粗格栅间及进水泵房施工方案.doc

粗格栅间及进水泵房施工方案一、 工程概况粗格栅间及进水泵房为沉井结构施工，其结构为“T”字形结构，平面尺寸约为19.3m9.4m，高度为15.87m(含刃脚)，第一节高5米，第二节高7米，第三节高3.87米。井壁厚600700mm，底板厚度650mm，刃脚高度2.5m。原设计沉井采用不排水下沉，水下混凝土封底法施工；井体采用三次制作，三次下沉。经变更改为排水法下沉，沉井周围施工高压旋喷桩形成一道止水帷幕(详见高压旋喷桩布置图)；井体采用三次制作，一次下沉的施工方法(即先制作前两节，下沉到位后封底，稳定后再接高第三节井体)。现场地质情况复杂，沉井与地层情况对照展开如下：沉井基础高程刃脚基础高程溶洞灰岩中粗砂粉质粘土砂土粉质粘土夹砂卵砾中粗砂为承压水层，地下水深为3.55.0m。在沉井刃脚底部，灰岩层顶部发现岩溶洞。溶洞平面位置如下图：沉井溶洞沉井结构与地下溶洞对应平面位置二、 施工流程沉井采用排水方法下沉，施工流程如下：施工放样旋喷止水围幕溶洞处理大口井基坑施工基础加固沉井的刃脚砖模的砌筑第一节沉井制作第二节沉井制作沉井下沉沉井封底第三节沉井制作接高沉井内的墙、板、梁、柱、梯施工上部结构施工。三、 施工方案及工艺1. 施工放样测量人员进入现场后及时将现状地面高程测定并绘制出纵、横断面高程图表。按建设单位提供的桩点放线，经监理工程师验收合格后方可开工，施工期间作好桩点保护工作。2. 旋喷桩止水围幕施工由于沉井侧壁及基础主要为含水层，且厚度较大，该地下水与陆水河河水水力联系密切，水量大。必须在卵砾中粗砂层内，采取水平隔渗措施，辅以井点降水，避免下沉时基坑内涌水量过大，带来安全及质量事故。经多方研究，确定采用高压旋喷桩水平隔渗。进水管道处，喷浆范围控制在21m以下，以免影响进水管道的顶进施工。旋喷桩布置采用直径1200mm旋喷桩，间距800mm双排水平布置。桩长为18.5m20m。布置如下图：钻机就位调整钻架角度钻孔插管打管试喷高压喷射注浆喷射结束拔管器械清洗泥 浆 的 排 泄 处 理旋喷桩施工：工艺流程旋喷桩施工流程图施工工艺A、钻机就位将钻机就位对准孔位中心，并作水平校正。喷射注浆管的允许倾斜度不得大于1%，钻机安放偏差1.5。B、钻孔采用地质钻机钻孔。孔位偏差不得大于50mm。C、插管钻孔完毕后拔出岩芯管，并将二重喷射注浆管插入预定深度。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，可边射水边插管，水压力一般不超过1Mpa。D、喷射注浆由下至上进行喷射注浆。在桩底喷射1min后，再按预定的喷射压力、喷浆量进行提升喷浆。发生故障时停止作业。如发现浆液喷射不足影响桩体直径时，应进行复喷。喷射时，技术人员注意检查浆液初凝时间、注浆流量、风量、压力、旋转提升速度等参数是否符合设计要求，并做好记录，绘制作业过程曲线。当浆液初凝时间超过20h时，应及时停止使用该水泥浆(正常水灰比1：1，初凝时间为15h左右)。E、注浆管提升深层喷射先喷浆后旋转和提升，以防注浆管扭断；钻杆的旋转和提升必须连续不中断，注浆管分段提升的搭接长度不小于100mm。旋喷过程中，冒浆量应控制在注浆量的20%以下。对需要扩大加固范围或提高强度的，可采取复喷措施，即先喷一遍清水，再喷一遍或两遍水泥浆。F、冲洗完工后迅速拔出注浆管，并用清水将管路冲洗干净。G、移动机具移动钻机进行下一根桩的施工。3. 溶洞处理根据赤壁市污水处理厂一期工程岩土工程详细勘查报告、赤壁市污水处理厂厂内粗隔栅间及进水泵房岩土工程勘查报告补充说明及赤壁市污水处理厂厂内粗隔栅及进水厂房建址区岩溶物探勘察报告显示在沉井范围内，地下17m18m处灰岩层内存在4个大小不一的溶洞，其中最大溶洞约为3m53.1m，最小溶洞约为2m2m2m。沉井刃脚底距溶洞距离约为80cm150cm不等。具体详见地质断面图及平面图。如下：沉井基础高程刃脚基础高程溶洞灰岩中粗砂粉质粘土砂土粉质粘土夹砂沉井地质断面图沉井溶洞沉井结构与地下溶洞对应平面位置根据上图显示，沉井结构基础下持力层为卵砾中粗砂，持力层有效厚度为80cm150cm，沉井结构刃脚踏面下存在的4个溶洞必须进行填充加固处理。由于现场地形情况较为复杂，经研究，采用钻孔后用C15混凝土灌实溶洞的处理方案。4. 施工降水、排水采用大口井降水的方法降低地下水位，沉井按示意图标注的井位打井，大口井直径均为600毫米，沉井内设置大口井四眼、井外设置大口井六眼，井深18米，井内一眼为观测井。施工期间保持抽水不间断，观测井水位控制在高程15.4米以下。观测井设置在没有隔墙和地梁的位置。选用20米扬程的潜水泵抽水，集中一眼井内排出，为减小水泵抽水扬程，出水软管从沉井预留孔穿过。5. 基坑施工沉井基坑为明开式，视观测井水位降至高程25.00米以下，再进行基坑的开挖工序。开挖前做好机械、车辆、卸地等一切准备工作。选用日立1m3挖掘机，1：1放坡开挖。挖坑由南向北方向开挖，机械挖坑时底部留有200毫米土方由人工边修坡边清挖。挖出的土方全部装车外运，不可堆放在沉井基坑周围，以免发生塌方。人工清底整平后基坑底标高为26.0m(即从原地面向下降土4米)。刃脚外侧面至基坑底边的距离取1.5米，以能满足施工人员绑扎钢筋及树立外模板为原则。开挖好的基坑内，应做好排水工作，并应防止被雨水淹没，基坑边坡用水泥砂浆罩面，防止边坡被雨水冲蚀。在清除浮土后，应立即进行砂垫层的铺填工作。基坑四周挖排水沟，四角设置集水井，集水井的深度，较砂垫层的底面深3050cm为宜，以防坑底的土层破坏或隆起。6. 基础加固依据赤壁市污水处理厂一期工程岩土工程详细勘查报告，拟建区域天然地基承载力基本值为911吨/平方米。前两节沉井自重为1427.3吨，沉井刃脚踏面面积为19.55平方米，平均每一平方米承载73吨，由此可见沉井在下沉之前处在不稳定状态，为防止沉井在浇注过程中产生不均匀沉陷，必须对沉井重力作用面进行地基加固处理和加大踏面面积。为确保沉井在制作时的稳定，在沉井四周刃脚及底梁制作位置下，应做好基础，基础采用中粗砂垫层上加混凝土面层。中粗砂垫层承载力需按设计要求达到170KPa，垫层在基坑内需满铺。砂垫层必须夯实，每层厚度为25cm，共铺两层，铺垫后砂垫层顶标高为26.5m，为提高其密实度，应逐层浇水控制施工时的最佳含水量，并从集水井内及时不断的排除积水。混凝土垫层的作用：为了扩大沉井刃脚的支撑面积，减轻对砂垫层的压力，省去刃脚下的底模板，便于沉井下沉，故在砂垫层上，应先铺筑素混凝土垫层，其厚度应经过计算，太薄则容易压碎，太厚则对沉井下沉不利，素混凝土强度也不可太高，一般取C20。混凝土垫层厚度的计算：计算公式为 式中G为沉井下沉前的单位长度重量；G=沉井第一节单位长度重量=180kN/mR1砂垫层的承载力设计值，取170KPa；b刃脚踏面宽度(m)；包括刃脚及砖胎底宽，b取值0.7m计算得hc=18cm，增加安全系数取：混凝土垫层厚度20cm，强度C20。混凝土垫层宽度：考虑到刃脚宽度和模板厚度，以及支撑模板的竖楞和方木等厚度，取混凝土垫层宽度为1.3米。砂垫层在基坑内满铺，故不需要再计算宽度。砂垫层的厚度取50cm，对其稳定性进行验算，1001.25经验算，沉井利用自重能够克服摩阻力下沉。11. 沉井下沉观测与控制25钢管下沉深度141210080604020500120000.20.40.60.81.01.2尚差深度监测示意图测量靶盘：在沉井的四个角设置测量靶盘，靶盘高度设置在刃脚踏面以上1.20米处，靶盘用钢板和钢管制作，用 20150150毫米钢板钻12毫米孔四个，钢板中心位置垂直焊接25毫米、长250毫米钢管成为支架。用膨胀螺栓将支架与混凝土连接固定，再将画有厘米格20300300毫米钢板水平焊在支架上。用25毫米、长1.8米的钢管与沉井顶部的钢筋水平焊接牢固，将线坠垂直在靶盘中心后固定。在沉井外壁醒目处，用红色油漆刻画尺度线并标注尺度，如示意图五所示。对应尺度线在沉井外侧将两米长脚手管砸入地下0.8米，在立管上焊三角架固定指示箭头。箭头两侧注明尚差深度和已沉深度。沉井控制测量主要是控制沉井外部地面及沉井自身，做到勤测、勤纠，每班至少测量2次。接近设计标高时，加强观测每两小时一次，预防突沉。有专人负责记录，如有倾斜，位移现象，应及时通知指挥人员纠正。距离底板0.2米时，停止土方开挖，进行沉降观测，靠其自重下沉到设计位置，经观测8小时，等剩下下沉量不大于10毫米应进行沉井封底，为了防止过沉刃脚下面砌片石。初沉阶段沉井很容易产生倾斜和位移，因此挖土不需过快，每步从中心向四周放射挖土。挖土过程必须保证统一指挥、统一速度、统一深度、统一方向。木板井盖该沉井下沉系数较大，初沉阶段井壁与土壤的摩擦系数很小，下沉速度较快，不需掏挖刃脚，挖土可分三个层次(详见沉井挖土方法示意图)；下沉过程中根据下沉的深度和速度随时调整挖土层次。挖土过程中随挖土深度逐节拆除大口井无砂管,为防止杂土和残管落入井内，每眼井按右图形式配置木板井盖，如右图，拆管时先将无砂管提起，将两片井盖盖在下一节管口上，再破除上一节管。 出土与外运：选用两台25吨吊车，每台吊车配置四个一立方米容积的吊斗，负责本区域的出土工作。吊车位置、区域划分、出土方向详见吊车布置示意图。出土分两处堆放，视土方的存储量分次调车外运。 纠偏：测量人员要随时观测靶盘，分析倾斜趋势并及时与总带班沟通，做到超前纠偏。纠偏时不能一侧超挖纠偏，应与相邻的两侧同时进行，一次纠偏不要过大，让沉井在下沉过程中缓慢校正。如下图所示。少挖超挖纠偏示意图1纠偏示意图2 终沉：当挖至距设计基底高程1.5米时停止各格中间部位大面积的挖土，进行墙底、梁底的掏挖。当沉井踏面沉至适当高程时集中人力分段对称挖刃脚槽和码放片石。片石顶面高程比设计基底高程高100mm，作为预沉量。从此时开始至封底混凝土浇筑，测量人员每天要对沉井进行高程监测。如果沉井到达底部时发生无法下沉现象，采用触变泥浆减小摩阻力或在上部加载的方法，将沉井下沉到预定高程。12. 沉井封底沉井下沉到位后进行8小时的连续观测，如下沉量小于10mm，可进行封底。沉井下沉至设计标高止沉后，应先清除浮泥等杂物，超挖的土方必须用碎石夹砂填实，不得用土填，井内不得有积水。必须确保井点的正常工作，不允许有停泵发生，同时加强对水位观察井的观察，必须保证中底干燥无渗涌水现象。封底采用干封底，封底时井底设置集水井，用水泵将井底板以下水排出井外，铺碎石用为倒滤层，然后浇素混凝土层。垫层混凝土达到一定强度后，施工钢筋混凝土底板，在施工钢筋混凝土底板前，必须将底板和井壁接触处部位凿毛和清洗，避免封底后渗漏，底板浇筑前必须对施工用预埋件进行检查，确保位置正确，混凝土浇完毕后，集水井必须配专人抽水，必须连续动运转。混凝土浇筑采用泵送，导管或串筒送料，钢筋及混凝土浇捣要求基本同沉井结构制作。由于封底面积较大，不能同时一次封底所以沉井封底分二批进行，施工顺序是沿井壁四周向中央进行，每一仓底板必须一次浇捣完成，并应有专人负责及时进行收水抹面和湿治养护工作，以免产生表面收缩裂缝。第一批封底混凝土浇捣后4天后才可开始第二批封底格仓的挖土封底施工。因为下沉系数计算自重较大底板一次浇捣可能沉井产生下降，所以底板分二次浇捣。先将新老混凝土的接触面冲刷干净，将沉井整个底部修成锅底形，底部深0.5米。由刃脚向中心挖放射形排水沟，以碎石作滤水暗沟，暗沟尺寸400*400。中部设钢法兰集水井和暗沟联通，使井底水汇集到井中，用潜水泵排水，集水井设置在前池二次混凝土处和出水池下部。封底时先铺一层碎石，然后浇筑混凝土垫层。刃脚处应填实，保证沉井稳定。浇筑底板在沉井整个面积上分格进行，养护期间要不间断抽水，待混凝土达到70强度后，停止抽水。先用快硬性混凝土捣实，然后上法兰，再浇筑混凝土。300300600800封底法兰示意图当沉井第三次下沉时，如果地下水位很高，承压水水压力很大，导致井内大口井降水无法满足排水下沉方法要求时，立即组织相关人力和设备，改为不排水下沉方法，封底工艺同时改为水下封底，封底混凝土的浇注采用导管灌注法，以保证施工质量和进度。13. 内部结构施工内部结构应在沉井到位封底完毕，底板混凝土能承受施工荷载后方可进行。施工前应对井内所有予埋插铁先行除锈，在新老混凝土接合面处必须凿毛、冲洗，并露出石子。内部结构制作应先浇平台后浇其它结构，其他结构由下至上浇捣。平台施工，全部采用满堂脚手架，满堂脚手需经计算，由于平台较高，为此根据计算采用每平方米间隔内为8根48钢管作顶撑，并将每二根拼合在一起，在底板上需支撑在凹口向上放的A20条形槽钢上，以使应力分散，不使底板受钢管剪力而受损，满堂脚手需在中间每隔4米加横档组成框架状支撑连体，并每隔2米以30斜撑加固联结，形成整体性的满堂组合脚手，钢管相接，需按规范进行错接铰紧，确保脚手的固定。若脚手钢管进行接长，则需二根顶接，并在二侧加二根护杆同时绑扎牢固，防止产生脱落。支撑顶板的模板采用加强型大型九夹板，以保证质量。在平台完成后再进行内部其它混凝土施工，如底槽、泵基、扶梯等，若能和平台同时施工者，需同时施工。四、 安全保证措施（1）严格执行国家颁布的有关安全生产制度和安全技术操作规程。认真进行安全技术教育和安全技术交底。施工过程中，对安全防范的关键部位进行重点检查，及时排除不安全因素和事故隐患。（2）做好地质详勘工作，查清沉井范围内的地质、水位情况，对存在的不良地质条件采取针对性的技术措施，防止沉井在下沉过程中发生不正常情况，以确保施工的安全。（3）落实沉井垫架拆除和土方开挖的安全防护措施，控制均匀挖土和刃脚处破土速度，防止沉井发生突然下沉和严重倾斜而导致人身伤亡事故。（4）做好沉井期间的排水与降水工作，并设置可靠电源，以保证沉井挖土过程中不出现大量涌水、涌泥或流砂现象，避免造成淹井事故。（5）沉井口周围须设置安全防护栏杆，并有防止坠物的措施。井下作业应戴安全帽，穿胶鞋。下井应设安全爬梯，并应有可靠的应急措施。（6）认真遵守用电安全操作规程，防止超负荷作业。电动工具、潜水泵等应装设漏电保护器。夜班作业时，沉井内外应有足够的照明。井内应采用36V低压电。（7）输电线路应架设在安全地点，并有可靠的绝缘装置。井下作业人员应具有良好的安全防范意识，因为水有导电性，电流有可能通过水柱传导至人体而造成触电事故。（8）沉井内的作业人员应先经过医生的体格检查，凡患有心脏病、肺结核等疾病者均不得下井施工。