沉井泵房施工组织设计.docx

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沉井泵房施工组织设计

第一章编制说明

一、编制依据

1、泵站工程招标文件。

2、泵站工程施工图。

3、工程地质勘察报告（详勘）。

4、我公司历年来同类工程的施工经验。

二、编制原则

1、遵循招标文件条款的原则，在编制施工组织文字说明及附表中，严格按照招标文件的要求，做到统一标准规范编制。

2、遵循设计文件和规范，编制的原则，在编写主要项目施工方法中严格按设计要求，执行现行的施工规范和验收标准，科学组织施工，确保工程的质量和进度。

3、坚持实事求是，一切从实际出发的原则，在制定施工方法中根据本公司的施工能力、经济实力、技术水平、坚持科学组织、合理安排、均衡生产，确保高速度、高质量地完成项目建设。

4、坚持施工全过程管理的原则，在工序施工中严格执行监理工程师的指令。

第二章工程概况

一、工程简况

本工程内容包括泵房、变配电间、生活管理用房、安装及泵站内给排水管道、道路等附属设施等。

1、泵房

泵房下部结构为内净尺寸16.5m×14m的矩形沉井，沉井总高度为13.63m，沉井壁厚为700mm，沉井顶板标高为3.00m，高于设计室外地坪0.2m。

泵房上部结构为框架结构，墙体为MU7.5砼空心砌块用M5混合砂浆砌筑。

屋面为现浇钢筋砼坡屋面，外墙贴银灰色外墙面砖。

泵体结构为钢筋砼，砼标号为C25，抗渗等级为S6。

钢筋分别有Ⅰ、Ⅱ级，框架梁柱、底梁及底板保护层为35mm，其余为30mm。

本子项抗震设防烈度为6度，抗震等级为3级。

2、变配电间

变配电间地基采用250×250×16000预制钢筋砼小方桩加固，桩型号为JZHb-225-79B，桩主筋锚入承台700，有效桩长为15.3米。

承台下为100厚C10素砼垫层。

变配电间结构为框架结构。

3、生活管理用房

生活管理用房地基也采用250×250×16000预制钢筋砼小方桩加固，桩型号为JZHb-225-79B，桩主筋锚入基础600，有效桩长为15.4米。

生活管理用房结构为框架结构。

4、道路

泵站内道路为水泥砼路面，设计道路平均标高为2.80m，其结构层为：

180mm厚C30砼面层，200mm厚粉煤灰三渣层，150mm厚宕渣。

道路采用单项排水，雨水口为侧立式，侧石为预制水泥砼侧石。

5、室外排水

泵站内雨水经站内雨水管收集后集中排入规划河道，泵站内生活污水接入泵站进水闸门井内。

DN225~DN300管采用硬聚氯乙烯UPVC加筋管，管道基础采用碎石或宕渣，粗砂坞膀至管外顶，T型橡胶圈接口；DN1000管采用玻璃纤维增强塑料夹砂排水管；Ф1350管采用企口式钢筋砼管，F型钢套环接口；DN1200管采用中压球墨铸铁管，管道基础采用200mm宕渣，橡胶圈接口。

6、给水管

泵站内给水管引自市政道路下给水管网，采用建筑给水硬聚氯乙烯管及配件，消防给水管采用镀锌钢管及配件。

二、地质、地貌

场地地貌上属于第四系滨海平原。

根据勘察资料显示，本次勘察范围内土体按单元层的成因时代、埋藏条件、岩土特征及物理力学性质，划分为8个地基土层

2、施工部署

2.1施工组织机构见下面网络图示：

2.2施工进度计划

水泥粉喷桩施工工期20天，沉井制作下沉70天，第三节及内隔墙制作30天。

2.3施工场地布置及施工用电、用水、排水

施工现场平面布置详见总平面布置图，临时设施搭设详见施工组织总设计。

施工便道具体布置详见总平面布置图。

施工便道采用塘碴铺设，宽7m，顶面用细石找平、并压实。

施工用水、用电根据业主提供的水、电接头，在施工区域内铺设临时水管和电力线路。

基坑及地表水用明沟进行排放，沉井内采用集水坑用水泵将水排出。

2.4施工劳动力安排

根据工程施工工期紧的特点，拟按平行流水操作原则进行施工。

配备足够的劳动力进场，以保证工程顺利进行。

详见表2。

2.5机具设备安排（详见表3）

3、施工顺序

粉喷桩施工土方开挖、平整场地沉井地面处理第一节沉井制作沉井开挖下沉第二节制作沉井下沉封底内隔墙施工第三节制作上部施工

4、难点分析和对策

由于沉井大而深，且又是软土地基，故沉井的施工是工程的主要难点之一，特作详细研究，计算如下：

4.1第一节沉井下沉（高度为6m）

沉井自重G1=11051KN

应考虑钢管脚手架等施工荷重,取1.1G1

即G1’=12156KN

刃脚与垫层接触面积S1=146m2

地基土容许承载力[б1]=80Kpa

G1’/S1=83.3Kpa>80Kpa

故下沉前地基承载力满足不了要求，须对地基加固处理。

4.2第一节沉井下沉后稳定性验算

6米高沉井自重：

G1=11051KN

下沉后端阻力:

T1=S1×[б2]

S1=146m2[б2]=60Kpa

T1=146×60

=8760KN

下沉后露出地面1m，此时四周摩擦力:

F1=S×f2×h

S=78.6mf2=7Kpah=5m

F1=78.6×5×7

=2751KN

f总=T1+F1

=11511KN

因为f总>1.05G1=11063KN

所以第一节沉井下沉后能稳定。

4.3第二节沉井砼浇筑后沉井稳定性计算：

考虑到第二节沉井浇筑时，钢模板、钢管等施工荷载，取第二节沉井制作时总自重为：

G2’=G1+4370×1.2=16295KN

第二节沉井未沉前的总阻力:

f总=11987KN

因为f总

所以此时沉井不稳定,将产生自沉。

4.4超沉计算

第二次浇筑后沉井自重（9.5m）G2=15422KN

二次下沉时沉井最小阻力为：

f总=11511KN

因为f总<1.05G2=16193KN

所以沉井会出现超沉。

4.5抗隆起安全系数验算

抗隆起安全系数FS=qf/[（YH0+a）-S/R]>1

抗隆起极限承载力：

qf=r’B×Nr+C’NC+PW’NP

土体重度：

r=17.8KN/m3

沉井深度:

H0=9.0m

地面超载:

取Q=0.0

滑动土体的宽度:

R=B/COSαB=13.1/2=6.55m

井壁外侧与土体之间的总摩阻力

S=r/2×H02tg2α×tgφ+C×H0

由地质资料可知：

刃脚踏面土的参数如下：

r=17.8KN/m3

C=20×0.7=14Kpa

φ=10.80×0.7=7.560

刃脚下地基土参数:

r’=17.8KN/m3

C’=18×0.7=12.6kpa

φ’=10.1°×0.7=7.07°

（注:

地质报告中的C、φ值为固结快剪试验峰值，据经验取0.7的系数，折算为快剪值。

）

Nr、Nc、Np参数与土体内摩擦角有关，由图表中可查出。

Nr=0.1Nc=1.3Np=6.7Pw’=0

qf=r’B×Nr+C’×Nc+pw’×Np

=17.8×13.1×0.1+12.6×1.3

=39.7kpa

R=B/cosα=6.55/cos（45°-7.56/2）

=8.71

S=r’H02×tg2α’×tgφ’/2+C’×H0

=17.8×92×tg2（45°-7.07/2）×tg7.07/2+12.6×9

=183.14

Fs=qf/[（rH0+α）-S/R]

=39.7/（160.2-21.05）

=0.285

考虑到沉井底底梁的作用，采用7.3/2=3.65

R=B/cosα=3.65/cos（45°-7.56/2）=4.85

Fs=39.7/（17.8×9-183.14/4.85）=0.324

因为Fs=0.324<1

所以，不能满足稳定性要求，沉井底将产生底涌，必须采取加固措施。

4.6为解决超沉和土体滑移问题，在刃脚下打设两排水泥粉喷桩。

为对已建沉井（在原地面下约8m）和重力管道（在原地面下5m）进行加固围护，在离开池壁外面70cm处再打设一排粉喷桩，桩间搭接15cm。

取[б]=100Kpa

即下沉时端阻力T1=S1×[б]=146×100=14600KN

第一次下沉后四周摩阻力F1=2751KN

f总=T1+F1=11511KN

G2=15422KN

考虑施工荷载1.1G2=16964KN

f总=17827KN>1.1G2=16964KN

所以不会产生自沉。

f=17827KN>G2=15422KN

所以不会产生超沉。

由于刃脚下两排水泥粉喷桩和井外水泥粉喷桩削弱了被动土压力，井内被动土压力大大减小，土体滑移问题也得以了解决。

4.7抗浮验算：

沉井范围内，地下水的厚度h0=8.5m

则浮力B=s×h0×9.8KN

s1=13.6×25.4=345.44

B=345.44×8.5×9.8=28775KN

底板重G3=7426KN

沉井自重G2=15422KN

G=G3+G2=22848KN

下沉系数Kf=G/B=22848/28775=0.8<1.05

故沉井自重不能克服浮力，不能满足抗浮要求。

在沉井封底前，分别在进水泵房底梁附近及粗格栅处各设置集水坑，进行抽水，直到沉井内隔墙施工完毕，沉井自重能克服浮力时，再封堵集水坑。

5、施工方法及主要技术措施

5.1沉井的支护桩施工

沉井的支护桩采用水泥粉喷桩，桩径0.50m，桩的布设见图示。

其中，内排桩为双排水泥粉喷桩，桩的起打标高0.0m，桩长16m，控制桩身水泥含量为标高-9.27以上为6%，以下为12%。

桩中心间距为：

排距为0.425m，内侧桩不搭接，间距0.5m，外侧桩搭接0.05m，外排桩起打标高为1.5m，桩长12m，控制桩身水泥含量为12%。

桩中心间距为：

搭接0.1m，间距0.4m。

5.1.1粉喷桩施工按流程进行。

5.1.2粉喷桩施工前应根据工艺性设计进行工艺性试桩，掌握对该场地的成桩经验及各种操作技术参数。

作试验桩3根。

5.1.3粉喷桩施工应注意下列事项：

（1）控制钻机下钻深度、喷粉高程及停灰面，确保粉喷桩长度。

（2）严格水泥量的计量工作。

（3）定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度。

对使用的钻头应定期复核检查，其直径磨耗量不得大于20mm。

（4）当钻头提升至地面以下500mm时，喷粉机应停止喷粉。

因此，打桩前地面高程控制在0.5m。

（5）在喷粉成桩过程中遇有故障而停止喷粉时，第二次喷粉接桩时，其喷粉重叠长度不得小于1m。

5.2沉井施工

由于本地土质的承载力较低，沉井分三次浇筑、二次下沉。

5.3沉井基础开挖

为了减少沉井立模支架高度及下沉深度和便于施工，在原地面开挖深约1m，基底宽18m，基坑下四周工作面宽度为1m。

5.4铺设砂垫层

排水后基坑内在沉井刃脚和底梁下各铺设中粗砂层，分层洒水用平板振捣并振平、密实。

刃脚下砂垫层宽2.9m，厚1.1m。

5.5素砼垫层

在砂垫层上直接浇筑30cm厚C15的条形基础，作为沉井浇筑前的基础，刃脚C15垫层宽2m。

5.6沉井制作

沉井第一节制作6m高，包括四周池壁、地梁、刃脚。

制作时钢筋一次成型。

砼一次浇筑成型。

5.6.1模板支架

沉井内外模板用φ12拉杆拉住，拉杆上设双定位片及3×40×40止水片，拉杆间距为600mm，内外用钢管背楞和W型钩对模板进行固定。

模板拼装时，先拼装内侧模板，待该侧模板平整度、稳定度及保护层均符合要求后，再安装外侧模板。

为防止漏浆，模板拼缝处用海棉条压实镶嵌。

井内用钢管搭设井字架，对固定模板的钢管进行支撑，井外用斜撑对模板进行加固。

脚手架设置在井壁两侧各0.5m处，立杆间距按1.8m分布，横杆间距按1.2m分布，脚手架宽1.5m，以便于顶部砼运输。

5.6.2钢筋制作安装

钢筋采用现场集中加工制作，钢筋绑扎前，先用粉笔在现场逐点划分，以保证钢筋纵横间距。

采用砂浆垫层来垫设保护层，保护层分别如下：

隔墙为30，底板40，底架50，梁为25，板为15。

地梁必要时设马凳筋进行架空固定。

5.6.3井壁砼浇筑

砼为S6抗渗砼，浇筑中不能中断，因此在砼浇筑前要做好准备工作。

首先要严格检查各预埋件、预留洞、位置尺寸、数量的正确性。

脚手架高于外模不小于10cm满铺脚手片，脚手架与模板支撑体系要分开。

材料要准备充足，运输路线通畅，水电保证正常，设备及人员到位。

井壁高12.17m，分三次浇筑，第一次浇筑到设计标高-3.27处。

砼采用拌和站集中拌和供料，采用泵送砼。

砼浇筑时沿井壁四周均匀对称灌注，避免砼面高低相对悬殊压力不均而产生基底不均匀沉降。

砼的坍落度控制在13±2cm，施工缝处采用钢板止水带。

内外模要根据砼试验强度达到70%后，方可拆除。

5.7沉井下沉

沉井井壁砼必须达到设计强度的75%后，方可进行下沉。

沉井下沉前在井壁四面弹上十字中线，从刃脚到顶画出标尺，在沉井边缘弹出水平线。

在沉井边设置基准桩，并对沉井顶四角的高程进行测量记录。

沉井下沉步骤如下：

（1）沉井支承基础的拆除

首先破除沉井刃脚地梁下30cm厚的素砼垫层，应分区、对称同步的进行，每次破砼后，应把砼块清理干净，刃脚下应立即用砂或砂砾填实，最后四个角对称的定位支点同时破除。

（2）排水、挖土下沉

首节沉井强度达到75%后，开始下沉沉井。

下沉采用人工挖土，吊机配合。

由于上部桩身水泥粉掺量只有6%，对地基土质进行了有效的改善，且成桩强度有限，不存在凿桩的问题。

井内挖土以约20cm为一层；直到设计标高。

挖出的土方堆放于离开沉井30m以外的地方。

人工挖土时，要对称进行。

沉井下沉时随时对沉井进行观察和测量，每个工作班不少于3次。

发现倾斜及时纠正。

沉井第一次下沉到预定标高（刃脚底为-5.3m）处，停止挖土。

待沉井自身稳定两天后，再进行观察和测量。

沉井挖土从中心向刃脚倒锅底形，按矢高1-1.2m进行挖土。

5.8第二层砼浇筑

为防止第二次砼浇筑中，沉井不稳定产生突沉，已在刃脚下打设了水泥粉喷桩，经验算，可防止超沉。

假如到预定标高两天内还未能稳定，在井内利用刃脚处的预留钢筋水平均匀加焊槽钢，并在槽钢下铺设枕木，以增大承压面积，根据计算，当加10根槽钢后，沉井能够稳定。

再进行第二层砼浇筑的准备工作，第二次砼浇筑的内外模同样采用对拉螺杆和立钢管进行固定。

内模钢管立杆立于刃脚砼上，用井字架对立杆的钢管进行加固支撑，而且形成空间结构，使模板支撑体系与施工用脚手架受力体系分离。

沉井外模板的支撑钢管立足于标高-3.27处缩进去的10cm或20cm的台阶上，井外用剪刀撑或斜撑对支撑钢管进行加固。

脚手架要与支撑体系分开，井壁内外各设1.5m宽的脚手架，上面满铺脚手片。

第二层的钢筋，砼浇筑同第一层施工方法一样。

5.9二次下沉

第二次浇筑的砼达到设计强度的75%后，再拆除模板，开始下沉，下沉时挖土及操作同第一次下沉一样。

5.10沉井倾斜、偏移底涌的预防和纠正措施

沉井下沉过程中要勤测、勤纠，发现倾斜、偏移要及时进行纠正。

倾斜的纠正方法：

如果沉井倾斜，高的一边采用单侧刃脚下挖土，另一侧不动，进行纠正，必要时采用单侧刃脚下挖土和井壁上配重下沉。

位移的纠正方法：

可故意使其向偏位的一方倾斜，然后沿倾斜方向下沉，最后再将倾斜纠正过来，要这样进行多次，一点点把位移纠正过来。

直至与设计中心线相吻合。

故意倾斜时不要倾斜太大。

5.11沉井封底

沉井下沉离设计标高0.8-1.0时，就要缓慢进行下沉，把沉井倾斜，位移均要纠正过来。

然后下面要一层一层挖土，挖土要从中间向四周挖土，每层厚度不超过20cm。

此时要加强测量次数。

封底前首先提前做好准备工作，大块石、砂、石料等材料要准备充分，沉井下沉至高于设计标高10cm时，停止挖土，对沉井重新测量，同时观测一天，下沉量如果小，要继续挖土，挖土5cm一层，再进行观测一天，这样直到沉井下沉误差在规范范围内为止。

封底前清理基层至设计标高，刃脚下加垫块石支撑，然后在沉井中部边挖，边铺砌40cm块石垫层，由中部向四周挖铺，将沉井底部铺成锅底形状，迅速浇筑封底C15的砼，浇筑前在砼中放置带滤鼓的法兰短管，短管中放入水泵，不断地抽水，使地下水位保持低于砼面以下30cm。

素砼浇筑完成后一天左右，即进行底板钢筋绑扎，进行底板砼浇筑，同时集水坑处暂不浇筑，等沉井第三层砼及内隔墙砼浇筑完成后，沉井自重达到抗浮要求后，再进行集水坑封堵。

5.12沉井接高、顶板

沉井封底后，第三层施工程序如前，在接壁上凿毛，刷纯水泥，以保证不漏、渗水。

与顶板、走道板同时浇筑，在井内搭设满堂脚手架，先铺设一层钢模，在再铺设一层竹胶板，侧模采用钢模，砼用翻斗车运输，泵车输送，人工浇捣。

5.13沉井隔墙、平台

隔墙、平台在沉井底板砼浇筑后进行，粗格栅一道隔墙厚30cm，高9.12m，分三层浇。

钢筋绑扎，模板用定型组合钢模，模板支架采用钢管。

砼用泵车输送，机械翻斗车及人工配合。

5.14沉井的预留口按设计图纸准确预留，全用砖砌封口，上口用钢盖板，进水口槽中部安装回转式粗格栅。

6、雨季施工措施

7、技术质量保证措施

7.1施工质量控制措施：

建立工程质量保证体系，达到预期工程质量等级。

质量管理的主导思想是“预防为主”，建立三级质量管理体系。

7.2本工程质量目标：

优良

7.3优化施工方案，积极采用先进的施工工艺，科学的安排施工进度，合理调配劳动力，对总体计划要求周全、细致的安排，对施工出现的技术问题，要有详细的针对性措施。

7.4在本工程施工中推进全面质量管理，重要工序和施工难关组或QC小组进行技术攻关。

7.5材料采购择优选用，进场材料除要求有出厂合格证外，还应有试验室出具的试验合格证明文件。

7.6做好工程质量资料，隐蔽工程记录，质量管理小组每月召开一次质量分析会议。

对沉井的浇捣、下沉、隔板等作预测分析，并采取相应措施。

7.7关键过程控制

7.7.1本工程的关键控制是指对工程主体起关键作用的部位控制包括钢筋绑扎，模板支立、砼浇捣、预留洞位置等。

7.7.2关键部位控制施工时，除向作业人员提供施工图纸，规范、标准等技术文件外，还需专业的工艺文件或作业指导书，明确施工方法、程序、检测手段、监督文件的执行。

7.7.3在施工过程中配置专门的材料员和机械设备员，负责材料选优采购和机械的完好，并组织维护和保养，以保持过程能力。

7.7.4施工技术人员根据对工程质量的要求，提出具体措施，并组织实施，质检员监督检查，以对质量的控制来满足施工过程的要求。

7.8对不合格施工的控制及纠正和预防措施

7.8.1为控制不合格品，必须严格执行ISO9002文件中的《不合格品的控制程序》，以防止不合格品转入下道工序，给工程质量带来隐患。

7.8.2对不合格的材料，全部返回或销毁，属施工质量的不合格品，必须进行彻底返工，杜绝修补强用。

7.8.3对施工过程中的检查出现的问题或不合格报告，按“三不放过”的原则处理，并记录检查和纠正结果。

7.8.4查明质量不合格产生的原因，制定整改措施。

由专业技术员组织实施，质检员跟踪检查。

7.8.5对于不属于施工原因造成的质量缺陷，应积极的协助业主进行处理，并做好内外协调工作。

8、施工安全技术措施

8.1建立安全管理责任体系

8.2严格执行施工安全管理制度，针对作业条件准确的安全技术交底。

8.3参加施工的作业人员必须先进行三级安全教育，经考试合格后，方能施工。

8.4特殊作业人员，必须持证上岗，严禁无证操作，正确使用安全帽和个人防护用品。

8.5现场必须悬挂醒目的安全标语和警示牌，危险地段应设红灯示警，危险地段施工应有专人指挥。

8.6安全用电，使用机械，现场必须装设安全型配电箱，各种电动设备必须有可靠的安全接地、接零，传动部分必须有防护罩。