 对已完成注浆孔要进行二次回灌 以防注浆孔顶部出现凹陷 c 喷浆结束并拔管 喷浆由下而上至设计高度后 拔出喷浆管 把浆液填入注浆孔中 多余的清除掉 6 浆液冲洗 喷浆结束后 立即清洗高压泵 输浆管路 注浆管及喷头 4 质量控制及标准 1 施工用水泥应具有出厂质保单 2 旋喷桩施工工艺要求满足各种操作参数 如注浆流量 风量 压力 钻机提升速度及机叶旋转速度等 3 旋喷桩的桩位允许偏差 50mm 垂直度偏差不超过1 4 采用隔孔施工 5 质量保证措施 1 开工前进行事先进行技术交底 由项目总工将技术规范及业主 监理的有关技术要求向全体施工人员进行交底 使全体施工人员了解工程质量控制指标 提高质量意识 2 严格按ISO9000文件要求 成立施工负责人全面负责 由施工员 质安员组成的质保体系 以制浆岗 泵房岗 台车岗为质量管理点 全岗严格按施工工艺参数及注浆规范施工 3 服从业主 监理的质量检查监督 4 制定相应的质量奖罚措施 第二节 沉井不排水下沉 一 概述 沉井下沉采用不排水下沉 在沉井顶部放置一台PC200型履带抓铲机 布置沉井外径2m处 抓铲机每台自重40t 吊装高度为5m 为中级起重工作 抓铲机支撑采用预先制作的钢活动平台并实现移动抓土 二 施工工艺流程 沉井施工工艺流程图 施工准备 场地平整或筑岛 安装支撑排架及底模 绑扎钢筋 灌注底节砼及养生 立 内 模 拼装钢刃脚 铺 垫 抽 垫 基底清理 接 高 下 沉 封 底 井内填充及灌注顶盖板 立 外 模 三 沉井制作 1 刃脚支设 泵站沉井制作时 为解决地基承载力的不足 采用了垫层法 即在刃脚下设垫木垫层 垫木下再设砂垫层 逐层扩大 类似扩大基础 沉井刃脚铺设标准方木 100mm 100mm 2000mm 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 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 2 模板支设的技术措施 井壁模板采用钢模板组装而成 沉井内外模板均采取竖向分节支设 每节高1 5 2 0m 模板循环倒置使用 先支井体内模 一次支到比施工缝略高100mm 竖缝处用90mm 90mm方木支撑在内部脚手架或竖井架上 外模分两次支设 内外模均支到施工缝略高100mm 处 竖缝用木方及 12mm拉紧螺栓紧固 间距500mm 在螺栓中间设100mm 100mm 3mm 钢板止水片1道 止水片与螺栓接触的1圈满焊 每隔1 8m设1道 20mm钢丝绳和拉紧器箍紧 以防外胀 再设斜支撑支顶于基坑壁及外部脚手架上 3 混凝土浇灌技术措施 1 将沉井分成若干段对称均匀分层浇灌 每层厚300mm 均衡下料 以免造成地基不均匀下沉 使沉井倾斜 2 混凝土应振捣密实 在每段交接处 振捣范围应延伸至另段500mm处 3 每节混凝土应一次连续浇灌完成 第一节混凝土强度达到70 方可浇灌第二节 4 上下节井壁的接缝应设置止水带 接缝处凿毛并冲洗处理后 再继续浇灌下一节 并在浇灌前先浇一层贫石子混凝土 5 在井壁浇筑混凝土时 应停止挖土下沉 以保证安全 同时前一节下沉应为后一节混凝土浇灌工作预留0 5 1 6m高度 以便操作 钢制活动平台制作钢制活动平台采用桁架结构 总长6 7m 总宽6 5m 总高1 8m 工作面尺寸为6 54 4m 制作时 为防止过大的焊接应力 采用分件制作 整体拼装的方式 分为纵向桁架 纵梁 横端梁 横梁 面板和行走轮等部分 纵桁高1 4m 长6 7m 为主要承受弯矩的矩形桁架梁 上下弦杆 斜杆和竖杆均为 14槽钢 中间竖杆间距为1m 共设6空 主桁架下弦杆为两根 20槽钢并列 中间开档140mm 以便安装行走轮 上弦杆为两根 14槽钢 中间竖杆间距0 5m 竖杆和斜杆均为 14槽钢 顶部用4mm厚钢板满铺 钢板与骨架连接采用双面交叉间断焊接 在面板下面设5道纵梁和5道横梁 型材为 70 70 7mm角钢 每个平台在主桁架端部各安装2个行走轮 共8个行走轮 行走轮采用钢质起重机行走轮 直径400mm 轮宽120mm 每个行走轮安装两只416型轴承 最后在钢板上履带下部铺设枕木以分散抓铲机对平台的压力 并起防滑和减震作用 4 沉井下沉 沉井下沉是本项目的关键工序 下沉质量的好坏将直接影响到工程质量和进度 4 1 沉井下沉系数计算 一般采用沉井下沉系数K 1 15 1 25作为下沉的控制指标 判断沉井下沉后期是否需要压重 验算公式 K Q B T R Q B c h 3 5 f R 1 15 式中 Q 沉井自重及附加荷重 B 被井壁排出的水重 kN 采取排水下沉时B 0 T 沉井与土间的摩阻力 kN c 沉井周长 m h 沉井下沉高度 m R 刃脚反力 kN 刃脚挖土时取R 0 f 井壁与土的单位摩擦力 取最小值20kN m2 K 19 5 0 8 3 5 1 11 8 3 14 24 0 12 4 3 14 13 32 3 5 20 2 22 1 15 由于下沉系数足够大 故推断沉井下沉后期不需要压重 4 2 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 井壁及封底砼自重 p v 2 4 120 7 1 19 5 0 8 3 5 1 11 8 3 14 1988t F 1607 7 p f 1988 1207 3195t 因此 沉井在地下水浮力的作用下 是能够保持稳定的 4 3 沉井下沉的技术措施 1 做好下沉前的各项准备工作 在混凝土达到设计强度的70 方可拆模 拆除模板时 应对混凝土表面进行外观检查 每次下沉时 须将井筒内的满堂架全部拆除 2 沉井下沉 各项准备工作就绪 待混凝土强度达到100 后方能开始挖土下沉 刃脚承垫架的拆除 当井内土方由中间向四周均匀扩挖到刃脚附近时 先分段对称地掏土至刃脚处 深井在重力作用下第一次开始下沉 第二次再由中间向四周均匀挖至刃脚附近时 先掏剩余部分 承垫下面 的土至刃脚下 抽除承垫架 再掏其余部分的土 沉井便开始第二次下沉 每次开挖的厚度不要过大 开挖厚度控制在200mm左右 加强沉降观测与外观观察 第一次下沉前 做好对沉井的初始标高 轴线位移等校核 并做好记录 以此作为对以后各项观测的参照 4 4 沉井下沉中的纠偏措施 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 1 可能产生倾斜的原因有 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 2 纠偏措施有 加强沉井过程观测和资料分析 发现倾斜及时纠正 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 从倾斜高起的一端 也就是从土质硬的一端挖土 同时向土质软的一端递减挖土深度逐渐开挖 使沉井两端基本保持在同一水平面上 这样沉井就由倾斜逐渐摆平 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 5 沉井封底 封底方法有排水封底法和不排水封底法 正确的选择封底方案对能否成功封底影响至关重要 采用不排水封底 1 混凝土坍落度宜为150 200mm 在开始灌注混凝土时 宜用较小的坍落度 2 灌注封底水下混凝土时 需要的导管间隔及根数 应根据导管作用半径及封底面积确定 间距一般为2 5 4m 最深点应布置有导管 用数根导管灌注水下混凝土时 应依先低处 后高处 先周围 后中部的顺序进行 3 在灌注混凝土过程中 导管随混凝土面升高而徐徐竖向提升 导管埋入混凝土的深度 应与导管内混凝土下落高度相适应 相邻两管混凝土的高差不得超过管距的1 15 1 20 4 用混凝土泵通过漏斗及导管灌注水下混凝土时 导管直径应与混凝土泵的输送能力相适应 混凝土的灌注应尽可能快地进行 导管拆除的间隔时间不宜超过30min 混凝土灌注将近结束时 应加大混凝土的坍落度和导管埋深 四 沉井下沉测量监控及质量控制 在沉井制作完成后 在井顶及外壁混凝土表面用油漆标出纵横中线 在沉井四角用油漆在测点垂直线上画出四个相同的标尺 标尺的零点从刃脚底算起 四个零点不在同一平面上时 取最低点为零 其余各点的标尺应计入相应的高差 在沉井纵横中线及四角处挂垂球 以随时监视沉井是否倾斜 以便采取措施纠偏 在沉井下沉过程应做到 刃脚标高每4小时测量一次 排水下沉时下沉速度较快 应2小时测量一次 轴线位移每8h测一次 沉井初沉阶段每小时至少测量一次 必要时连续观测 及时纠偏 终沉阶段每小时至少测量一次 当沉井下沉接近设计标高时增加观测密度 由于沉井开始时的下沉系数较大 在施工时必须慎重 特别要控制好初沉 尽量在深度不深的情况下纠偏 符合要求后方可继续下沉 下沉初始阶段是沉井易发生偏差的时候 同时也是较易纠正 这时应以纠偏为主 次数可增多 以使沉井形成一个良好的下沉轨道 下沉过程中 应做到均匀 对称出土 严格控制泥面高差 当出现平面位置和四角差出现偏差时应及时纠正 纠偏时不可大起大落 避免沉井偏离轴线 同时应注意纠偏幅度不宜过大 频率不宜过高 沉井在终沉阶段应以纠偏为主 应在沉井下沉至距设计标高1m以上时基本纠正好 纠正后应谨慎下沉 在沉井刃脚接近设计标高30cm以内时 确保不再有超出容许范围的标高和轴线偏差 否则难于纠正 如在下沉过程中发生下沉困难 可采用在沉井底梁 斜面部分掏空的方法助沉 测量人员必须将测量数及时交当班施工负责人和技术主管 以便及时纠偏或掌握下沉情况 施工时要做好沉井下沉施工记录 五 沉井施工常见问题防治办法 1 沉井纠偏 沉井下沉过程中 当四周土质软硬不均或没有均匀抓土 使井内土面高差悬殊 或刃脚一侧被障碍物拦住 或沉井上负荷不均就易造成沉井下沉不均 形成井室倾斜 纠正倾斜可采取以下方法 如果由于四周土质不均及抓土不当造成的倾斜 可采取在下沉较慢一侧用高压水枪冲土 使刃脚悬空20cm 掏空长度宜为井边长的1 2促使该侧下沉 同时在下沉较快一侧采取多保留1 2井边长的土台 减缓此侧下沉速度 纠正偏斜 一次不能全部纠正时 可按此方法重复进行 直至符合规定误差为止 可采取在下沉较慢一侧井壁外侧注射压力水 冲击泥土造成泥浆减阻加快较高一侧沉井下沉来纠偏 当纠偏接近正常位置时应停止射水 并将沉井外壁与土之间的空隙用细土或砂填实 2 沉井下沉过慢或不下沉 当沉井下沉速度很慢 甚至出现不下沉的情况 如因沉井侧面摩阻力过大造成 一般可在沉井外侧用0 2 0 4MPa压力水流动水针 或胶皮水管 沿沉井外壁空隙射水冲刷助沉 下沉后 射水孔用砂子填满 如因刃脚被砂砾挤实 造成刃脚下正面阻力过大 可将刃脚下的土分段均匀用高压水枪冲掉 减少正面阻力 或继续进行第二层 深40 50cm 碗形破土 促使刃脚下土失稳下沉 3 沉井下沉过快 为防止沉井下沉过快 可采取如下措施 严格控制抓土深度 一般为30cm 不能太多 出现深的锅底 当出现突沉或急剧下沉时 可采取在沉井外壁空隙填粗糙材料 碎石 炉渣等 或填土夯实的方法 增大摩阻力 阻止沉井下沉 当发现沉井有涌砂产生流塑情况时 可采取向井内灌水 平衡动水压力 阻止流砂发生从而防止沉井急沉 4 瞬间突沉 沉井在瞬时间内失去控制 下沉量很大 或很快 出现突沉或急剧下沉 严重时往往使沉井产生较大的倾斜或使周围地面塌陷 出现这种情况 往往有如下原因造成 1 在软粘土层中 沉井侧面摩阻力很小 当沉井内抓土较深 或刃脚下土层掏空过多 使沉井失去支撑 常导致突然大量下沉 或急剧下沉 2 当粘土层中抓土超过刃脚太深 形成较深锅底 刃脚下的粘土一旦被水浸泡而造成失稳 会引起突然塌陷 使沉井突沉 遇到此种情况采取的预防措施有 1 抓土时 在刃脚部位保留约0 5 1 0m宽的土堤 控制均匀切土 使沉井挤土缓慢下沉 2 在粘土层中严格控制抓土深度 一般为40cm 不能太多 不使挖土超过刃脚 可避免出现深的锅底将刃脚掏空 5 位移或扭位 沉井下沉过程中 筒体轴线位置发生一个方向偏移 称为位移 或两个方向的偏移 称为扭位 沉井位移多半是由于倾斜引起的 位移纠正方法一般是控制沉并不再向位移方向倾斜 同时有意识地使沉井向位移相反方向倾斜 纠正倾斜后 使其伴随向位移相反方向产生一定位移纠正 当几次倾斜纠正后 即可恢复至正确位置 如位移较大 也可有意使沉井偏位的一方倾斜 然后沿倾斜方向下沉 直到刃脚处中心线与设计中心线位置吻合或接近时 再纠正倾斜 位移相应得到纠正 当倾斜方向不平行轴线时 纠正后则产生扭位 多次不同方向的倾斜 纠正倾斜后拌随产生位移的综合复合作用 也常导致产生偏离轴线方向的扭位 沉井位置如发生扭转 可在沉井偏位的二角偏出土 另外二角偏填土 借助于刃脚下不相等的土压力所形成的扭矩 使下沉过程中逐步纠正其位置 五 安全技术措施 1 施工中应严格执行国家颁发的 建筑安装工程安全技术规程 和电力建设有关安全的各项规定 2 起重作业时 必须对工作现场工作环境 行使路线 建筑物以及物件重量等情况进行全面了解 3 操作人员在进行起重回转 变幅 行走和吊钩升降等动作前 应鸣声示意 严格执行指挥人员信号 特种操作人员必须有特种作业安全操作证 4 遇有六级以上大风或大雨等恶劣天气时 应停止露天作业 5 起重机的变幅指示器 力矩限制器以及各种行程限位开关等安全保护装置 必须齐全完整 灵敏可靠 不得随意调整和拆除 6 起重机卷筒上钢丝绳应连接牢固 排列整齐 放出钢丝绳时卷筒上至少要保留三圈以上 防止钢丝绳打环 纽结 弯折和乱绳 采用绳卡固接时 数量不得少于3个 绳卡滑鞍应在钢丝绳工作时受力一侧 不得正反交错 7 起重操作人员必须经培训 考试 发证持特种作业人员操作证 方可上岗作业 8 作业前应全部伸出支腿 并采用方木或铁板垫实 调整水平度 锁牢定位销 9 起重机吊装作业时 汽车驾驶室内不得有人 重物不得超越驾驶室上方且不得在车前区吊装 10 起重机作业时 臂杆吊物回转时动作应缓慢进行 11 起重机吊物下降时必须采用动力控制 下降停止前应减速 不得采用紧急制动 12 起重机的安全装置除应按规定装设力矩限制器 超高限位器等安全装置外 还应装设偏斜调整和显示装置 13 井上施工属高空和水上作业 必须搞好安全防护设施进行安全教育 井上工作人员要搞好个人防护措施 不适宜高空作业和不会游泳者禁止上井 14 抓斗车 活动平台要可靠固定 15 按沉井下沉有关施工规范施工 防止井偏 突沉 塌方等造成的安全事故 六 质量保证措施 沉井下沉除认真执行有关质量的操作规范之外 按本工程具体情况提出以下质量保证措施 1 建立沉井下沉施工现场指挥组 实施现场指挥 确保工程质量 安全和进度 2 应有专业沉井下沉值班人员指挥施工 3 在沉井下沉期间 施工人员必须按操作技术要求进行上岗 技术人员要注意观察 根据天气变化情况 控制土质的密实度和摩擦力与土质之间的相应关系 终沉到位井内的土与到位预留量相符 既不能多 但绝不能少 技术人员随时根据历沉曲线决定 要防止沉井突沉和大雨后突沉的现象发生 根据本工程的具体情况 沉井下沉施工中 特别每时每刻应注意的几项要求 下沉的沉井四角载荷不对称 容易发生下沉难度 下沉的沉井四角载荷不等 土的密实度低摩擦力小会影响到向一面倾斜 应引起我们对下沉的注意 终沉始终把关 平稳 对称 均匀 稳固的进行慢沉 4 沉井下沉时在沉井进入轨道在6m后 必须在相应平稳 纠偏中下沉 5 沉井终沉时 随时随地注意纠偏 平稳 对称 测量人员必须跟班测量 按下沉曲线放慢下沉速度 确保沉井下沉到位达标 6 下沉过程中 应做到均匀 对称出土 严格控制泥面高差 当出现平面位置和四角差出现偏差时应及时纠正 纠偏时不可大起大落 避免沉井偏离轴线 同时应注意纠偏幅度不宜过大 频率不宜过高 7 测量人员必须将测量数及时交当班施工负责人和技术主管 以便及时纠偏或掌握下沉情况 8 施工时要做好沉井下沉施工记录 七 主要施工设备表 序号 名 称 规格或型号 单位 数量 备注 1 履带抓铲机 PC200 台 1 2 轮胎吊 50t 台 1 3 轮式装载机 ZL50 辆 1 4 自卸汽车 5t 辆 4 5 电焊机 BX3 400 台 2 6 高压水泵 水枪 130m3 h 台 2 7 照明灯具 1000W 个 6 8 卷扬机 2t 台 4 9 电子经纬仪 ET 02 台 1 10 水准仪 DS3 台 1 第三章 现场交通维护与协调管理方案 一 交通疏导重点及指导思想 如何保证车辆在通过该路段安全 顺畅 将交通与施工之间的关系处理好 将其相互干拢的程度降到最低限度 是本交通维护疏导的重点 我司有较丰富的在大交通流量情况下从事市政设施施工的施工经验 对于本工程 我们将自觉遵守交通管理部门的监督 加强与当居民的联系 密切配合 强化施工单位内部管理 包括编制合理的施工组织计划 优选施工方法 加强员工教育 树立交通意识 环境意识以及法制意识 系统地策划和组织切合实际交通组织方案 本工程内容以及现场施工环境对工程施工期间的交通组织提出了较高的要求 因此必须制定一个与施工实施计划相适应的交通组织 通过各有关部门的积极配合 组织落实 把施工给交通和市民生活造成的影响降到最低限度 做到早日还路于民 二 交通保证和协调措施 1 本交通疏解方案遵循以下三条原则 施工期间不中断原有道路交通 满足现有各主要道路的交通流量要求 维护现有的交通设施 接受交通管理局等有关方面的管理指挥 需要拆除现有交通设施 开设路口 改变车道位置等均应认真作业方案 提前报有关方面批准 方可实施 不批不