沉井式下水管道施工方案

沉井式下水管道施工综合技术方案一、施工准备阶段1.1现场勘测与前期规划施工前需完成详细的工程地质与水文地质勘察，重点测定地下水位标高、土层分布情况（需明确黏土层、砂层厚度及埋藏深度）、地基承载力特征值及土壤内摩擦角等关键参数。对施工影响范围内的地上建筑物、地下管线（如给水管、燃气管、电力电缆等）进行物探与人工探坑相结合的调查，绘制详细的管线分布图，标注各类管线的埋深、走向及材质。在距沉井边缘10米处设置6.0m×2.0m×1.5m的三级沉淀池，采用MU10烧结砖砌筑，内壁抹20mm厚1:2防水砂浆，配备Φ150mmPVC排水管道连接至市政污水管网。1.2测量控制体系建立根据业主提供的坐标控制点，布设沉井施工控制网，设置4个永久控制点形成闭合导线。采用全站仪按二级导线精度进行测设，测角中误差≤±12″，边长相对误差≤1/15000。在沉井周围20米范围内设置3个深埋水准点（采用Φ108mm钢套管埋深3米），按二等水准测量要求进行联测，闭合差≤±4√Lmm（L为路线长度，以km计）。沉井刃脚轮廓线放样时，每侧需预留50cm操作空间，采用极坐标法进行三维定位，放样误差控制在±3mm内。在沉井四角设置沉降观测点，采用精密水准仪按二等水准测量精度进行监测，初始观测需进行两次独立测量取平均值。1.3临时设施布置施工用水从市政管网接入，安装DN100mm水表，主干管采用DN80mm镀锌钢管，支管采用DN50mmPPR管，设置3个消防栓（配备25m水带及Φ19mm水枪）。临时用电采用TN-S接零保护系统，从附近变压器搭接380V/220V电源，设置总配电箱1台、分配电箱3台、开关箱8台，配置200kW柴油发电机组作为备用电源。在沉井东侧搭设双层防护棚（上层满铺50mm厚木板，下层设安全网），配备JJK-3型卷扬机2台（提升速度9m/min）、QTZ63型塔式起重机1台（最大起重量6t），设置钢筋加工区（配备切断机、弯曲机、调直机各1台）、模板堆放区（硬化地面+100mm×100mm木方垫架）及混凝土输送泵停放区。二、沉井制作工艺2.1基坑开挖与地基处理采用反铲挖掘机按1:1.5放坡开挖基坑，坑底尺寸比沉井设计尺寸大2.0m，开挖深度至地下水位以上0.5m。基坑底部设置300mm宽排水沟（坡度1%）及4个1.0m×1.0m×1.5m集水井，配备4台Φ150mm潜水排污泵（扬程≥15m）。地基处理采用级配砂石垫层（砂:碎石=3:7），分层摊铺厚度300mm，采用平板振动器振捣密实，压实系数≥0.97，承载力特征值需达到180kPa以上。垫层顶面浇筑120mm厚C15混凝土找平层，表面平整度误差控制在5mm/2m内。2.2刃脚模板施工刃脚采用砖模与钢模组合体系，内侧砌筑240mm厚MU10烧结砖墙（M5水泥砂浆），砖模表面抹20mm厚1:3水泥砂浆找平层，阴角处做R50mm圆弧处理。外侧采用18mm厚酚醛覆膜多层板（1220mm×2440mm），背楞采用50mm×100mm木方（间距300mm），横向设置双Φ48×3.5mm钢管围檩（间距600mm），采用M14对拉螺栓加固（带50mm×50mm×3mm止水片）。模板安装前涂刷水性脱模剂，接缝处粘贴5mm厚海绵条，模板垂直度偏差控制在≤3mm/m，截面尺寸误差±5mm。2.3钢筋工程施工刃脚钢筋采用Φ20mmHRB400E级钢筋，内侧水平筋间距150mm，外侧斜筋间距200mm，箍筋采用Φ10mm@150mm。井壁竖向钢筋为Φ22mm@200mm，水平钢筋为Φ18mm@150mm，双层双向布置，保护层厚度50mm（采用C30细石混凝土垫块，每㎡布置4个）。钢筋连接采用直螺纹套筒连接（Ⅰ级接头），丝头加工长度为套筒长度的1/2+1P，连接后外露丝扣≤2P。钢筋绑扎时设置Φ48mm钢管脚手架支撑体系，立杆间距800mm×800mm，水平杆步距1.5m，剪刀撑连续设置。钢筋工程验收需检查：受力钢筋间距（±10mm）、保护层厚度（±5mm）、绑扎搭接长度（≥1.3倍锚固长度）等关键指标。2.4混凝土工程施工沉井混凝土强度等级为C35P6，采用商品混凝土（坍落度180±20mm），掺加粉煤灰（Ⅰ级）和聚羧酸系高效减水剂（掺量1.2%）。混凝土浇筑分三次进行：第一次浇筑刃脚至-2.5m处，第二次浇筑至-6.0m处，第三次浇筑至设计顶标高。采用HBT60型混凝土输送泵（水平输送距离150m），布料杆半径12m，分层浇筑厚度≤500mm，采用Φ50mm插入式振捣器（振捣间距≤500mm，振捣时间15-30s）。施工缝处设置3mm厚钢板止水带（宽度300mm），下次浇筑前需凿毛处理，清除浮浆并洒水湿润，涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料。混凝土养护采用覆盖土工布洒水养护，养护期≥14d，每日洒水次数≥6次，确保表面湿润。三、沉井下沉施工3.1下沉准备工作拆除垫木前需对混凝土强度进行回弹检测，刃脚混凝土强度需达到设计强度的100%，井壁混凝土强度达到75%以上。在沉井外壁弹出十字中心线，在四角设置高程观测点，采用水准仪测定初始高程。安装4台激光投线仪（精度±1mm/10m），在井壁内侧设置标靶，用于监测下沉偏差。配备2台WY100型小型反铲挖掘机（斗容0.1m³）、8台风镐及4台Φ100mm潜水排污泵。下沉前进行试挖，开挖深度0.5m，观测24h，检查沉井稳定性及地基承载力。3.2排水下沉施工采用分层分段对称开挖法，每层开挖深度0.4-0.5m，先挖中间部分（形成锅底形），保留刃脚处1.5m宽土堤。机械开挖至距设计标高1.0m时改用人工开挖，避免超挖。井内设置4个集水井（1.0m×1.0m×1.2m），配备Φ100mm潜水排污泵（扬程≥20m），保持地下水位低于开挖面0.5m以上。当遇流砂层时，采用级配砂石换填（厚度500mm），并在井壁外侧设置轻型井点降水系统（Φ38mm井点管，间距1.2m，埋深6m），真空度保持在60-70kPa。3.3下沉监测与纠偏下沉监测每2h进行一次，采用测锤（Φ50mm，重10kg）配合水准仪测定下沉量，激光投线仪监测垂直度。当沉井倾斜率超过0.3%或轴线偏差超过50mm时，立即停止开挖进行纠偏。偏斜纠偏采用偏心压重法（在高侧刃脚处堆放沙袋，重量50-100kN）或单侧掏土法（在低侧刃脚处开挖500mm×500mm×300mm土坑）。轴线偏移纠偏采用导向木法（在偏移方向的对侧设置200mm×200mm方木，斜撑角度60°）。每次纠偏量控制在5-10mm，避免剧烈调整导致井壁开裂。3.4特殊情况处理当出现突沉（1h内下沉量超过50mm）时，立即停止开挖，在刃脚处回填级配砂石（掺30%碎石），并在井壁外侧堆载反压。遇孤石或地下障碍物时，采用人工风镐破碎（严禁爆破），或采用静态爆破剂（膨胀压力≥30MPa）进行破碎。井壁出现裂缝时，根据裂缝宽度采取不同处理措施：宽度＜0.2mm时涂刷环氧树脂浆液；0.2-0.5mm时采用压力灌注水泥基灌浆料（水灰比0.4）；＞0.5mm时需凿槽嵌填遇水膨胀止水条后再进行压力注浆。四、封底与结构施工4.1干封底施工沉井下沉至设计标高（误差±50mm）后，连续观测8h，累计下沉量≤10mm时方可封底。先清除井底浮土，修整成锅底形（坡度1:10），沿刃脚向中心挖3条放射形排水沟（宽300mm，深200mm），铺设Φ100mm透水管（外包土工布），连接至中心集水井。采用级配砂石（粒径5-40mm）回填井底，分层厚度300mm，平板振动器振捣密实，表面浇筑150mm厚C20混凝土垫层（掺5%防水剂）。待垫层混凝土强度达到70%后，绑扎Φ16mm@200mm双向钢筋网，浇筑300mm厚C35P8封底混凝土（掺聚丙烯纤维0.9kg/m³），采用泵送连续浇筑，振捣密实，表面收光2-3次。4.2底板与内部结构施工封底混凝土养护7d后，抽干集水井积水，采用微膨胀混凝土（膨胀率0.02-0.04%）浇筑集水井。底板厚度800mm，采用C40P8混凝土，配置Φ25mm@150mm双层双向钢筋，设置6道后浇带（宽度800mm），采用补偿收缩混凝土（膨胀剂掺量8%）。井内隔墙采用200mm厚C30混凝土，配置Φ14mm@200mm钢筋，门洞顶部设置120mm×200mm过梁（配4Φ12钢筋）。顶板为150mm厚C30混凝土梁板结构，主梁截面250mm×500mm（配6Φ20主筋），次梁200mm×400mm（配4Φ18主筋），板筋Φ12mm@150mm双层双向。4.3防水工程施工沉井外壁涂刷2mm厚非固化橡胶沥青防水涂料+4mm厚SBS改性沥青防水卷材（满粘法施工），阴阳角处做500mm宽附加层。底板与井壁交接处设置20mm×30mm遇水膨胀止水条（膨胀倍率≥300%），施工缝处涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料（用量1.5kg/㎡）。管道穿墙部位采用柔性防水套管（翼环宽度100mm，壁厚8mm），套管与管道之间填塞遇水膨胀橡胶条+密封膏。防水层施工完成后进行24h闭水试验，水位下降≤2mm/24h为合格。五、质量安全与环保措施5.1质量控制标准沉井制作允许偏差：井筒长宽±50mm，井筒垂直度≤1/1000H（H为井筒高度），刃脚底面标高±20mm。混凝土抗压强度试块留置：每50m³留置1组，抗渗试块每500m³留置1组（6个试件）。钢筋保护层厚度采用电磁感应法检测，合格率需≥90%（允许偏差+10mm，-5mm）。下沉到位后，刃脚平均标高偏差≤100mm，轴线位移≤1%H且≤300mm，刃脚底面土层不得有翻砂、涌土现象。5.2安全防护措施施工现场设置连续封闭围挡（高度2.5m，采用彩钢板+Φ48钢管支架），入口处设置七牌一图及洗车平台（配备高压水枪及三级沉淀池）。沉井周围设置1.2m高防护栏杆（刷红白警示漆，间距300mm），挂密目安全网（网目密度≥2000目/100cm²）。垂直运输设备设置防坠安全器（制动距离≤1.5m），卷扬机钢丝绳安全系数≥12，设置双重制动装置。井下作业配备4台轴流风机（风量≥1500m³/h），作业人员佩戴四合一气体检测仪（报警值：氧气＜19.5%，硫化氢＞10ppm）。5.3环境保护措施施工场界噪声控制：昼间≤70dB，夜间≤55dB（采用低噪声设备，设置隔声屏障）。施工扬尘控制：出入口洗车平台、材料堆场、主要道路采用200mm厚C20混凝土硬化，配备2台雾炮机（覆盖半径30m），裸土采用