资源描述
线材排水泵站施工组织设计
目 录
1编制说明 1
1.1综合说明 1
1.2编制依据 1
2工程概况 1
2.1施工内容 1
2.2气象条件 1
2.3地质水文情况 1
2.3.1地形地貌 1
2.3.2地质条件 2
2.3.3水文条件 2
2.4工程特点、对策与措施 2
3施工方案 3
3.1施工总体安排 3
3.1.1施工总体流程 3
3.1.2沉井施工主要阶段的内容 4
3.1.3对周边环境、建筑、道路管线保护设想 5
3.2沉井施工方案 6
3.2.1沉井施工工艺流程 6
3.2.2沉井结构施工 6
3.2.2.1砂垫层和垫木 6
3.2.1.2钢筋工程 7
3.2.2.3模板工程 8
3.2.1.4混凝土浇捣工程 8
3.2.3沉井下沉施工 9
3.2.3.1深井降水 9
3.2.3.2基坑开挖 14
3.2.3.3沉井的下沉系数计算 14
3.2.3.4沉井下沉 16
3.2.3.5底板混凝土浇筑,防止收缩裂缝和渗漏的措施 18
3.2.3.6防止基底发生流砂、管涌、隆起的措施 20
3.2.3.7对周围构筑物、公用管线的监测、保护措施 20
4 施工质量保证体系及措施 22
4.1 质量管理目标 22
4.2 质量管理体系 22
4.3 质量保证措施 23
4.3.1 质量管理措施 23
4.3.2 质量流程控制措施 23
4.3.3 施工过程质量控制 23
4.4 主要管理程序 24
4.4.1 自检程序 24
4.4.2 互检程序 24
4.4.3 交接检程序 24
4.4.4 隐蔽工程检查程序 25
4.5、保证质量的主要技术措施 25
4.5.1 钢筋工程 25
4.5.2模板工程 25
4.5.3混凝土工程 26
4.5.4资料保证措施 28
5安全施工保证体系及措施 28
5.1 安全目标 28
5.2 安全管理体系 28
5.3 安全管理制度 29
5.3.1 安全生产责任制 29
5.3.2 安全教育制度 30
5.3.3 安全技术交底制度 30
5.4 现场临时用电安全管理 31
5.5 做好安全防护措施及安全标识 32
5.5.1 个人防护措施 32
5.5.2 做好临边防护及各类安全标识 33
5.6 现场材料安全管理 33
5.7突发事件应急措施 34
6季节性施工措施 35
6.1雨季及防台、防风施工措施 35
6.2夏季施工 35
6.3夜间施工技术措施 36
7文明施工、消防及治安措施 36
7.1文明施工管理机构及分工 36
7.2.1 项目文明施工管理机构 36
7.2.2组织保证及责任分工 37
7.2文明施工措施 37
7.2.1施工形象 37
7.2.2分隔设施 38
7.2.3施工通道 38
7.2.4施工排水措施 38
7.2.5工地现场 38
7.3消防、治安措施 39
8环境保护措施 40
9施工进度计划及保证措施 42
9.1施工准备 42
9.2工期安排 42
9.3确保工期的措施 43
9.3.1工期保证方案 43
9.3.2保证工期的主要组织管理措施 43
9.3.3 保证工期的主要技术措施 43
9.3.4克服环境及气候对工期影响的措施 44
9.4施工总进度计划表 45
10施工机械及劳动力安排、消耗材料计划 46
11施工组织机构及管理 49
11.1施工管理 49
11.1.1施工生产管理 50
11.1.2进度计划管理 50
11.1.3劳动力管理 50
11.1.4材料供应管理 51
11.1.5安全管理 51
11.1.6技术管理 52
11.1.7制度考核 52
11.2公共关系处理 52
12施工平面布置 53
12.1现场临时设施搭设 53
12.2现场临时水电布置 53
12.3临时用水 53
12.4临时用电 53
12.5泥浆排放 53
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1编制说明
1.1综合说明
我们在施工过程中将充分准备并落实各项方案和措施,与本工程建设单位、监理单位一起共同建设工程项目。
我们认真学习和研究了施工图有关的设计图纸资料,并踏勘了施工现场,在分析了各种影响施工的因素和本工程承包的特点、难点后,力争以高质量、如期完成施工任务。
1.2编制依据
& 《混凝土结构工程施工及验收规范》
& 《给水排水构筑物施工及验收规范》
& 《施工图》
& 《岩土工程勘察报告》
本方案的编写包括但不限于上述规范及标准图集。
2工程概况
2.1施工内容
XX厂区内,XX线材厂内,主要内容是线材厂生活排水泵站项目。本工程排水泵站为规则的矩形。采用沉井施工,沉井尺寸和深度(深度为刃脚至-0.100m的距离)L×B×H=(4.3m×4.3m×7m)。沉井原设计壁厚为400mm,井内口尺寸为3500mm,沉井刃脚底至设计地面高度为7.1m。混凝土材料采用强度等级为C30,抗渗标号为S8。
2.2气象条件
XX地区昀高气温36.7℃,昀低气温-30.5℃。一年四季分明,XX的冬季漫长;春季回暖快,日照充足;夏季热而多雨,空气湿润,秋季短促,天高云谈,凉爽宜人。雨量沈阳地区7、8月份为雨季,年降雨量675.2mm,日最大降雨量118.9mm,冬期最大冻结深度1.2m,最大积雪厚度为0.53m。全年气温、降水分布由南向东北和由东南向西北方向递减。
2.3地质水文情况
2.3.1地形地貌
场地地势基本平坦,地貌为冲积平原。
2.3.2地质条件
拟建场地土层分布自上而下为:
①杂填土:主要由碎石、砖块及粘性土等组成,呈稍密、很湿状态,层厚3.4m。
②粘土:黄褐色,含灰斑,有光泽。呈软塑、饱和状态,层厚0.9m~1.6m。
③粉质粘土:灰色、可塑,饱和状态,有光泽。层厚0.8m~1.4m。
④强风化千枚岩:黄绿色,饱和。变晶结构,千枚状构造,用手掰易碎。
2.3.3水文条件
该地段普遍存在地下水,场地地下水类型属于上层滞水;主要赋存在杂填土层中。静止水位最高相对高程18.9m最低相对高程18.3m;水位深度1.1m左右。地下水主要补给来源是大气降水及工业管道侧渗。
该地下水对混凝土结构有微腐蚀;对钢筋混凝土结构中的钢筋有弱腐蚀。
2.4工程特点、对策与措施
本工程施工的特点:排水泵站与周边建筑及管道较近,建筑按设变沉井深度刃脚约为7.1m。该沉井属于矩形结构,结构尺寸较小,周边地下水位较高,应采取降水措施,初步考虑采用三口管井降水。周边对称挖土控制,确保平稳下沉。做到有序施工,衔接合理,确保总工期如期完成。
表2-1 工程特点、对策与措施表
工程
项目
特点和难点
对策与措施
沉井
施工
沉井结构较小,土质下部有风化岩
⑴充分做好降水措施,以保证沉井施工顺利进行。
⑵结构重量较小,土质变化大,视情况加载、润滑。
⑶结构周边挖土必须对称进行,必要时用风镐。
沉井
降水
土质差、
含水量高。
⑴采用有效的深井降水措施,设置三口降水井。
⑵深井布置根据作业范围采取沿沉井四周布置。
⑶配备性能良好的深井泵,并安排专业人员施工,维护施工期间的正常运转。
3施工方案
3.1施工总体安排
本工程根据各建筑物及管道的距离排水泵站较近,周边地下水位较高,下部有风化页枚岩层,沉井自重较轻下沉困难,施工条件较复杂。为确保沉井能够正常施工,排水泵站施工做如下安排:
本工程排水泵站采用沉井法施工。整个沉井为规则的矩形。沉井尺寸和深度(深度为刃脚至-0.100m的距离)L×B×H=(4.3m×4.3m×7.0m),内口尺寸为3.5m×3.5m。沉井刃脚底至设计地面高度为7.1m。根据我们以往的施工经验,沉井采用砂垫层和垫木支撑。沉井分一节制作,一次下沉。沉井制作高度从刃脚踏面算起为6.8m,沉井的制作内容包括刃脚、墙壁、一次浇筑成型。沉井下沉到位后进行封底并浇筑混凝土底板。
3.1.1施工总体流程
根据工程设计图纸上各分部工程的特点,采用沉井施工主要分为以下几个部分:
施工准备→降水→沉井制作→沉井下沉→沉井封底→沉井底板顶板施工
其施工总体流程图如下:
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沉井下部5.6m-7.1m范围内有岩层,遇到该区域土层采用风镐破除。
沉井下沉主要工序如下:
下沉准备工作 → 设置垂直运输机械设备 → 挖土下沉 → 井内外排水、降水 → 边下沉边观测 → 纠偏措施 → 沉至设计标高 → 核对标高、观测沉降稳定情况 → 井底设盲沟、集水井 → 铺设井内封底垫层 → 底板防水处理 → 底板钢筋施工与隐蔽工程验收 → 底板混凝土浇筑 → 井内结构施工 → 回填土
(4)沉井的楼板及顶板施工
本工程沉井体积较小,沉井楼板及顶板的施工要注意使用材料的尺寸及出入口的留设。
3.1.3对周边环境、建筑、道路管线保护设想
为使本工程顺利建成,在施工中加强施工监控管理,并对场内外地下管线、作业区域周边道路、相临建筑进行保护,在施工期间特制订以下几点设想:
① 在本工程施工前,应根据建设单位提供有关的总体地下管线图及临近道路资料,仔细阅读理解,做好前期施工准备。
② 对于周围其它建筑及地下管线的沉降观测点在施工中予以保护,特别是在挖土过程中加强保护工作并加以监测。
③ 场地现场车辆进出通道应避开管线,如无法避开的则应在车辆经常通过的位置用混凝土加固路面或辅设钢板、路基箱等加以保护。
④ 对施工现场清洗混凝土、泵送管及施工临时通道所产生的污水,应经过二级沉淀后排入市政污水管道,以防止污水管道堵塞。
⑤ 车辆、机械设备进出工地、通道等做好对周边环境保护工作。
⑥ 在上述措施前提下,如在施工中发现损坏区域外地下管线或意想不到管线损坏情况,我们将及时会同建设单位通知有关部门,以便尽早采取补救办法。
3.2沉井施工方案
3.2.1沉井施工工艺流程
沉井降水
砂垫层
拆模
开挖基坑
垫木垫层
扎筋、立模
浇捣砼
下沉
沉井封底
拆除井管
图3-2 沉井施工工艺流程图
3.2.2沉井结构施工
3.2.2.1砂垫层和垫木
根据本工程的具体施工条件分析,沉井的刃脚支设形式采用垫架法。垫架的作用是将上部沉井重量均匀传递给地基,使沉井制作过程中不会产生较大的不均匀沉降,防止刃脚和井身产生破坏性裂缝,并可使井身保持垂直。
为保证沉井制作时的重量,通过素砼垫层扩散后的荷载不大于下卧层地基土的容许承载力,故铺设相应厚度的砂垫层,砂采用中、粗砂,并捣实,以保证其密实度。
⑴ 根据我公司长期积累的施工经验,素砼垫层,砂垫层厚度、宽度取值为:
根据砂垫层厚度计算式:h=(G/f-L)/2tgθ
沿刃脚每米铺设垫木的根数n=G/(A·f)
G—沉井单位长度重力(KN/m),G=163.2KN/m
(井身砼量按6.8m高墙身计算= 4.2*4*0.7*6.8=79.968m3,混凝土重度取24KN/m3,井壁截面面积=4.2*4*0.7=11.76m2)
L—垫木长度,取2.5m,
A—每根垫木与地基或砂垫层接触底面积=0.22*2.5=0.55m2;
f—砂垫层设计承载力,f砂=180 KN/m2,f土由于地质报告中未给出该段土的承载力特征值,此处暂时取60 KN/m2
θ—砂的压力扩散角,取22.5°
计算得n=1.65根,则垫木间距为0.6m
h=0.261m,为安全起见暂取0.7m
故刃脚需铺设砂垫层0.7m,间距0.6m设置垫木,垫木共需35根。
砂垫层铺设宽度b=l+2htanθ=2.5+2*0.7*0.42=3.088m
⑵ 砂垫层的铺设:
① 砂垫层应分层铺设洒水夯实。
② 砂垫层密实度控制以砂的干容重为准,对中砂可取1.60t/m3,粗砂应适当提高。
采用垫架法时,先在刃脚处铺设砂垫层,再在其上铺设垫木(枕木)和垫架。垫木采用普通垫木220×160mm断面长2.5m的方木(若现场有宽度更大的更好)。垫架的数量应根据沉井的重量和砂垫层的容许承载力计算确定,间距一般为0.6m。垫架应沿刃脚圆弧对准建筑投影中心铺设。垫架形式见下图示意:
刃脚
垫架
垫木
砂垫层
3.2.1.2钢筋工程
严格按设计施工图和国家规范的标准编制出钢筋加工的清单规格,按清单进行来料加工制作。
加工好的钢筋必须进行整理、分类,按照施工设计划分点堆放整齐,并挂牌标明种类及使用部位。
钢筋可采用加工厂预制运抵工地的方法,进场的原材料钢筋必须有钢材保证书、试验报告,并批量做好原材料试验,经现场技术部门及监理单位认可后方可使用,进场成型钢筋的质量资料需齐全。
井壁钢筋绑扎必须具备下列条件:
⑴ 模板验收合格。
⑵ 轴线、墙、柱截面尺寸必须符合设计施工图。
⑶ 绑扎钢筋时,弹出钢筋绑扎控制线,以保证钢筋间隔尺寸,其偏差值应控制在允许范围内,钢筋保证质量应符合规范要求。
⑷ 钢筋绑扎后,立即进行隐蔽工程验收,合格后方可进行下道工序,以免造成返工,影响进度要求。
⑹ 所有钢筋应在浇捣混凝土前,按设计图纸绑扎完毕,并在适当部位加以电焊固定,防止振捣混凝土时,钢筋移位。
⑺ 各种设备的预埋件位置要准确。
只有通过各个方面的验收合格后,才能浇捣混凝土。
3.2.2.3模板工程
在模板拼装前,先搭脚手架,支架底铺设垫板,脚手架采用满堂支架,材料、钢管、扣件,支架邻边与井壁的最大距离为1.5m,以防生成弯矩影响质量。横钢管每1.5m一道,竖钢管每1.5m一道,另外剪刀撑加强,以保证支架稳定。井壁钢模板采用建筑用小钢模组装而成,以保证拼缝严密,不漏浆。内外模的稳定采取竖向和横向分节支设,内外模板采用脚手管及山形卡固定,对拉螺杆采用Ф16钢杆,并在对拉螺杆处设8cm*8cm一道止水板(双面满焊),以防渗水。模板固定钢管的每一道间距都为0.5m,内模板与内脚手作支撑稳定,钢模板组装,支架搭设,通过计算,并经监理单位同意后方可施工。
3.2.1.4混凝土浇捣工程
浇捣前对模板、钢筋、预埋件完成后,必须由监理单位按隐蔽工程验收,经合格签证后才能进行砼浇捣。
沉井砼一次浇筑,在浇捣之前检查模内是否干净。经检查无问题方可浇捣,浇捣采用1辆28m泵送车,2台插入式振捣棒,并控制每层初凝时间,每层砼浇捣应控制在0.5m,并应均匀向上。严禁单侧浇捣,并有专人负责砼质量,严格按操作规程施工,以保证砼的浇捣质量。
本工程墙体高度较小,不留设施工缝,以防施工缝渗水影响质量。
混凝土质量保证技术措施:
⑴ 由项目部组成一个混凝土浇捣领导和施工生产班子,负责混凝土施工全过程,确保混凝土浇捣顺利进行。要求各尽其职,责任明确,奖罚分明。
⑵ 对供料拌站统一混凝土配合比,严格控制水泥用量,优选同厂标号,低水化热品种水泥,合理使用外渗剂,砂、粉煤灰、外掺剂等原材料质量要达到国家规范要求。
⑶ 严加控制混凝土坍落度,严禁有任意加水现象产生。向搅拌站反馈现场混凝土实际坍落度、可泵性、和易性等质量信息,以有利于控制搅拌站出料质量。
⑷ 按照浇捣方案,组织全体操作人员进行技术交底会,使每个操作工人对技术要求、混凝土下料方法、振捣步骤等做到心中有数。
⑸ 混凝土拌车进场,混凝土品质严格把关,检查混凝土装车时间、混凝土坍落度、混凝土到场时间等是否达到规定要求。对不合格者坚决予以退车,严禁不合格混凝土进入泵车输送。
⑹ 按规定要求批量制作混凝土试块,按R7、R28三个期试压混凝土强度。
⑺ 混凝土浇捣工程中质量部门要巡回监督检查,发现质量问题苗子,立即督促整改。
⑻ 混凝土浇捣前只有各项准备工作完善到位,现场各级验收工作顺利通过,混凝土才能开泵进行浇捣。
3.2.3沉井下沉施工
3.2.3.1深井降水
⑴ 概述
深井降水的目的为了降低沉井附近区域的地下水位,使沉井施工范围无水,达到干施工的效果。由于本工程地质报告未提供水量及地下水位流向等相关工程信息,初步考虑降水采用深井井点降水,深井井点在基坑外侧布置4口降水井,井管的降水深度约为12m,降水管井的井管直径均为Ф400mm(内径)。降水在施工前期进行,降水至少进行5天以后,确保地下水位已降低至要求高度后,在进行其他工作的施工
降水井布置如下图:
⑵ 深井降水施工技术措施
根据本沉井下沉及基础底板干封底的施工设计要求,本次降水的目的与要求:
① 目的:通过降水达到及时疏干开挖范围内土层及基坑底板下覆1m土层中的地下水,确保基坑及结构底板的干开挖施工的顺利进行。
② 要求:需将地下水位降至刃脚以下1m,即地表以下8.1m。
⑶ 工作量布置依据及工作量布置
由于本工程泵站较小,深度也不大,在施工时在其周围设置4口降水井,内部设置明排水井。四周降水井布置距沉井外墙壁2m,井深为12m。
⑷ 降水管井构造与设计要求
① 井口:井管口应高于地面以上0.50m,井管与地表周边缝隙要封闭,以隔离地表雨水、污水携带泥沙回流到下部含水层。
② 井壁管:井壁管均采用混凝土预制管,降水管井的井管直径均为Ф400mm(内径)。
③ 填滤料:
降水管井的井管底部位采用颗粒磨圆度较好的中粗砂围填,从井底向上至地表以下2.00m深。
⑸ 成井成孔施工工艺与技术要求
成孔施工机械设备选用GPS-10型工程钻机及其配套设备。采用正循环回转钻进泥浆护壁的成孔工艺及下井壁管、滤水管,围填填滤、粘性土、封孔等成井工艺。成井工艺流程如下:
① 测放井位:根据降水管井井位平面布置图测放井位,当布设的井点受地面障碍物或施工条件的影响时,现场可作适当调整。
② 埋设护口管:护口管底口应插入原状土层中,管外应用粘性土和草辫子封严,防止施工时管外返浆,护口管上部应高出地面0.10m~0.30m。
③ 安装钻机:机台应安装稳固水平,大钩对准孔中心,大钩、转盘与孔的中心三点成一线。
④ 钻进成孔:降水管井开孔孔径为Ф600mm,一径到底。钻进开孔时应吊紧大钩钢丝绳,轻压慢转,以保证开孔钻进的垂直度,成孔施工采用孔内自然造浆,钻进过程中泥浆密度控制在1.10~1.15,当提升钻具或停工时,孔内必须压满泥浆,以防止孔壁坍塌。
⑤ 清孔换浆:钻孔钻进至设计标高后,在提钻前将钻杆提至离孔底0.50m,进行冲孔清除孔内杂物,同时将孔内的泥浆密度逐步调至1.10,孔底沉淤小于30cm,返出的泥浆内不含泥块为止。
⑥ 下井管:管子进场后,应检查过滤器的缝隙是否符合设计要求。下管前必须测量孔深,孔深符合设计要求后,开始下井管,井管连接要牢固,垂直,下到设计深度后,井管口固定居中。
⑦ 填滤料(中粗砂)及粘性土封孔:填滤料前在井管内下入钻杆至离孔底0.30m~0.50m,井管上口应加闷头密封后,从钻杆内泵送泥浆进行边冲孔边逐步调浆使孔内的泥浆从滤水管内向外由井管与孔壁的环状间隙内返浆,使孔内的泥浆密度逐步调到1.05,然后按前述井的构造设计要求填入滤料,并随填随测填滤料的高度。直至滤料下入预定位置为止。在降水管井内围填粘性土时,应将块状的粘性土碾碎(粒径≤3cm)后填入,下入速度不宜太快。为防止泥浆及地表污水从管外流入井内,在地表以下围填1.00m范围采用优质粘性土封孔。
⑧ 洗井:在提出钻杆前利用井管内的钻杆接上空压机先进行空压机抽水,待井出水较清后提出钻杆再用活塞洗井,活塞必须从滤水管下部向上拉,将水拉出孔口,对出水量很少的井可将活塞在过滤器部位上下窜动,冲击孔壁泥皮,此时应向井内边注水边拉活塞。当活塞拉出的水基本不含泥砂后,可换用空压机抽水洗井,吹出管底沉淤,直到水清不含砂为止。
⑨ 安泵试抽:成井施工结束后,在降水管井内及时下入潜水泵排设排水管道、真空管道、地面真空泵安装、电缆等,电缆与管道系统在设置时应注意避免在抽水过程中不被挖土机、吊车等碾压、碰撞损坏,因此,现场要在这些设备上进行标识。抽水与排水系统安装完毕,即可开始试抽水。由于需疏干上部土层中的地下水,需采用真空泵与潜水泵同时抽水,真空抽水时管路系统内的真空度不宜小于-0.06MPa,以确保真空抽水的效果。
⑩ 排水:洗井及降水运行时应用管道将水排至场地四周的明渠内,通过排水渠将水排入场外管道中。
⑹ 降水运行
① 试运行
a 试运行之前,准确测定各井口和地面标高、静止水位。
b 在沉井壁两侧外各开挖深约40cm宽约50cm的排水总渠,排水总渠道直接与场区内的三级沉淀池相连,底部用水泥浆抹平,在通过施工便道时埋设管道。沉井壁四周的各降水管井的出水在井口用3寸的帆布消防带排入排水总渠道。然后开始试运行,以检查抽水设备、抽水与排水系统能否满足降水要求。
② 降水运行
a 降水管井应在沉井5天开始运行,做到能及时降低基坑中的地下水位,抽水井的运行数量,需根据沉井下沉深度随时调整。
b 降水管井抽水时,应保证潜水泵能连续工作。
c 降水运行过程中,做好各井的水位观测工作,及时掌握地下水动水位的变化情况。
d 降水运行期间,现场实行24小时值班制,值班人员应认真做好各项质量记录,做到准确齐全。
e 降水运行过程中对降水运行的记录,应及时分析整理,绘制各种必要图表,以合理指导降水工作,提高降水运行的效果。降水运行记录每天提交一份,对停抽的井应及时测量水位,每天1~2次。
③ 降水运行的注意事项
a 降水运行阶段应经常检查泵的工作状态,一旦发现不正常应及时调泵并修复。
b 降水运行阶段应保证电源供给,如遇电网停电,有关单位须提前两个小时通知降水施工人员,以便及时采取措施,保证降水效果。
c 在降水运行过程中,对于降水管井的停抽时间,必须得到设计的认可后方能停止抽水。
d 降水管井的封井:井口以下2m~井底回填土,2m~井口处用粘土掺水泥填实,井口处盖上井盖。
⑺ 基坑排水措施
在基坑外侧要设置环形500×300mm明沟,并在基坑四周设800×800×1000mm集水井。最终接入排水总渠道。
在基坑边用水泥砂浆砌筑一条护岸,以防雨天降水流入坑内,对护坡壁造成影响。将水引至集水井内,用抽水设备将水排出基坑。
⑻ 降水技术保证措施
① 施工前期准备
a 针对本工程的特点,选择适合本工程施工条件及能满足本次降水技术要求的洗井、降水的机械设备。
b 挖设排水总渠道并铺设排水管道、真空管道。
c 电缆线,配电箱的排设与安装,布置要合理,不影响挖土施工作业。
d 施工前,对全体施工人员及管理人员做好本工程施工技术交底工作,施工的关键节点作详细交底,使全体施工人员明了本工程的技术要点,有的放矢的做好本工程各项工作。
② 降水运行技术措施
a 降水的设备(主要是深井潜水泵)在施工前及时做好调试工作,确保降水设备在降水运行阶段运转正常。
b 工地现场要备足潜水泵,数量多于降水管井数的2台左右。使用的潜水泵要做好日常保养工作,发现坏泵应立即修复,无法修复的应及时更换。
c 降水运行阶段,电源必须保证,如遇电网停电,甲方须提前二个小时通知施工单位,以便及时采取措施,确保降水的效果。
3.2.3.2基坑开挖
根据设计图纸测量放样,定出沉井中心桩纵横轴线控制桩及基坑边线。基坑深度为2.0m。
基坑分层开挖,基坑壁坡1:0.75。
基坑底部的平面尺寸,刃脚外侧至基坑底边的距离为1.5m。
基坑底部四周应布置排水沟和集水井,并及时抽水,保持坑底土层的疏干。
制作沉井的地基土必须有足够的承载力,开挖基坑底部若遇松软的土质全部予以清除,并以中粗砂回填、整平、夯实,以防止在沉井制作过程中发生不均匀沉降,造成井壁开裂。
基坑开挖采用1m3挖掘机挖土,土方直接由15T自卸车外运,基坑边坡和底部由人工修平,禁止超挖。
3.2.3.3沉井的下沉系数计算
但由于沉井体重较小,为确保能够正常施工,先进性施工下沉系数的计算。
下沉系数计算(井壁400mm)
本工程沉井施工前先进行降水,故下沉安全系数公式:
Kc=Q/Tf
其中:Kc-下沉系数
Q-沉井自重(T)
Tf-井壁与土体的总摩阻力(T),T=πD(H-2.5)·f;
f—井壁与土的摩阻力系数(即单位面积的摩阻力的平均值)。不同土层由下式计算:f0=(f1n1+f2n2+f3n3+……+fnnn)/(n1+n2+n3+……+nn)
本工程沉井施工采用排水法施工,故不考虑下沉过程中的地下水浮力。
本工程地质情况如下表
土层
厚度m
层底深度
计算深度
摩阻力取值
杂填土
3.3
3.3
1.3
25
粘土
0.9
4.2
0.9
30
粉质粘土
1.4
5.6
1.4
40
强风化千枚岩
2.4
8
1.5
45
由于本工程土方施工先行开挖2m然后在该平面上施工沉井,故计算f为
f=(25×1.3+30×0.9+40×1.4+45×1.5)/(1.3+0.9+1.4+1.5)=35.88KN/m2
Tf=πD(H-2.5)·f =4.3×4×(5.1-2.5)×35.88=1604.7KN
Q=3.9×4×0.4×6.8×24=1018.4KN
Kc=Q/Tf=1018.4/1604.7=0.634
根据下沉系数计算,沉井不能够下沉,为使沉井下沉需加设荷载使系数K至少大于1.15,故
Q=1.15 Tf=1.15*1604.7=1845.36KN
故整体荷载达到1845.36KN方可下沉,至少需加载827KN的荷载,才能使沉井正常下沉到指定位置。
采用加载的措施根据前期下沉计算,需要配重90t方可满足下沉,加载措施梁能够承受一定量的加载,但无法承受90t如此大的荷载。若想使沉井下沉还需采取其他措施共同助沉,经多方面考虑,最优的是优先加厚井壁。井壁加厚400mm,井深重量能够增加90t。
按此措施考虑,沉井尺寸和深度变为(深度为刃脚至-0.100m的距离)L×B×H=(5.1m×5.1m×7m)。内口尺寸仍为3.5m×3.5m,沉井刃脚底至设计地面高度为7.1m。
重新计算下沉系数(井壁800mm)
本工程沉井施工前先进行降水,故下沉安全系数公式:
Kc=Q/Tf
其中:Kc-下沉系数
Q-沉井自重(T)
Tf-井壁与土体的总摩阻力(T),T=πD(H-2.5)·f;
f—井壁与土的摩阻力系数(即单位面积的摩阻力的平均值)。不同土层由下式计算:f0=(f1n1+f2n2+f3n3+……+fnnn)/(n1+n2+n3+……+nn)
本工程沉井施工采用排水法施工,故不考虑下沉过程中的地下水浮力。
本工程地质情况如下表
土层
厚度m
层底深度
计算深度
摩阻力取值
杂填土
3.3
3.3
1.3
25
粘土
0.9
4.2
0.9
30
粉质粘土
1.4
5.6
1.4
40
强风化千枚岩
2.4
8
1.5
45
由于本工程土方施工先行开挖2m然后在该平面上施工沉井,故计算f为
f=(25×1.3+30×0.9+40×1.4+45×1.5)/(1.3+0.9+1.4+1.5)=35.88KN/m2
Tf=πD(H-2.5)·f =5.1×4×(5.1-2.5)×35.88=1903.2KN
Q=4.3×4×0.8×6.8×24=2245.6KN
Kc=Q/Tf=1903.2/2245.6=1.18>1.15
根据下沉系数计算,K大于1.15,故能够顺利下沉
3.2.3.4沉井下沉
1、沉井下沉的作业顺序安排
下沉准备工作 → 设置垂直运输机械设备 → 挖土下沉 → 井内外排水、降水 → 边下沉边观测 → 纠偏措施 → 沉至设计标高 → 核对标高、观测沉降稳定情况 → 井底设盲沟、集水井 → 铺设井内封底垫层 → 底板防水处理 → 底板钢筋施工与隐蔽工程验收 → 底板混凝土浇筑 → 井内结构施工 → 回填土
2、垫架拆除
待沉井混凝土达到设计强度100%时可拆除垫架,拆除时要分组、依次、对称、同步地进行。抽出时先将枕木底部的土挖去,利用绞磨的牵引将枕木抽出。每抽出一根枕木,刃脚下立即用砂填实。抽出时要加强观测,注意沉井下沉是否均匀。
3、井壁孔洞处理
为避免沉井下沉时地下水和泥土从孔洞涌入,也为避免沉井各处重量不均,使重心偏移,易造成沉井下沉时倾斜,所以在下沉时必须进行处理,本工程采用M10水泥砂浆砌筑同池壁厚MU100红砖,外抹30mm厚1:2水泥砂浆。
4、沉井下沉的主要方法和措施
(1)沉井制作完成后,其混凝土强度必须达到设计强度等级的100%后方可进行刃脚垫架拆除和下沉的准备工作。
(2)井内挖土应根据沉井中心划分工作面,挖土应分层、均匀、对称地进行。挖土要点是:先从沉井中间开始逐渐挖向四周,每层挖土厚度为0.4~0.5m,沿刃脚周围保留0.5~1.5m的土堤,然后再沿沉井井壁每2~3m一段向刃脚方向逐层全面、对称、均匀地削薄土层,每次削5~10cm,当土层经不住刃脚的挤压而破裂时,沉井便在自重的作用下挤土下沉。
(3)井内挖出的土方应及时外运,不得堆放在沉井旁,以免造成沉井偏斜或位移。如确实需要在场内堆土,堆土地点应设在沉井下沉深度2倍以外的地方。
(4)沉井下沉过程中,应安排专人进行测量观察。沉降观测每8小时至少4次,刃脚标高和位移观测每台班至少1次。当沉井每次下沉稳定后应进行高差和中心位移测量。每次观测数据均须如实记录,并按一定表式填写,以便进行数据分析和资料管理。
(5)沉井时,如发现有异常情况,应及时分析研究,采取有效的对策措施:
如摩阻力过大,应采取减阻措施,使沉井连续下沉,避免停歇时间过长;如遇到突沉或下沉过快情况,应采取停挖或井壁周边多留土等止沉措施。
(6)在沉井下沉过程中,如井壁外侧土体发生塌陷,应及时采取回填措施,以减少下沉时四周土体开裂、塌陷对周围环境造成的不利影响。
(7)为了减少沉井下沉时摩阻力和方便以后的清淤工作,在沉井外壁宜采用随下沉随回填砂的方法。
(8)沉井开始下沉至5m以内的深度时,要特别注意保持沉井的水平与垂直度,否则在继续下沉时容易发生倾斜、偏移等问题,而且纠偏也较为困难。
(9)沉井下沉近设计标高时,井内土体的每层开挖深度应小于30cm或更薄些,以避免沉井发生倾斜。沉井下沉至离设计底标高10cm左右时应停止挖土,让沉井依靠自重下沉到位。
5、井内挖土和土方吊运方法
沉井内的分层挖土和土方吊运采用人工和机械相配合的方法。根据本工程的沉井施工特点,在沉井上口边配备一台16吨的汽车吊,挖土由人工开挖,汽车吊负责排土。井内土方以人工开挖、遇到强风化千枚岩可采用风镐等设备破除开挖,防止超挖。挖土时沉井壁上搭设安全平台,以方便挖土指挥人员指挥操作。
井内土方挖运实行人机同时作业,必须加强对井下的操作工人的安全教育和培训,强化工人的安全意识,并落实安全防护措施,以防止事故发生。工人上下班从井壁专用爬梯上下,
4.4.5沉井防突沉措施
因本工程沉井底部没设计钢筋混凝土十字梁,为防止沉井在加节过程中突沉,因此在沉井没沉到设计位置时并需要临时停止下沉时,沿沉井十字方向支撑400×400×13×21,同时设支撑35根400×300×3000枕木。
4.4.6沉井下沉施工常遇问题和预防处理方法
(1)下沉过快:在刃脚下不挖或部分不挖土;在沉井外壁间填碎石。
(2)突沉:控制挖土,锅底不要挖太深,刃脚下避免掏空过多;
(3)倾斜:分区、依次、对称、同步地抽除垫木,及时用砂填实;在刃脚高的一侧加强取土,低的一侧少挖土或不挖土,待正位后再均匀分层取土;在刃脚低的一侧回填砂石,延缓下沉速度;在井外深挖倾斜反面的土方,回填到倾斜一面,增加倾斜面的摩阻力。
(4)偏移:控制沉井不再向偏移方向倾斜;有意使沉井向偏位的相反方向倾斜,当几次倾斜纠正后,即可恢复到正确位置或有意使沉井向偏位的一方倾斜,然后沿倾斜方向下沉,直至刃脚处中心线与设计中线位置相吻合或接近时,
再将倾斜纠正;加强测量的检查复核工作。
(5)超沉:沉井至设计标高,应加强观测;沉井下沉至距设计标高0.1米时,停止挖土和井内抽水,使其完全靠自重下沉至设计标高或接近设计标高。
3.2.3.5底板混凝土浇筑,防止收缩裂缝和渗漏的措施
水下混凝土浇筑找平后进行底板混凝土施工。
本工程钢筋混凝土底板厚100cm,采用C30混凝土,抗渗标号S8。
底板浇捣施工工艺流程:垃圾清理→测量放线→基底清理→钢筋绑扎及预埋件安装→隐蔽工程验收→井壁及梁侧浇水湿润→混凝土浇筑→混凝土养护。
⑴ 钢筋工程:
① 严格按设计施工用和国家规范的标准编制出钢筋加工的清单,格按清单进行来料加工制作。
② 加工好的钢筋必须进行整理、分类,按照施工设计划分点堆放整齐,并挂牌标明种类及使用部位。
③钢筋可采用加工厂预制运抵工地的方法,进场的原材料钢筋必须有钢材保证书、试验报告,并批量做好原材料试验,经现场技术部门及监理单位认可后方可使用,进场成型钢筋的质量资料需齐全。
⑵ 基槽处理验收工作:
① 绑扎下层钢筋时,在垫层面弹出钢筋绑扎控制线,以保证钢筋间隔尺寸,其偏差值应控制在允许范围内,钢筋保证质量应符合规范要求。
② 底板钢筋绑扎时,每施工一段即隐蔽验收一段方可进行下道工序,以免造成返工,影响进度要求。
③ 在底板钢筋与底梁钢筋搭接时,应将底梁预留插筋上的泥浆全部冲洗干净,并使钢筋的搭接长度符合设计和国家的规范规定。
④ 所有底板钢筋应在浇捣底板混凝土前,按设计图纸绑扎完毕,并在适当部位加以电焊固定,防止振捣混凝土时,钢筋移位。各种预埋件位置要准确。
⑤ 只有通过各个方面的验收合格后,才能浇捣混凝土。
⑶ 混凝土浇捣方案:
底板混凝土是本工程基础施工中的重要环节,必须认真组织,精心施工,采用一次成型浇捣方法。
⑷ 混凝土质量保证技术措施:
① 由项目部组成一个混凝土浇捣领导和施工生产班子,负责混凝土施工全过程,确保混凝土浇捣顺利进行。要求各尽其职,责任明确,奖罚分明。严加控制混凝土坍落度,严禁有任意加水现象产生。向搅拌站反馈现场混凝土实际坍落度、可泵性、和易性等质量信息,以有利于控制搅拌站出料质量。
② 按照浇捣方案,组织全体操作人员进行技术交底会,使每个操作工人对技术要求、混凝土下料方法、振捣步骤等做到心中有数。混凝土拌车进场,混凝土品质严格把关,检查混凝土装车时间、混凝土坍落度、混凝土到场时间等是否达到规定要求。对不合格者坚决予以退车,严禁不合格混凝土进入泵车输送。
③ 按规定要求批量制作混凝土试块,按R7、R28三个期试压混凝土强度。
④ 混凝土浇捣工程中质量部门要巡回监督检查,发现质量问题苗子,立即督促整改。
⑤ 混凝土浇捣前只有各项准备工作完善到位,现场各级验收工作顺利通过,混凝土才能开泵进行浇捣。
⑸ 混凝土养护:
混凝土浇捣完后,需覆盖草包,定期浇水养护。
3.2.3.6防止基底发生流砂、管涌、隆起的措施
施工时必须确保深井降水的施工质量,深井降水效果好,是防止基底流砂、管涌、降起最有效的措施。
最大限度地减少周边摩阻力,井内有序挖土,尽可能避免在刃脚下冲土,这些都是防止基底流砂、管涌、隆起的有效措施。
3.2.3.7对周围构筑物、公用管线的监测、保护措施
沉井下沉过程将进行监测,以确保工程质量。
⑴ 监测措施:
在沉井施工中,利用监控指导施工是十分必要的,依靠监控和数据的不断反馈可避免盲目施工、冒险施工。根据本工程的规模和环境控制的要求,施工监控包括三项内容:沉井下沉深度及井体偏斜
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