沉井施工方案后有附图.docx

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沉井施工方案后有附图

沉井工程施工方案

1．沉井工程概况

拟建的沉井式泵站位于奉贤区奉城中心镇兰布拉大街与城东路交叉口北侧，基地占地面积3300m2，总建筑面积约305m2。

工程设计单位为上海科达交通建设勘察设计院。

有关沉井工程的概况简述如下：

1.1沉井简介

1.1.1沉井规模与构造

（1）本工程的泵站沉井为钢筋混凝土圆形构筑物，内壁半径8m，外壁半径8.6m，壁厚0.60m，井筒内面积约201m2，井内挖方约2000m3。

（2）沉井总高度为12.60m，其顶面标高为5.30（绝对标高，下同），刃脚底标高为-7.30。

对照泵站室外地坪的设计标高5.00，沉井的埋置深度为12.30m。

（3）沉井底部的构造要求为：

200厚道碴垫层→100厚C10素混凝土垫层→800厚底板混凝土。

1.1.2沉井所选用的材料

（1）混凝土：

所有盛水构筑物及地下构筑物除图中注明外均为C25，抗渗等级除图中注明外均为S6，井筒内填料除图中注明外均为C15。

（2）钢材：

HPB235为一级钢筋，强度设计值=210N/mm2；HRB335为二级钢筋，强度设计值=300N/mm2；所用的钢制件除注明外均采用Q235—B.F钢。

（3）焊条：

HPB235钢筋采用E43型焊条焊接；HRB335钢筋采用E50型焊条焊接；钢制件采用E4303型焊条焊接。

（4）水泥：

除注明外均采用普通硅酸盐水泥（非早强），强度等级为32.5。

1.1.3钢筋混凝土保护层

（1）构筑物与污水接触的钢筋混凝土墙、板的保护层最小厚度为35mm，梁、柱的保护层为40mm。

（2）底板下层的保护层最小厚度为40mm，底板其余部位的保护层厚度为35mm。

1.2工程地质状况简介

本工程的地质勘察单位为上海市奉贤建筑设计院。

有关沉井场地的岩土工程勘察情况如下述：

1.2.1地形地貌及地下水

（1）拟建场地的地貌单一，属潮坪区，地形较平坦，无暗浜等不良地质现象。

场内自然土平均标高（绝对标高）在4.50m左右。

（2）场内浅层地下水属潜水类型，受大气降水和地表迳流补给，地下水位埋深0.8~0.9m，相应地下水位标高为3.17~3.57m。

地下水年平均水位埋深取0.50~0.70m。

1.2.2地层特征

与沉井相关的各层土质的特征见下表所示：

土层

层号

土层名称

层厚

（m）

层底标高

（m）

颜色

湿度

压缩性能

土层描述

①1

素填土

1.10

~1.26

1.40

3.24

~3.06

2.92

灰黄

高

以粘性土为主，含植物根茎。

②

粘质粉土

1.60

~1.68

1.70

1.64

~1.38

1.24

褐黄

湿

中

含铁质锈斑及云母，干后强度较高。

③1

淤泥质

粉质粘土

1.20

~1.45

1.70

0.07

~-0.02

-0.17

灰色

饱和

高

夹薄层砂质粉土，含云母，干后强度一般。

③2

砂质粉土

3.30

~3.38

3.50

-3.33

~-3.40

-3.47

灰色

饱和

中

薄层状，土质不均，含云母，夹粘性土，干后手捏即碎。

③3

淤泥质

粉质粘土

7.70

~7.75

7.80

-11.06

~-11.15

-11.23

灰色

饱和

高

夹薄层砂质粉土，含云母，干后强度一般。

⑤

粘土

未钻穿

灰色

饱和

高

夹薄层砂质粉土，含云母、有机质，干后强度较高。

1.2.3沉井井壁摩阻力参数

勘察单位根据静力触探比贯入阻力Ps值、土性指标及特征，并参照有关规范要求，推荐了各层土的沉井井壁摩阻力参数如下表所示：

层序

土层名称

静探Ps平均值

（MPa）

井壁摩阻力

（KPa）

①1

素填土

不计

②

粘质粉土

1.59

12

③1

淤泥质

粉质粘土

0.42

12

③2

砂质粉土

1.83

20

（5m以上为12）

③3

淤泥质

粉质粘土

0.51

15

1.2.4地质条件对沉井所产生的影响因素

根据地质勘探报告的分析，本工程的有关地质条件对沉井工程将产生不利的影响。

主要因素有：

（1）在埋深15m范围内分布的土层为饱和③2砂质粉土。

根据有关规范要求，在抗震设防烈度为7度时，运用标准贯入试验判定，液化强度比为0.98,液化指数为0.71，属轻微液化。

（2）由于③2砂质粉土层较厚，结构性差，透水性较强，沉井开挖时有可能造成流砂。

为此，在沉井的设计和施工中应充分考虑这一影响因素，尤其在施工过程中，应采取必要的降水措施。

（3）沉井的沉入深度处于③3土体中。

该层土体为淤泥质粉质粘土，饱和，流塑状态，压缩性高，承载强度较低，因此需要采取地基加固措施，以保证沉井的稳定和控制沉降量。

2．施工部署

2.1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：

2.1.1沉井方法：

采用排水下沉和干封底的工艺技术

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，设计要求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。

2.1.2降水方法：

井外真空深井泵与井内明排水相结合

采用排水下沉和干封底的施工技术，关键是选择合理可行的降水方法，使降水效果满足排水下沉的技术要求。

根据本工程的沉井施工特点分析，可供选择的井外降水方法主要有两级轻型井点降水、喷射井点降水及真空深井泵降水等。

经对上述方法的比较与论证，我公司决定选择井外真空深井泵与井内明排水相结合的降水方法。

与其他降水方法相比，采用该方法降水不但施工方便、降水效果好，而且能有效防止③2砂质粉土层可能发生的流砂或管涌等不良现象发生，以此保证沉井施工的安全和顺利进行。

2.1.3制作与下沉方法：

两节制作、两次下沉

沉井施工的一般方法为：

一次制作、一次下沉；分节制作、一次下沉；多节制作、分节下沉（制作与下沉交替进行）。

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。

根据本工程的特点与设计要求，对沉井应采用两节制作、两次下沉的方法。

沉井分节制作与下沉的要求是：

第一节沉井高度为7m，起沉标高为3.00（绝对标高，下同）；第二节沉井高度为5.6m，接高处（后浇段标高）为3.300。

2.1.4沉井底部地基加固方法：

压密注浆

本工程的沉井持力层处在③3淤泥质粉质粘土层内。

该层土体湿度达到饱和，为流塑状态，属高压缩性，Ps平均值较低，承载强度也相应较低。

针对这一不利的地质情况，设计要求对该层土体采取压密注浆的措施，使地基得到加固，并防止或减少渗透和不均匀的沉降。

压密注浆的范围为：

注浆区域的直径为23.2m，比沉井的外壁直径（17.2m）扩大6m；注浆深度为3m，自沉井底标高-7.30m处起，至③3底部-10.30处为止。

2.2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：

2.3施工阶段划分与施工内容概述

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：

2.3.1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，编制施工组织设计和实施性的专项施工方案。

（2）平整场地至要求的标高，铺设施工道路，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引测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。

（5）根据施工方案的要求，在沉井外布设真空深井泵井点管，并提前进行预降水工作。

（6）根据施工图设计的要求，委托专业施工队伍对沉井底部的加固区域进行压密注浆。

（7）根据施工图设计要求，完成沉井基坑的放坡开挖工作（开挖至沉井起沉标高3.00处），为及时进行第一节沉井的制作创造条件。

2.3.2第一节沉井制作与下沉阶段

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）对开挖的沉井基坑测量定位和抄平，完成沉井刃脚的砂垫层和支垫架工作。

（2）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。

（3）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。

（4）沉井第一次下沉，逐步下沉至设计要求的标高，其中包括完成相关的井筒内挖土和明排水工作。

井筒外的深井降水必须连续进行。

（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。

（6）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。

2.3.3第二节沉井制作与下沉阶段

待第一节沉井下沉至设计要求的标高后，开始进入第二节沉井的制作与下沉阶段。

主要施工内容有：

（1）根据设计和规范的有关要求，完成上下节沉井之间的施工缝处理工作。

（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，同时完成沉井第二次下沉的有关准备工作。

（4）沉井第二次下沉，逐步下沉至设计要求的底标高，其中包括井筒内的挖土、明排水及井筒外的深井降水。

（5）沉井过程中的测量复核和纠偏措施，包括对周边环境的监测与监控措施。

（6）沉井的稳定监测，同时完成沉井封底的有关准备工作。

2.3.4沉井封底与收尾阶段

沉井下沉至设计的底标高后，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封底和后续工序的施工。

该阶段的施工内容主要有：

（1）沉井底部的整平与垫层施工，同时完成井壁的清理与施工缝的处理工作。

（2）底板钢筋绑扎和底板混凝土浇捣、养护。

（3）测量弹线，落实井筒内的墙、柱、板等结构施工的准备工作。

（4）完成井筒内的结构施工，为机电安装作业创造条件。

（5）沉井工程的质量检查与验收。

2.4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。

本工程沉井各阶段所配备的主要施工机械与机具详见下表：

序

机械名称、型号

数量

使用部位

功率KW

1

深井泵降水设备与设施

4套

沉井外降水

20

2

压密注浆设备与设施

3套

沉井底部地基加固

30

3

液压式挖掘机住友LS280

1

基坑开挖、回填

柴油机

4

电动蛙夯H-201型

2

土基及回填土夯实

4×2

5

砼汽车泵（R=36m）

1

沉井浇砼

柴油机

6

自落式砼搅拌机（JG250）

1

砂浆和零星砼拌制

5

7

W-1001履带式挖机

1

井内挖土及垂直运输

柴油机