某商城消防水池沉井施工方案

消防水池沉井施工**商城消防水池位于****，南侧为商城，北侧为六层住宅楼距消防水池6米。消防水池底标高5.6米，为了保证施工期间住宅楼的使用安全，消防水池采用沉井的施工方法，施工时先在坑内制作开口的钢筋混凝土井身，待其达到要求的强度后，在井筒内分层挖土运出，使沉井筒身在其自重下克服土壁之间的摩阻力和刃脚反力不断下沉，达到设计标高，然后就位、封底、施工沉井内现浇柱及顶板。一、工程概况**商城消防水池平面尺寸为14.75×11.75米，消防水池高为4.05米，池体上面覆土1.55米，池体混凝土抗渗等级S6，池体底板标高为－5.6米，池体刃脚处标高为6.25米，池壁厚度为450㎜，底板厚度300㎜，顶板厚度250㎜，池体内有6根现浇柱，截面尺寸为300×300㎜，池体钢筋采用HPB235、HRB335级，混凝土标号C20，二、施工准备1、施工前查看地质报告，对池体位置的地质情况有所掌握，由于池体位置为杂填土，厚度为4米，所以在施工前应检查土质是否均匀，清除障碍物，做好施工准备。2、根据工程结构的特点、地质情况、施工条件编制施工技术措施指导施工，并对施工操作人员进行技术交底，了解沉井制作和下沉施工技术要点和安全措施。3、根据沉井平面布置要求，设置测量控制网和水准基点进行定位放线，定出沉井中心轴线和基坑轮廓线，作为沉井制作和下沉定位的依据，在沉井下沉过程中同时对附近的6层住宅楼进行沉降观测，并做好记录。三、沉井施工程序平整场地测量放线开挖基坑铺砂垫层和垫沉井的制作抽出垫木封底、浇筑底板混凝土施工沉井内独立柱、梁、顶板四、沉井制作1.制作程序场地平整放线挖土3米夯实基底抄平放线验收铺砂垫层铺垫木安放刃脚铁件、绑钢筋支刃脚及底板以下部分的井身模板浇筑混凝土绑扎底板以上部分井身钢筋底板以上部分井身模板底板以上部分井身混凝土养护拆模2、地基处理沉井制作在室外地面以下3米处，根据地质报告可知此标高处为杂填土，为了防止制作和混凝土浇筑过程地基不均匀下沉引起井身裂缝，对其进行处理，采取打夯机进行表面夯实。3、刃脚的支设沉井下部刃脚的支设考虑沉井重量、施工荷载和地基承载力情况，由于该沉井较重2376ＫＮ，制作是在杂填土软弱地基上，所以采用垫架法施工，在垫架设计计算时考虑了井架混凝土的一次浇筑高度，不超过地基地耐力，设置垫架的作用=1\*GB2⑴使地基均匀承受沉井的重量，不使在混凝土浇筑过程中产生突然下沉导致刃脚裂缝而破坏，=2\*GB2⑵保持沉井位置不致倾斜，便于调整，=3\*GB2⑶便于支撑和拆除模板。采用垫架法施工，先在刃脚处铺设砂垫层200㎜，再在其上铺承垫木和垫架，垫木采用160×200×1000㎜枕木，垫木经计算间距为0.6米，垫木铺设时应对称，定位垫架设置8组，定位垫架位置在沉井长度两端0.15Ｌ（Ｌ为长边边长），在其中间支设一般垫架，垫架应垂直井壁铺设。在垫木上支设刃脚，井壁模板，铺设垫木应使顶面保持在同一水平面上，用水平仪找平，使高差在10㎜以内，并在垫木间用砂填实，垫木中心线与刃脚中心线重合，垫木埋设深为其厚度的一半。4、井壁制作=1\*GB2⑴制作方法：由于该工程地下水位低，为了减少下沉的深度，摩助力及作业面高度，采取在基坑内制作井壁，基坑应比沉井宽1.5～2.0米，采取分两次制作浇筑，一次下沉的施工方法。=2\*GB2⑵模板制作：井壁模板采用定型组合钢模板组装而成，模板采用300×1500钢模，沿钢模板侧边设置4个对拉铁件，钢模板外侧采用Ø48钢管固定，模板支设高度比施工缝略高100㎜，施工缝处设置钢板止水带。=3\*GB2⑶钢筋的绑扎：沉井钢筋采用人工绑扎，竖筋可一次绑好，水平筋分段绑扎，钢筋的连接采用焊接的连接方式，接头应错开，以保证钢筋位置和保护层厚度，内外钢筋之间加设Ø14的钢筋铁码控制钢筋的位置，间距为1.2米，沉井在沉至设计标高时，在底板钢筋位置处采取置筋的方法与井壁连接，置筋的数量、规格应满足图纸设计要求。=4\*GB2⑷混凝土的浇筑：沉井混凝土采用商品混凝土，由混凝土运输搅拌车运送混凝土，混凝土由输送泵运送到浇筑地点，沉井浇筑应分成若干段，同时对称均匀沿周边进行分成浇筑，每层厚度400㎜左右，混凝土一次连续浇筑完成，在刃脚以上0.6米范围内的混凝土达到设计强度70%后方可浇筑施工缝上部混凝土，并对施工缝处的混凝土表面接茬处进行凿毛清洗处理，在混凝土浇筑过程中设专人负责振捣，保证混凝土浇筑的密实性，混凝土浇筑完应及时进行养护。五、沉井的下沉：=1\*GB2⑴、下沉准备及垫架拆除沉井下沉前应进行结构外观检查，混凝土应达到设计强度，计算沉井下沉系数，判断沉井下沉是否顺利，在沉井正式下沉前，应对垫架进行拆除，垫架拆除应采取分组对称抽出，先抽沉井两短边下的垫架，后抽除长边下一般垫架，最后同时抽除定位垫架，抽除方法是将垫木底部的土挖去将垫架取出。由于该地区地下水位位于室外地面以下11米左右，故沉井施工时不考虑降水。=2\*GB2⑵、下沉挖土方法：沉井挖土采用人工挖土，挖土时先挖中间，逐渐挖向四周，每层挖土厚0.3～0.4m，沿刃脚周围保留0.6～0.9m宽的土提，然后在按每人负责2～3m一段向刃脚方向逐层全面、对称均匀地削薄土层，当土提经不住刃脚的挤压时，便在自重作用下均匀垂直破土下沉，土方挖出后利用吊车将土方吊运到指定地点。=3\*GB2⑶测量控制与观测沉井位置标高的控制，是在沉井外部地面及井壁顶部四面设置纵横十字中心控制线，水准基点，控制位置和标高，沉井垂直度的控制，是在井筒内按8等份标出垂直轴线，各吊线锤一个对准下部标板来控制，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，当线锤离墨线达50㎜或四面标高不一致时，即应纠正，沉井下沉的控制，系在井筒壁周围弹水平线，用水准仪来观测沉降。=4\*GB2⑷沉井的封底当沉井下沉到距设计标高0.1米时，应停止井内挖土，使其靠自重下沉至设计或接近设计标高，再经2～3ｄ下沉稳定或经过观测在8ｈ内累计下沉量不大于10㎜，即可进行封底，先铺设200厚中粗砂，浇筑100㎜厚底板垫层，在刃脚下应填严振捣密实，以保证沉井的最后稳定，垫层达到50%强度后，在沉井壁的底板标高处钻孔，将底板钢筋置入井壁内，置筋的数量、规格、间距应符合图纸设计要求。在垫层上绑筋，底板钢筋与置入井壁内的钢筋焊接，并对井壁混凝土接触面进行凿毛处理，使新旧混凝土紧密结合，在浇筑底板混凝土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，并用振捣器振实，混凝土浇筑完后及时进行养护。六、沉井施工计算=1\*GB4㈠刃脚垫木铺设根数的计算沉井井身混凝土重量：Ｗ＝｛（14.75－0.45）＋（11.15－0.45）｝×2×4.62×0.45×24Ｗ＝（14.3＋10.7）×100.4＝2511ＫＮ沉井单位长度的重量Ｇ＝2511/[（14.3＋10.7）×2]＝50.22ＫＮ/ｍ采用垫木规格160×220×1000㎜Ａ＝0.22×1＝0.22ｍ2每米铺设垫木数量：（垫木下采用中粗砂，砂垫层承载力ｆ＝160ＫＮ/㎡）ｎ＝Ｇ/Ａｆ＝50.22/（0.22×160）＝1.52根间距：1/1.52＝0.66ｍ施工时采用0.6ｍ=2\*GB4㈡铺设砂垫层厚度：（砂垫层下的杂填土承载力ｆ＝85ＫＮ/㎡）（1＋2ｈ）（0.22＋2ｈ）×85＝50.22×0.66（1＋0.414×2ｈ）（0.22＋0.414×2ｈ）85＝50.22×0660.22＋1.01ｈ＋0.685ｈ2＝0.389ｈ＝0.15ｍ取ｈ＝200㎜=3\*GB4㈢沉井下沉验算井壁与土的摩擦系数查（地基与基础施工手册）表11－15近似采用11.8ＫＮ/㎡井壁的下沉系数；Ｂ＝0Ｒ＝0Ｋ＝Ｑ－Ｂ/（Ｔ＋Ｒ）Ｔ＝πＤ（Ｈ－2.5）ｆ0由于井壁低于5ｍ所以Ｔ＝（11.15＋14.75）×2×4.65/2×11.8＝1421ＫＮＫ＝2511/1421＝1.76>1.15故能下沉=4\*GB4㈣垫架拆除井壁强度的验算：1、井壁内力计算：此沉井基本认为方形，考虑受力设置8个支点进行验算M支＝qL22/2＝47.52×2.152/2＝109.8KN－mM中＝qL12/8－M支＝47.52×102/8－109.8＝484.2KN－m支座反力R＝14.3×q/2＝14.3×47.52/2＝339.8KNV1＝2.15×47.52＝102.16KNV2＝339.8－102.16＝237.64KN2.井壁强度的验算=1\*GB2⑴抗弯强度验算按矩形截面梁进行计算b＝0.45m＝450㎜h＝4200㎜M＝484.2KN－m＝484.2×106N－㎜求矩形截面梁的纵向受拉钢筋截面积Ah0＝4200－300＝3900㎜A＝M/10bh02＝484.2×106/10×450×39002＝0.00707查混凝土结构计算手册ρ＝0.0225%As＝ρbh0＝（0.0225/100）×450×3900＝394㎜2配2ф16钢筋As＝402㎜2>As＝394㎜2满足强度要求=2\*GB2⑵井壁截面梁斜截面受剪承载力计算按构造要求配置箍筋条件[V1]＝0.07fCbh0＝0.07×15×450×3900＝1842750N[V1]＝1842.75KN>V2＝237.64KN按构造配置箍筋，斜截面的抗剪满足要求=5\*GB4㈤沉井下沉稳定性验算K＝（G－B）/（FR＋R1＋R2）其中B＝0Rf＝（11.15＋14.25）×2×2.2×11.8＝1344KN先按沉井刃脚斜面土被淘空，不考虑斜面土的支撑力刃脚踏面支撑力为R1＝[（14.75－0.45）＋（11.15－0.45）]×0.2×85＝850KNR2＝A1fU＝0K＝（G－B）/（FR＋R1＋R2）＝（2511－0）/（1344＋850＋0）＝1.14>[K]＝1不满足下沉稳定性要求按刃脚斜面下的土方不淘空计算如下刃脚处支撑力为R1＝2（14.3＋10.7）×（0.2＋0.25/2）×85＝1381.25K＝（G－B）/（FR＋R1＋R2）＝（2511－0）/（1344＋1381.25＋0）＝0.92<[K]＝1满足下沉稳定性要求七．沉井施工中常遇问题及防治处理方法1、沉井下沉困难：原因：a、是井壁与土间摩阻力过大，沉井自重不够，下沉系数过小或遇地下障碍物。采取措施：可采取继续浇筑混凝土增加重量或在井顶均匀增加其它荷载，也可以在井内继续进行第二层碗形破土。2、沉井倾斜：原因a、没有均匀抽除垫木或没有及时回填夯实，b、没有均匀挖土，使井内土面高差悬殊。C、刃脚下淘空过多沉井突然下沉，易于产生倾斜，d、沉井刃脚下的土软、硬不均。采取措施；a、分区、依次、对称、同步地抽除垫木，及时用砂或砂砾填夯实。b、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取土。C、在刃脚低的一侧适