沉井施工工艺标准模板.doc

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施工工艺
3.1工艺流程
3.2操作工艺
3.2.1垫层施工
3.2.1.1砂垫层施工
在松软地基上进行沉井制作, 为防止由于地基不均匀沉降引起井身裂缝, 应先对地基进行处理, 处理方法一般采用砂、 砂砾、 级配砂石等垫层, 用打夯机或振动器等振捣密实。如沉井在有水地段预制, 可用人工筑岛制作沉井, 岛面应高出施工期水位0.5m以上, 四周留出护道, 护道宽度: 当有围堰时, 不得少于1.5m;当无围堰时, 不得少于2.0m,筑岛材料应用低压缩性材料如: 中砂、 粗砂、 砾石等, 水位较高时也用沙袋堆积, 砂垫层应采用环刀法或贯
入度测定法进行质量检验。
3.2.1.2承垫木垫层施工: 沉井制作时, 应根据沉井制作高度、 结构自重、 地基承载力确定沉井制作采取有承垫木或无承垫木施工方法。有承垫木施工: 垫木采用标准枕木, 垫木数量根据计算确定。无承垫木施工: 采用混凝土垫层, 垫层厚度、 宽度经过计算确定。
3.2.2刃脚支设
沉井下部刃脚的支设, 可视沉井的重量、 施工载荷和地基承载力情况而定, 一般采用土模、 砖胎模、 枕木垫架法。其作用是: 使地基均匀承受沉井重量, 避免刃脚在混凝土浇灌过程中突然下沉而破坏; 保持沉井位置不倾斜, 便于下沉调整。刃脚的支设刚度, 要根据沉井一次浇筑高度和地基承载力, 经验算而定。
3.2.3井壁制作
按沉井施工流程工艺, 沉井制作分一次制作一次下沉; 分节制作, 一次下沉; 或分次制作交替下沉。一般沉井高度大于12m时, 宜分节制作; 在沉井下沉过程各阶段间隔时间交替加高井壁。
3.2.3.1井壁模板支设
井壁模板采用钢组合式定型模板或大模板组装而成, 内外脚手架与模板系统要分离, 各自成系统, 以免由于下沉造成破坏。模板加固采用对拉螺栓加焊止水片。混凝土壁施工缝埋设钢板止水带, 井壁模板在支设过程中要注意收口, 以免上大下小。当沉井高度较高时, 也可考虑采用滑模施工。
3.2.3.2井壁钢筋绑扎
沉井水平钢筋采用帮条焊接, 竖向钢筋采用竖向电渣压力焊, 接头按设计或规范要求错开, 内外钢筋要设钢筋支撑, 每1.5m不少于一个。井壁预埋插筋要有加固措施。
3.2.3.3井壁混凝土浇筑
(1)沉井刃脚及筒身混凝土的浇筑应分段、 对称均匀、 连续进行。以免造成地基不均匀下沉而导致沉井倾斜、 裂缝。
(2)浇筑的筒身混凝土应密实, 外表面平整、 光滑。有防水要求时, 支设模板穿墙螺栓应在其中间加焊止水环; 筒身在水平施工缝处应设凸缝或设钢板止水带, 突出筒壁部分应拆模后铲平, 以防水和下沉。
3.2.4沉井下沉
3.2.4.1沉井下沉前应进行结构外观检查, 检查混凝土强度及抗渗等级, 根据勘测报告计算极限承载力、 分段摩阻力及下沉系数, 作为判断各阶段是否出现突沉以及确定下沉方法和采取相应措施的依据。
3.2.4.2下沉前应分区分组依次对称同步的抽除( 拆除) 刃脚下的承垫木和砖垫座, 每抽出一根垫木后, 在刃脚下立即用砂、 卵石或砾砂填实。
3.2.4.3沉井下沉一般采取排水下沉和不排水下沉。前者适用于渗水量不大, 稳定的粘性土等; 后者适用于严重流沙。排水下沉分为人工挖土下沉、 机械挖土下沉、 水力机械下沉。不排水下沉分为水下抓土下沉、 水下水力吸泥下沉、 空气吸泥下沉。
3.2.4.4小型沉井, 挖土多采用人工或风动工具; 大型沉井,在井内用小型反铲挖土机挖掘。挖土须分层、 对称、 均匀地进行, 一般在沉井中间开始逐渐挖向四周, 每层高0.4～`0.5m,沿刃脚周围保留0.5～1.5m宽的土堤,然后沿沉井井壁,每2～3m一段向刃脚方向逐层全面、 对称均匀的削薄土层, 每次削5～10cm, 当土层经不住刃脚的挤压而破裂, 沉井便在自重作用下均匀垂直挤土下沉, 使不产生过大倾斜。各仓土面高差应在50cm以内。
3.2.4.5沉井下沉多采用排水挖土下沉方法, 常见方法是: 设明沟、 集水井排水, 在沉井内离刃脚2～3m挖一圈排水明沟, 设3～4个集水井, 深度比开挖面低1.0～1.5m, 沟和井底深度随沉井挖土而不断加深。在井壁上设离心式水泵或井内设潜水泵, 将地下水排出井外, 当地质条件较差, 有流砂发生的情况, 可在沉井外部周围设置轻型井点、 喷射井点或深井井点以降低地下水位, 或采用井点与明沟排水相结合的方法进行降水。
3.2.4.6筒壁下沉时, 外侧土会随之出现下陷, 与筒壁间形成空隙, 一般于筒壁外侧填砂, 保持不少30cm高, 随下沉灌入空隙中, 以减少下沉的摩阻力, 并减少了以后的清淤工作。
3.2.4.7沉井下沉出现倾斜, 如调整挖土仍不能纠正时, 可加荷调整, 但若一侧已到设计标高, 宜采用旋转喷射高压水的方法, 协助下沉进行纠偏。
3.2.4.8在沉井外壁周围弹出水平线, 四角作出轴线标志, 在下沉过程中每班观测三次, 随时掌握分析观测数据, 提供纠偏数据。
3.2.4.9沉井下沉接近设计标高时, 应加强观测, 每二小时一次; 为防止超沉, 可在四角或筒壁与底梁交接处砌砖墩或垫枕木垛, 使沉井压在砖墩或枕木垛上, 使沉井稳定。
3.2.5沉井封底
3.2.5.1沉井下沉至设计标高,再经2～3天下沉稳定,或经观测在8h内累计下沉量不大于10mm,即可进行封底.
3.2.5.2封底前应先将刃脚处新旧混凝土接触面冲洗干净和打毛,对井底进行修整使之成锅底形,由刃脚向中心挖放射形排水沟,填以卵石作成滤水盲沟,在中部设2～3个集水井与盲沟连通,使井底地下水汇集于集水井中用潜水电泵排出,保持水位低于基底面0.5m以下.
3.2.5.3封底一般铺一层150～500mm厚卵石或砂石层,再在其上浇底板混凝土垫层,在刃脚下切实填严,振捣密实,以保证沉井的最后稳定,达到50%强度后,在垫层上铺卷材防水层,绑钢筋,两端伸入刃脚或凹槽内,浇筑底板混凝土.
3.2.5.4混凝土浇筑应在整个沉井面积上分层、 不间断地进行, 由四周向中央推进, 并用振动器振捣密实, 当井内有隔墙时, 应前后左右对称地逐孔浇筑。
3.2.5.5混凝土养护期间应继续抽水,待底板混凝土强度达到70%后,对集水井逐个封堵.封堵方法是将集水井中水抽干,在套管内迅速用干硬性混凝土填塞并捣实,然后上法兰盘用螺栓拧紧或四周焊接封闭,上部用混凝土垫实捣平.
关键控制点
1
混凝土浇筑
对于混凝土量较大的沉井, 混凝土浇筑要组织措施得力, 选用泵送, 确保连续; 外加剂要根据温度、 抗渗等级、 混凝土浇筑方式而定
2
混凝土垫层拆除
混凝土垫层拆除是沉井下沉关键工序之一, 控制不好可能造成沉井严重倾斜, 井壁裂缝等不良后果。整个拆除工作在专人指挥下分区、 依次、 同步进行。用风镐按先跨中、 后四角顺序拆除井壁混凝土垫层, 最后拆除定位支点处垫层
3沉井下沉
沉井下沉过程中, 应加强过程观测和资料分析, 不断地进行纠偏控制。当沉井垂直度出现歪斜超过允许限度, 可采取在刃脚高的一侧强取土, 低的一侧少挖土或不挖土, 待正位后再均匀分层取土; 或在刃脚低的一侧适当填石块, 延缓下沉速度; 或在井外深挖倾斜反面的土, 回填到倾斜一面, 增加倾斜摩阻力等措施。当沉井轴线与设计轴线不重合, 而产生一定位移的现象时, 控制沉井不再向偏移方向倾斜, 并有意使沉井向偏移的相反方向倾斜, 几经纠偏后, 即可恢复到正确位置
4沉井封底
沉井到位后, 如果下沉系数依然很大, 不允许待开挖工作全部结束后统一封底, 必须设法创造条件选择最有利的孔格先行封底, 应确保沉井在封底过程中稳定。
5.0.1沉井停沉
沉井下沉被搁置或悬挂, 下沉缓慢或不下沉时, 可采取继续浇灌混凝土增加重量或在井顶加载; 或挖出刃脚下的土, 或在井内继续进行第二层碗型破土; 或在井壁装射水管冲刷井周围土, 减少摩阻力; 或清除障碍物; 确保沉井顺利下沉。
5.0.2沉井突沉
沉井下沉如速度过快, 超过挖土速度, 出现异常情况时, 可采取用木垛支垫定位给以支承, 并重新调整挖土; 在刃脚下不挖或部分不挖土; 在沉井外壁间填粗糙材料, 加大摩阻力; 如沉井外部的土液化发生虚坑时, 可填碎石处理; 或减少筒身高度, 减轻沉井重量。
5.0.3封底不均匀下沉
封底前把井内积水和浮泥排净; 封底混凝土应施工均匀、 对称分格,按照一定顺序进行,并宜先沿刃脚填筑一周,宽约70厘米,厚度根据刃脚斜面高度确定,逐步向锅底中心分层浇捣;在软土中宜分格逐段对称封底.
5.0.4接缝渗漏水
对有抗渗要求的沉井, 在抽承垫木前, 应对封底及底板部位的刃脚、 底梁、 隔墙凿毛处理, 清除浮浆, 封底前再次刷净接缝部位。
6成品保护
6.0.1沉井下沉第一节混凝土应达到设计强度的100%, 其上各节达到70%以后方可开始下沉。
6.0.2所有预埋插筋要满足设计要求, 钢筋弯折应以大弧度完成。
6.0.3对沉井沉降观测点, 下沉前做好上移工作, 对水准控制点, 坐标控制点做好保护工作。
6.0.4沉井垫架拆除、 下沉系数、 封底厚度和封底后的抗浮稳定性, 均应经过施工验算, 满足设计要求, 避免使沉井出现裂缝、 不能下沉或上浮.
施工操作工艺
( 一) 施工程序
1．制作程序: 场地整平→放线→挖土3～4m深→夯实基底, 抄平放线验线→铺砂垫层→垫木或挖刃脚上模→安设刃脚铁件、 绑钢筋→支刃脚、 井身模板→浇筑混凝土→养护、 拆模→外围围槽灌砂→抽出垫木或拆砖座。
2．下沉程序: 下沉准备工作→设置垂直运输机械、 排水泵, 挖排水沟、 集水井→挖土下沉→观测→纠偏→沉至设计标高、 核对标高→降水→设集水井、 铺设封底垫层→底板防水→绑底板钢筋、 隐检→底板浇筑混凝土→施工内隔墙、 梁、 板、 顶板、 上部建筑及辅助设施→回填土。
( 二) 沉井制作
1．在软弱地基上制作沉井, 应采用砂、 砂砾或碎石垫层, 用打夯机夯实使之密实, 厚度根据计算确定。
2．当地基土质较好, 宜分节一次制作完成, 然后下沉; 对于较高( ≥12m) 的沉井应先挖下3～4m土方, 在基坑中一次制作下沉, 或分节制作, 分节下沉, 以减少沉井自由高度, 增加稳定, 防止倾斜。
3．沉井制作宜采取在刃脚下设置木垫架或砖垫座的方法, 其大、 小和间距应根据荷重计算确定。安设钢刃脚时, 要确保外侧与地面垂直, 以使其起切土导向作用。
4．沉井刃脚及筒身混凝土的浇筑应分段、 对称均匀、 连续进行, 防止发生倾斜、 裂缝。第一节混凝土强度等级达到70％, 可浇筑第二节。
5．浇筑的筒身混凝土应密实, 外表面平整、 光滑。有防水要求时, 支设模板穿墙螺栓应在其中间加焊止水环; 筒身在水平施工缝处应设凸缝或设钢板止水带, 突出筒壁面部分应在拆模后铲平, 以利防水和下沉。
( 三) 沉井下沉
1．下沉前应进行井壁外观检查, 检查混凝土强度及抗渗等级, 并根据勘测报告计算极限承载力, 计算沉井下沉的分段摩阻力及分段的下沉系数( ≥1．15～1．25) , 作为判断每个阶段可否下沉, 是否会出现突沉以及确定下沉方法及采取措施的依据。
2．下沉前应分区、 分组、 依次、 对称、 同步的抽除( 拆除) 刃脚下的垫架( 砖垫座) , 每抽出一根垫木后, 在刃脚下立即用砂、 卵石或砾砂境实。
3．小型沉井挖土多采用人工或风动工具; 大型沉井, 在井内用小型反铲挖土机挖掘。挖土须分层、 对称、 均匀地进行, 一般在沉井中间开始逐渐挖向四周, 每层高0．4～0．5m, 沿刃脚周围保留0．5～1.5m宽的土堤, 然后沿沉井壁, 每2～3m一段向刃脚方向逐层全面、 对称、 均匀的削薄土层, 每次削5～10cm, 当土层经不住刃脚的挤压而破裂, 沉井便在自重作用下均匀垂直挤土下沉, 使不产生过大倾斜。各仓土面高差应在50cm以内。
4．在挖土下沉过程中, 工长、 测量人员、 挖土工人应密切配合, 加强观测, 及时纠偏。
5．沉井下沉多采用排水挖土下沉方法, 常见方法是: 设明沟、 集水井排水, 在沉井内离刃脚2～3m挖一圈排水明沟, 设3～4个集水井, 深度比开挖面底部低1．0～1．5m, 沟和井底深度随沉井挖土而不断加深。在井壁上设离心式水泵或井内设潜水泵, 将地下水排出井外。当地质条件较差, 有流砂发生的情况, 可在沉井外部周围设置轻型井点、 喷射井点或深井井点以降低地下水位, 或采用井点与明沟排水相结合的方法进行降水。
6．沉井下沉观测方法为在沉井外壁周围弹水平线, 井筒内按4等分或8等分标出垂直轴线, 各吊线坠一个, 对准下部标板来控制。观测时间, 每班三次, 接近设计标高时两小时一次。随时掌握分析观测数值, 当线坠偏离垂线达50mm或标高差在100mm, 应立即纠正。挖土过程中可经过调整挖土标高或劳动力进行纠偏。
7．筒壁下沉时, 外测土会随之出现下陷, 与筒壁间形成空隙, 一般干筒壁外侧填砂, 保持不少于30cm高, 随下沉灌入空隙中, 以减小下沉的摩阻力, 并减少了以后的清淤工作。雨季应在填砂外侧作挡水堤, 以阻止雨水进入空隙, 防止出现筒壁外的摩阻力接近于零, 而导致沉井突沉或倾斜的现象。
8．沉井下沉接近设计标高时, 应加强观测, 防止超沉。可在四角或筒壁与底梁交接处砌砖墩或垫枕木垛, 使沉井压在砖墩或枕木垛上, 使沉井稳定。
9．沉井下沉出现倾斜, 如调整挖土仍不能纠正时, 可加荷调整, 但若一侧已到设计标高, 则直采用旋转喷射高压水的方法, 协助下沉进行纠偏。
10．沉井挖出之土方用吊斗吊出, 运往弃土场, 不得堆在沉井附近。
( 四) 沉井封底
1．沉井下沉至设计标高, 再经2～3d下沉稳定, 或经观测在8h内累计下沉量不大于10mm, 即可进行封底。
2．封底前应先将刃脚处新旧混凝土接触面冲洗干净或打毛, 对井底进行修整使之成锅底形, 由刃脚向中心挖放射形排水沟, 填以卵石作成滤水盲沟, 在中部设2～3个集水井与盲沟连通, 使井底地下水汇集于集水井中用潜水电泵排出, 保持水位低于基底面0．5m以下。
3．封底一般铺一层150～500mm厚卵石或碎石层, 再在其上浇一层混凝土垫层, 在刃脚下切实填严, 振捣密实, 以保证沉井的最后稳定, 达到50％强度后, 在垫层上铺卷材防水层, 绑钢筋, 两端伸入刃脚或凹槽内, 浇筑底板混凝土。
4．混凝土浇筑应在整个沉井面积上分层、 不间断地进行, 由四周向中央推进, 并用振动器捣实, 当井内有隔墙时, 应前后左右对称地逐孔浇筑。
5．混凝土养护期间应继续抽水, 待底板混凝土强度达到70％后, 对集水井逐个停止抽水, 逐个封堵。封堵方法是将集水井中水抽干, 在套管内迅速用干硬性混凝土填塞并捣实, 然后上法兰盘用螺栓拧紧或四周焊接封闭, 上部用混凝土垫实捣平。