三金潭污水收集系统干管完善工程谌家矶片区谌家矶污水泵站沉井施工方案方案大全Word文档下载推荐.docx
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3.4.6井内挖土和土方吊运方法15
3.5沉井下沉可能会出现的各种问题及应急措施16
3.6沉井封底的主要方法16
4.沉井施工质量与安全控制的主要措施17
4.1质量体系17
4.2质量管理目标17
4.3质量标准17
4.3.1施工测量允许偏差17
4.3.2沉井制作允许偏差17
4.3.3沉井下沉完毕的允许偏差18
4.4混凝土质量保证措施18
4.5钢筋工程质量保证措施18
4.6模板工程质量保证措施19
4.7沉井下沉质量保证措施
19
4.8沉井施工重难点及应对措施20
5安全施工措施22
5.1安全体系22
5.2安全管理目标22
5.3安全管理主要保证措施22
5.4安全措施22
1.工程概况
三金潭污水收集系统干管完善工程(谌家矶片区)-谌家矶污水泵站位于朱家河以东,规划旺盛街以北,占地约1233m²
。
泵站服务范围为江岸区属、现状朱家河以东地区。
服务面积约8.1km²
,服务范围内规划人口7.8万人。
泵站设计规模Qmax=0.8m³
/s。
泵站设备安装包括水泵、格栅除污机、附属设备等。
1.1沉井规模与构造
现场平面示意图如下:
(1)本工程格栅间和泵房采用沉井结构,均为钢筋混凝土矩形构筑物。
格栅间结构外形为1210*5400mm,壁厚800mm,总高度为11.75m,井内挖方768m³
;
泵房外形为1210*5400mm,壁厚700mm,井内挖方898m³
(2)格栅间总高度为11.75m,泵房为13.75m,格栅间顶面标高为23.7m(绝对标高,下同),刃脚底标高为11.95m。
对照井外地坪的设计标高23.5m,沉井的下沉深度为11.55m,泵房顶面标高为23.7m(绝对标高,下同),刃脚底标高为9.95m。
对照井外地坪的设计标高23.5m,沉井的下沉深度为13.55m。
(3)混凝土:
所有结构混凝土除设计特别注明外均为C30,为了提高混凝土抗裂、抗渗及耐久性能,混凝土中不得采用氯盐作为防冻、早强的掺合料,底板及侧墙砼抗渗等级为P6。
混凝土采用预拌混凝土。
砼保护层厚度:
底板、池壁40;
顶板为35。
(4)钢筋为HPB300,HRB400;
(5)格栅间(泵房)沉井的平面位置以及侧墙上的污水管道孔洞的位置必须根据管线与墙身的夹角以及沉井的具体尺寸,计算后精确定位。
1.2工程地质状况
地层编号
岩土名称
层顶埋深(m)
层底标高(m)
fak[fa]
(kPa)
Es[Eo]
(MPa)
①
杂填土
23.52-24.16
②-1
粉质粘土
2-4.3
20.51-21.8
110-130
5.5-6.0
②-2
淤泥粉质粘土
1.1.-4.3
8.67-10.86
60-80
4.0-5.0
③
粉细纱
12.6-14.6
-0.19-3.95
150-170
12.0-13.0
④
20-23.2
-3.28-0.66
100-120
4.5-5.5
⑤
23-27.1
280-300
11.0-12.0
工程地质剖面图
1.2.2场地水文地质条件
场内地下水类型主要为赋存于上部松散的素填土层中的上层滞水,农田灌溉和大气降水渗入是其主要的补给来源。
格栅间及泵房基础落在②-2淤泥质粉质粘土(fak=80kpa),故满足要求。
2.施工部署
2.1施工组织部署
2.2沉井的主要施工方法选择
沉井是用于深基础和地下构筑物施工的一种工艺技术,其原理是:
在地面上或地坑内,先制作开口的钢筋混凝土筒身,待筒身混凝土达到一定强度后,在井内挖土使土体逐渐降低,沉井筒身依靠自重克服其与土壁之间的摩阻力,不断下沉直至设计标高,然后经就位校正后再进行封底处理。
沉井方法有多种选择,如:
排水下沉和不排水下沉;
一次制作、一次下沉和分节制作、分节下沉等。
根据本工程的特点和设计的具体要求,沉井的主要施工方法将作以下选择:
2.2.1沉井方法
根据对拟建场地的土层特征、地下水位及施工条件的综合分析,本工程的沉井采用排水下沉和干封底的施工方法。
该方法可以在干燥的条件施工,挖土方便,容易控制均衡下沉,土层中的障碍物便于发现和清除,井筒下沉时一旦发生倾斜也容易纠正,而且封底的质量也可得到保证。
2.2.2降水方法
根据地勘报告,上层素填土土质松散,层素填土中赋存上层滞水,主要接受大气降水及地表人工用水的补给,根据地勘报告显示杂填土最深处达4.3米,以及考虑到后期沉井深度达13.75m,为保证沉井处于干作业环境下,施工前需进行降水,降水井深20m,降水井沿基坑南北侧布置2个,管井降水务必做到按需降水,以减小降水引起的地铁车站结构沉降、周边建筑物及地面沉降,且管井与沉井内明排相结合保证沉井施工的顺利进行。
2.2.3制作与下沉
本沉井过高,施工技术难度较大,而且在下沉时容易发生倾斜,因此应采用分节制作、分节下沉方法。
沉井分节制作的高度,应保证其稳定性并能使其顺利下沉。
根据沉井的高度、实际地质条件,对沉井采用三节制作、三次下沉的方法。
沉井分节制作与下沉的要求是:
格栅间第一节沉井高度为4m,起沉标高为21.5m(绝对标高,下同),下沉4m至设计初沉标高17.5m;
第二节筒身高度为4m,接高处(后浇段标高)为25.5m,下沉4m至设计标高13.5m;
第三节筒身高度为3.75m,接高处(后浇段标高)为25.25m,下沉1.55m至设计标高11.95m。
如下图所示:
泵房第一节沉井高度为4.6m,起沉标高为21m(绝对标高,下同),下沉4.6m至设计初沉标高16.4m;
第二节井筒高度为4.6m,接高处(后浇段标高)为25.6m,下沉4.6m至设计标高11.8m;
第三节井筒高度为4.55m,接高处(后浇段标高)为16.35m,下沉1.85m至设计标高9.95m。
2.3沉井工艺流程
根据本工程的特点与施工方法,沉井主要工序的工艺流程安排见下图所示:
2.4施工阶段划分与施工内容
分阶段、按步骤组织施工,针对各阶段的工程特点与工艺要求明确分期管理目标,并落实相应的技术与管理措施,这是加强施工过程控制的有效方法。
根据施工工艺流程安排,沉井工程的主要施工过程大致可划分为以下四个施工阶段:
2.4.1施工准备阶段
工程开工前后应抓紧落实施工前期的各项准备工作,包括施工的组织准备、技术准备、物资准备及现场准备等工作。
该阶段的主要工作内容概括如下:
(1)熟悉施工图纸与地质资料等技术文件,编制实施性的专项施工方案。
(2)平整场地至要求的标高,铺设施工便道,开挖排水沟,接通水源和电源。
(3)根据建设单位提供的座标导点和水准点完成沉井的定位测量工作。
为了控制沉井的位置与标高,在场内须设置沉井的轴线与标高控制点。
(4)及时组织施工机具、材料及作业队伍进场,充分落实各项开工准备工作。
2.4.2第一节井筒制作与下沉阶段
沉井工程进入了实施性的阶段。
该阶段的主要工作内容可概括为以下几方面:
(1)开挖沉井制作基坑。
(2)对开挖的沉井基坑测量定位、夯实及抄平,完成沉井刃脚的土模制作。
(3)第一节沉井的钢筋绑扎和支模,其中穿插进行安装预埋预留的配合工作。
(4)第一节沉井的混凝土浇捣、拆模与养护,同时完成沉井第一次下沉的有关准备工作。
(5)沉井第一次下沉,逐步下沉至初沉标高,其中包括完成相关的井筒内挖土和明排水工作。
(6)沉井过程中的轴线与标高复核,严格控制沉井的位置与垂直度,发现问题及时采取纠偏措施。
(7)加强对沉井过程中的监测与监控措施,确保沉井与周边环境的安全。
2.4.3第二节井筒制作及下沉
待第一节沉井下沉至初沉标高后,必须进行观测检查,其稳定性被确认满足设计与规范后方可进行第二节井筒制作的施工。
主要施工内容有:
(1)进行井壁的清理与施工缝的处理工作。
(2)第二节沉井的钢筋绑扎和支模,其中穿插进行安装预埋预留的配合工作。
(3)第二节沉井的混凝土浇捣、拆模与养护。
(4)沉井第二次下沉,逐步下沉至设计标高,其中包括完成相关的井筒内挖土和明排水工作。
(5)沉井过程中的轴线与标高复核,严格控制沉井的位置与垂直度,发现问题及时采取纠偏措施。
加强对沉井过程中的监测与监控措施,确保沉井与周边环境的安全。
2.4.4第三节井筒制作及下沉
待第二节沉井下沉至初沉标高后,必须进行观测检查,其稳定性被确认满足设计与规范后方可进行第二节井筒制作的施工。
(6)进行井壁的清理与施工缝的处理工作。
(7)第三节沉井的钢筋绑扎和支模,其中穿插进行安装预埋预留的配合工作。
(8)第三节沉井的混凝土浇捣、拆模与养护。
(9)沉井第三次下沉,逐步下沉至设计标高,其中包括完成相关的井筒内挖土和明排水工作。
(10)沉井过程中的轴线与标高复核,严格控制沉井的位置与垂直度,发现问题及时采取纠偏措施。
2.4.5收尾阶段
该阶段的施工内容主要有:
(1)测量弹线,落实井筒内的墙、柱、板等结构施工的准备工作。
(2)完成井筒内的结构施工,为机电安装作业创造条件。
(3)沉井工程的质量检查与验收。
2.5主要施工机械与机具配备计划
根据各施工阶段的实际需要,合理选择、布置及使用施工机械,是加快施工进度、提高工效和保证施工顺利进行的必要条件。
沉井各阶段所配备的主要施工机械与机具详见下表:
主要施工机械与机具表
序号
机械名称、型号
数量
使用部位
备注
1
挖掘机
基坑开挖、回填
斗容1m3
2
电动蛙夯
基坑土夯实
2×
4kw
3
吊车
土方垂直运输
25T
4
插入式振动器-50
振捣砼
12kw
5
平板式振动器PZ-501
3kw
6
钢筋切断机GJ5-40-1(QJ40-1)
钢筋制作成型
7
钢筋弯曲机GJ7-45(WJ40-1)
2.8kw
8
钢筋调直机GJ4-14/4(TQ4-14)
9
电焊机
钢筋焊接
500A
10
潜水泵50WQ15-22-2.2
井内排水
11
消防水带
500m
50mm
12
空压机3m³
垫层破除
13
风镐
14
渣土运输车
沉井开挖运输
8T
15
钢板t=25mm
48㎡
临时道路
16
柴油发电机
应急发电排水
15KW
2.6主要劳动力使用计划
2.6.1劳动力组织的特点
与一般工程不同,本工程为大型的沉井构筑物,工艺技术独特,专业性强,一般需要连续地快速施工,因此劳动力组织具有以下特点:
(1)根据沉井应连续施工的需要,与沉井有关的降水、挖土等劳动力应组成两班制,实行昼夜交接班作业。
劳动力的投入量需要作相应的增加。
(2)本工程的沉井为12.1m*5.4m矩形构筑物和13*7.3m的矩形构筑物,对钢筋与模板分项操作技术要求高,因此劳动力的组织应选择具有类似工程施工经验的熟练技工。
2.6.2主要工种的劳动力配备数量
(1)钢筋工:
3人(包括钢筋制作成型)
(2)模板架设:
3人
(3)混凝土工:
(4)泥工:
2人
(5)挖土工:
10人(分两班作业)
(6)排水工:
2人(分两班作业)
(7)普工:
6人(分两班作业)
(8)测量工:
(9)电焊工:
1人
2.7沉井各阶段主要工序的作业进度控制
根据沉井工程的特点与分阶段组织施工的需要,各阶段主要工序的作业进度控制计划安排如下:
(1)施工准备阶段:
完成各项施工准备工作的时间需要3日历天。
其中主要工序为进行地基加固等。
(2)第一节沉井制作与下沉阶段:
该阶段的作业进度控制计划为18日历天。
其中主要工序的进度安排分别为:
沉井制作5天;
沉井混凝土养护10天左右,满足100%设计强度的要求;
沉井下沉至设计标高需要3天。
(3)第二节沉井制作、下沉及养护阶段:
该阶段的作业进度控制计划为15日历天。
主要工序的进度安排分别为:
沉井混凝土养护7天左右,满足80%设计强度的要求;
(4)第三节沉井制作、下沉、养护及封底阶段:
该阶段的作业进度控制计划为24日历天。
沉井下沉至设计标高需要3天,沉井封底6天。
根据上述作业进度控制要求,沉井工程的施工周期约需要57日历天。
沉井进度计划(一座)
3.主要项目的施工方法与技术措施
3.1工程测量
3.1.1测量工作安排
为了保证测量精度满足设计图纸与施工质量的要求,现场测量工作将按以下部署进行:
(1)测量工作应抓紧在施工准备阶段开始。
根据施工总平面图的座标控制点,引测工程轴线和高程控制点,为全面开展施工创造条件。
(2)根据本工程沉井的施工特点,在场内建立平面主轴线控制网和水准复核点,以满足施工的需要。
(3)施工前期的测量工作应由项目部专业测量工程师负责、工长或技术员配合完成。
施工期间,专业分包单位测量员或技术员负责操平放线工作,项目部专业测量工程师负责定期复核。
(4)根据施工图设计要求,完成沉井的沉降观测工作。
(5)根据市建设主管部门的有关规定,做好测量技术资料的保存与归档工作。
3.1.2沉井的测量控制方法
(1)沉井位置与标高的控制:
在沉井外部地面及井壁顶部设置纵横十字中心线和水准基点,通过经纬仪和水准仪的经常测量和复核,达到控制沉井位置和标高的目的。
(2)沉井垂直度的控制:
在井筒内四壁中心线位置作出垂直轴线的标记,各吊线坠逐个对准其下部的标板以控制垂直度,并定期采用两台全站仪进行垂直偏差观测。
挖土时,应随时观测沉井的垂直度,当线坠离标板墨线达50mm时,或四周标高不一致时,应及时采取纠偏措施。
(3)沉井下沉控制:
在井筒外壁周围测点弹出水平线,或在井筒外壁上的四个侧面用墨线弹出标尺,每20mm一格,用水准仪及时观测沉降值。
(4)沉井过程中的测量控制措施:
沉井下沉时应对其位置、垂直度及标高(沉降值)进行观测,每班至少测量两次(在班中和每次下沉后测量一次)。
终沉时,应加强观测,每小时一次,预防超沉。
(5)测量工作的管理措施:
沉井的测量工作应由专人负责。
每次测量数据均需要如实记录,并制表发送给技术质量部门。
测量时如发现沉井有倾斜、位移、沉降不均或扭转等情况,应立即通知项目总工程师,以便指挥操作人员采取相应措施,使偏差控制在规范允许的范围以内。
接收井下沉测量控制平面示意图
沉井下沉测量控制剖面示意图
3.2井内降/排水
本工程的沉井采用排水下沉和干封底的施工技术。
采用该项技术的前提条件是落实沉井内的降水措施,确保沉井过程不受地下水的影响。
本项目决定选择管井降水与井内明排水相结合的降水方法。
有关的施工方法与技术措施如下述:
3.2.1沉井降水
井外对称设置降水井,潜水泵抽排,以保证杂填土层降水效果,根据地勘报告素填土层厚5m,降水井深7m,降水井直径0.25m。
在沉井内部开挖明沟、集水井,采用潜水泵进行明排水,井内明排水的主要技术措施为:
沉井过程中,如发现井内土体湿陷,应在井中心设集水井,其深度应比地下水位深1~1.5m。
明沟和集水井的深度应随沉井的挖土而不断加深。
集水井内的积水由高扬程的潜水泵排至沉井外。
3.3沉井制作方法与技术措施
3.3.1沉井制作基坑开挖
根据图纸设计沉井的埋深,基坑开挖深度为2m,坡度1:
1,考虑到拆除垫架和支模操作的需要,基坑比沉井外壁宽1米,基坑四周挖坡度为2%排水沟,四角设集水井,集水井应比排水沟低0.5m,挖土采用1台反铲挖掘机进行。
配合人工修坡和平整坑底,挖出土方用8T自卸车运至弃土场堆放,运距10km。
3.3.2刃脚支设形式
沉井下部为刃脚,其支设方法取决于沉井的重量、施工荷载和地基承载力。
常用的刃脚支设形式有垫架法、砖砌垫座、土模定型钢模。
各种形式使用范围见下表:
支模方法
适用范围
垫架法
适用较大较重的沉井,在软土的地基上制作
混凝土垫、砖胎膜法
适用于中、小沉井的制作
土模法
适用于土质好,重量轻的小型沉井
定型钢模
适用于单位重量较大的沉井
根据本工程的具体施工条件分析,沉井壁厚较厚,单位重量较大,沉井的刃脚支设形式定型钢模。
具体做法如下:
平整地面:
根据测量的墩台位置,排除地表水,夯实沉井周围50cm范围内原地面,低的要夯填,使之处于同一标高,并要求不得低于四周地面,以利排水。
垫层铺设:
基坑地面平整后进行垫层铺设,垫层采用C15素凝土垫层,垫层厚度20cm,满铺结构面且比两侧边缘各宽10cm。
钢模架设:
根据测量放线定位,按照设计尺寸架设刃脚钢模。
3.3.3沉井制作的钢筋施工工艺
(1)钢筋应有出厂质量证明和检验报告单,并按有关规定分批抽取试样作机械性能试验,合格后方可使用。
(2)根据施工图设计要求,钢筋工长预先编制钢筋翻样单。
所有钢筋均须按翻样单进行下料加工成型。
(3)钢筋绑扎必须严格按图施工,钢筋的规格、尺寸、数量及间距必须核对准确。
(4)井壁水平钢筋接头采用焊接,统一连接区上接头面积不超过50%,接头净距不应小于38d且大于500mm,采用单面搭接焊接,焊接长度不小于10d,钢筋最小锚固长度LaE:
HPB300(A)为30d,HRB400(C)为35d。
池壁纵筋按梅花形布置C8@600*600拉接筋,底板按梅花形布置C12@1000*1000马凳筋,当孔洞直径或宽度小于等于300mm时,钢筋遇孔洞应尽量绕过,如必须截断,则截断后应焊接于孔洞加强筋上,沉井或顶管工程施工完成后需要二次制作的构件,在井壁、底板或地梁与其相接触的部位均需预埋插筋,插筋的位置、直径、根数等于原构件相同并应满足锚固和焊接长度的要求。
(5)井壁内的竖向钢筋应上下垂直,绑扎牢固,其位置应按轴线尺寸校核。
底部的钢筋应采用与砼保护层同厚度的水泥砂浆垫块垫塞,以保证其位置准确。
(6)井壁钢筋绑扎的顺序为:
先立2-4根竖筋与插筋绑扎牢固,并在竖筋上划出水平筋分档标志,然后在下部和齐胸处绑扎两根横筋定位,并在横筋上划出竖筋的分档标志,接着绑扎其它竖筋,最后再绑扎其它横筋。
(7)井壁钢筋应逐点绑扎,双排钢筋之间应绑扎拉筋或支撑筋,其纵横间距不大于600mm。
钢筋纵横向每隔1000mm设垫块。
(8)井壁水平筋在联梁等部位的锚固长度,以及预留洞口加固筋长度等,均应符合设计抗震要求。
(9)合模后对伸出的竖向钢筋应进行修整,宜在搭接处绑扎一道横筋定位。
浇灌混凝土后,应对竖向伸出钢筋进行校正,以保证其位置准确。
3.3.4沉井制作的模板施工工艺
模板施工是沉井制作过程中的关键工序,其设计选型、用料、制作及现场安装等方法直接关系到沉井的工程质量与施工安全。
据本工程沉井施工的特点与要求,模板的工艺技术与施工方法作以下考虑:
(1)模板采用定型钢模;
用M14螺栓对拉固定,对拉螺栓的纵横向间距均为300mm,对拉螺栓竖向间距600mm,在螺栓中间用100×
100×
3mm钢板止水片,具体见附件1:
墙模板(组合钢模)计算书。
(2)模板安装的工艺流程:
位置、尺寸、标高复核与弹线→刃脚支模→井壁内模支设(配合钢筋安装)→井壁外模支设(配合完成钢筋隐检验收)→模板支撑加固→模板检查与验收。
(3)模板的制作尺寸要准确,表面平整无凹凸,边口整齐,拼缝严密。
安装模板按自下而上的顺序进行。
模板安装应做到位置准确,表面平整,支模要横平竖直不歪斜,几何尺寸要符合图纸要求。
(4)井壁侧模安装前,应先根据弹线位置,用Ø
14短钢筋离底面50mm处焊牢在两侧的主筋上(注意电焊时不伤主筋),作为控制截面尺寸的限位基准。
一片侧模安装后应先采用临时支撑固定,然后再安装另一侧模板。
两侧模板用限位钢筋控制截面尺寸,并用上下连杆及剪刀撑等控制模板的垂直度,确保稳定性。
(5)沉井的制作高度较高,混凝土浇筑时对模板所产生的侧向压力也相应较大。
为了防止浇砼时发生胀模或爆模情况,井壁内外模板必须采用M14对拉螺栓紧固。
底部第一道对拉螺栓的中心离地200mm。
(6)第一节井筒制作时,井壁的内外模板均采用上、中、下三道抛撑进行加固,以保证模板的刚度与整体稳定性。
第二、三节井筒制作时,井壁外模仍按上述方法采用抛撑,井壁内模可采用井内设中心排架与水平钢管支撑的方法进行加固,后续各节接高的模板底部距地面不得低于1m,以防止浇筑混凝土时沉井过重突然下沉造成质量事故。
水平钢管支撑呈辐射状,一端与中心排架连接,另一端与内模的竖向龙骨连接。
(7)封模前,各种预埋件或插筋应按要求位置用电焊固定在主筋或箍筋上。
预留套管或预留洞孔的钢框应与钢筋焊接牢固,并保证位置准确。
(8)模板安装前必须涂刷脱模剂,使沉井混凝土表面光滑,减小阻力便于下沉。
3.3.5沉井制作的脚手架施工
沉井制作分三次制作完成,第一次制作4m,脚手架搭设5.5m。
初次下沉完成后制作沉井上部,脚手架进行二次搭设,根据沉井尺寸及壁厚,脚手架搭设方式为双排脚手架,钢管选用Ф48×
3.5,脚手架搭设高度9.5m,水平杆步距1.5米,立杆纵横向跨距1.2米,脚手架加固按照设计计算进行。
二次下沉完成后,脚手架进行第三次搭设,脚手架搭设高度14.5米。
具体见附件2:
扣件式脚手架计算书。
3.3.6沉井制作的混凝土施工工艺
(1)混凝土浇筑采用混凝土泵车直接布料入模的方法。
浇筑必须连续进行,一次完成,不得留置施工缝。
(2)浇筑混凝土前必须完成的工作主要有:
钢筋已经隐检符合质量验收规范与设计要求;
模板已安装并经过检查验收合格,模板内的垃圾及杂物已清理干净,模板已涂刷脱模隔离剂;
沉井的位置、尺寸、标高和井壁的预埋件、预留洞等已经过复核无误;
由商混站
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