沉井施工方案及技术措施.doc

宁波二十冶建设有限公司 平阳新纪元学校工程沉井施工方案

化粪池沉井施工方案
1 　工程概况及设计要求
平阳新纪元学校建设项目工程位于浙江省平阳市鳌江镇蓝田村，鸽巢路北侧，昆鳌大道东侧。总建设用地面积94642.7m2，总建筑面积52547.59 m2 m2,由11幢(含教学楼、食堂、宿舍、艺体中心等）建筑组成，建筑结构形式除教师公寓采用钢筋混凝土剪力墙结构,其余全部采用钢筋混凝土框架结构。基础采用钻孔灌注桩基础,桩承台基础；本工程±0。000相当于1985国家高程+4。950m、+4。05m、+6。100m。基础底标高—4。4m,垫层底标高-4,65m，场地标高相当于1985国家高程4m,化粪池进水管标高2。7m，100m3³沉入式化粪池5个，75m3³沉入式化粪池1个。沉入深度5米左右。
工程地质条件：
根据本次勘探揭示，在埋深79。50m范围内,按时代、成因类型和物理力学性质特征并参照省标(DB33/T1065-2009规范）中的温州区域层序划分原则，本场地地基土从上至下可依次细分为①0层、①层、②1层、②2层、③1层、③2层、④3层、⑤2层、⑥2层、⑨层、⑨a层、⑩1层、⑩2—a层、⑩2—b层、⑩3-a层和⑩3-b层，现将各地基土层的时代成因及主要特征自上而下分层描述如下：
①0素填土（mlQ）
灰色，松散状，潮湿～饱和，高压缩性，以粘粒为主,该层主要为人工回填的泥浆，土质均匀性较差。该层仅Z62、Z63、Z68、Z69、Z73、Z74、Z75孔有分布，层厚0。4～0.5m，顶板标高3。28~3.43m。
①粘土(al—lQ）
灰黄色,软塑状，潮湿～饱和，高压缩性以粘粒为主,局部含铁锰质氧化物斑点，表层含有丰富的植物根系,土质均匀性一般。该层仅Z62、Z63、Z73孔缺失，其余孔均有分布，层厚0。40~2.00m,顶板埋深0。00～0.50m,顶板标高2.41~3.66m。
②1淤泥(mQ）
灰色,流塑状,饱和，高压缩性,以粘粉粒为主，含少量贝壳碎屑，局部夹薄层粉细砂，土质均匀性较好.该层全场分布，层厚8。30～19.10m,顶板埋深0.40~2。00m，顶板标高0。89～3。03m.
②2淤泥（mQ)
青灰色，流塑状，饱和，高压缩性,以粘粉粒为主，含少量贝壳碎屑，局部夹薄层粉细砂，土质均匀性较好.该层层厚4.10～20.00m，平顶板埋深12。80～20。60m，顶板标高—17。97~-10.02m。
③1淤泥质粘土(mQ)
灰色，流塑状，饱和，高压缩性,以粘粉粒为主,含少量贝壳碎屑,局部夹薄层粉砂，土质均匀性较好。该层层厚2.20～14.50m，顶板埋深25。20～35。20m,顶板标高—32.50~—22.08m。
③2粘土（mQ)
灰色，软塑状，饱和,高压缩性,以粘粒为主,局部含有少量有机质,个别孔含有少量朽木屑,土质均匀性较好。该层层厚3。00~14。00m，顶板埋深31.60~42.90m，顶板标高—39.94～-28.72m。实测标贯试验N＝5.0～10。0击/30cm，平均击数7。5击/30cm.
④3角砾（alQ）
灰、浅灰色,稍密～中密状,该层在9#艺体中心、新增宿舍楼及6＃中学宿舍楼地段局部表现为稍密状,其余地段均为中密状,湿度饱和，低压缩性；以碎石、角砾为主，含少量中细砂，粒径、组分变化较大，骨架颗粒交错排列，大部分接触.碎石含量约占20~30%，角砾含量约占30—40%，砂含量约占10—15％，粘性土含量约占15—20%，一般粒径20～40mm，部分达80-100mm以上，碎石及角砾母岩成份为中风化凝灰岩，以亚圆状为主，土质均匀性较差.该层层厚0.50～8。60m,顶板埋深9.30～54.60m，顶板标高—51。99～—6。11m。实测动探试验N63。5＝8。0～35.0击/10cm，平均击数18.3击/10cm。
⑤2 粘土(mQ）
灰色，软可塑状，湿度饱和，高压缩性，以粘粉粒为主,含有少量有机质，土质较均匀。该层仅在层厚1.70～13。30m,顶板埋深39.10～56。90m,顶板标高—55。09~—36.17m。实测标贯试验N＝7.0~13.0击/30cm，平均击数10.4击/30cm。
⑥2 粘土（mQ）
灰、青灰色，软可塑状，湿度饱和，中等压缩性，以粘粉粒为主，含有少量有机质，含有少量粉细砂，局部夹有少量砾石，土质较均匀。该层层厚1。40~7。50m,顶板埋深52。50～67.20m，顶板标高—64。11～-49.31m，实测标贯试验N＝13.0～17。0击/30cm,平均击数14.2击/30cm。
2。3不良地质作用
通过勘察报告，本场地周边地势较平坦，未发现滑坡、崩塌、泥石流及活动断裂等影响工程稳定性的不良地质作用,也未发现有暗塘、暗浜、洞穴、墓穴、防空洞、孤石等对本工程不利地下埋藏体.
基坑深度范围的土质为：
①0素填土(mlQ）
灰色,松散状，潮湿～饱和，高压缩性,以粘粒为主，该层主要为人工回填的泥浆,土质均匀性较差。该层仅Z62、Z63、Z68、Z69、Z73、Z74、Z75孔有分布,层厚0.4~0.5m，顶板标高3。28～3。43m。
①粘土（al—lQ)
灰黄色,软塑状，潮湿～饱和，高压缩性以粘粒为主，局部含铁锰质氧化物斑点,表层含有丰富的植物根系,土质均匀性一般。该层仅Z62、Z63、Z73孔缺失,其余孔均有分布，层厚0.40～2。00m，顶板埋深0。00~0.50m,顶板标高2.41～3。66m。
②1淤泥(mQ）
灰色，流塑状，饱和,高压缩性,以粘粉粒为主，含少量贝壳碎屑，局部夹薄层粉细砂,土质均匀性较好。该层全场分布，层厚8.30～19.10m，顶板埋深0.40～2。00m，顶板标高0.89～3。03m.
根据地基土质情况化粪池为沉入式钢筋混凝土结构，采用沉井施工工艺施工
2 　沉井下沉方案选择
沉井下沉有排水下沉和不排水下沉两种方案,前者适用于渗水量不大、稳定的粘性土或在砂砾层中渗水量虽很大，但排水并不困难时使用。后者适用于严重的流砂地层中和渗水量大的砂砾层中使用,以及地下水无法排除或大量排水会影响附近建筑物的安全和生产的情况。本工程因渗水系数低，故沉井下沉应选择排水下沉。为加快施工进度，采取底部留水工艺.
排水下沉、底部留水的挖土方法：采用水力吸泥机在水下挖土。即用高压水泵将高压水流通过进水管分别送进沉井内的高压水枪和水力吸泥机处，利用高压水枪射出的高压水流冲刷土层，使其形成一定稠度的泥浆汇流至集泥坑,然后用水力吸泥机将泥浆吸出,从排泥管排出井外弃土处。并将水位控制在0.5m左右。
3 　施工工艺流程的确定
土方开挖至下沉标高 -制作承岛（砂石垫层) —铺设刃脚承垫架—安装沉井壁内模—安装刃脚铁件—绑扎井壁钢筋—安装井壁外模—浇捣混凝土—养护-拆模—挖土下沉—沉降观测—分节施工-清理浮土—水下封底混凝土。
4 　沉井制作
411 　承岛制作
在地基挖至绝对标高2m处，沿井壁再往下挖500mm深度的沟槽,宽度为1600mm ，在沟槽内填砂垫层并夯实,以此作为承岛和起沉面。
C6化粪池
化粪池单位长度重力= 40。35 kN/m
G—沉井单位长度的重力（kN/m），
每米垫木根数 = =1。5
f-砂垫层的承载力特征值180(kN/m2)
垫木间距 = 0.67m（取650mm）
在垫板上安装50*150刃脚托木间距650mm,然后安装刃脚脚钢和刃脚模板。
砂垫层厚度计算：
==0.41m（取厚度450mm)
f—砂垫层底部土层的承载力特征值（kN/m2）根据地质报告45
l—垫木长度（m)
θ—砂垫层的压力扩散角（o）取22.5o
412 　刃脚制作
因沉井自重大，结构复杂，刃脚部分的钢筋密集,因此将沉井的刃脚部分做施工的第一节制作,刃脚的支高采用垫架法，垫架间距0。65m ,沿井壁四周均匀对称地布置,垫架垂直于井身，铺设垫木时用水准仪找平,使垫木在同一水平面上,在垫木间用砂填平.如下图：
413 　模板支设的技术措施
井壁模板采用15mm厚多层夹板,方木采用50*80木方.螺栓采用A 14高强螺杆。沉井内外模板均采取竖向分节支设，每节高115～210m ，模板循环倒置使用。先支井体内模，一次支到比施工缝略高100mm ，竖缝处用90mm ×90mm 方木支撑在内部脚手架或竖井架上。外模分两次支设，内外模均支到施工缝略高100mm 处,竖缝用木方及Φ14mm 拉紧螺栓紧固,间距500mm .
414 　混凝土浇灌技术措施
（1） 　将沉井分成若干段对称均匀分层浇灌,每层厚300mm ，均衡下料,以免造成地基不均匀下沉，使沉井倾斜;
（2) 　混凝土应振捣密实，在每段交接处，振捣范围应延伸至另段500mm处;
（3） 　每节混凝土应一次连续浇灌完成，第一节混凝土强度达到70 ％始可浇灌第二节；
（4） 　上下节井壁的接缝应设置止水带,接缝处凿毛并冲洗处理后，再继续浇灌下一节,并在浇灌前先浇一层贫石子混凝土;
(5) 　在井壁浇筑混凝土时，应停止挖土下沉,以保证安全，同时前一节下沉应为后一节混凝土浇灌工作预留015～160m高度，以便操作。
5 　沉井下沉
511 　做好下沉前的各项准备工作:在混凝土达到设计强度的70 %方可拆模，拆除模板时,应对混凝土表面进行外观检查，每次下沉时,须将井筒内的满堂架全部拆除。
512 　沉井下沉: 各项准备工作就绪， 待混凝土强度达到100 ％后方能开始挖土下沉。
（1） 　刃脚承垫架的拆除:当井内土方由中间向四周均匀扩挖到刃脚附近时,先分段对称地掏土至刃脚处，深井在重力作用下第一次开始下沉，第二次再由中间向四周均匀挖至刃脚附近时,先掏剩余部分(承垫下面） 的土至刃脚下,抽除承垫架,再掏其余部分的土，沉井便开始第二次下沉。
(2) 　每次开挖的厚度不要过大, 开挖厚度控制在200mm左右.
(3) 　水的来源方向，从就近水泊上用高压泵抽取。
(4） 　用泥浆泵将冲下泥浆抽到水泊上,如此反复利用。
（5） 　沉降观测与外观观察：第一次下沉前，做好对沉井的初始标高,轴位移等校核,并做好记录，以此作为对以后各项观测的参照
6 　沉井下沉中的纠偏措施
611 　加强沉井过程观测和资料分析,发现倾斜及时纠正；
612 　严格控制沉井制作尺寸，使偏差在允许范围以内;
613 　从倾斜高起的一端，也就是从土质硬的一端冲土,同时向土质软的一端递减，使沉井两端基本保持在同一水平面上。
6.4 沉井中控制化粪池的标高，使化粪池的进出水口与平阳新纪元建设项目一期的配套设计中的相应管道口的标高一致。
7 　化粪池封底及封顶的技术措施
当化粪池沉入后进行土方回填至距离上顶1米左右。然后清除化粪池内土方，铺设150厚碎石垫层,建筑100厚C20混凝土垫层.化粪池底板钢筋安装，浇筑300厚C30底板混凝土.待化粪池底板完成后,得体开始进行化粪池顶盖模板、钢筋及混凝土施工。
8、 化粪池施工安全措施
1。沉井的制作高度不宜使重心离地太高，以不超过沉井短边或直径的长度为宜.一般不应超过12m.特殊情况需要加高时，必须有可靠的计算数据，并采取必要的技术措施。
2。沉井顶部周围应设防护栏杆.井内的水泵、水力机械管道等设施，必须架设牢固，以防坠落伤人。
3。空压机的贮气罐应设有安全阀，输气管道编号，供气控制应有专人负责，在有潜水员工作时，应有滤清器，进气口应设置在能取得洁净空气处。
4.采用套井与触变泥浆法施工时，套井四周应设置防护设施。
5。抽承垫木时，应有专人统一指挥，分区域，按规定顺序进行。并在抽承垫木及下沉时,严禁人员从刃脚、底梁和隔墙下通过。
6.沉井下沉采用加载助沉时，加载平台应经过计算，加载或卸载范围内，应停止其他作业.
7.沉井下沉前应把井壁上拉杆螺栓和圆钉割掉。特别在不排水下沉时，应全部清除井内障碍和插筋，以防割破潜水员的潜水服。
8。当沉井面积较大，采用不排水下沉时，在井内隔墙上应设有潜水员通行的预留孔。井内应搭设专供潜水员使用的浮动操作平台。
9。井字架、扶梯等设施均不得固定在井壁上，以防沉井突然下沉时被拉倒发生事故。
10。沉井在淤泥质粘土或亚粘土中下沉时,井内的工作平台应用活动平台，严禁固定在井壁、隔墙和底梁上。沉井发生突然下沉，平台应能随井内涌土上升.
11。采用抓斗抓土时，井孔内的人员和设备应事前撤出，如不撤出，应采取有效的安全措施进行妥善保护。
12.沉井下沉时，在四周的影响区域内，不应有高压电线杆、地下管道、固定式机具设备和永久性建筑物,否则应采取安全措施.
13.采用人工挖土机械运输时，土斗装满后，待井下工人躲开，并发出信号，方可起吊。
14。采用水力机械时,井内作业面与水泵站应建立通讯联系。水力机械的水枪和吸泥机应进行试运转，各连接处应严密不漏水.
15.沉井如由不排水转换为排水下沉时,抽水后应经过观测，确认沉井已经稳定，方允许下井作业。
16.采用井内抽水强制下沉时，井上人员应离开沉井，不能离开时，应采取安全措施。
17.沉井水下混凝土封底时，工作平台应搭设牢固，导管周围应有栏杆。平台周围应有栏杆。平台的荷载除考虑人员、机具重量外，还应考虑漏斗和导管堵塞后，装满混凝土时的悬吊重量。