沉井专项施工方案设计.docx
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沉井专项施工方案设计.docx
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沉井专项施工方案设计
沉井专项施工方案
一、工程概况:
本工程泵站下部采用钢筋混凝土沉井法施工,井壁厚度刃脚为0.95m;下半部0.7m,上部3米为0.50m;沉井为14.1*13.3m的方形井,高度刃脚为2.3m,上部9.6m,砼标号根据设计要求为C25,混凝土抗渗标号为S6。
为了保证沉井下沉安全,决定采用三次浇筑,二次下沉。
第一次浇筑到刃脚部分标高为-5.4,第二次浇筑至与溥壁交接处+1.2,第三次至沉井顶部。
二、工艺流程:
定位放线→挖刃脚土方→铺砂垫层→浇筑砼垫层→铺枕木→扎刃脚钢筋→立模→浇刃脚砼(一次)→沉井下沉→扎井壁钢筋→立模→浇筑井壁砼(二次)→扎井壁钢筋→立模→浇筑井壁砼(三次)→沉井下沉到位→扎封底钢筋→浇封底混凝土→顶管→流槽及井内设施施工.
三、泵站沉井施工
1、地质勘察和制定施工方案
工程地质和水文地质资料是制定沉井施工方案、编制施工组织设计的重要依据。
施工前根据业主提供的资料了解地下土质、地下水位以及地下障碍物情况等,除此还应做好现场查勘工作,查清和排除地面及地面下3m以内的障碍物。
根据工程结构特点,地质水文情况,施工设备条件,技术的可靠性,编制切实可行的施工方案或施工技术措施,以指导施工。
2、工程测量:
根据设计院、规划部门的技术交底和设计施工图中总平面布置要求,定出沉井中心的位置和十字轴线桩。
在场内引进两个水准点,目的是可以相互校核。
在远离沉井不受下沉影响的地方设立观测偏移观察点。
3、基础开挖及垫层:
为避免沉井在灌注混凝土过程中发生不均匀沉降,先机械开挖挖至地面向下2米左右。
刃脚外侧面至基坑边一般为2.5m。
在基坑四角设集水坑并不间断排水,保持施工期间基坑干燥。
在刃脚底部设置50mm砂垫层和沉井垫木。
砂垫层采用2.5米宽。
砂垫层施工可具体条件选用振实夯实或压实等办法。
适当加水分层夯实,做好一层检验后再施工下一层,采用平板式振捣机时松砂的分层厚度取20-25cm。
砂垫层密实度的质量标准用砂的干容重控制,中砂取15.6-16KN/m3,粗砂可适当提高。
同时砂垫层应避免受水浸泡。
承垫木采用250cm×20cm×l6cm的枕木,枕木对称摆放,对称枕木中心连线必须通过沉井中心,对称的枕木应编上相同的号码,枕木间隔20cm摆放。
铺设垫木时应使顶面保持在同一水平面上,并用水准仪找平使高差在10mm以内,垫木摆放时要先在纵、横轴中心线上摆放两组定位枕木,然后对称摆放其他枕木,枕木缝之间用砂填平。
承垫木根数计算:
n=GO/A[P]
n——承垫木根数
GO——沉井第一节重量
A——根承垫木与砂垫层的接触面积
[P]——砂垫层的允许承载力,砂垫层承载力约为200KMPa
铺设承垫木时应用水平仪抄平;使刃脚在同一水平面上,平面布置上均匀对称,每根承垫木的长度中心应与刃脚踏面中线重和。
承垫木可以单根成一组编设,每组之间至少要留20-30cm间隙。
定位垫木的布置要使沉井最后有对称的着力点。
4、钢筋工程
a、绑扎刃脚钢筋时,因竖向井壁插筋较高,为了确保钢筋位置正确,在绑扎前先搭设钢管架,竖向钢筋的间距在支架水平钢管上先用粉笔画好位置,然后把钢筋绑扎在钢管上。
钢筋安装绑扎时,应严格控制各种钢筋的搭接长度和锚固长度,焊接钢筋应留有足够的焊接规定长度。
b、钢筋绑扎时铁丝必须扎紧,其两头应向内。
不得有滑动、折断、移位等情况。
c、立模前钢筋两侧绑好带铁丝的水泥砂浆垫块,确保钢筋的保护层厚度。
d、钢筋需要接长时,优先采用焊接,φ10以下时可以做成绑扎接头。
钢筋接头位置必须按规范要求错开,同一截面的搭接数量不能超过允许数量。
同时在安装刃脚钢筋时,要预埋好底板及预留洞口的插筋,确保混凝土浇注的整体性。
e、做好材料进厂检验工作,并做好有关记录。
5、模板工程
由于本工程工期较紧,拟在沉井施工中预备两套钢模和一套木模。
施工中采用组合钢模为主,铺以木模拼缝。
A、施工准备
(1)根据各构筑物尺寸、形式确定结构模板平面总图,在总图中标出各构件的型号、位置、数量、尺寸标高及相同或略加拼补即相同的构件替代并编号,以减少配板种类、数量。
(2)确定模板配板平面布置及支撑布置。
根据总图及编号,并根据砼浇捣时计算的侧压力值,确定纵模钢管规格、数量及排列尺寸,以及支撑系统的纵向支撑、侧向支撑、横向拉接件的型号、间距。
(3)严格对模板强度、刚度及稳定性进行验算,合格后绘制全套模板设计图,其中包括平面布置配板图、分块图、组装图、节点大样图、零件及非定型拼接件加工图。
(4)轴线、模板线放样。
水平控制标高引测到脚手架或其它过渡引测点,并做好预检手续。
(5)预组拼装模板,按图纸要求检查对角线、平整、外型尺寸及坚固件数是否有效牢靠。
并涂脱模剂、分规格堆放。
B、模板安装
将已准备好的模板吊装就位,具体工艺流程如下:
安装前检查——内侧模板吊装就位——安装斜撑——清理杂物——插入对拉螺栓——安装就位外侧模板——安装斜撑——调整模板位置——紧固穿墙螺栓——斜撑固定。
安装模板注意事项:
(1)由于分节浇筑,因此在支立第二节模板时,不宜直接支撑在地面上,以免沉井因自重增加而产生沉降,使新浇筑的混凝土内部产生拉力,造成裂缝。
(2)模板安装完毕后,全面检查扣件、螺栓、斜撑是否坚固、稳定,模板井缝及下口是否严密。
6、混凝土工程
本工程沉井混凝土采用商品混凝土,沉井施工按三次浇筑,二次下沉施工,施工缝采用凹槽式接法,结合面应尽量粗糙,施工缝结合处采用沥青砂浆处理。
沉井预留洞口设止刚性防水套。
泵站沉DN1600A型。
沉井预埋钢套管洞口在下沉前用240厚MU10砖,M7.5水泥砂浆砌筑封堵,封口内、外侧用1:
3水泥砂浆抹平。
沉井外壁涂冷底子油两道,涂刷前应对沉井浇筑的质量仔细检查,并作适当修整。
为保证浇筑质量,施工前必须做好准备工作。
人员安排应明确职责。
为了确保混凝土浇筑的质量,在浇筑混凝土前,应对模板位置标高,断面尺寸及模板的稳定性,接缝位置进行检查,对预埋件位置进行复核。
对钢筋的规格、数量、几何尺寸、搭接长度进行验收,发现问题及时纠正。
混凝土浇筑时,采用分层浇筑,每次浇筑厚度控制在40cm左右,混凝土坍落度控制在3~5cm左右,并在前层混凝土达到初凝前将次层混凝土拌和物振捣完毕,振捣时插入式振捣器应插入前层砼5~10cm,同时要做到快插慢拔,插点均匀,逐点移动,避免漏插,插点一般控制在30cm左右。
刃脚部分,因尺寸较小钢筋较密,振动棒的频率应加强。
特别是预留洞的底部,是混凝土浇筑的薄弱环节,一定要注意不能漏插。
为了确保钢筋和模板的位置不移动,振捣时尽量不碰钢筋和模板,振捣以混凝土表面不产生气泡,混凝土不明显下沉为宜。
为了控制混凝土在浇筑过程中,沉井的沉降倾斜是否满足要求,在沉井的四周设立沉降观测点,混凝土浇筑一层进行测量一次,如发现一侧倾斜过大,则另一侧须加快进度。
如因故间歇,应作好水平施工缝。
砼浇筑结束后,用草包将整个井壁覆盖,并浇水养护,浇水时应做到细水匀浇,草包保持湿润,保养一个星期。
A、混凝土工艺流程
作业准备——运输——浇筑——养护
B、施工要点
(1)砼浇筑连续进行,少留施工缝。
(2)沉井井壁模板应在混凝土达到设计强度的25%以上方可进行拆除,沉井下沉时应在第一节混凝土必须达到设计强度。
(3)本工程以地下沉井为主,浇捣时分三次浇捣,刃脚至预留洞口顶先一次浇捣完,井壁与刃脚交接处设在预留洞口顶处。
(4)浇筑井壁前,先将施工缝表面凿毛、清除杂物、冲洗干净湿润,铺一层2-3cm厚水泥砂浆,浇筑第一层高度为30cm,以后每层浇筑40-50cm。
(5)混凝土表面找平。
(6)砼浇筑后6-10h浇水养护,要保护混凝土表面湿润,养护期不小于7d。
C、注意事项
(1)严禁在混凝土内任意加水,严格控制水灰比。
(2)细部构造如预埋件等施工前仔细阅读图纸,精心处理。
7、脚手架
本工程脚手架以沉井中支撑架及池壁操作架构成的综合脚手架。
A、搭设前准备
(1)搭设前根据架子类型(构筑物特点)绘出平面图纸,并进行验算。
(2)检查钢管、配件等是否有明显变形、裂纹、扣件是否合格,严禁使用不合格、锈蚀和有裂纹的扣件。
(3)搭设场地进行平整、夯实并设置排水措施。
B、搭设使用及拆除
搭设
(1)立于土地面上的立杆底部加设宽度≥200mm,厚≥50mm的垫木。
(2)按施工设计放线、铺垫板、设置底座或标定立杆位置。
(3)按定位依次紧闭起立杆、将立杆与纵横向连接固定,然后装设第一步的纵向和横向平杆,随校正立杆垂直之后予固定,并按此要求继续向上搭设。
(4)剪刀撑、斜杆等整体拉结杆件和连墙件随搭升的架子一起及时设置。
使用
(1)作业层每1m2架面上实际的施工荷载不得超过规定值。
(2)架面放置的材料码放整齐稳固,不影响施工操作和人员通行。
(3)禁止随意拆除脚手架杆件、整体性杆件、连接坚固件。
(4)每班工人上架作业时,先检查有无影响安全作业问题存在,在排除和解决后方可作业。
(5)在每次作业完成后,清理架面,将材料物品堆放整齐,垃圾搬运出去。
8、沉井下沉
按设计要求及现场情况本工程沉井分三次浇筑,二次下沉法施工。
严格按照设计图纸的要求,设置和封砌预留孔,并保证在沉井下沉过程中,预留孔内不渗水。
沉井下沉采用挖泥下沉法,依靠沉井自重下沉到达设计标高。
根据设计要求,第一节沉井下沉必须达到设计强度才可以下沉。
沉井混凝土达到设计强度后,开始沉井下沉。
下沉前应将井内的所有杂物清除干净,准备工作就绪后,先敲碎刃脚下垫木,应有专人负责对称、同步地进行。
敲碎刃脚下垫木过程中,应随敲随填夯黄砂,在刃脚内外应填筑成小土堤,并分层夯实,同时加强观察,注意下沉是否均匀。
根据地质报告本工程沉井下面的土质基本上是粉质粘土、淤泥质粉质粘土,因粉土渗透系数较大,在施工中采用井点降水降低地下水位。
考虑到沉井下沉深度较深,在沉井下沉过程中,考虑挖土下沉的方法,沉井内设一台潜水泵,进行不间断的排水。
沉井下沉前,预留孔应用砖块进行封堵。
在沉井外井壁上划好中心线及水平线,在井内挂好线锤测倾斜度,做好沉降标尺。
沉井挖土上部采用机械挖土,挖土深度为4米,剩余部分采用人工挖土下沉施工。
沉井挖泥应注意均匀对称,由中心向刃脚四周开挖,挖土时控制每层30~50cm,且一切行动听指挥。
挖出的土采用卷扬机将土吊出井外再用自卸汽车运走。
井内挖土始终应保持中间稍低于四周,但高差需控制在1m之内,严禁深锅挖土,防止突沉造成沉井四周地面沉陷和沉井倾斜的危险。
沉井下沉时的指挥者应对井内四周的垂线必须密切注意,并在沉井四周设观测点,加强下沉过程中观测,发生偏移、扭曲等及时纠正。
沉井施工过程中,须对周围环境的变形、沉降进行严密监测。
沉井下沉初阶段纠偏应根据“多沉则少挖,少沉则多挖”的原则,刃脚下挖土要逐步扩大,不能一次过量掏空,不能通过大量挖土来纠偏,纠偏应根据测量数据随偏随纠,当沉井偏斜达到允许值的1/4时,便要纠偏,下沉过程中要勤测、勤纠、缓纠。
沉井每下沉一次检查一次垂直度与中心轴线。
随时检查沉井水平度,加强监护,对地下水及时排除。
下沉至接近设计标高1米时,应减速下沉,记录下沉的速度。
最后20~30cm处停止开挖,观测沉井在不开挖的情况下的下沉速度,确保沉井下沉标高严格控制在范围内。
坚决防止超挖。
如发现特殊土质,应及时报告建设单位、设计单位、监理单位,提前做防止措施。
9、沉井封底
本工程工作井、接收井封底时先铺碎石垫层,再浇筑150cm厚C25钢筋混凝土底板。
沉井下沉至设计标高后,应先清除污泥等杂物,超挖部分采用碎石夹砂填实,不得用土回填,待沉井8小时自沉累计不大于10mm时即可进行封底。
本工程沉井封底采用干封底的方法,在沉井内设集水井。
将地下水位降至底板下不能上升时,此时可浇筑封底混凝土。
在封底混凝土未达到设计强度前,应进行不间断抽水。
保持地下水位低于底板30cm。
砼强度达到设计要求时方可停止排水,对集水井进行封堵。
底板混凝土浇捣完成后应及时养护,并应防止阳光及温差的剧烈变化,以免底板出现收缩裂缝,影响沉井的施工质量和使用功能。
四、沉井施工的常遇问题与处理对策
(一)沉井倾斜:
原因分析:
1、沉井刃脚下的土软硬不均匀;
2、没有对称地敲碎刃脚下素混凝土垫块或没有及时地回填夯实,井外四周的回填土夯实不均匀;
3、没有均匀挖土使井内土面高差悬殊;
4、刃脚下掏空过多,沉井突然下沉,易产生倾斜;
5、刃脚一侧被障碍物搁住,需及时发现和处理;
6、排水开挖时,井内涌砂;
7、井外弃土或堆物,井上附加荷重分布不均匀,造成对井壁的偏压。
预防措施及处理方法:
1、加强下沉过程的观测和资料分析,现场倾斜及时纠正;
2、对称、均匀敲碎刃脚下素混凝土垫块,及时用砂或砂砾回填夯实。
3、在刃脚较低的一侧适当回填砂石或石块,加大阻力延缓下沉速度。
(二)沉井偏移
原因分析:
1、大多由于倾斜引起,当发生倾斜和纠正倾斜时,井身常向倾斜一侧下部产生一个较大的压力,因而伴随产生一定的位移,位移大小随土质情况及向一边倾斜的次数而定。
2、测量定位发生差错。
预防措施及处理方法:
1、控制沉井不再向偏移方向倾斜;
2、有意使沉井偏向相反方向,当几次倾斜纠正后,即可恢复到正确位置。
3、加强测量的检查复核工作。
(三)沉井下沉过快
原因分析:
1、遇软弱土层,土的耐压强度小,使下沉速度超过挖土速度;
2、长期抽水或因砂的流动,使井壁与土之间摩阻力减少;
3、沉井外部土体液化。
预防措施及处理方法:
1、重新调整挖土,在刃脚下不挖或部分不挖土。
2、将排水法下沉改为不排水法下沉,增加浮力。
3、在沉井外壁与土壁间填粗糙材料或将井筒外的土夯实,增加摩阻力,如沉井外部的土液化发生虚坑时,可填碎石进行处理。
4、先封底后下沉。
在沉井下沉时遇到土质软或含水量较大突然下沉时,立即通知监理、业主,根据实际情况与以往的施工经验与业主、监理、设计院协商后采取先封底后下沉方法进行施工。
在浇筑底板时,预留直径为200mm的预留孔作为沉井下沉的冲洗口与排水口。
预留孔的数量与位置根据现场实际情况确定。
待沉井下沉至设计标高时再进行封孔。
再清理新旧砼的接口和除去松动的砼。
(四)沉井下沉缓慢或停沉
原因分析:
1、井壁与土壁间的摩阻力过大;
2、沉井自重不够,下沉系数过小;
3、遇有障碍物。
预防措施及处理方法:
1、继续浇灌砼增加自重或在井顶面均匀加重。
2、挖除刃脚下的土或在井内继续进行第二层“锅底”状破土;用小型炸药包爆破震动,但刃脚下挖空宜小,药量不宜大于0.1kg,刃脚应用草袋等防护。
3、在井外壁用射水管冲刷井周围土,减少摩阻力,射水管也可埋在井壁混凝土内,此法仅适用于砂类土。
4、在井壁与土壁之间灌入触变泥浆,降低摩阻力。
5、清除障碍物。
(五)沉井超沉与欠沉
原因分析:
1、沉井封底时下沉尚未稳定;
2、测量有差错;
预防措施及处理方法:
1、当沉井下沉至距设计标高以上1.5~2.0m的终沉阶段时,应加强下沉观测,等8小时的累计沉降量不大于10mm时,沉井趋于稳定,方可进行封底。
2、加强测量工作,对测量标志应加固校核,测量数据须准确无误。
朗霞街道泵站——排海4#泵站压力输送主干管及泵站新建工程
沉井专项施工方案
编制:
审核:
审批:
编制单位:
浙江弘丰建设有限公司
2008-12-21
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