循环水泵房下沉施工方案

1、一、工程概况（一）工程概况 华能岳阳电厂二期扩建工程循环水泵房与电厂一期工程相邻，距取水源 人工明渠约15 m。循环水泵房下部结构采用钢筋砼矩形沉井结构，平面尺寸 29.0X 25.1m,高度17.3 m。刃脚底设计标高 14.00m,砂岛顶面标高 24.85m。 在沉井底部刃脚部分，分别设五道纵底梁和三道横底梁，将沉井底部分为 24 格。沉井四周壁厚1.5m，沉井在标高 26.20m以上，侧墙变截面为一级外阶 梯形，壁厚变为1.0m。该沉井短边为前墙、后墙，在进水孔底标高19.50米始变一级外阶梯形，前墙外内收缩 0.5m，壁厚不变，四只进水孔的四块矩形 钢闷板安装在进水孔外测井壁，厚度 0

2、.5m。按设计要求沉井多次制作一次下 沉,沉井下沉制作高度 11m。（二）工程地质条件 本工程地质钻孔孔位平面位置距沉井较远,且孔数较少,沉井下沉穿越 土层的各层不同土质联线,对土层层厚揭示清晰度差,且少数土层主要物理 力学特性指标缺项,须在施工过程中观察变化,指导施工。现据孔号 605、 606、 608、 609 四孔钻探揭示情况,沉井下沉将穿越（ 2） 粉土、（6）淤泥质粘土、（6+3）粉质粘土、（7+2）粘土、（14-1）粘土、（15+1） 粉质粘土, （ 1 6）卵石混粘性土本层为沉井持力层, 持力层的下卧图层为（18-1） 粉质粘土。各土层物理状态分别为（ 2）粉土湿松散稍密, （

3、6）淤泥质粘土,流塑 状态, （6+3）流塑偶见流塑, （ 7-2）粘土湿很湿, 可塑,（14-1）硬塑,（15-1） 硬塑，（16）卵石混粘性土，卵石含量不均，密实约 3060%, 般颗粒2- 6 cm,少量漂石粒径大于20 cm。地质物理性质见附图一。（三）工程特点1 、地质较复杂土层变化大,土层坚硬且有透水层。2、沉井外井壁摩擦力不一致，前墙外侧内缩 0.5m，在沉井下沉施工中易 引起倾斜。3、在沉井四周 45影响线范围内，紧临前墙的有高压电杆及道路，在侧墙面有砼搅拌站，在后墙侧有起重机械设备塔吊，均在理论土体塌陷范围内， 施工时加强观察，必要时应采取安全措施。4、土层承载力大，下沉系数

4、小，且刃脚宽度大于 1/2 壁厚，一是下沉困 难，二是取刃脚踏面以下土体时尤为注意安全。5、沉井四周土体基坑开挖较深，地面离外井壁较远又无环形道，四周高 差大不平坦，其中前墙为高压线，侧墙一侧又是砼搅拌站，对水平运输及垂 直运输都比较难实施。且井内土层含卵石硬层，对沉井下沉施工极为不利。二、施工准备1、沉井下沉前须对沉井办完验收工作，且最后一节混凝土强度应达到设 计强度的 70方可下沉。2、下沉前井壁内外模板拆除，对拉螺栓割除，用防水砂浆将切割拉杆后 的混凝土面抹平。或按设计要求处理，内外脚手架拆除，置放到安全地点， 沉井外四周环形路平整无障碍物。3、所有刃脚与封底（底板）混凝土的接触面均需凿

5、毛。4、搭设沉井内外钢质扶梯；布设照明系统。5、沉井进水孔钢闷板安装。6、沉井四周外侧布设标高控制点及轴线控制线，按序编号。7、沉井下沉所有设备到位完好。8、劳动组织分工安排。9、测量水准点技术复核确认。10、下沉前安全检查，确认无隐患。11、下沉前各项准备工作需经监理及甲方验收完毕后方可开始下沉。三、沉井下沉（一）工艺流程取水源供水泵站设置T井内水力机械安装T输水泥浆管道安装T高压水井内岩土液化T泥浆机械提升T泥浆机械二次加压T储泥浆池清水机械排 放。二）下沉系数计算K=（G-F）/（f+R）K 下沉系数；G 沉井自重；F 沉井所受浮力（排水下沉次值为零）；F沉井外壁摩擦阻力；R 地基反力；

6、取2.5倍地基承载力标准值沉井刃脚和底梁投影面积总和为：402.3 m2；沉井刃脚投影面积为：153.3 m；沉井刃脚踏面面积为： 84.0m；沉井下沉制作高度 14.00mV 25.00m,井体自重为7346t,按 心为底 梁掏空、K2为底梁及刃脚踏面掏空两种状态计算得：Ki = 0.53V 1.1 1.15K2 = 1.67 1.1 1.15根据下沉系数的计算和地质资料揭示的土层物理力学特性,在沉井下沉 至终沉阶段须渐掏空刃脚踏面以下的土层,必要时采用井外减阻或压载助沉。（三）砖垫座拆除1 、砖垫座拆除顺序 沉井下沉前必须先拆除沉井内砖胎模及素混凝土垫层,对沉井外侧刃脚 处素混凝土垫层破碎

7、、拆除、运走。在拆除井内砖胎模时,须先底梁后刃脚, 禁止先刃脚后底梁以防底梁受力断裂,拆除底梁下砖胎模时,须先中心后对 称向四周扩展,边拆边吊运出井,以防安全事故。拆除刃脚砖胎模时,须先 从四壁中部开始,向四周定位点对称渐近。最后同时拆除定位点,以防产生 负弯距,使沉井壁产生裂纹。砖垫座拆除顺序及定位点的位置详见附图二。为防止砖垫座拆除过程中沉井发生倾斜或局部受力不合理及保证安全施 工,因此要求砖垫座拆除必须统一,同时按照对称均匀的原则,严格按顺序 拆除。拆除顺序如下：第一组：纵梁 3、横底梁 1、3 由中间向两侧墙逐渐拆除。第二组： #12、18、#7、13，横底梁 2 由中间向两侧墙拆除。

8、 第三组： 8、14、11、17格，纵梁 2、4 由中向两边、两侧逐渐 拆除。第四组： 2、20、5、23格，纵梁 1、5 由中向两边、两侧逐渐拆 除。第五组： 1、 19、 24、 6 格，井壁及其转角处。2、砖垫座拆除注意事项（1）各组砖垫座拆除后，应立即向纵横底梁及刃脚处回填砂，人工分层拍 实，回填砂的角度控制在小于 600 并夯实， 回填砂未完不得进行下一组的砖垫 座拆除工作。刃脚下回填砂详见附图三。（2）每组拆除的砖块必须及时清除吊出井外，确保下一组拆除时有足够空 间。（3）沉井砖垫座拆除前须进行一次测量，每组砖垫座拆除后测量一次，若 沉井开始下沉，则每 2 小时测量一次，将测量数据

9、及时报告现场指挥和技术 负责人，以防意外。（四）沉井取土下沉 本沉井下沉根据土层分析，采用明排水取土下沉，取土方法采用水力机 械冲土吸泥为主、人工开挖为辅的工艺。1、水力机械冲土（1）水力机械冲土时，采用四套水力机械设备，将芭蕉湖水用水泵（出水 量为 120m3/h ）将水流通过进水管分别送进沉井内的 8 个高压水枪，每支水枪 的工作压力为6kg,利用高压水枪射出的高压水流冲刷土层， 使其形成一定稠 度的泥浆汇流至集泥坑，然后用水力吸泥机将泥浆吸出，通过 500排泥钢管 排至沉井南侧泥浆沉淀池内,将沉淀后的清水排到芭蕉湖,如此循环。水力 机械冲土详见附图四。（2）冲粘性土时,宜使喷嘴接近 90

10、0 的角度冲刷立面,将立面底部刷成缺 口使之塌落。冲土顺序为先中央后四周,并沿刃脚留出土台,最后对称分层 冲挖，尽量保持沉井受力均匀，不得冲空刃脚踏面下的土层。施工时，应使 高压水枪冲入井底，所造成的泥浆量与水力吸泥机吸入的泥浆量保持平衡。（3）水力机械吸泥机冲土，适用于粉质粘土、粉土、粉细砂土；使用不受 水深限制，但其出土效率则随水压、水量的增加而提高，必要时应向沉井内 注水，以加高井内水位。在淤泥或浮土中使用水利吸泥时，应保持沉井内水 位高出井外水位1 2m2、人工挖土下沉（1）当沉井下沉至（ 16）层卵石层时，改用人工挖土下沉，采用明排水取 土下沉方案，在沉井内设集水坑抽水的方法。（2）

11、人工开挖分三班作业，正常情况下需连续施工，直至沉井下沉至设计 标高。确保沉井安全顺利下沉，沉井取土作业时，每班分四个有严密组织的 作业队，井下每一作业组 12 人，负责 6 只格子，四组共 24 只格，井下作业 人员用挖土工具将井内土体装入吊桶内，若遇坚硬土层可机械（风镐）破碎， 装满岩土的吊桶，在指挥人员的信号下，由垂直运输机械（具体使用何种机 械视工程进展情况而定） ，将吊桶吊出井外弃土。（3）挖土应分层、均匀、对称地进行，使沉井能均匀竖直下沉。根据下沉计算，允许沉井底梁下土体掏空。在距沉井壁1. 5m范围内允许形成平锅底，其深度不可超过刃脚踏面以下 40 cm,遇透水层时，可视情况在远离

12、刃脚处开 挖集水坑，由泥浆泵将水排出井外，形成平锅底后，可每20 cm层向刃脚处开挖。随着沉井下沉深度的增加,下沉系数变小,刃脚踏面下的土体开挖须逐 渐由里向外延伸。但严禁掏出井壁外侧,以防沉井外土体塌陷。（4）井壁下沉时,外侧土会随之出现下陷,与井壁间形成空隙,可在井壁 外侧填砂，保持不少于30c m高，随下沉灌入空隙中，以减少下沉的摩阻力， 并减少了以后的清淤工作。雨季应在填砂外侧做挡水堤,以阻止雨水进入空 隙,防止出现井壁外的摩阻力接近于零,而导致沉井突沉或倾斜现象。（5）沉井在遇到软弱土层时,沿沉井刃脚周围保留足够宽的土堤,井孔中 间宜保留适当高度的土体,不得将中间部分开挖过深,使沉井

13、挤土下沉；另外也可在沉井外壁间回填粗糙材料，或将井壁外的土夯实，加大摩阻力。（6）沉井内土方吊运时，对于井下操作工人做好安全防护措施，防止吊 斗及土石落下伤人。（五）沉井下沉取土程序 沉井初沉阶段是沉井易纠阶段，也是沉井奠基阶段，至关重要。初沉阶 段是中沉及终沉顺利和质量的重要保证，尤为本工程土层状况显得更为突出， 一是下沉系数小，二是土层坚硬，必须严格按先内后外，即先中心向四周均 匀对称扩展，分层冲刷，在冲刷刃脚部分土体时必须同时对称分层，禁止局 部先冲刷，确保沉井中心入土时沉井四角偏差趋平。（六）沉井下沉技术措施沉井下沉至4m以内，井内取土允许形成4个对称的小锅底，底深不得超 过刃脚踏面0

14、.6m，沉井下沉至9m以内逐渐形成大锅底，底深最终不得超过 踏面1.5m。沉井下沉至设计标高0.3m，井内土层面不得低于刃脚踏面 0.2m。沉井下沉取砂垫层阶段，严格按先中心对称均匀向四周扩展，分层取砂每层不大于0.3m。沉井沉至必须掏空刃脚踏面阶段，严禁先掏空位点，以免产生负弯矩，同时严禁掏出井壁外侧土体，冲掏层厚不得超过0.1m。当必须采用井外减阻助沉时，应做到对称同步，以防产生较大倾斜，若 采用高压水加气方法时，冲入深度不宜距刃脚踏面 2 m 以下。沉井下沉过程中必然产生倾斜，应做到下沉中纠偏，纠偏中下沉，必要 时则以纠偏为主。纠偏时必须根据分析后确定倾斜原因，采取正确方法和措 施，操作

15、人员必须按技术人员要求谨慎作业。纠偏时严防超量，不应在沉井 测量平正后再停止纠偏。沉井入土 4 m 后如有倾斜须纠平正，在继续下沉过程中倾斜量控制在 20 cm以内，减少井外土体塌方及井体较大移位。发现井外塌方须随时回填夯实。距沉井离设计标高80 cm时，停止掏锅底，可酌情掏刃脚，对沉井的稳定 性及封底砼均有利。沉井终沉结束前，预留沉降量由技术人员确定，以保证 工程达到优良标准。（七）沉井下沉技术管理沉井下沉前必须对全体施工人员进行安全技术交底，严格按设计要求及 经审批的施工方案精心组织施工。值班长必须现场跟班值班，参加交接班会议，根据沉井土壤情况和测量 结果，指导班组人员取土程序，严格技术要

16、求，做好施工日记。沉井进入终 沉阶段，施工技术负责人须经常深入现场技术指导，对存在的问题和质量趋 势，制定方案，确定措施，监督实施。沉井终止下沉令必须由施工技术负责人下达，在沉井离设计标高 1m 时， 再进行一次技术交底，以便及时调整施工方法、纠正偏差，使沉井能顺利下 沉至设计标高。沉井下沉终止后及时向甲方或有关上级汇报。施工过程中遇有重大技术问题或险情必须及时汇报，会同有关各方研究 解决方案，确定措施。另外在沉井下沉过程中密切注意明渠方面的透水情况，做到防患于未然。（八）测量控制沉井标高的控制，在沉井四角设 4 个水平控制点并编号，用水准仪进行 观测。沉井平面位置的控制，是在沉井垂直两面井壁

17、上弹出垂直轴线，通过在 地面上设立的轴线控制桩用经纬仪进行观测。沉井垂直度的控制，是在沉井垂直两面井壁中部外侧各一个吊线坠对准 垂直控制线进行观测。下沉时每 2 小时测量一次。纠偏时根据现场情况可 1 小时测量一次。终 沉结束后每小时测量一次，控制稳定情况。测量人员必须定时公布准确的测 量数据，示意图悬挂在醒目处。由专人负责并做好记录，如有倾斜、位移和 扭转，应及时通知值班负责人，指挥操作人员进行纠正，使偏差控制在允许 范围以内。（九）沉井封底（排水封底）（1）沉井下沉距设计标高100mm寸，停止井内挖土和抽水，使其依靠自重 下沉至设计或接近设计标高，经观测在8h内累计下沉量不大于10mm即可

18、进 行沉井封底。(2)封底前应先将刃脚接触面冲洗干净，及时设置集水井及构筑田字型盲 沟，确保井底地下水位低于基底面 0.5m 以下。集水井及田字型盲沟的设置方 式详见附图五。(3)封底先铺一层150500mn厚卵石或碎石层，再在其上浇一层厚约2.0m 厚的 C20 混凝土垫层，在刃脚下振捣密实，以保证沉井底最后稳定。底板施 工时，绑扎钢筋两端伸入刃脚或凹槽内，接着可浇筑底板混凝土。( 4)混凝土浇筑时应在整个沉井面积上分层、不间断地进行，由四周向中 央推进，每层厚30 50cm,并用插入式振动棒振捣密实，当井内有隔墙时， 应前后左右对称地逐孔浇筑。( 5)混凝土养护期间应继续抽水， 待底板混凝

19、土强度到达 70并经抗浮验 算后，方可对集水井逐个停止抽水，逐个封堵。封堵方法是将滤水井中水抽 干，在套管内迅速用干硬性的高强度砼进行堵塞并捣实，然后上法兰盘用螺 栓拧紧或四周焊接封闭，上部用砼垫实找平。沉井封底详见附图六。四、沉井终沉的允许偏差沉井终沉后允许偏差：1 、刃脚平均标高与设计标高偏差不大于 10cm；2、沉井水平位移不大于 20cm；3、沉井四角中任何两刃脚踏面高差不大于 15cm。五、沉井倾斜和偏移的防治措施1 、沉井倾斜防治措施：( 1 )在刃脚高的一侧加强取土，低的一侧少挖土或不挖土待 正位后再均匀分层均匀取土； (2)在刃脚较低的一侧适当回填砂石或石块， 延缓下沉速度；

20、( 3)在井壁外深挖倾斜反面的土方，回填到倾斜一面，增加 倾斜面的摩阻力。2、沉井偏移防治措施：( 1 )偏移大多都是由于倾斜引起的，所以控制沉井不再向偏 移方向倾斜； ( 2 )有意使沉井向偏移的相反方向倾斜，当几次倾斜纠正后， 即可恢复到正确位置。3、下沉过快防治措施：（1）在沉井外壁间回填粗糙材料，或将井壁外的土夯实，加 大摩阻力；（2）如果沉井外部的土体液化发生虚坑时，可填碎石处理。4、下沉困难防治措施：（ 1）在井顶均匀加铁块或其它荷重； （ 2）在井壁与土间灌入 触变泥浆，降低摩阻力。六、质量保证措施1、沉井最后一节砼，由试块证明达到设计强度 70后方可下沉。2、沉井下沉前进行施工

21、组织设计交底。3、坚持交接班制度，以保证下一班人员了解沉井下沉情况，及时采取相 应措施。4、沉前对高程控制点应进行复核，办好技术复核移交手续，下沉过程中 对测量控制点、高程控制点等网点要经常复核，确保无误。5、测量人员要认真负责及时准确提供沉井偏差、位移及井外地面沉降等 数据，保证施工人员及时采取措施。6、操作人员必须严格按技术人员要求在沉井下沉和纠偏过程中进行取土 作业，严格质量奖罚制度。7、污泥水不得排到明渠，以免污染水源。8、建立质量保证组织体系，层层落实责任。七、安全保证措施1、认真落实 “安全第一，预防为主” 的方针，认真落实安全生产责任制， 认真贯彻执行管生产必须管安全的原则。2、建立安全保证组织网络，设专职安全员、班组兼职安全员，层层落实 责任。3、做好安全技术交底，人人签到，新工人必须进行三级安全教育和班前 安全交底，增强安全意识。4、严格遵守安全操作规程，文明施工，悬挂安全警示牌，创造浓厚的安 全氛围。5、特殊工种必须持证上岗。6、所有电器设备必须有漏电保险装置，接地接零，一机一闸。电器设备 器材质量合格。7、保证机械设备完好，不得带病操作。8井内外扶梯必须牢固，设扶手栏杆。9、下沉前对沉井上