旋流沉淀池及泵房和冲渣沟安全专项方案.doc

炼钢总厂板坯清理工程 旋流沉淀池及泵房 安全专项方案
目录
一、编制依据 3
1.1编制依据 3
1.2编制原则 3
二、工程概况 4
2.1工程简介 4
2.2工程地质条件 7
2.3施工方案选择 7
三、施工部署 7
3.1施工进度计划 7
3.2施工流程 8
四、施工准备 8
4.1 技术准备 8
4.2 劳动力准备 10
4.3 材料准备 11
4.4 机械设备准备 11
4.5 施工现场准备 12
五、旋流沉淀池及泵房沉井施工 13
5.1场地平整 13
5.2测量放线 13
5.3原有建筑物加固 14
5.4基坑开挖 17
5.5沉井施工 19
六、冲渣沟施工 47
6.1冲渣沟明挖施工 48
6.2浅埋暗挖施工 51
七、注意事项 72
7.1沉井施工注意事项 72
7.2冲渣沟施工注意事项 73
八、质量保证措施 73
8.1工程质量方针、目标及承诺 73
8.2质量保证措施 74
九、安全及文明施工保证措施 76
9.1安全生产责任制度 76
9.2施工安全措施 76
9.3基坑防护措施 76
十、施工应急预案 77
10.1组织体系及职责 77
10.2应急救援联系方式 78
10.3应急救援程序及主要方法 79
10.4急救方法 81
9.7应急与响应 85
10.6应急响应记录 85
10.7纠正和完善 85
一、编制依据
1.1编制依据
1、中冶南方设计院设计的武钢旋流池及泵房、冲渣沟工程；
2、武汉浅层岩土有限公司编制的岩土工程勘察报告；
3、武钢建工集团相关质量、安全、文明施工等管理文件；
4、国家及武汉市现行有关法律、法规；
5、有关工程的施工质量验收规范:
《危险性较大分部分项工程管理办法》 建质[2009]87号文
《钢筋焊接及验收规范》 JGJ18-2003
《建筑桩基技术规范》 JGJ94-2008
《建筑机械使用安全技术规范》 JGJ33-2001
《施工现场临时用电安全技术规范》 JGJ46-2005
《建筑施工安全检查标准》 JGJ59-2011
《建筑施工手册 》（ 缩印本，第四版 ）
《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204-2002
《混凝土结构设计规范》 GB50010-2002
《建筑地基基础设计规范》 GB50007-2002
《建筑基坑工程技术规程》 JGJ120-2012
《建筑深基坑工程施工安全技术规范》 JGJ311-2013
《建筑基坑工程监测技术规程》 GB50497-2009
《基坑工程设计规范》 DBJ08-61-97
《岩土锚杆(索)技术规程》 CECS 22：2005
《工程测量规范》 GB50026—2007
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 JGJ130-2011
1.2编制原则
针对本工程的特殊性，为确保“高起点、高标准、高速度”地完成工程任务并把它建成一流质量的精品工程，按照如下原则编制：
1、自始至终对施工现场坚持实施全员、全方位、全过程严密监控，动静结合、科学管理的原则；
2、强化精品意识，以精益求精、不断创新的企业精神为指导，为业主交付满意产品；
3、坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性、安全可靠性与实事求是的原则。
二、工程概况
2.1工程简介
整体构筑物包括旋流沉淀池，泵房、铁皮坑和冲渣沟。由于铁皮坑结构埋深较浅，本方案只讨论旋流沉淀池及泵房和冲渣沟。
旋流沉淀池及泵房位于武钢厂内新钢北路南侧，1580板坯库北侧，距离新钢北路约4.7m，距离1580板坯库约6m。旋流沉淀池外径为14.40m，内径12m，圆筒体结构，结构埋深26.5m，筒壁为1.2m厚，底板厚度为1.5m，上大下小；泵房为一矩形12.4×5.1m筒体，结构埋深23m，筒壁为1.2m厚，底板厚度为1.5m；筒内结构由上层顶板（±0.000m标高）、中部一层泵站平台（-14.500m标高）组成。混凝土采用C30，抗渗等级为S8，钢筋为HRB400，底板采用锚杆锚入石灰岩中风化层，起抗浮作用。
冲渣沟位于武钢厂内新钢北路南侧，其冲渣沟尾部与旋流沉淀池连接，首部与清理机设备基础连接。冲渣沟为矩形混凝土结构，自尾部至首部，结构底部标高呈渐变式递增，结构沟底-20.5m～-4.5m，冲渣沟高度为9m～4m，宽度为4m～2.8m，筒壁为1m～0.6m厚。整个冲渣沟约2/3位于厂房内部，其进入厂房部位距离厂房柱间距约为4.5m，结构底部标高为12.5m。
新钢北路下部敷设有四根管道，分别为D273×8浓盐水管（螺旋焊管），D820×10生产净化水管（螺旋焊管），D820×10回用水管（螺旋焊管），DN400生活水管（PE管），管道底部埋深为3.5m。1580板坯库1-A、1-B、1-D柱底部为桩基，桩基埋深不小于10m，且进入持力层不小于2.5m，1-C柱为独立基础，基础埋深为5m。
施工现场平面图如下：

86

2.2工程地质条件
根据设计施工图纸和地质勘察报告所提供的工程地质资料，自然地坪绝对标高为32.8mm，为相对0.000m。场地主要地层有：
①2松散杂填土（Qml）层：厚度约为7.1m，杂色，松散，主要由矿渣及碎石等杂物组成，夹少量粘性土。
③1粉质粘土Q3al层：厚度约为2.4m。黄褐色，灰褐色，饱和，可塑，含少量铁锰氧化物及灰白色条纹。
③2粉质粘土Q3al层：厚度约为13.3m。褐灰色，硬塑，以粘性土为主。
石灰岩中风化层：揭露最大厚度10.1m。
勘察场地环境类型属II类，该场地地下水主要为地表水，对砼、砼中的钢筋有弱腐蚀性。
2.3施工方案选择
根据施工现场环境特点和地质勘察报告，旋流沉淀池及泵房、冲渣沟厂房外部分均不能采用放坡开挖施工。为满足合同中施工质量、安全及进度要求，保证新钢北路及1580板坯库在施工时不被破坏。拟定旋流沉淀池及泵房采用沉井法施工，采用排水下沉和干封底的工艺技术；冲渣沟厂房外部分采用浅埋暗挖法施工，冲渣沟厂房内部分采用明挖放坡施工。
三、施工部署
3.1施工进度计划
由于旋流沉淀池及泵房沉井法施工对周边土体影响较大，因此，旋流沉淀池及泵房与冲渣沟尾部不能同时施工。根据合同工期要求，旋流沉淀池及泵房、冲渣沟施工工期为2014年5月16日至2014年10月16日，共计150天，其中旋流沉淀池及泵房沉井法施工工期为125天。在此期间冲渣沟主要施工厂房内部部分（约冲渣沟结构的2/3）结构，待旋流沉淀池及泵房沉井施工完成后，再施工冲渣沟尾部（厂房外部第三段），共计25天。具体开工日期以现场实际开工日期为准。若遇天气等不利因素影响，工期相应向后顺延。
施工进度计划表见附图
3.2施工流程
旋流沉淀池及泵房沉井施工程序：施工准备→测量放线→1580板坯库及新钢北路加固支护→开挖基坑→第一节沉井制作→基坑回填→第二节沉井制作→第二节沉井下沉（挖土下沉）→以上各节沉井制作及下沉→测量控制及纠偏→沉井下沉结束后封底→浇筑底板混凝土→施工内隔墙、梁、板、顶板及辅助设施。
冲渣沟施工的工艺流程：施工准备→测量放线→清理机设备基础内冲渣沟施工→冲渣沟第一段土方开挖→冲渣沟第一段施工→冲渣沟第二段开挖，第一段回填→冲渣沟第二段施工→待旋流沉淀池沉井完成后，冲渣沟第三段工作井开挖→冲渣沟第三段浅埋暗挖→冲渣沟第三段施工→冲渣沟内部管线施工。（冲渣沟分段见施工总平面图）
四、施工准备
4.1 技术准备
4.1.1图纸会审
图纸等设计文件是施工的主要依据，施工前认真组织图纸会审及设计交底工作，做好设计交底及图纸会审记录。在图纸会审前，组织项目部技术人员进行详细的图纸审查工作，审查时主要从以下几个方面入手：
对照图纸目录，清点施工图纸的张数及引用标准图的图号及册数；
施工图纸是否完整、正确，尺寸标注是否清楚、准确；
地质勘查报告是否详细准确；
图纸自审后，形成图纸自审记录，并将图纸自审及图纸会审记录中的问题在图纸会审中请相关专业人答疑，形成图纸会审记录，最后作为正式文件列入工程技术档案。
4.1.2施工组织设计深化
在图纸会审、设计交底的基础上做好施工组织设计的深化设计，编制特殊工序工程的施工作业方案，交由相关部门、施工参与各方审核和批准后实施，施工方案需要通过技术交底的方式落实到施工的作业长和作业队伍及班组，以确保施工组织设计中的各项施工组织措施、管理措施、技术措施等在工程中的顺利实施。其主要应包括：
1）经过与其它专业施工协调的工程进度计划；
2）各分项工程施工方法或工艺；
3）拟用的机具一览表；
4）施工现场组织平面图；
5）质量、安全、文明施工、成品保护及现场保卫等措施。
4.1.3技术交底
为了确保本工程的优质、高速、安全、低耗，应先分级做好技术交底工作，确保参与施工的施工技术人员和操作人员明确工程任务的特点、技术要求、施工工艺及在施工中应注意的一些问题，做到心中有数，使工程项目能有组织、有计划地进行。
技术交底完前，交底人应做好充分准备，将交底内容记录在技术交底卡上，在交底完后，将技术交底卡作为工程资料归施工工程竣工档案中。
交底的内容如下：
施工组织设计及特殊工程施工作业方案交底，对项目的工程特点、施工部署、各分部分项工程的施工工艺要求及施工进度等进行详细交底；
设计变更及图纸会审中对原施工图纸的变更情况；
本工程应注意的安全、文明施工及周围环境情况；
技术交底按二级进行，具体如下：
项目部技术负责人向施工员、质检员、安全员以及班组长进行图纸、施工工艺、施工方法、施工进度安排、技术措施、材料验收及资料整理等方面的交底；
施工员向班组施工人员就工程的质量要求、操作要点、安全技术措施、工种之间配合和施工进度安排进行交底。
4.2 劳动力准备
根据本工程实际情况，我们选派优秀的职工进行施工作业，施工前认真进行有关安全知识教育，认真组织技术交底。特殊工种均需持证上岗，按时进场后迅速进入工作状态。旋流沉淀池及泵房与冲渣沟分别选用了不同的施工方法，所需专业队伍及人数不同，因此，其主要劳动力配置分别如下：
旋流沉淀池及泵房劳动力配备表

序号
工种
人数
备注
1
司机
7

2
起重工
2

3
木工
15

4
钢筋工
10

5
混凝土工
10

6
电工
2

7
焊工
6

8
普工
10

9
安全员
1

10
测量工
2

冲渣沟劳动力配备表
序号
工种名称
数量（人）
备注
1
泥工
10

2
木工
10

3
掘进工
20

4
焊工
10

5
电工
4

6
钳工
2

7
普工
10

8
架工
2

9
管工
4

10
安全员
1

11
测量员
2

4.3 材料准备
1、根据施工预算的材料分析和施工进度计划要求，编制钢材、混凝土需用量计划；本工程预埋铁件及小型工艺钢构件量多面广、构造较复杂，应及早提出加工计划，并列表反映出规格、数量、施工部位、供货到场时间等信息，以便施工时按表查对。
2、基坑开挖时，应提前落实土方外运方案，使基坑挖出的土方能及时按计划外运，以减小现场堆土量，从而避免堆土对基坑的不利影响。
3、旋流沉淀池及泵房与冲渣沟结构施工阶段，参与单位多，管理方式各不相同，施工前应就施工期间的管理运作方式作出明确的规定，将责任落实到人，以便施工期间整个施工管理运转高效顺畅。
4.4 机械设备准备
根据施工内容及施工工期的不同要求，在旋流沉淀池及泵房和冲渣沟施工时分别拟投入不同设备和机具。具体投入的机器具分别如下：
旋流沉淀池及泵房拟投入的机具设备明细表

序号
设备名称
数量
规格型号
主要工作性能指标
1
反铲
2

1.6m3、0.8m3
2
履带吊车
2

50t
3
对焊机
1
UN-150
150KVA
4
电焊机
12
BS1-330
21KVA
5
钢筋成型机
4
GJ-40
40mm
6
钢筋切断机
2
GJ-40
40mm
7
空压机
6
VV-6/7
6m3/0.7Mpa
8
自卸车
10
T815
15t
9
插入式振动器
12

50mm
10
潜水泵
5
WQX20-35-5.5
35m
11
钻机
2
CZ-22B

12
混凝土泵车
2
HTB60

13
风镐
8

0.6m3
14
推土机
1

冲渣沟拟投入的机具设备明细表
序号
设备名称
规格
单位
数量
备注
1
切割机

台
4

2
电焊机

台
6

3
电锤钻

台
3

4
气泵

台
2
喷涂用
5
氧割工具

套
6

6
双液调速注浆泵
ZTG-120/105
台
2

7
注浆泵
UBH-3
台
2

8
输浆胶管
φ25

9
闸 阀
Q11SA-16Dg-25

10
压力表
0-3mpa

11
储浆桶
自 制

12
配浆桶
自 制

13
孔口封闭器
自 制

4.5 施工现场准备
1、对施工现场进行场地平整，确定施工现场临时出渣线路和场内物资运输线路。出渣线路根据不同的开挖部位布置，以出渣方便为原则。
2、与产权单位协调联系，确认水、电、风等动力供应。施工临时用水应满足施工要求。在沉井和冲渣沟内施工时，照明用电不得高于36V安全电压。要确保沉井施工和浅埋暗挖施工时，沉井和冲渣沟内空气通畅，供风容量为20m³/min,
3、在施工场地进行补勘钻探，钻孔设在旋流沉淀池及泵房井外和冲渣沟两侧，距侧壁距离宜大于2m，以提供土层变化，地下障碍物等情况，对各土层要提供详细的物理力学指标，为制定施工措施提供技术依据。
4、施工现场应有满足施工要求的仓库和加工场
五、旋流沉淀池及泵房沉井施工
5.1场地平整
由于采用沉井法施工对场地平整度要求较高，所以在施工前，对周边场地进行平整，以达到以下目的：
1、通过场地的平整，使场地的自然标髙迖到设计要求的高度，本工程要求场地标高为±0.000m。
2、在平整场地的过程中，建立必要的、能够满足施工要求的供水、排水、供电、道路以及临时建筑等基础设施，从而使施工中所要求的必要条件得到充分的满足。
3、为施工拉森钢板桩等机械提供施工场地。
施工现场的实践证明，施工场地的平整绝不是简单平整一下而已，在这个过程中有大量的基础工作需要一一落实，结合场地平整将场地内的基础设施落实的越细致，越有利于即将开始的正式工程的顺利施工。
5.2测量放线
5.2.1施工测量
1、测量工程师根据设计研究院提供的工程测量成果，及时组织测量人员，利用全站仪等测量仪器对所提供的成果进行复核，并将复核结果报送业主和监理工程师审核，业主和监理工程师批准后根据所测成果布置现场施工测量控制网，并用混凝土浇筑施工场地内永久性测量控制标桩。定期对标桩进行复核，确保测量的准确性。
2、加强对测量控制网标桩的保护，严禁在标桩周围进行振动性作业，并对标桩与施工现场进行适当隔离，避免碰撞引起标桩的损坏，所有标桩均设醒目标志。
3、每道工序施工前项目经理部单位工程负责人提写测量通知单，并由测量工程师组织测量人员根据现场测量标桩进行施工轴线测设，并将测量成果报现场监理复核后方能进入工程实体施工。
4、工序施工完毕，在形成隐蔽前由施工作业队提出测量通知单位，测量工程师审核后组织测量人员进行复测，并将测量成果上报现场监理复核后方可进入下道工序。
5、现场所用所有测量仪器均要在检定合格有效期内，并有明显的检定合格标识，项目经理部技术质量部保存检定合格证的复印件，原件由公司技术科统一管理。
5.2.2施工误差控制
1、测量必须使用经检测合格的经纬仪、水准仪、钢尺等。应将仪器按规定进行严格的检验，防止因仪器本身误差造成测量误差。
2、每次投测时，应将仪器安置牢固，保证仪器操作整平的精度，投测时应采用正倒镜的投测方法。
3、投测时间应选在无风、阴天、避免烈日和雨天，减少自然条件对投测精度的影响。
4、测量上作从始至终由固定的专职测量员担任，重要的轴线定位、测量应由总工程师会同专业工长进行检查、复核，应对轴线、垂直度、标高等进行检查，如有差错应及时校正。
5.3原有建筑物加固
沉井下沉过程中，主要由于井内、外土面有高差，刃脚下土体承受井外土柱自重压力及下沉时井体带动土体的影响，使井外的土体沿刃脚底部不断被挤入井内；沉井外四周土体会出现下陷现象，如下图所示。
破坏棱体范围可用公式估算： L=Htg(45°-φ/2)
由武汉浅层工程技术有限公司提供的地质勘察报告可知，土的综合内摩擦角为φ=15°，由此可计算出破坏棱体范围L=17.65m。
由于，逆流沉淀池及泵房外边缘距离新钢北路约为4.75m，距离1580板坯库约为6m（见施工现场总平面图），因此，土体破坏棱体范围内存在建、构筑物时应加以保护。
在沉井下沉过程中，沉井四周土体主要为被动土压力作用，因此，其破坏棱体对周边构筑物的破坏相对较小，因此，在施工前，主要针对新钢北路及1580板坯库1-C、1-D基础进行支护。
根据武钢工程指挥部和监理单位要求，支护措施需要具有相应资质的设计单位出具设计方案才能施工。旋流沉淀池及泵房支护拟定采用拉森钢板桩支护，其支护见武汉浅层工程技术有限公司提供的设计施工图。
5.3.1钢板桩施工流程
钢板桩的打设虽然在基坑开挖前已完成，钢板桩支护结构需要等旋流沉淀池及泵房施工完成后，在许可的条件下将板桩拔除才算完全结束。因此，对于钢板桩的施工应考虑打设、挖土、地下结构施工、回填、板桩的拔除。施工流程为：钢板桩位置的定位放线→设沉桩导向槽→施打钢板桩→沉井施工→拔除钢板桩→砂土回填
5.3.2钢板桩的检验、吊装、堆放
拉森桩支护平面布置、入土深度、选型等见设计施工图，拉森钢板桩采用履带式液压挖土机施打，本方案只介绍拉森桩支护施工工艺。
1、钢板桩的检验
对钢板桩，一般有材质检验和外观检验，以便对不合要求的钢板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。
2、钢板桩吊运
装卸钢板桩宜采用两点吊。吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜过多，并应注意保护锁口免受损伤。吊运方式有成捆起吊和单根起吊。成捆起吊通常采用钢索捆扎，而单根吊运常用专用的吊具。
3、钢板桩堆放
钢板桩堆放的地点，要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上，并便于运往打桩施工现场。堆放时应注意：
①堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便；
②钢板桩要按型号、规格、长度分别堆放，并在堆放处设置标牌说明；
③钢板桩应分层堆放，每层堆放数量一般不超过5根，各层间要垫枕木，垫木间距一般为3-4米，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2米。
5.3.3施打钢板桩
(1) 打桩导向架的设置。为保证钢板桩沉桩的垂直度及施打板墙墙面的平整度，在钢板桩打入时应设置打桩导向架。
(2) 钢板桩采用单桩打入法以一块或两块钢板为一组，从一角开始逐块插打，直至工程结束，这种打入方法施工简便，可不停顿地打，桩机行走路线短，速度快。但单块打入易向一边倾斜，误差积累不易纠正，墙面平直度难控制。
① 先用吊车将钢板桩吊至插点处进行插桩，插桩时锁口要对准，每插入一块即套上桩帽，轻轻加以锤击；
② 在打桩过程中，为保证钢板桩的垂直度，用两台经纬仪在两个方向加以控制；
③ 为防止锁口中心线平面位移，可在打桩进行方向的钢板桩锁口处设卡板，阻止板桩位移。同时在围檩上预先算出每块板桩的位置，以便随时检查校正；
④ 开始打设的一、二块钢板桩的位置和方向应确保精度，以便起到样板导向作用，故每打入1m应测量一次，打至预定深度后应立即用钢筋或钢板与围檩支架焊接固定。
在本工程中，拉森钢板桩只起到防止土体开裂作用，所以对桩的垂直度和平整度要求不高，且施工现场杂填土含有大量砖渣和混凝土块，施工时，可适当放松其垂直度和平整度的控制。无法在设计位置施打时，可适当调整其平面位置。
5.3.4拔桩
当旋流沉淀池及泵房沉井施工完成后，拔除钢板桩。拔桩要点：
(1) 拢桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的阻力，然后边振边拢。对较难拔出的板桩可先用柴油锤将桩振打下100～300mm，再与振动锤交替振打、振拔。为及时回填拔桩后的土孔，在把板桩拔至此基础底板略高时（如500mm）暂停引拔，用振动锤振动几分钟，尽量让土孔填实一部分；
(2) 起重机应随振动锤的起动而逐渐加荷，起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限；
(3) 供振动锤使用的电源应为振动锤本身电动机额定机功率的1.2～2.0倍；
(4) 对引拔阻力较大的钢板桩，采用间歇振动的方法，每次振动15min，振动锤连续工作不超过1.5h。
(5)钢板桩拔除后留下的土孔应及时回填处理，特别是周围有建筑物、构筑物或地下管线的场合，尤其应注意及时回填，否则往往会引起周围土体位移及沉降，并由此造成临近建筑物等的破坏。
5.4基坑开挖
待钢板桩支护完成后，对旋流沉淀池及泵房基坑进行开挖，开挖深度为5m。
根据现场施工条件特点，基坑开挖采用放坡开挖，放坡系数为1:0.9，由于西侧较为开阔，可以作为土方外运时的进出通道。
根据地质勘察报告，标高-7.1m以上为杂填土。因此，需对杂填土放坡系数进行验算，由地质勘察报告可知，基坑土层为杂填土，土的容重为18.5KN/m³，抗剪强度指标为c=8KPa, φ=12°。
土的滑动体稳定性计算公式：

根据以上公式我们可以确定最危险滑动面的倾角为α=45°，最小稳定系数K≈0.7，满足要求。
5.5沉井施工
沉井高度为23.5m，为加快施工进度，同时便于沉井下沉时垂直度的控制，沉井将于标高-5.000m制作下沉。沉井分五次制作，四次下沉，第一节沉井高度为5m，第二节为4m，第三节为5m，第四节为5m，第五节为4m。待第二节混凝土强度达到设计强度的75%开始第一次下沉，以后每制作一节，下沉一节。
旋流沉淀池刃脚的结构型式见下图所示：

5.5.1铺设砂垫层和素混凝土垫层
由于本工程场地标高-7.1m以上主要为杂填土，地基较为松软，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。由于在刃脚下，铺设枕木难以保证其平整度，且在井筒下沉时抽取困难，所以本工程采用砂垫层和素混凝土垫层，即在刃脚下先铺设砂垫层，然后再浇筑一层素混凝土垫层，表面压实抹光。素混凝土垫层和砂垫层的宽度、厚度、承载力均要进行计算。
1、素混凝土垫层宽度和厚度确定
沉井壁厚1.2m，考虑模板的需要，混凝土垫的宽度采用1.5m；根据施工经验混凝土垫的厚度采用0.14m，标号为C20。

2、素混凝土抗压强度验算
以下计算按每延长米进行验算，计算高度为9m。
在模板施工中，刃脚斜面用锲木进行支撑，刃脚踏面和坡面总宽1.2m，
井身自重：N1= 9×1.2×25＝270KN；
模板自重：N2=9×0.5×2＝9KN；其中，模板自重按0.5KN/m2取值
活荷载：N3=2×1.5＝3KN；其中，均布活荷载按2KN/m2取值
由荷载最不利组合公式可知，素混凝土垫层所承受的压力值：
N＝1.2×（N1+N2）＋1.4×N3＝339KN；
素混凝土抗压强度采用下式进行验算：
N≤φfccA’c,
式中: N—轴向压力设计值，即素混凝土垫上的荷载设计值（N）；
φ—素混凝土构件的稳定系数；（本工程取1）
fcc—素混凝土轴心抗压强度设计值（Mpa），（fc×0.8取用）
A’c—混凝土受压区的面积（mm2）；为安全考虑抗压由井身下混凝土垫1.2m宽度承压。
fc—混凝土轴心抗压强度设计值（Mpa）；取值为9.6MPa
φfccA’c,＝1×0.8×9.6×1000×1.2＝9216KN>N=339KN；满足要求。
3、素混凝土抗弯强度验算
以下计算按每延长米进行验算，计算高度为9m。验算时，素混凝土垫层按照均布荷载的倒T梁进行计算。
M＝qL‘2/2
式中：M—单位长度上由沉井自重、模板等产生的弯矩KN.m；
q—单位长度上由沉井自重、模板等在混凝土垫下部产生的均布反力KN/ m2；
L‘—混凝土垫悬臂最大长度（m），取值为0.15m
有上式可知：
q＝N÷1.5＝339÷1.5＝226KN/m2；
施工中，刃脚下采用木垫支撑刃脚模板，则混凝土垫的悬臂长为0.15m，
则：M＝ qL‘2/2＝226×0.15×0.15÷2＝2.54KN.m；
抗弯强度采用下式进行验算
M≤γfctW，
式中：
M—弯矩设计值，即由沉井单位长度自重和模板等引起的地基反力对素混凝土垫产生的最大弯矩；
γ—截面抵抗矩塑性影响系数，对矩形截面取1.55；
fct—素混凝土轴心抗拉强度设计值（Mpa），（ft×0.55取用）
W—抗弯截面系数。
ft—混凝土轴心抗拉强度设计值（Mpa），取值为1.10MPa
γfctW＝1.55×0.55×1.10×1000×1402÷6÷106＝
=3.06KN.m>M=2.54 KN.m；满足要求。
4、砂垫层承载力计算
砂垫承载力特征值的计算公式：
fa＝mbγb＋mdγmd＋mcck；
式中：fa—地基承载力特征值（Kpa）；
mb、md、mc—承载力系数，
b—基础底面宽度（m），对于砂土小于3m时按3m取值；
γ—基础底面以下土的重度KN/m3；由地质勘察报告可知为18.5 KN/m3
γm—基础底面以上土的加全平均重度KN/m3；
d—基础埋深（m）；
ck，φk—基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力（Kpa）、内摩擦角标准值。
本工程采用中粗砂，查表可知，砂垫层的相对密度取值为0.65，内摩擦角为φ＝36°，由汉森公式查表可知，mb＝4.2，md＝8.25，mc＝9.97
由此可知
fa=4.2×18.5×3+8.25×0×0+9.97×0=233.1KPa
由承载力验算公式可知：
R＞q
式中：R—砂垫层的允许承载力（Kpa），
q—素混凝土垫下的均布荷载KN/m2。
R=233.1 KPa >q=226 KPa；满足要求。
4、砂垫层厚度计算

要计算砂垫层厚度，必须先计算出下卧层地基极限承载力的折减值Pu和沉井下沉前单位长度重量G。
计算下卧层地基极限承载力的折减值Pu
计算公式：
Pu=f×K1×K2×K3
式中：
Pu——下卧层地基极限承载力的折减值
F——下卧层地基容许承载力，根据地质勘察报告，取值为90KPa
K1——容许承载力转换为极限承载力的系数，取值为3
K2——极限承载力的折减系数，取值为0.95
K3——沉井总自重超载系数的倒数，取值为0.85
计算可知：Pu=145.35 KPa；
砂垫层厚度计算公式：
H=G/2PUtgθ-B/2tgθ
式中：
H——砂垫层厚度
G——沉井下沉前单位长度重量，339KN/m
B——刃脚下垫层宽度，取值1.5m
Pu——下卧层地基极限承载力的折减值,145.35 KPa
θ——砂垫层的应力扩散角，取值为30°
计算可知：H=0.72m
同时，砂垫层要起缓冲作用，综合考虑，砂垫层厚度为0.9m。
5、砂垫层宽度计算
B＝L＋2×h×ctgα＝1.5＋2×1×0.73＝2.96 m；
且B≥b＋2L＝0.3＋2×1.5＝3.3m；
故取砂垫层的宽度为3.3m。
5.5.2刃脚施工
砂垫层及砼垫层施工完成后，即可进行沉井刃脚施工，刃脚踏面直接在素混凝土垫层上施工，斜面采用竹胶板和木模板施工。使地基均匀承受沉井重量，避免刃脚在混凝土浇筑过程中突然下沉而破坏，同时保证沉井位置不倾斜，便于下沉调整。
刃脚支设如下图所示：

沉井刚开始下沉时，刃脚已插入土内，刃脚下部承受到较大的正面及侧面阻力，而井壁外侧压力并不大，此时在刃脚根部将产生向外弯曲力矩。需对刃脚进行向外弯曲计算。
沉井下沉到最后阶段，刃脚踏面下的土被掏空，为刃脚向内弯曲的最不利情况。需对刃脚进行向内弯曲计算。
沉井圆形部分要算出刃脚圆环的环向拉力设计值。沉井矩形部分在拐角处使互相垂直的刃脚产生拉力，在构造上采取措施，设置水平筋，防止刃脚转角处开裂。需对刃脚水平分布筋进行计算和配筋。
以上三处计算均需具有相应设计资质的设计院出具设计施工图。我方将按照设计施工图施工。
5.5.3沉井模板
井壁模板采用竹胶板（或木模板），采用现场加工拼装。模板的横楞可采用φ25钢筋或钢架管，畏成与井筒相符合的圆弧形。内外模板用对拉螺栓加固。沉井模板次楞采用80×60木方，间距为300mm，主楞采用48×3钢管，合并根数为2根，间距为900mm，主楞水平布置，穿墙对拉螺栓间距为900×900，直径为M14，中间加焊止水片。竖楞间距、横楞间距、对拉螺栓直径及间距均需进过计算。

墙模板设计简图
1、沉井壁模板荷载标准值计算
按《施工手册》，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中的较小值:
F=0.22γtβ1β2V1/2
F=γH
其中 γ -- 混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；
t -- 新浇混凝土的初凝时间，取2.000h；
T -- 混凝土的入模温度，取20.000℃；
V -- 混凝土的浇筑速度，取1.000m/h；
H -- 模板计算高度，取5.000m；
β1-- 外加剂影响修正系数，取1.200；
β2-- 混凝土坍落度影响修正系数，取1.000。
分别计算得 12.672 kN/m2、120.000 kN/m2，取较小值12.672 kN/m2作为本工程计算荷载。
计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1=12.672kN/m2；
倾倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 2 kN/m2。
2、沉井壁模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。根据《建筑施工手册》，强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。 计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小,按支撑在次楞上的三跨连续梁计算。

面板计算简图
⑴抗弯强度验算
弯矩计算公式如下:M=0.1q1l2+0.117q2l2
其中， M--面板计算最大弯矩(N·mm)；
l--计算跨度(次楞间距): l =300.0mm；
新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×12.672×0.900×0.900=12.317kN/m；
倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×2.00×0.90×0.90=2.268kN/m；
其中0.90为按《施工手册》取的临时结构折减系数。
面板的最大弯矩：
M =0.1×12.317×300.02+0.117×2.268×300.02= 1.35×105N·mm；
按以下公式进行面板抗弯强度验算：σ = M/W< f
其中， σ --面板承受的应力(N/mm2)；
M --面板计算最大弯矩(N·mm)；
W --面板的截面抵抗矩 :
W = bh2/6 = 900×18.0×18.0/6=4.86×104 mm3；
f --面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2)； f=13.000N/mm2；
面板截面的最大应力计算值：σ = M/W = 1.35×105 / 4.86×104 = 2.8N/mm2；
面板截面的最大应力计算值 σ =2.8N/mm2 小于 面板截面的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2，满足要求！
⑵抗剪强度验算
计算公式如下：V=0.6q1l+0.617q2l
其中，V--面板计算最大剪力(N)；
l--计算跨度(次楞间距): l =300.0mm；
新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×12.672×0.900×0.900=12.317kN/m；
倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×2.00×0.90×0.90=2.268kN/m；
面板的最大剪力：V = 0.6×12.317×300.0 + 0.617×2.268×300.0 = 2636.9N；
截面抗剪强度必须满足：τ= 3V/(2bhn)≤fv
其中， τ--面板截面的最大受剪应力(N/mm2)；
V--面板计算最大剪力(N)：V = 2636.9N；
b--构件的截面宽度(mm)：b = 900mm ；
hn--面板厚度(mm)：hn = 18.0mm ；
fv--面板抗剪强度设计值(N/mm2)：fv = 1.500 N/mm2；
面板截面的最大受剪应力计算值: τ =3×2636.9/(2×900×18.0)=0.244N/mm2；
面板截面抗剪强度设计值: [fv]=1.500N/mm2；
面板截面的最大受剪应力计算值 τ=0.244N/mm2 小于 面板截面抗剪强度设计值 [τ]=1.5N/mm2，满足要求！
⑶挠度验算
根据《建筑施工手册》，刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。
挠度计算公式如下:ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
其中，q--作用在模板上的侧压力线荷载: q = 12.67×0.9 = 11.405N/mm；
l--计算跨度(次楞间距): l = 300mm；
E--面板的弹性模量: E = 6000N/mm2；
I--面板的截面惯性矩: I = 90×1.8×1.8×1.8/12=43.74cm4；
面板的最大允许挠度值:[ν] = 1.2mm；
面板的最大挠度计算值:
ν=0.677×11.4×3004/(100×6000×4.37×105) = 0.238 mm；
面板的最大