新沉井施工方案.doc
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1、目 录1沉井工程概况11.1沉井简介11.1.1沉井规模与构造11.1.2沉井所选用的材料11.1.3钢筋混凝土保护层11.2工程地质状况简介11.2.1地形地貌及地下水11.2.2地层特性21.2.3沉井井壁摩阻力参数21.2.4地质条件对沉井所产生的影响因素32施工部署32.1沉井的重要施工方法选择32.1.1沉井方法:采用不排水下沉和水下砼封底的工艺技术32.1.2制作与下沉方法:分节制作、一次下沉42.3施工阶段划分与施工内容概述42.3.1施工准备阶段42.3.2沉井制作52.3.3下沉阶段52.3.4沉井封底与收尾阶段52.4重要施工机械与机具配备计划62.5重要劳动力使用计划72
2、.5.1劳动力组织的特点72.5.2重要工种的劳动力配备数量72.6沉井重要工序的作业进度控制73重要项目的施工方法与技术措施83.1工程测量83.1.1测量工作安排83.1.2沉井的测量控制方法83.1.3沉井下沉测量控制平面示意图93.2沉井不排水下沉施工方法93.3沉井制作方法与工艺123.3.1作业条件123.3.2刃脚支设形式123.3.3沉井制作的钢筋施工工艺133.3.4沉井制作的脚手架及模板施工工艺133.3.5沉井制作的混凝土施工工艺143.4沉井下沉验算153.5沉井封底后的抗浮验算164沉井施工质量与安全控制的重要措施174.1沉井质量主控项目的检查标准174.2沉井易渗
3、漏部位的质量控制要点184.3沉井下沉施工常遇问题和防止解决方法184.4安全施工措施20平沉井施工方案1沉井工程概况拟建的沉井式泵站位于沪青平公路北侧,泵房沉井范围约一半面积位于旧小涞港河道内,基地占地面积1680m2,总建筑面积约450m2。工程设计单位为上海城市建设设计研究院。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距形构筑物,外包尺寸19.2m*14.9m,井内尺寸17.5m*13.2m,壁厚0.85m,井内有两组框架隔成9个室,下沉时带带两组框架及井壁一起下沉。井内面积约231m2,井内挖方约3880m3。(2)沉井总高度为
4、16.65m,其顶面标高为5.30(绝对标高,下同),刃脚底标高为-11.35m。对照泵站室外地坪的设计标高5.00,沉井的埋置深度为16.35m。(3)沉井底部的构造规定为:2.10m厚C20素混凝土封底 0.65m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C30,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=310N/mm2;所用的钢制件除注明外均采用Q235B.F钢。(3)焊条:HPB235钢筋采用E43型焊条焊接;
5、HRB335钢筋采用E50型焊条焊接;钢制件采用E4303型焊条焊接。1.1.3钢筋混凝土保护层(1)底板、KJ为40mm,井壁为35mm,其余均为30mm。1.2工程地质状况简介本工程的地质勘察单位也为上海市城建院。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。场地内小涞港河宽约11.521m,水深0.601.70m,淤泥厚度0.41.6m,浜底相应标高为-0.12+1.66m;场内自然土平均标高(绝对标高)在4.5m左右。(2)勘察期间所测钻孔地下水位为浅部土层潜水水位、深部粉性土及砂性土中的承压水。浅
6、部土层潜水水位随着季节、气候等影响而变化,一般离地表面约0.31.5m,年平均水位埋深一般为0.50.7m。2砂质粉土层为微承压水含水层,据区域资料,承(微)压水位一般低于潜水位。据上海地区工程经验其水位埋深一般在36m;深部发育的1粘质质粉土层和2粉砂层,为第一承压水含水层,水位一般呈周期变化,据上海地区工程经验其水位埋深在311m。1.2.2地层特性 与沉井相关的各层土质的特性见下表所示:土层号土层名称层厚(m)层底标高(m)颜色湿度压缩性能土 层 描 述1素填土1.003.20灰黄高以粘性土为主,含植物根茎。3砂质粉土5.50-2.30灰色湿中含铁质锈斑及云母,干后强度较高。1淤泥质粉质
7、粘土4.80-7.10灰色饱和高夹薄层砂质粉土,含云母,干后强度一般。2砂质粉土3.50-10.6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。1粉质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沉井下沉过程中穿越1杂填土、1褐黄灰黄色粉质粘土、3灰色砂质粉土、1灰色淤泥质粉质粘土,底板埋于2灰色砂质粉土层中部,各土层的井壁侧摩阻力见下表。浅部天然地基井壁侧摩阻力 土层名称含水量(%)塑性指数Ip液性指数IL井壁摩阻力(kPa)静止侧压力系数K01褐黄灰黄色粉质粘土31.515.70.61130.523灰色砂质粉土27.0-150.
8、40*1灰色淤泥质粉质粘土45.615.21.50120.57*1灰色淤泥质粉质粘土44.216.31.40120.60*2t灰色粘质粉土夹粉质粘土34.314.71.05160.48*2灰色砂质粉土31.3-180.40*1灰色粉质粘土36.916.10.93150.52*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。重要因素有:(1)由于1层土质软弱,在沉井下沉至1层时也许会产生突沉或倾斜现象,须密切注意沉井穿越1层土时的情况。(2)坑底的2灰色砂质粉土层,渗透性较强,易产生流砂、管涌等险情。在沉井下沉接近设计标高时,防止突
9、沉现象发生,应尽也许减少对井底土体的扰动。(3)本工程沉井埋深较大,穿越3层砂质粉土层,井底位于2砂质粉土层,均为强透水层。泵房、进水闸门井和工作井采用沉井深度约11.014.0m,2层施工时也许发生突涌,沉井下沉和封底时应重视2层承压水突涌也许,减少2层水头,特别是沉井封底时应保证2层水低于井底一定深度。经估算1层承压水头埋深按最不利3m取值,基坑无突涌也许性。2施工部署2.1沉井的重要施工方法选择沉井下沉重要是通过从井孔内除土,消除刃脚正面阻力及沉井壁摩阻力后,依靠沉井自重下沉至设计标高,不断下沉直至设计标高,然后经就位校正后再进行封底解决。沉井方法有多种选择,如:排水下沉和不排水下沉;一
10、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规定,沉井的重要施工方法将作以下选择:2.1.1沉井方法:采用不排水下沉和水下砼封底的工艺技术根据对拟建场地的土层特性、地下水位及施工条件的综合分析,本沉井位于原小涞港河道,不满足排水开挖下沉的条件(每平米沉井面积渗水量小于1.0m3/h)。故本工程的沉井采用不排水下沉和水下砼封底的施工方法。对于不排水开挖下沉的沉井,一般以采用抓泥、吸泥、射水交替或联合作业。必要时可辅以其他辅助措施。辅助措施为当局部地点难以由潜水员定点定向射水掌握操作时,在一个沉井内只可同时开动一套射水设备,可用高压射水。射水水压应根据地层情况、沉井入土深度
11、等因素拟定,可取12.5MPa。2.1.2制作与下沉方法:分节制作、一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,并且在下沉时容易发生倾斜,因此应采用分节制作、一次下沉方法。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规定,对沉井应采用分节制作、一次下沉的方法。沉井分节制作与下沉的规定是:第一节沉井高度为13.85,后浇段高度2.8m。起沉标高为2.00(绝对标高,下同),接高处(后浇段标高)为2.5m。2.3施工阶段划分与施工内容概述分阶段、按环节组织施工,针对各阶段的
12、工程特点与工艺规定明确分期管理目的,并贯彻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,沉井工程的重要施工过程大体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贯彻施工前期的各项准备工作,涉及施工的组织准备、技术准备、物资准备及现场准备等工作。该阶段的重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献,编制施工组织设计和实行性的专项施工方案。(2)平整场地至规定的标高,铺设施工道路,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毕沉井的定位测量工作。为了控制沉井的位置与标高,在场内须设立沉井的轴线与标高控制点,应保证沉
13、井定位轴线能随时检查到沉井的下沉位置。沉井标高的临时水准点,应设在沉井施工影响范围以外,且安全可靠。(4)及时组织施工机具、材料及作业队伍进场,充足贯彻各项开工准备工作。(5)根据施工图设计规定,完毕沉井基坑的放坡开挖工作(开挖至沉井起沉标高2.0m处),为及时进行第一节沉井的制作发明条件。2.3.2沉井制作沉井工程进入了实行性的阶段。该阶段的重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,完毕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,同时完毕沉井第一次下沉的有关准备工作。
14、2.3.3下沉阶段(1)沉井下沉,由6个潜水员轮流换到水下进行操作冲泥、吸泥,在沉井中心形成集泥坑,以此坑为中心,逐渐向四周边冲射。在刃脚内侧应均衡、对称地自上而下,一层一层地冲下去。不允许直接冲射刃脚,必须在刃脚内侧保存土堤,严禁用水枪掏冲刃脚踏面下的土体,防止高压水从踏面以下冲到井外,形成井外土体的大量坍塌,涌进沉井内。潜水员应在沉井内两侧相应冲射开壁,冲击刃脚踏面下土体,采用这样的施工方法来保证沉井下沉的稳定性。(2)沉井过程中的测量复核和纠偏措施:纠正倾斜时,一般可采用除土、压重、顶部施加水平力或刃脚下支垫等方法进行。纠正位移时,可先除土,使沉井底面中心向设计中心倾斜,然后再对倾除土,
15、使沉井恢复竖直,如此反复进行,使沉井逐步移近设计中心;沉井扭转,可在一对角线两角除土,在此外两角填土,借助于刃脚下不相等的土压力所形成的扭矩,使沉井在下沉过程中逐步纠正其扭转角度(3)沉井的稳定监测,同时完毕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。该阶段的施工内容重要有:(1)应进行水下检查、解决,必要时取样鉴定。沉井基底面应平整,且无浮泥。井壁隔墙及刃脚与封底混凝土接触面的污泥应予清除。(2)沉井下沉至设计标高时,应进行沉降观测,满足设计规定后,方可封底。(4)导管法封底。混凝
16、土面得最终灌注高度,应比设计值高出不小于150mm,待灌注混凝土强度达成设计规定后,再抽水凿除表面松弱层。(5)沉井顶板及后浇段施工。(6)沉井工程的质量检查与验收。2.4重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重要施工机械与机具详见下表:序号机械名称、型号数量使用部位功率KW1液压式挖掘机 住友LS2801基坑开挖、回填柴油机2电动蛙夯H-201型2土基及回填土夯实423砼汽车泵(R=36m)1沉井浇砼柴油机4自落式砼搅拌机(JG250)1砂浆和零星砼拌制55W-1001履
17、带式挖机1井内挖土及垂直运送柴油机6电焊机BXI-3303施工全过程320KVA7插入式振动器 HZ6X-508振捣砼81.58平板式振动器 PZ-5012振捣砼21.59钢筋切断机GJ5-40-1(QJ40-1)1钢筋制作成型310钢筋弯曲机GJ7-45(WJ40-1)1钢筋制作成型2.811钢筋调直机GJ4-14/4(TQ4-14)1钢筋制作成型412钢筋对焊机UN1-75型1钢筋对接100 KVA13潜水泵QS3225-4型25m3/h4井内排水42.514高压水泵8BA-18型,1.25MPa2沉井冲泥备用2415小型空压机(0.6MPa)2砼面凿除与清理252.5重要劳动力使用计划2
18、.5.1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)真空深井泵降水及井内土方开挖等作业均为专业性较强的施工项目,需要选择具有资质的专业分包队伍组织施工。(2)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长。(3)本工程的沉井为19.2*14.9*16.65的矩形构筑物,制作的技术难度较大,特别是钢筋与模板分项,操作技术规定高,因此劳动力的组织应选择具有类似工程施工经验的纯熟技工。2.5.2重要工种的劳动力配备数量(1)钢筋工:
19、 60人(涉及钢筋制作成型)(2)支模木工: 45人(3)混凝土工: 20人(4)泥工: 10人(5)挖土工: 28人(分两班作业)(6)排水工: 6人(分两班作业)(7)普工: 12人(分两班作业)(8)测量工: 4人(9)潜水员 6人2.6沉井重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,各阶段重要工序的作业进度控制计划安排如下:项目工期开始时间结束时间顶进工作井119d2023年7月21日2023年11月16日工作井围护32d2023年7月21日2023年8月21日工作井加固6d2023年8月23日2023年8月28日圈梁施工3d2023年8月29日2023年8月31日
20、工作井开挖10d2023年9月1日2023年9月10日工作井封底及后背施工20d2023年9月11日2023年9月30日顶进设备安装8d2023年10月20日2023年10月27日顶管施工20d2023年10月28日2023年11月16日沉井121d2023年10月1日2023年1月29日地基解决16d2023年10月1日2023年11月15日沉井第一节预制20d2023年10月20日2023年11月25日沉井下沉36d2023年11月26日2023年12月31日沉井封底15d2023年1月1日2023年1月15日沉井顶板及压力井10d2023年1月16日2023年1月25日沉井四周回填4d2
21、023年1月26日2023年1月29日泵房61d2023年1月30日2023年3月31日设备安装31d2023年4月1日2023年4月30日3重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规定,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,为全面开展施工发明条件。(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公司专业测量师负责、施工员或技术员配合完毕。施工期间,现场施工员或技术员负责操
22、平放线工作,公司专业测量师负责定期复核。(4)根据施工图设计规定,完毕沉井的沉降观测工作。(5)根据本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立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,达成控制沉井位置和标高的目的。(2)沉井垂直度的控制:在井筒内按4或8等分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,并定期采用两台经纬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,应及时采用纠偏措施。(3)沉井下沉控
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