雨污泵房沉井施工方案样本.doc

资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。目 录一、 工程概况及编制说明11.1 工程概况11.2 雨污泵房地质概况11.3 环境目标31.4 编织依据3二、 施工准备3三、 沉井施工工艺总部署33.1场地水泥路面破除及平整43.2测量放线设定控制点53.3基坑开挖63.4刃角施工63.4操作脚手架搭设并进行侧壁施工93.6拆除模板及操作架133.7沉井下沉133.8底板施工233.9隔墙及楼梯结构施工243.10二次侧壁及顶板施工243.11砌筑装修阶段25四、 沉井的质量控制标准254.1沉井质量主控项目的检验标准254.2沉井易渗漏部位的质量控制要点25五、 沉井施工安全措施及施工应急措施26六、 施工进度安排276.1 劳动力投入安排276.2 工期进度安排276.3 设备投入27七、 应急预案28八、 附图29塘厦碧桂园豪园项目雨污泵房沉井专项施工方案一、 工程概况及编制说明1.1 工程概况 碧桂园豪园项目位于东莞市塘厦镇。本项目包括12栋高层住宅, 18栋3层联排别墅, 两个变配电房, 一个幼儿园, 还包括一个雨水、 污水泵房。雨污泵房结构设计概况序号项目内容1结构形式钢筋砼圆形结构, 侧壁外径12m, 深8.1m2基础类型筏板基础3基础持力层粉质粘土层地基承载力特征值150KPa4混凝土等级C30S6(抗渗)5防水等级二级6钢筋类别HPB235 级、 HRB400 级7构件的钢筋保护层底板底筋40, 底板面、 侧壁30, 梁、 柱35, 顶板20( 单位mm) 8砌体工程砌体MU10实心砖( 容重18kN/m) 砂浆M10水泥砂浆本工程的建设单位碧桂园房地产开发有限公司。1.2 雨污泵房地质概况根据勘测报告雨污沉井泵房参考孔位DK39显示, 地下水位高程在3.80m附近。本工程0.000对应绝对标高为32.100, 沉井底标高为-8.600, 故沉井需经过素填土层1、 粉质粘土层3、 粉质黏土层4-1并最终在粉质黏土层4-1止沉。具体地层特征详见下图: 1.3 环境目标 达到中建总公司施工现场环境控制规程考核办法优良标准。 施工噪声: 满足东莞市当地规定; 施工扬尘: 施工现场目视无扬尘, 道路运输无遗洒; 固体废弃物排放: 施工现场固体废弃物实现无害化有序排放; 有毒有害废弃物: 对有毒、 有害废物进行有效控制和管理, 减少环境污染; 污水排放: 生产、 生活污水有序排放; 资源管理: 节能降耗, 减少资源浪费。1.4 编织依据u 城市污水处理厂工程质量验收规范 GB50334- u 建筑地基基础工程施工质量验收规范 GB50202- u 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204- ( ) u 工程测量规范 GB50026- u 施工现场临时用电安全技术规范 JGJ46- u 建筑工程施工工艺标准汇编( 缩印本) 中国建筑工程总公司u 建筑工程质量通病防治手册( 第三版) u 建筑工程施工合同u 中国建筑工业出版社出版的建筑施工手册( 第四版) u 中华人民共和国颁布的工程建设标准强制性条文( 房屋建筑部分 ) 。二、 施工准备1)按照施工图纸和相关规范的要求, 技术负责人组织项目部管理人员、 各施工队按照部位做好详细的交底。2)技术负责人应编制结构施工专项施工方案。3)在各分项工程施工前, 各区段施工员向作业班组进行书面技术交底。三、 沉井施工工艺总部署该雨污泵房为地下式钢筋混凝土圆形结构, 拟采用钢筋砼沉井施工工艺, 圆形侧壁外径12m, 深8.1m, 底板厚400mm, 底板面标高为-7.350, 顶板面标高为-0.500。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。本工程采用沉井法施工工艺, 考虑明排水并分两节制作一次下沉。根据工艺和结构需要, 本工程工序如下: 场内水泥路面破除及场地平整测量放线设定控制点从0.000先开挖3m深的基坑并回填60cm深的砂垫层夯实在基坑顶部使用钢管搭设1.5m高围栏及排水沟进行1.95m高刃角施工搭设施工操作架并1.95m至7.1m段泵房侧壁施工拆除模板、 止水螺杆处理及操作架拆除井内挖土沉井下沉进行底板施工进行井内隔墙及楼梯施工进行第二次浇筑上部侧壁至顶板砌筑抹灰施工设备安装及试运行。3.1场地水泥路面破除及平整当前雨污泵房所在场地存在一条水泥硬化路面及钢筋原材等, 现有场地绝对标高为31.8m。先使用大型风炮机将该水泥硬化路面破除, 将钢筋原材移出开挖区域, 然后使用大型挖机开挖进行场地清理平整, 要求平整至0.000( 对应绝对标高为31.2) 。如下图: 3.2测量放线设定控制点( 一) 沉井轴线测量标高控制的重要性1、 沉井施工测量贯穿于施工全过程, 轴线的准确性不但关系到本身位置准确而且关系到制作和下沉的准确性, 特别是下沉过程中的测量监控关系到沉井下沉是否垂直, 位置是否偏移和扭转, 标高是否正确, 测量数据资料将作为指导下沉的依据。2、 沉井制作和下沉的质量控制标准主要依靠测量手段来控制实现。( 二) 设立基准点和控制轴线经过书面交接和现场察看的交接方式从甲方处获得测量控制网点坐标和标高水准点, 利用获得的控制网点坐标和水准点标高对沉井工程进行定位, 设立沉井纵横十字中心控制线、 水准基点, 每条线每侧分远近设两点固定点, 必须牢固稳定, 并加以保护, 作为施工测量的控制依据和基准点。( 三) 经过十字中心控制线定出沉井外壁刃脚中心线及主要中隔墙中心线, 作为铺设垫层垫架和立模制作的依据, 经过设立的水准点标高, 监测制作过程中地基的不均匀沉降情况及抽取垫木后沉井沉降的情况, 以便采取措施。( 四) 沉井下沉过程中, 应根据沉井下沉测量控制与观测措施及要求跟班监控测量。3.3基坑开挖1、 放样定位、 开挖基坑( 1) 根据设计图纸上沉井坐标, 定出沉井中心点位和纵横轴线控制线, 并设定标高控制点。( 2) 基坑开挖1) 沉井平面形状为圆形, 轴线尺寸直径为11.4m, 场地平整后土面标高为31.2m, 根据砂垫层制作及1: 1放坡, 沉井周边工作面宽度为2m,则圆基坑开挖尺寸直径为20.8m。2) 基坑开挖深度为3m, 边坡按照1:1进行放坡, 土方开挖采用2台大型挖掘机施工, 人工配合进行边坡修整和基底土修整。为加强支护安全边坡使用M10水泥砂浆找平5公分厚。3) 由于东莞地区降雨较为丰富, 经常出现持续暴雨台风等强降雨天气, 当前已进入雨季。为此要求在基坑顶部设置宽300深500的排水沟并对称留设两个宽600深800的集水坑, 两侧使用MU10水泥小砖M10水泥砂浆砌筑120厚砖墙并抹面20厚, 底部使用M10水泥砂浆找平8公分厚。遇到下雨天必须使用抽水泵24小时不间断将水抽出排走。4) 为确保施工人员及沉井安全, 需在基坑顶部排水沟外侧搭设1.5m高的围栏并设置出入口。本工程降水措施为基坑及地表水用明沟进行排放( 本地区在施工阶段降雨量较为丰富) , 沉井内采用集水坑用水泵将水排出, 特别是在下雨天要求必须及时做好排水措施。如基坑开挖及沉井下沉过程中遇到较大地下水, 需额外在西北、 西南、 东南三个方向设置深井进行降水。3.4刃角施工( 一) 沉井砂垫层制作1、 基坑开挖至3m深后, 对基层整平夯实并明排水及时抽干。待基坑底部凉晒23天, 整平夯实后马上回填中粗砂。2、 砂垫层施工采用中粗砂, 厚度为0.6m, 用平板振捣器拖振, 振捣时要求重叠区域为1/3, 并可适当洒水, 使得砂层含水量达到20左右, 密实度达到92左右。现场砂垫层密实度可用土工法普查, 即用长196cm, A16mm 圆钢, 在距砂面约50cm 的垂直高度上自由下落, 钢钎头部沉入砂面层深度7cm 者为合格) 。( 二) 刃角结构制作1、 砖胎膜施工( 1) 在刃脚下浇注20cm厚的C20素砼垫层来代替传统的枕木, 宽度为墙厚+200mm( 每素砼垫层宽度为刃脚踏面宽度两边各增加10cm) 。( 2) 待砂垫层上素砼垫层达到一定强度后, 根据设计在垫层上精确测放沉井平面位置, 进行刃脚砖胎模施工, 砖块采用MU10实心砖, 用M10水泥砂浆砌筑并抹面, 确保刃脚斜面平整, 砖砌胎模应予留沉井井壁模板拉杆螺丝的孔位。2、 刃角结构施工浇筑沉箱刃脚砼( 浇筑高度为1.95m) , 浇筑时需在顶部留设4mm厚止水钢板。钢板宽度为300mm, 上下各设有150mm宽的迎水面。混凝土采用商品砼, 并采用一台砼汽车泵, 直接送至沉井浇筑部位, 沿井壁均匀对称浇筑。浇筑采用分层平铺法, 每层厚 50cm , 将沉井沿周长分成若干段同时浇筑, 保持对称均匀下料。( 1) 由于下沉过程中摩阻力较大, 为加强刃角底部阳角部位强度, 保护沉井下降过程中刃角, 要求在底部刃角设置刃角护角, 详见下左图。为确保施工质量, 避免底板出现渗漏情况, 在底板与刃角相交部位设置止水钢板, 如下右图。 ( 2) 沉井侧壁施工模板选用定型钢模。采用双根A48钢管做做横向加固, 间距为300mm; 采用50100木方做竖向加固, 间距为200mm, 配合横向加固钢管以及三星卡, 拧紧上牢。对拉螺栓( 中间设止水钢片, ) ( 3) 浇注混凝土采用A70振动棒, 钢筋间距过密处配置部分A50的振动棒, 振动间距不大于500mm, 并辅以附着式振动棒振捣。( 4) 混凝土下料时要求沿井壁周围均匀进行, 不得在某一处的井壁内集中下料, 靠振动器赶混凝土, 不允许造成高差过大的现象, 分层平铺厚度控制在50cm左右。( 5) 砼浇筑时浇筑的自由高度不应大于2m, 如超过2m应加串筒浇筑。砼浇筑时应对称平衡进行, 振捣时防止漏振和过振现象, 以确保砼的质量。( 6) 在沉井上、 下节井壁间设置施工缝, 施工缝表面砼凿除松散部分, 并用水冲清, 充分湿润, 更不得有积水, 在井壁设置施工缝进行凿毛冲洗干净, 使骨料外露。用同标号水泥浆接浆, 厚10-15mm。在施工缝处设置3004mm热镀锌止水钢板, 如下图所示。( 7) 底板钢筋需预留, 400厚底板配筋为双层双向C14180,250厚底板配筋为双层双向C12150, 要求锚入刃角钢筋长度为35d, 伸出长度也为50d。刃脚竖直钢筋设计是放在水平的外侧, 实际施工时, 先支井壁内模, 待钢筋全部绑扎完毕后, 再支井壁外模。为绑扎钢筋的方便, 可将井壁的竖直钢筋移到环筋内侧。3.5操作脚手架搭设并进行侧壁施工1、 脚手支架( 1) 沉井制作首先需要搭设脚手架, 墙体采用48双排扣件式钢管脚手架, 搭设尺寸为: 立杆的纵距为 1.5m, 立杆的横距为0.9m, 立杆的步距为1.8 m, 起步架搭设高度为0.2m, 总高度为7.6m。外脚手架立杆下端需铺垫木板, 增大受力面积, 预防沉降。( 2) 脚手管间联接采用专用扣件, 拧紧扭力矩侄不小于40Nm, 且不应大于65 Nm。( 3) 为确保外脚手架整体稳定, 在沿井壁2m 左右长度内设置斜撑, 脚手架上端用连杆与内脚手架牵牢, 步距为2 米。随着第二次沉井制作的加高, 斜撑依然需设置, 并对原有低层脚手架进行加固处理。( 4) 内脚手架搭设时将利用刃脚凸口增设钢平台, 使内脚手架与地基脱离, 防止浇注砼时因沉井沉降而破坏支架。( 5) 脚手在转角处必须连接成整体, 沉井外脚手与内脚手在最高处也要连接成整体。( 6) 当顶板混凝土强度达到设计强度的100%后可拆除脚手架。2、 侧壁钢筋工程( 1) 准备工作1) 严格按设计图纸施工, 按国家规范的标准编制出钢筋加工的清单进行来料加工制作, 核对钢筋的钢号、 直径、 形状、 尺寸和数量等是否与下料单料牌相符。如有漏错, 应及时整改。本泵站沉井使用的钢材使用HPB235和HRB400。2) 准备绑扎用的铁丝、 绑扎工具( 如钢筋钩、 带板口的小撬棍) 、 钢筋绑扎用的铁丝, 采用2022号铁丝, 其中22号铁丝只用于绑扎直径12mm以下的钢筋。3) 准备控制混凝土保护层的水泥砂浆垫块: 水泥砂浆垫块的厚度即为保护层厚度( 混凝土保护层厚度: 底板底筋40, 底板面筋、 筒侧壁30, 梁、 柱30, 顶板20) 。垫块的平面尺寸: 当保护层厚度为20mm时为30mm30mm, 大于20mm时为50mm50mm。在垂直方向使用的垫块, 可在垫块埋入20号铁丝, 以便与钢筋绑扎牢固。( 2) 钢筋绑扎要求1) 搭接长度的末端与钢筋弯曲处的距离, 不得小于钢筋直径的10倍, 接头避开构件最大弯矩处。2) 受拉区域内, HPB235钢筋绑扎接头的末端做弯钩, HRB400钢筋不做弯钩。3) 环向钢筋的接头及底板、 筒壁中的预埋钢筋与相应受力钢筋的连接必须采用焊接, 焊接形式为单面焊, 焊缝长度不小于10d。4) 筒壁上的预埋钢筋必须严格按照35 d的锚固长度埋入混凝土中, 其外露部分的长度10d( 焊接) 或50d( 绑扎接头) , 接头应该错开。5) 其余钢筋也尽量采用单面焊接, 焊接长度为10d: 当钢筋直径d16时, 也可采用绑扎接头, 绑扎接头的搭接长度, HPB235钢筋为42d, HRB335钢筋为47 d, 接头应相互错开, 接头的面积百分率不大于50%。 ( 3) 沉井井壁钢筋绑扎1) 井壁的水平钢筋放置在竖向筋的外侧, 由于竖直钢筋预留较长, 为了方便施工, 可将内井壁上的水平钢筋移到竖直钢筋的里侧。2) 井壁的垂直钢筋每段长度不超过6米( 直径12 mm) , 水平钢筋每段不超过8米以利安装和绑扎。3) 壁墙的钢筋网绑扎同基础, 钢筋的弯钩朝向混凝土内。4) 采用双排钢筋网时, 在两层钢筋间设置拉筋, 以固定钢筋间距, 拉筋可用直径610 mm的钢筋制成。 ( 4) 梁与板钢筋绑扎1) 纵向受力钢筋采用双排排列时, 两排钢筋之间垫以直径25 mm的短钢筋, 以保证其设计距离。2) 箍筋的接头交错在两根架立钢筋上。3) 混凝土板的钢筋网绑扎与基础相同, 但要注意板上部的负筋, 防止被踩弯。 ( 5) 架立模板内外侧模板均采用定型钢模板, 在预留洞、 井壁底板位置等特殊部位按照图纸尺寸制作相应的木盒子, 如有必要应在木盒子内灌满砂。在沉井插筋部位用5cm木枋间隔拼装, 拼装的木模其表面应进行刨光, 拼缝严密平整不漏浆, 所有模板表面在调整加固后符合规范要求。围檩立柱采用48mm, =3.0mm钢管及50mm100mm木枋, 墙体止水镙栓采用20mm圆钢, 两端放置35mm厚的锥型尼龙帽, 待拆除模板、 将锥型尼龙帽凿除后, 用比浇注混凝土高一标号的防水砂浆抹平。止水镙栓中间设置100mm100mm、 =3mm的钢止水片, 周边满焊, 拉杆螺栓设置水平间距30cm, 垂直间距30cm。为防止浇混凝土时模板爆裂, 可用双螺帽逐步加固拉杆螺栓, 所有拼缝及模板接缝处要逐个检查嵌实, 防止漏浆。模板验收重点是平面尺寸和断面尺寸, 平整度, 预埋件、 穿墙洞等项目。图7: 沉井壁、 隔墙模板支设图图8: 沉井接高模板示意图内外模板立模顺序: 原则上先立内模, 后立外模。钢筋帮扎完毕、 请现场监理工程师验收后再行封模板。( 6) 、 混凝土工程1) 沉井结构混凝土强度等级: 为C30混凝土, 抗渗等级S6。2) 浇筑砼选用商品混凝土, 混凝土泵车将砼送至基坑附近, 用一台砼汽车泵将砼送入模板中。采沿沉井周围进行分布均匀浇灌, 可先浇灌沉井井壁部分, 然后浇灌底梁和隔墙部分, 每浇注一层厚度为500mm。3) 沉井混凝土浇筑时应对称、 分层均匀施工, 每层厚约50cm, 以免造成地基不均匀下沉或产生倾斜, 而且混凝土供应量不得小于40m3/h。4) 沉井每节混凝土应一次连续浇灌完成, 在前一节强度达到规定要求后, 方可浇灌下一节。5) 井壁及底板混凝土必须振捣密实, 防止蜂窝麻面, 混凝土浇毕后, 应及时养护。6) 为保证混凝土密切结合, 在以下部位须对混凝土表面凿毛、 按施工缝处理: 与钢筋混凝土底板结合部位的榫口表面; 施工缝结合处水平凸缝表面及其它二次浇捣的混凝土结合面。7) 施工缝处混凝土应振捣密实, 浇注第二次混凝土前应清理施工缝, 将表面松散浮离部分凿掉, 并用压力水冲洗干净。8) 混凝土可采用自然养护, 但由于本工程工期较为紧张, 为加快拆模下沉, 可在混凝土中掺加早强剂或用防雨帆布悬挂于模板外侧, 使之成密闭气罩, 以适当减少养护时间。( 7) 埋管、 预埋件的施工本工程的埋件主要为予埋钢套管、 启闭机门槽安装埋件及搓污栅安装埋件, 层沉井顶板将有水泵机座安装予埋螺栓孔, 还有上人爬梯、 栏杆予埋安装等。钢套管的预埋: 安装前必须认真核对会审图纸, 核准无误后, 测量放线, 在侧模上弹画好套管中心十字交叉线及标高线, 在已浇好的墙板基面上设置支撑钢套管的支架( 成H 型) , 以便于调节位置和标高, 在安装前应检查钢套管是否变形, 如变形必须校正, 并加设点焊临时十字支撑, 安装中由测量配合观测中心及标高, 并临时固定和调整, 调整完毕将支撑架焊牢。3.6拆除模板及操作架( 1) 模板拆除1) 模板的拆除, 保证不至由此而引起混凝土的损坏, 在混凝土未达到规定的强度前不得拆除。2) 不承重的垂直模板, 在混凝土的强度能保持其表面和棱角不因拆除模板而损坏时, 或在混凝土强度超过2.5MPa时方可拆除。3) 承重模板在混凝土强度达到设计强度后方能拆除。( 2) 止水螺杆处理模板拆除后, 需对止水螺杆部位进行处理, 凿出喇叭口后使用防水砂浆封堵, 详附图。( 3) 操作架拆除拆除操作架前, 必须对沉井做好质量缺陷修补工作。拆除部位包括沉井外侧操作架及沉井内侧支模架。3.7沉井下沉a、 下沉准备及验算下沉前对沉井结构外观检查, 检查砼强度, 抗渗等级是否达到要求, 下沉前沉井结构砼强度应达到设计强度的100%, 同时要复核计算下沉系数, 根据地质勘测报告和降水处理后地基土取样试验数据, 再次复核极限承载力及下沉系数, 掌握下沉各深度时要注意的问题。b、 砖胎膜拆除沉井砼至少达到设计强度的75%以上始可拆除砖胎膜及砼垫层, 要求10天以后方可拆除。破除的原则: 分区、 分组、 依次、 对称、 同步地进行破除次序: 先破除隔墙下垫层, 再分组对称地破除外墙两短边下的垫层, 然后破除长边下垫层, 最后破除除定位垫层。破除方法: 将垫层底部的砂挖去。每破除一段垫层( 暂定为1m) , 刃脚下应立即用砂填实, 并在刃脚内外侧填筑成适当高度的小砂堤, 并分层夯实使下沉重量传给垫层。破除时要加强观测, 注意下沉是否均匀, 隔墙、 地梁下垫层破除后, 同样用砂回填压实。c、 井壁孔洞处理对沉井外井壁上的迎土面孔洞进行封堵。泵房管道预留洞需使用防水套管。d、 下沉方案和挖土方法: 下沉方案采用深井真空降水排水干挖下沉, 挖土方法: 采用人工挖土, 装入吊斗, 利用制作的垂直运输塔吊, 和配合两台汽车吊, 将土方吊出装车运至甲方指定地点。挖土时, 在沉井中间开始分仓对称逐渐挖向四周, 本沉井下部分为16仓, 每仓挖土时, 同样先挖中间, 形成锅底形, 每层挖土厚度0.4-0.5m, 每仓挖土平均高差不得超过1m, 严禁个别仓超挖, 由于本沉井下沉于粉质粘土中, 摩阻力和支承反力偏小, 下沉系数偏大, 因此挖土下沉过程中要特别细心, 原则是: 各仓土按同深度下挖, 尽量减小土面高差。先中间后四周, 刃脚边保留0.5-1.5m 土堤, 视下沉情况, 最后沉井壁刃脚边每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。上图说明: 1沉井刃脚 2边壁留置土堤 1、 2、 3、 4削坡次序e、 下沉注意事项( 1) 要严格控制沉井下沉位置的正确, 特别是初沉3-5m 内一定要加强测量监控措施, 要确保平面位置和垂直度的正确, 以免继续下沉时不易调整, 下沉过程, 一旦发现平整度, 垂直度产生误差, 一定要采取措施, 立即纠偏, 例如, 高一侧多挖土, 加载压重, 低一侧少挖土等措施。( 2) 由于沉降系数偏大, 应采取增大摩阻力措施, 如在井壁外侧填压粗糙材料, 避免对周围土体的绕动, 禁止在沉井外侧30m 范围内采用打入式桩基础, 一旦井壁外侧土体发生塌陷, 立即采取粘土填压密实措施。( 3) 挖土根据挖土方法分层均匀, 对称进行, 锅底不能挖得太深, 隔墙、 地梁刃脚下挖土要慢, 并分薄层挖, 防止下沉太快或突沉伤人。( 4) 沉井初始下沉时, 周边开挖深度应小于30cm 或更薄一些, 避免发生倾斜。( 5) 沉井下沉到离设计标高还差2.0m 时, 暂停作业, 测量观察, 同时, 深井降水开足马力, 将地下水有效地降到-5.4m 以下, 在调整好沉井4 个角点标高后, 分仓对称开挖, 使沉井保持均匀下沉, 每天下沉速度控制在20cm 以内。( 6) 当沉井下沉标高还差20cm 时, 又一次暂停作业, 观察其残余下沉值, 并采取局部挖土最后调整4 角标高, 达到比设计标高高100mm 为止。待其稳定, 8h 内自沉量不大于10mm 情况下方可封底, 如发现不稳定或继续下沉应采取梁下垫枕木和铺石措施, 以增大支承力和面积等措施。( 7) 助沉助沉采取如下方式: 1)在井壁与土之间设置泥浆隔离层, 以减小摩阻力。2)采用空气帷幕, 预先在沉井井壁周围埋设若干层气管, 管上钻有许多小孔, 向管内输入压缩空气, 以减小摩阻力。 3)沿沉井外壁插入高压水管, 用水冲刷土体, 以减小摩阻力。( 8) 止沉 本沉井下沉系数偏大, 下沉过快时, 需采取措施。止沉的措施如下: 1)井内应多留土, 利用加大”边载”, 提高刃脚下的土阻力, 然后从中间格逐步对称向边格, 分格进行挖土。2)在刃脚斜面处边挖土边回填粗砂或基砂石, 以增加土对沉井下沉的阻力。f、 监测沉井现场施工监测系统包括沉井自身状态监测系统, 及施工对附近建筑物的监测系统两部分。沉井自身状态监测系统包括: 井身自身位置(深度、 中心偏离)监测系统、 姿态(倾斜)监测系统及井身受力状况的监测系统。对周围环境影响的监测系统包括: 地层沉降的监测系统; 附近建筑物水平位移及沉降监测系统; ( 1) 沉井自身位置监测1) 平面位置监测几何尺寸偏离的测定: 该项监测系指沉井几何尺寸偏离预定设计点的水平距离X、 Y的值(该偏离可用经纬仪水准仪测定)监测。2) 下沉深度的监测监测沉井的下沉深度, 可用下沉计、 水准仪监测。( 2) 姿态监测沉井姿态主要指井身的倾斜状况。井身的倾斜系井身外周面与地层间的摩阻力不均匀, 刃脚下方土体抗力存在差异及挖掘方式不当等多种原因所致。一般井身倾斜是用中心轴线与理想竖直线间的夹角, 即倾角定义的。一般很小, 故有tan。当0时, 井身断面上的土压力0, 即井身的内等效应力也不为0, 当该等效应力大于井身材料的长期允许应力时, 井身即会出现裂纹, 进而漏水。特别是井身上无钢筋的预留开口处最容易出现上述现象, 因此施工中倾角的监测极为重要。现场测定用固定测斜仪测定, 井身下沉初期, 因地层阻力小, 故易产生倾斜, 不过纠正也容易。随着下沉深度的加深, 倾斜变化减小, 但倾斜的纠正较为困难。因此控制好初期倾斜极为关键。一般001。( 3) 井身上各种作用力的监测该项监测包括的内容如下: 1)刃脚下方土体对刃脚形成的抗力, 多用荷重计测定。开展该项测量的目的是掌握刃脚下方土体的软硬程度和分布状况, 进而为调整挖掘顺序提供信息依据。2)用摩擦计测定周面摩阻力的大小及均匀状况, 判断是否出现倾斜(倾向哪一侧, 哪一侧的摩阻力大); 判断润滑护壁泥浆的老化程度(摩阻力大、 老化程度大)。3)用土压力盒测定侧面作用土压, 判断井身的内等效应力的分布状况。为防止井身的破裂提供依据。4)用钢筋计测定钢筋应力, 掌握井身的安全状况。5)用变形计测定混凝土的变形状况。g、 沉井干下沉的纠偏措施本工程沉井较大, 在下沉过程中必须做到”有偏必纠”的原则, 沉井的偏差情况经过光学仪器进行监测, 随时收集并分析, 一旦发生偏差, 立即采取措施纠正。控制误差在10cm之内。偏差控制得好, 纠偏易纠, 沉井发生高差略大时可运用井格内的土体少出、 不出, 低的那个区域井格可暂停施工, 而高的那个区域井格土体要多出, 使得高、 低的区域井格土体差值人为过大, 刃脚处地基承载能力人为造成反差, 沉井低的那部份下沉速度减慢, 原来高的那部分下沉速度加快, 可达到纠偏扶正的效果。待稍有好转的时候方可均匀冲吸。纠偏方法如下: 1)纠倾斜 纠倾斜主要采取偏挖和土压差两种方法进行。偏挖就是在刃脚高的一侧除土, 低的一侧保留土体或回填砂石, 迫使刃脚高的一侧多沉; 土压差主要是在井顶高的一侧的壁外挖土减载, 低的一侧的壁外夯填土加载, 造成土压差, 从而达到纠偏效果。2)纠偏位沉井下沉过程中偏位的情况有两种: 一种是纯偏位, 一种是既偏位又倾斜。不论哪种情况, 纠正方法都是一侧刃脚处去土, 促使沉井向该侧倾斜, 直至沉井底部中心接近设计中心线, 然后在对侧刃脚处去土纠倾斜。如偏位较大则多次如此重复进行, 直至消除为止。偏位和倾斜时的纠偏h、 沉井下沉常遇到的问题、 预防措施及处理方法1、 流砂原因分析: 井内锅底开挖过深, 井外松散土涌入井内; 井内表面排水后, 井外地下水动水压力把土压入井内; 预防措施及处理方法:采用不排水法下沉沉井, 要及时向井内补水, 保持井内水位高于井外水位, 以避免流砂涌入。( 2) 沉井下沉过快原因分析: 遇软弱土层, 土的耐压强度小使下沉速度超过挖土速度; 长期抽水或因砂的流动, 使井壁与土间摩擦力减小; 沉井外部土液化。预防措施及处理方法:可用木垛在定位垫架处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或将井身外的土夯实, 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。( 3) 沉井倾斜原因分析: 沉井刃脚下的土软硬不均; 没有对称地抽出垫木或没及时回填夯实; 井外四周的回填土夯实不均; 没有均匀挖土使井内土面高低悬殊; 刃脚下填空过多, 沉井突然下沉, 易于产生倾斜; 刃脚一侧被障碍物搁住, 未及时发现和处理; 井外弃土或堆物, 井上附加荷重分布不均造成对井壁的偏压; 预防措施及处理方法:加强沉井过程中的观测和资料分析, 发现倾斜及时纠正; 分区依次对称同步地抽出垫木, 及时用砂或砂砾填夯实; 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; 在刃脚较低的一侧适当回填砂石或石块, 放缓下沉速度; 不排水下沉, 在靠近刃脚低的一侧适当回填砂石; 在井外射水或开挖, 增加偏心压载以及施加水平外力等措施; ( 5) 沉井偏移原因分析: 井身制作场地高低不平, 土层软硬不匀, 地质条件不良; 抽垫的方法不妥, 回填不及; 刃脚制作质量差, 不平, 不垂直, 井壁制造有问题, 其中线与刃脚不在一根直线上; 开挖土不对称不均匀, 在沉井时有突沉井和停沉的现象; 井身的正面和侧面的阻力不对称; 盲目排水迫沉或井内补水不及时等; 测量定位差错。预防措施及处理方法:对初沉的偏斜可用在高侧多挖土, 低侧少挖土的办法纠正; 终沉或其它阶段的偏斜, 可用井外射水或喷气破坏高一侧土层进行纠偏; 有意使沉井向偏移的相反方向倾斜, 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。( 6) 沉井被搁置或悬挂, 下沉极慢或不下沉原因分析: 井壁与土壁间的摩阻力过大; 沉井自重不够, 下沉系数过小沉井下沉困难; 开挖面深度不够, 或偏斜, 正面阻力大; 遇到障碍物或坚硬岩层和土层; 井壁无减阻措施或泥浆套, 空气帘等遭受破坏; 井身在软粘性土层中因故停沉时间太长, 侧摩擦力恢复增大等预防措施及处理方法:增大开挖范围及深度, 提高井身或加载助沉; 在井顶均匀加铁块或其它荷重; 挖除刃脚下的土在井内继续进行第二层锅形坡土; 不排水下沉改为排水下沉, 以减少浮力; 在井壁外设置射水管冲刷井周围土, 减少阻力, 射水管亦可埋于井壁混凝土内, 此法仅适用砂及砂类土; 修复泥浆套, 空气帘等减阻设施或辅以射水, 射风下沉等, 在井壁与土层间灌入触变泥浆或黄土, 降低摩阻力, 泥浆槽距刃脚高度不宜小于3m; 清除障碍物。i、 沉井下沉验算沉井下沉前, 应对其在自重条件下能否下沉进行必要的验算。沉井下沉时, 必须克服井壁与土间的摩阻力和地层对刃脚的反力, 其比值称为下沉系数K, 一般应不小于1.151.25。井壁与土层间的摩阻力计算, 一般的方法是: 假定摩阻力随土深而加大, 而且在5m深时达到最大值, 5m以下时保持常值。计算简图如下图所示: 沉井下沉系数的验算公式为: K=( Q-B) /( T+R) 式中: K下沉安全系数, 一般应大于1.151.25 Q沉井自重及附加荷载( kN) B被井壁排出的水量( kN) , 如采取排水下沉法时, B=0 T沉井与土间的摩阻力( kN) , T=DHf D沉井外径( m) H沉井全高( m) f井壁与土间的摩阻系数( KPa) , 由地质资料提供 R刃脚反力( kN) , 如将刃脚底部及斜面的土方挖空, 则R=0本工程沉井的验算的条件为: 沉井全高8.1m, 分二节制作、 一次下沉, 第一节高度7.1m, 第二节高度1m第一节沉井自重G=【3.14( 62-5.42) 1.75+3.14( 5.82-5.42) 5.35】25=2825kN井壁摩阻系数如下表: 层序土层名称井壁摩阻力( KPa) 1素填土不计3粉质粘土154-1粉质黏土15-泥浆套5第一节沉井下沉系数验算: T=53.14125/2+53.14120.595+153.14121.75=1526 kNK= (2825-0)/(1526+0) =1.85第一节沉井的下沉系数满足安全验算要求。注: 以上计算方法参照江正荣编著的建筑施工计算手册j、 沉井封底后的抗浮稳定性验算沉井封底后, 整个沉井受到被排除地下水向上浮力的作用, 如沉井自重不足于平衡地下水的浮力, 沉井的安全性会受到影响。为此, 沉井封底后应进行抗浮稳定性验算。沉井外未回填土, 不计井壁与侧面土反摩擦力的作用。抗浮稳定性计算公式为: K = G/F1.1式中: G沉井自重力( kN) ; F地下水向上的浮力( kN) 沉井自重为井壁和封底混凝土重量: 2825+5.423.14(0.4+0.15) 25+ 3.14( 5.82-5.42) 125=4436 kN地下水向上浮力: 由地质勘察资料得知, 雨污泵房地下水位标高为33.8, 沉井底板底标高为-7.75, 故验算浮力的地下水深度按3.95m考虑。则: F = 3.14r2hg=3.14623.9510 =4465 kNK = 4436/4465 = 0.991.1根据上述计算可知, 沉井封底后如停止降水, 沉井自重将远不足以抵抗地下水的浮力。因此, 沉井封底后, 可尽快完成土方回填以增加沉井侧壁摩阻力及底部扩大角处的压力。k、 沉井下沉的辅助措施由于本处沉井下沉深度较大, 因此越接近设计底面标高, 土面摩擦力越大, 也随之增大了沉井下沉的难度。为了使沉井能在土中顺利下沉, 根据图纸沉井说明, 本沉井采用触变泥浆套进行助沉。触变泥浆套作为一种施工措施, 在沉井施工中的作用, 主要是使沉井在下沉的过程中与周围的土体隔开, 在井壁和土壁之间形成一层隔离层, 可消除约80%的井壁与土体之间的摩擦力, 并维护周围土体不受破坏和塌陷, 使沉井获得结构设计上最理想的经济效果。触变泥浆厚度为20cm。触变泥浆润滑套施工工艺包括: 泥浆的制备, 在下沉的过程中利用管路压浆; 沉井下沉到设计标高, 封底后进行砂浆置换排除泥浆。1、 施工布置在沉井附近设粘土存放和风干场、 碎土设备、 拌浆机和储泥池。在储泥池旁边设置压浆机、 经过输浆管路将泥浆压入泥浆套管内。2、 压浆管路压浆管采用50mm钢管, 压浆管的设置采用井内外管法, 即把一段50mm钢管预埋进刃脚上部墙体, 之后在下沉时采用外部压浆管连接该预埋管, 用压浆机将触变泥浆压入外侧泥浆槽, 压浆孔沿外墙每隔1m设置一个, 如下图所示。 3、 泥浆射口挡板射口挡板是防止泥浆射出时直冲土壁, 也同时防止土壁局部坍落时堵塞泥浆口, 挡板采用角钢以及钢板焊制, 置于出浆口处, 固定在井壁的台阶上, 如下图所示。 4、 泥浆的制备泥浆制备的程序为: 存放粘土风干碾碎配料搅拌筛滤储浆当储浆池内的泥浆存放过久, 泥浆面出现老化起泥皮时, 此时可少量洒水保养或用棍棒搅动。泥浆在制备、 存储和使用过程中, 均应做好取样和试验工作。保证泥浆的质量达到所规定的各项指标。5、 压浆压浆采用压浆泵压浆。正常情况下, 一般压浆的压力为: 启动时, 约为70N/cm2( 7kg/cm2) 左右; 启动后正常注浆时的压力为1030 N/cm2( 13kg/cm2) 。在处理故障等特殊情况下的压力有时可高达150200 N/cm2( 1520kg/cm2) 。压浆时, 采用一个一个孔的压注, 并随沉井下沉而不断的补浆, 使泥浆面保持在地表周围表面以上0.1m0.3m, 即