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9.沉井特殊措施20
10施工质量控制措施21
10.1测量控制21
10.2原材料质量控制21
10.3质量保证控制23
10.4施工操作的质量控制23
11施工安全技术措施24
11.1施工安全基本措施24
11.2机械设备安全操作管理25
11.3混凝土运输安全要求25
11.4混凝土浇筑与振捣26
12文明施工保证措施26
1工程概况
根据设计下发的设计图纸,宝郏段2标共4座抽排泵站,分别在渠道SH(3)25+971.8、SH(3)26+808.9、SH(3)27+808.9和SH(3)28+808.9四处,依次为4#抽排泵站、5#抽排泵站、6#抽排泵站、7#抽排泵站,4座抽排泵站均需要沉井法施工。
由于合同中无沉井法施工项目,为了确保工程质量和施工安全,特编制本施工方案指导施工。
沉井法施工的原理:
先在地表制作成一个井筒状的结构物(沉井),然后在井壁的围护下通过从井内不断挖土,使沉井在自重作用下逐渐下沉,达到预定设计标高后,再进行封底,构筑内部结构。
1.1抽排泵站设计情况
1.1.1渠道4#抽排泵站
4#抽排泵站位于渠道桩号SH(3)25+971.8,该泵站轴线与总干渠轴线交点大地坐标为:
X=3748917.8266,Y=502879.4136;
该泵站中心大地坐标为:
X=3748946.0739,Y=502843.3555;
共装机4台,其中2台为正常工作排水泵,1台工作1台备用;
2台为检修排水泵,其中1台工作1台备用。
井筒采用导水钢管与软式透水管连接,将软式透水管内汇集的地下水通过导水钢管输送至井筒内。
井筒材料为C20钢筋混凝土,泵房竖井混凝土抗渗等级W4。
井筒平面呈圆形,内径6.2m,高程118.7m以上壁厚0.6m,以下壁厚0.7m。
工作平台层上部设置厂房,厂房内设置电动葫芦。
该泵站井筒总高17.35m,井筒顶面高程为133.55m,下部高程116.2m;
设计要求竖井127.10m高程以下采用沉井法施工,沉井施工高度10.9m;
127.10m高程以上按常规方法施工。
需要分两次开挖,首先开挖至127.10m高程,待沉井施工完毕后再开挖导水钢管部分。
1.1.2渠道5#抽排泵站
5#抽排泵站位于渠道桩号SH(3)26+808.9,该泵站轴线与总干渠轴线交点大地坐标为:
X=3749653.2399,Y=503268.9740;
X=3749671.3253,Y=503226.8851;
井筒平面呈圆形,内径6.2m,高程119.13m以上壁厚0.6m,以下壁厚0.7m。
该泵站井筒总高16.68m,井筒顶面高程为133.31m,下部高程116.63m;
设计要求竖井128.0m高程以下采用沉井法施工,沉井施工高度11.37m;
128.0m高程以上按常规方法施工。
需要分两次开挖,首先开挖至128.0m高程,待沉井施工完毕后再开挖导水钢管部分。
1.1.3渠道6#抽排泵站
6#抽排泵站位于渠道桩号SH(3)27+808.9,该泵站轴线与总干渠轴线交点大地坐标为:
X=3750572.0112,Y=503663.7643;
X=3750588.5616,Y=503625.2476;
井筒平面呈圆形,内径6.2m,高程118.96m以上壁厚0.6m,以下壁厚0.7m。
该泵站井筒总高16.94m,井筒顶面高程133.9m,下部高程116.36m;
设计要求竖井128.5m高程以下采用沉井法施工,沉井施工高度11.54m;
128.5mm高程以上按常规方法施工。
需要分两次开挖,首先开挖至128.5m高程,待沉井施工完毕后再开挖导水钢管部分。
1.1.4渠道7#抽排泵站
7#抽排泵站位于渠道桩号SH(3)28+808.9,该泵站轴线与总干渠轴线交点大地坐标为:
X=3750985.8289,Y=504503.3203;
X=3751027.2461,Y=504496.8604;
井筒平面呈圆形,内径6.2m,高程118.93m以上壁厚0.6m,以下壁厚0.7m。
该泵站井筒总高15.44m,井筒顶面高程为131.87m,下部高程116.43m;
设计要求竖井126.33m高程以下采用沉井法施工,沉井施工高度9.9m;
126.33mm高程以上按常规方法施工。
需要分两次开挖,首先开挖至126.33m高程,待沉井施工完毕后再开挖导水钢管部分。
1.2水文情况
本渠段位于河南省西南部,属温带季风气候区,夏秋两季受太平洋副热带高压控制,多东南风,炎热多雨;
冬春两季受西伯利亚和蒙古高压控制,盛行西北风,干燥少雨。
渠段沿线同期空气湿度南北变差不大,冬季湿度最小,夏季湿度最大。
本渠段降水年际变幅大,年最大与最小降水量之比达3~4倍;
降水年内分配不均,60%~70%集中在汛期6~9月,多以暴雨型式出现,年降水量从南到北、从山区到平原呈递减的趋势。
非汛期中小河流经常断流。
渠线沿途水面蒸发量南部小于北部,多年平均水面蒸发量为1300~1400mm,陆面蒸发量南部大于北部,多年平均陆面蒸发量为550~500mm。
本渠段降水年际变幅大,年最大与最小降水量之比达3倍~4倍;
降水年内分配不均,60%~70%集中在汛期6月~9月,多以暴雨型式出现。
渠段区域多年平均水面蒸发量为1300mm~1400mm,陆面蒸发量多年平均陆面蒸发量为550mm~500mm。
1.3地质情况
起止桩号SH(3)25+759.6~SH(3)29+500,段长3740.4m。
本标段4个抽排泵站位于桩号SH25+759.6~SH29+070之间,区间为上粘性土、下膨胀泥岩双层结构,为挖方段,挖深一般9~14m。
渠底板主要位于粘土岩、砾岩和砂岩中,渠坡主要由粘土岩、砾岩、砂岩和泥灰岩构成,局部段以卵石和粘性土为主。
粘土岩具中等膨胀潜势,局部具强膨胀潜势,泥灰岩具中等膨胀潜势;
砾岩、砂岩、卵石具中等~强透水性。
边坡稳定性较差,渠道边坡中,上部土层一般厚1.5~3.5m,约占边坡的11%~26%;
桩号SH28+700附近,上部土层(壤土和卵石)占75%左右。
粘土岩、泥灰岩具膨胀性,不利于渠坡和地基稳定,若有干湿交替影响更严重,需采取防治措施;
地下水位多在渠道设计水位上部,存在施工排水问题。
工程区地下水有潜水和承压水两种。
潜水主要赋存于卵石、砂砾岩中,勘探期间潜水位高程133.05~133.85m。
承压水赋存于第⑤、⑥层,勘探期间测得承压水位高程134.1m,承压水头10.75m。
上部潜水具动态变化特征,且地下水位受降雨和地表径流影响变化较大。
场区附近地下水化学类型为Cl-HCO3-Ca型,对混凝土无腐蚀性,对混凝土中的钢筋具弱腐蚀性。
2.编制依据
1、《南水北调中线一期工程总干渠沙河南~黄河南(委托建管项目)宝丰郏县段第二施工标段》招标文件及合同文件;
河南省南水北调中线工程建设管理局下发的相关文件;
现行有关水利水电工程施工规范、标准、定额;
2、南水北调宝郏2标《实施性施工组织设计》;
3、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002);
4、《建筑施工手册》(第四版,中国建筑工业出版社);
5、《泵站施工规范》(SL234-1999);
6、设计已下发的施工蓝图
3.土建工程量
1、土建工程量见表1,该表工程量以合同清单为主。
2、根据已下发设计图纸,其中沉井井筒人工开挖量4#泵站、5#泵站、6#泵站、7#泵站依次为453.6m3,550.7m3,520.3m3,499m3。
3、按照设计图纸,沉井口高程以下外侧与地层间空隙采用水泥浆(拟采用水灰比为1:
1)回填灌浆,回填灌浆量依次分别为176.7m2,227.8m2,211.8m2,200.6m2。
4、7#泵站中心桩号为28+808.9,该泵站位置与目前已经施工完成的渠道摆喷灌浆有部分重合,因此在施工该泵站沉井时,需将该部分水泥墙人工凿除。
灌浆摆喷成墙60cm,墙高9m,共需凿除101.5m3。
表1:
抽排泵站土建项目工程量清单
4#渗漏排水泵站
序号
项目
单位
工程量
备注
1
土方开挖
m3
32577
2
沉井软岩人工开挖
453.6
3
土方回填
30765
4
C20混凝土底板
36
5
C20混凝土筒身
218
6
C20混凝土梁板及其它
86.8
7
C10混凝土垫层
8.6
8
C20室外混凝土地坪
25.2
9
钢筋制作及安装
t
33
10
M7.5浆砌石
260
11
泵房(C20混凝土,框架结构)
m2
66.8
12
导水钢管制安(DN600,δ=8mm,外防腐)
6.9
13
透水钢管制安(Φ600,δ=8mm,外防腐裹土工布)
1.6
14
出水钢管制安(DN150δ=6mm)
2.5
5#渗漏排水泵站
28875
28095
550.7
209
65.2
23.9
29.5
242
4.3
1.9
出水钢管制安(DN50、80δ=6mm)
6#渗漏排水泵站
28379
27606
520.3
213
56.3
18.2
29.1
236
7#渗漏排水泵站
19505
18335
499
185
87.6
17.8
30
261
3.7
2.1
4.施工规划及布置
4.1施工规划
根据图纸要求,我标共设计4座泵站沉井,高度依次分别为10m,12.04m,11.37m,10.9m。
结合设计尺寸,沉井施工计划分4节浇筑,2次下沉。
4节浇筑高度分别为2.5m、4.0m(高出导水钢管二期顶不小于1m)、2.5m、0.9m(根据设计总尺寸调整)。
井筒内采用人工挖装土渣,加25t汽车吊吊料斗出渣法施工。
前两节浇筑完成后开始第一次下沉,完成最后一节浇筑后进行第二次下沉。
4.2施工程序
沉井施工总体程序为:
一期平台开挖→混凝土垫层施工→砌刃脚砖支座→第一节沉井制作→第二节沉井制作→第一次沉井下沉→第三节沉井制作→第四节沉井制作→第二次沉井下沉→沉井封底→连系梁、平台施工→土建尾工处理。
4.3施工布置
4座泵站施工均利用沿渠道路和进场道路直通施工区,施工便利。
4.3.1施工用风
本工程施工用风主要用于混凝土施工仓号的表面清理。
所以采用3m³
空压机供风。
井内采用接管进入,保证井底通风效果良好。
4.3.2施工用水
本工程的施工用水主要是混凝土浇筑面的润湿、混凝土结合面的冲洗以及混凝土浇筑完成后的养护。
所有施工用水为项目部经过检测合格的深井降水水源,工作面用水直接由钢管以及配套橡胶软管从降水井中引用。
供水管道上的配套阀门齐全,便于检修以防止干扰正常施工。
4.3.3施工用电
本工程施工用电主要用于钢筋及其他金属结构的焊机、现场的施工照明、混凝土振捣设备以及其他加工设备的运转,为满足施工要求,施工用电从沿线布设的电网接入施工现场,并严格按照施工供电安全规范的要求进行布设。
4.3.4施工照明
施工场地两侧设置镝灯用来对施工场地大面积照明,各工作面另配置一定数量的小型照明灯具,满足局部照明需要。
4.3.5混凝土施工设备
每个泵站施工区域均配备1台25t汽车吊进行井内开挖的出土、钢筋模板等材料和设施的垂直运输。
混凝土由6m³
混凝土罐车运输,在泵站施工区域利用临时道路供料,混凝土入仓采用25t汽车吊吊罐入仓,也可采用泵送入仓,由现场根据情况决定具体入仓方式。
泵站施工使用钢模板,配套使用木模板,支撑采用钢管架,采用25t汽车吊装。
钢筋集中在项目部营地钢加厂统一加工,使用钢筋运输车运送到现场后,采用25t汽车吊吊装至施工部位。
4.3.6混凝土拌制、运输
本工程混凝土采用布置在我标段2#生产营地的一座HZS100型强制式混凝土拌和站拌制。
6m³
混凝土罐车运输,ZN75插入式振捣器振捣。
4.4渣场、料场布置
4.4.1弃渣
1、4#泵站的开挖合格土料暂存在石灰窑东堆土场,弃料弃至净肠河南岸弃渣场。
2、5#泵站的开挖合格土料暂存在玉带河南岸堆土场,弃料弃至净肠河南岸弃渣场。
3、6#泵站的开挖合格土料暂存在玉带河北岸堆土场,弃料弃至净肠河南岸弃渣场。
4、7#泵站的开挖合格土料暂存在净肠河南岸堆土场,弃料弃至净肠南岸弃渣场。
4.4.2料源
泵站(4#、5#、6#、7#)回填所需粘性土均取自我标段石灰窑东临时堆土场,采用自卸车将合格土料运至各个泵站所需位置。
5.沉井施工进度计划
1、泵站沉井按其施工工序的工期如下:
1)基坑开挖及放坡即第一次设计开挖3天;
2)支刃脚底模、钢筋施工2天;
3)第一节沉井侧模安装1天;
4)第一节沉井浇筑1天;
5)操作架施工2天;
6)第二节沉井模板钢筋施工3天;
7)第二节沉井浇筑1天;
(待第一节沉井砼达到75%以上强度后)
8)第一次沉井下沉施工5天;
(待第二节沉井砼至少达到50%以上强度后)
9)第二次沉井下沉施工13天。
(重复以上2)至8)工序)
2、考虑到我标段渠道4座泵站建筑物属于独立结构,施工互不影响,即可同时施工,泵站沉井根据计算至少需要31天。
3、沉井到位后,需进行底板垫层施工2天;
沉井局部二期砼施工3天,顶板施工10天,泵房施工21天,设备安装5天,设备调试2天,完工验收1天。
4、在无外界因素干扰的情况下,我标段4个抽排泵站主要节点工期计划于2011年10月25日同时开始施工,于2012年1月10日同时完成施工。
6.资源配置
主要施工施工设备
名称
型号
数量
混凝土拌和站
HZS100
混凝土搅拌运输车
6m3
反铲
CAT320
汽车吊
25t
钢筋运输车
空压机
3m³
插入式振捣器
ZDN50
ZDN75
钢筋调直机
14KW
钢筋切断机
GQ50-1
钢筋弯曲机
GW40-1
交流电焊机
BX3-500
变压器
SL7-630/10/0.4
20
全站仪
徕卡/尼康
15
水准仪
DSZ2
16
平板夯
17
离心泵
100TSWA
18
污水泵
劳动力计划表
工种
管理人员
混凝土工
技术人员
钢筋工
质检人员
机械司机
测量人员
模板工
安全员
电焊工
技工
电工
普工
40
7.施工方法
7.1施工准备
技术准备:
组织现场施工人员熟悉图纸及施工方法,做好技术和安全交底,保证各工种人员能够做到协调施工。
测量准备:
施工人员根据勘测设计人员提供的水准点,在施工现场引测,设置临时水准点。
施工人员根据有关单位提供的方向、位置控制桩、设置沉井轴线及中心位置控制桩。
设置沉降观测点,该观测点应设在不受施工干扰和影响视线的地方。
放钢筋控制位置,便于准确地绑扎钢筋;
立模时在混凝土面上放出立模位置,弹上墨线,作为模板安装的依据;
模板固定后,测量校正,并在模板上测量放出混凝土浇筑面高程,作为混凝土浇筑时控制依据;
所有放样点均采用不易被擦掉并且鲜艳显眼的记号标识。
现场准备:
接通水源、电源,合理布置,使现场井然有序,做到道路畅通。
材料、试验准备:
水泥、砂、碎石准备充足;
钢筋加工完毕。
机械设备准备:
组织落实机械设备、工具的进场,设备开机前先经检查、调试,检查机械设备的运行情况,保证设备的完好、设备的配套设施齐备确定专人专机管理。
7.2操作架搭设
由于沉井制作是在地面上施工,且高度较高,因此需要搭设钢管脚手架,以满足砼浇筑各工序的需要。
同时操作架作为沉井下沉施工的指挥架。
操作架主要用于施工便利,上下交通和指挥使用,因此只需按照常规操作架搭设施工即可。
根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全施工规范,可搭设双排扣件式钢管脚手架即可满足要求。
在此只列出沉井外侧脚手架施工图,沉井内侧可根据外侧方法一样搭设施工。
本次钢管脚手架采用φ48钢管搭设,立杆纵横间距均为70cm,横杆步距120cm,单排设剪刀撑2道,根据沉井结构为圆筒状,操作架具体施工见下图。
我标段共4个泵站沉井需要施工,单个沉井需要搭拆脚手架4回次。
单个沉井共需要φ48外侧脚手架钢管3600m,内侧脚手架钢管2200m,4个共计23200m。
7.3钢筋制安
钢筋在项目部营地钢筋加工厂统一加工,钢筋加工厂根据钢筋下料单加工钢筋。
为尽量减少仓号的准备时间,钢筋尽量一次加工成型。
现场技术员按照施工图纸指导工人进行钢筋绑扎。
钢筋绑扎前,进行精确测量放线,确定钢筋位置;
依次绑扎内层钢筋网、外层钢筋网,内外层钢筋网片通过拉杆支立、连接;
拉杆采用Φ14钢筋与主筋焊接一起作为支撑。
钢筋保护层厚度控制采用于混凝土标号一级的预制垫块,通过预埋的扎丝绑扎固定在钢筋上,加垫在钢筋和模板之间。
钢筋的安装位置、间距、保护层及各部分钢筋尺寸的大小均应符合施工图纸的规定。
7.4模板安装
井壁模板采用P3015、P1515、P1015模板拼装,小部位和异形部位采用竹胶板制作木模板与钢模拼装一起。
所有模板间缝隙填塞双面胶或海绵条,防止混凝土浆液外流。
内外模用Φ14mm对拉螺栓固定。
因有抗渗要求,在螺栓中间设止水板。
浇筑砼之前应对模板进行质量验收,检查时应按图纸仔细核对控制尺寸和模板的垂直度和平整度,施工和设计布置的预埋件,预留孔安放位置准确,固定可靠;
对较大的孔洞底部增设助捣孔,便于捣实孔底砼。
安装完后的模板表面光滑、接缝严密,不漏浆。
模板内侧浇筑面浇筑前涂刷脱模隔离剂,以保证混凝土外表光滑平顺。
7.5混凝土浇筑
混凝土由项目部拌和站集中拌和,拌制混凝土应严格遵守混凝土配合比进行配料,拌和应按照拌和试验确定的时间充分拌和,因混凝土拌和及配料不当,或因拌和时间过长而报废的混凝土应弃至指定场地。
混凝土出拌和机后,由6m³
混凝土运输车迅速运达浇筑地点。
开仓前需仓面用水湿润,但仓内不能有明水出现。
浇筑时分层浇捣,砼分层浇捣厚度每层不得大于0.5m。
以保证在砼初凝时间内完成一层砼的浇筑。
在整个浇注过程中混凝土应按一定厚度分层灌筑,不允许将混凝土顺着倾斜表面直接滑下或流向其最终浇捣位置。
从高处倾落混凝土时,其卸落高度不应超过2m,若超过2m时,应采用滑槽、导管、串筒内要装有减速装置,以防混凝土分离。
混凝土分层捣固时,为使上下层混凝土结合成一整体,振捣器应插入下层混凝土5cm。
振捣器应避免碰撞钢筋模板或预埋件。
混凝土浇筑前在井的四角模板上设置沉降观测点,以便及时发现沉井在浇捣过程中由于自重重造成的不均匀沉降
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