娄底沉井施工方案

娄底地区沉井施工综合技术方案一、工程概述本工程为娄底市某市政基础设施配套项目，采用沉井施工工艺进行地下构筑物建设。沉井设计为圆形钢筋混凝土结构，直径8.5m，总高度12m，分两节制作下沉，第一节高度6.5m，第二节高度5.5m。工程场地位于湘中丘陵区，地质勘察显示场地土层分布为：①素填土（厚0.5-1.2m）→②粉质黏土（厚2.3-3.8m，承载力特征值180kPa）→③圆砾层（厚1.5-2.7m，渗透系数2.5×10⁻²m/s）→④中风化灰岩（揭露厚度5.2m，饱和单轴抗压强度35MPa）。地下水位埋深1.8-2.5m，对混凝土结构具弱腐蚀性。根据周边环境条件，沉井施工影响范围内存在地下管线（给水管DN300、雨水管DN600）及城市次干道，最小水平距离7.3m。施工需确保周边构筑物沉降量≤30mm，倾斜率≤1‰。本工程采用"排水下沉+干封底"施工工艺，总工期控制在60天内，质量目标为合格，争创省级优质工程。二、施工准备（一）技术准备图纸会审与深化设计组织技术团队进行图纸会审，重点审查沉井结构与地质条件的适应性，优化刃脚角度（设计为60°）及踏面宽度（300mm）。针对圆砾层渗透系数大的特点，增设井壁外侧止水帷幕，采用三管旋喷桩工艺，桩径600mm，桩长8m，桩心距400mm，形成直径9.5m的封闭止水圈。施工测量控制网布设建立二级测量控制网，设置3个永久水准点及4个平面控制点。采用全站仪按极坐标法放样沉井中心轴线及轮廓线，误差控制在±5mm内。沿沉井周边20m范围布设8个沉降观测点，初始值观测3次取平均值。（二）现场准备场地平整与基坑开挖清除地表植被及障碍物后，采用反铲挖掘机开挖至-1.5m标高，基坑边坡按1:1.2放坡，坡面采用彩条布覆盖防止雨水冲刷。基坑底部设置200mm厚级配砂石垫层，经压路机压实（压实度≥93%）后铺设150mm厚C20混凝土垫层。临时设施布置沿基坑周边搭设6m宽施工便道（200mm厚C30混凝土+Φ12钢筋网），设置2处材料堆放区（硬化处理+防雨棚）。在沉井东侧布置钢筋加工棚（30m×6m）及模板堆放区，西侧设置泥浆处理系统（含沉淀池3级，总容积50m³）。（三）资源配置主要材料计划钢筋：HRB400EΦ12-25mm，总用量48.6t，进场时需提供出厂合格证及力学性能报告，每60t为一批次进行抽样送检。混凝土：C30P6抗渗混凝土（井筒）、C25混凝土（垫层）、C40微膨胀混凝土（封底），采用商品混凝土，坍落度控制在180±20mm。防水材料：水泥基渗透结晶型防水涂料（用量1.2kg/m²）、遇水膨胀止水条（Φ20mm）。施工机械设备|设备名称|型号规格|数量|主要参数||----------|----------|------|----------||反铲挖掘机|PC200-8|2台|斗容1.0m³||旋喷桩机|XP-30|1台|工作压力20-30MPa||深井泵|200QJ32-52/4|4台|流量32m³/h，扬程52m||混凝土输送泵|HBT60|1台|理论输送量60m³/h||全站仪|TS06|1台|测角精度2"，测距精度2mm+2ppm|三、主要施工工艺（一）沉井制作模板工程采用18mm厚酚醛覆膜多层板（尺寸2440×1220mm），背楞选用50×100mm方木（间距300mm），竖向主楞采用双拼Φ48×3.5mm钢管（间距600mm）。模板安装时先内后外，接缝处粘贴5mm厚海绵条，采用对拉螺栓固定（Φ16mm，间距600×600mm），螺栓中部设置3mm厚止水环（直径80mm）。模板垂直度采用线锤控制，偏差≤1/5000且≤3mm。钢筋工程井壁钢筋分内外两层布置，外层Φ20@200mm，内层Φ16@200mm，水平筋与竖筋交点采用梅花形绑扎。刃脚部位增设3层Φ14加强筋（间距150mm），钢筋保护层厚度采用C30预制垫块（50×50mm，间距1000mm）控制。钢筋绑扎完成后，需经监理验收合格方可进入下道工序。混凝土工程分节浇筑第一节井壁混凝土（6.5m高），采用分层浇筑法，每层厚度500mm，使用插入式振捣器（Φ50mm）振捣，振捣间距≤500mm，振捣时间15-30s。混凝土浇筑完成后及时覆盖保湿，养护期不少于14天。待混凝土强度达到设计值75%后，方可进行第二节井壁施工。（二）沉井下沉承垫木设置与拆除在刃脚下设置20组承垫木（200×200×1500mm枕木），按"横纵相间、对称布置"原则摆放，支点间距1.5m。拆除时按"由内向外、对称分组"顺序进行，每组拆除时间间隔≥2h，抽除后立即用级配砂石回填捣实。排水下沉施工土方开挖：采用反铲挖掘机配合人工开挖，分区分段对称出土，每层开挖厚度500mm，刃脚处保留1.2m宽土堤。机械开挖至距设计标高200mm时，改用人工修整，避免超挖。排水系统：在沉井内设置4个集水井（1000×1000×1200mm），配备Φ150mm污水泵持续排水，井内水位控制在开挖面以下500mm。下沉监测：每下沉500mm进行一次全面观测，采用水准仪测量刃脚标高（精度±1mm），全站仪测定中心偏移量，当倾斜率超过0.5%时立即采取纠偏措施。纠偏技术措施倾斜纠偏：当监测发现倾斜＞1%时，采用"偏心压载法"纠偏，在沉井高侧井顶堆放沙袋（每袋50kg），加载量根据倾斜值计算确定，最大加载量不超过200kN。位移纠偏：当中心位移超过30mm时，采用"单侧掏土法"，在沉井偏移方向的对侧刃脚处人工掏土，掏土深度≤300mm，并配合井外射水（压力0.3-0.5MPa）减小摩阻力。（三）沉井封底基底处理下沉至设计标高（-10.5m）后，停止挖土并观测8h，当累计下沉量≤10mm时进行封底施工。采用高压水枪冲洗基底泥砂，局部松散土层采用碎石换填（压实系数λc≥0.94），经触探检测地基承载力≥200kPa。干封底施工钢筋绑扎：封底钢筋采用Φ14@200mm双向钢筋网，与井壁预留钢筋（伸出长度500mm）焊接连接，焊接长度≥10d。设置6个Φ100mm混凝土透气孔，间距3m呈梅花形布置。混凝土浇筑：采用C40P8微膨胀混凝土（膨胀率0.02-0.04%），由输送泵从沉井中心向四周辐射浇筑，浇筑厚度1.2m，分2层进行（每层600mm），层间间隔时间≥4h。表面收光2次，初凝后覆盖薄膜+阻燃棉被养护，养护期21天。四、质量控制措施（一）关键工序质量控制钢筋工程质量控制建立钢筋原材"二维码"追溯系统，每捆钢筋绑定包含厂家、规格、批次等信息的二维码标签。钢筋加工允许偏差：受力钢筋全长±10mm，弯起钢筋弯折点位置±20mm。绑扎过程中采用"卡尺法"检查保护层厚度，合格率需≥90%。混凝土工程质量控制严格控制混凝土坍落度（每车检测），初凝时间≥6h。在井壁不同部位埋设6个测温点（采用JDC-2型电子测温仪），监控混凝土内外温差≤25℃。每50m³混凝土制作3组试块（标养28d、同条件养护、抗渗试块），试块强度未达到设计值85%不得进行后续施工。（二）质量验收标准沉井制作允许偏差|项目|允许偏差（mm）|检查方法||------|----------------|----------||井筒尺寸|长、宽±50|钢尺量测||井壁厚度|+30，-10|超声波检测||预埋件位置|±20|全站仪测量||井筒垂直度|1/5000且≤30|线锤+钢尺|沉井下沉验收标准最终下沉标高偏差：±100mm刃脚底面平整度：≤100mm/2m轴线位移：≤H/1000（H为沉井高度）且≤50mm封底混凝土强度：达到设计值100%五、安全专项措施（一）基坑支护安全止水帷幕施工安全旋喷桩机作业前检查高压管路密封性，压力试验≥25MPa，持续3min无泄漏。施工区域设置1.8m高防护栏杆（刷红白警示漆），悬挂"高压危险"警示牌，非操作人员严禁入内。基坑监测预警采用自动化监测系统，实时监测基坑边坡位移（精度0.1mm）、地下水位（分辨率1cm）及周边管线沉降。预警值设定：边坡位移≥20mm，地下水位下降速率≥50cm/d，达到预警值立即启动应急预案。（二）沉井作业安全井下作业防护井内设置2处安全梯（Φ50mm钢管制作），梯宽600mm，踏步间距300mm，梯笼高度超过作业面1.2m。配备4台轴流风机（风量≥1500m³/h）进行通风，井下空气含氧量≥19.5%，有害气体浓度≤0.5mg/m³。起重作业安全挖掘机、起重机等设备作业半径内设置警戒区，使用红外报警装置。吊装作业实行"吊装令"制度，由项目技术负责人签发后方可作业。吊斗采用双钩保险装置，起吊前检查钢丝绳磨损情况（断丝数≤10%）。（三）应急预案突水突砂应急处置储备200m编织袋、50m³级配砂石及4台备用污水泵。发生突水时立即启动"先堵后排"方案：①采用砂袋堆砌反滤层（厚500mm）；②启动备用泵排水（总排水量≥500m³/h）；③加快封底混凝土浇筑速度。沉井倾斜超标处理当倾斜率＞1.5%时，立即停止挖土并采取"配重+支顶"联合措施：①在沉井低侧堆放配重（最大300kN）；②在高侧井外设置3组钢支撑（Φ200mm无缝钢管），支撑于预先施工的混凝土锚墩上，顶推力分级施加（每级50kN）。六、施工进度计划采用Project软件编制四级进度计划体系，关键线路为：场地平整→止水帷幕施工→第一节沉井制作→首次下沉→第二节沉井制作→二次下沉→封底施工→结构验收主要节点控制：止水帷幕施工：7天沉井制作（两节）：21天沉井下沉：15天（含纠偏）封底及养护：12天验收及清理：5天设置3处进度控制点（第10天、25天、40天），采用BIM技术进行4D进度模拟，偏差超过3天时启动赶工措施（增加作业班组、延长作业时间至16h）。七、环境保护措施噪声控制选用低噪声设备（昼间≤70dB，夜间≤55dB），破碎机等设备设置隔音罩。夜间施工办理夜间施工许可证，提前公告周边居民，在施工场界安装噪声在线监测设备，超标时自动报警。扬尘治理施工便道每日洒水4次（早中晚及夜间），出入口设置洗车平台（含三级沉淀池），车辆冲洗干净后方可出场。易扬尘