沉井施工方案整理版.doc

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沉井是在地面或地坑上, 先制作开口钢筋混凝土筒身, 达到一定强度后, 在井筒内分层挖土、 运土, 随着井内土面逐渐降低, 沉井筒身借其自重克服与土壁之间的摩阻力, 不断下沉而就位的一种深基或地下工程施工工艺。
沉井结构和沉井施工的特点是: 沉井结构截面尺寸和刚度大, 承载力高, 抗渗、 耐久性好, 内部空间可资利用, 可用于很大深度地下工程的施工, 深度可达50m; 施工不需复杂的机具设备, 在排水和不排水情况下均能施工; 可用于各种复杂地形、 地质和场地狭窄条件下施工, 对邻近建筑物、 构筑物影响较小; 当沉井尺寸较大, 在制作和下沉时, 均能使用机械化施工; 比大开挖施工, 可大大减少挖、 运、 回填土方量河加快施工速度, 降低施工费用。本工艺标准适用于工业与民用建筑的深坑、 地下室、 水泵房、 设备深基础、 桥墩、 码头等沉井工程。
一、 材料要求
1．水泥
用425号或525号普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥, 新鲜无结块。
2．砂
粗砂或中砂, 含泥量不大于5％。
3.石子
卵石或碎石, 粒径5～40mm, 含泥量不大于2％。
4、 大卵石或块石
质地坚硬, 无风化剥落和裂纹, 表面无泥污或水锈等污染。
5．外加剂
其品种及掺量, 应根据施工需要经过试验确定。
二、 主要机具设备
1．沉井制作机具设备包括模板、 钢筋加工常规机具设备、 混凝土搅拌机、 自卸汽车、 机动翻斗车、 手推车、 插入式振动器等。
2．沉井下沉机具设备包括15t履带式起重机、 QT6－15型塔式起重机, 出上吊斗等。
3．排水机具设备包括离心式水泵或潜水电泵。
三、 作业条件
1．在沉井施工地点进行了钻探, 了解该处地质( 包括土的力学指标、 休止角、 摩擦系数。地质构造、 分层情况等) 和地下水文情况以及地下埋设物、 障碍物情况, 绘制了地质剖面图。
2．已根据工程结构特点、 地质水文情况、 施工设备条件及技术的可能性, 编制了切实可行的施工方案或施工技术措施, 以指导施工。
3．场地已平整至要求标高, 按施工要求拆迁沉井周围土的破坏棱体范围内的地上障碍物, 如房屋、 电线杆、 树木及其它设施, 清除地面下3m以内的地下埋设物, 如上下水管道、 电缆线路及基础、 设备基础和人防设施等。
4．按施工总平面图布置, 修建临时设施, 修筑道路、 排水沟、 截水沟, 安装临时水、 电线路, 安设施工设备, 并试水、 试电、 试运转。
5、 按设计总图和沉井平面布置要求, 已设置测量控制网和水准基点, 进行定位放线, 定出沉井中心轴线和基坑轮廓线, 作为沉井制作和下沉定位的依据。在原有建筑物附近下沉的沉井, 应在原建筑物上设置沉降观测点, 定期进行沉降观测。6．已进行技术交底, 使施工人员了解并熟悉工程结构、 地质和水文情况, 了解沉井制作和下沉施工技术要点、 安全措施、 质量要求及可能遇到的各种问题和处理方法。
四、 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．沉井刃脚及简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％, 始可浇筑第二节。
5．浇筑的简身混凝土应密实, 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、 卵石或砾砂填实。
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。
( 五) 上部建筑结构施工
同常规方法( 略) 。
五、 质量标准
( 一) 保证项目
1．沉井工程中的模板、 钢筋、 混凝土等均应符合施工规范的规定。
2．混凝土抗压强度和抗渗等级及下沉前混凝土的强度等级, 必须符合设计要求和施工规范的规定。
3．沉井外壁应平滑。
4．沉井封底必须符合设计要求和施工规范的规定。
( 二) 允许偏差项目
沉井制作和下沉后的允许偏差及检验方法见表3－36。
                   沉井的允许偏差及检验方法            表3－36
项次 项目 允许偏差 检验方法
1 制作质量 平面尺寸 长度、 宽度 ±L/200, 且不大于100 尺量检查
   曲线部分半径 ±R/200, 且不大于50 拉线和尺量检查
   对角线差 B/100 尺量检查
  井壁厚度 ±15 尺量检查

2 下沉后质量 刃脚平均标高 ±100 用水准仪
  底面中心位置偏移 H＞10m ≤H/100 吊线和尺量检查或用经纬仪检查
   H≤10m 100 
  刃脚底面高差 L＞10m L/100,且不大于300 用水准仪检查
注: 1．L为长度或宽度; R为半径; b为对角线长; H为下沉总深度; L为最高与最低两角间距离;
2．检查数量: 沉井的制作质量按浇筑段( 节) 内外各抽查1～5处; 下沉后的质量按每座沉井检查。
六、 成品保护  
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。
2．深井垫架拆除、 下沉系数、 封底厚度和封底后的抗浮稳定性, 均应经过施工计算, 满足设计要求, 避免使沉井出现裂缝、 不能下沉或上浮。
七、 安全措施
1．沉井施工前, 应查清沉井部位的地质水文及地下障碍物情况, 摸清对邻近建筑物、 地下管道等设施的影响情况, 并采取有效措施, 防止施工中出现问题, 影响正常、 安全施工。
2．严格遵循沉井垫架拆除和土方开挖程序, 控制均匀挖土速度, 防止发生突然性下沉。严重倾斜现象, 导致人身事故。
3．作好沉井下沉中的降排水工作, 并设备用电源, 以保证沉井挖土过程中不出现大量涌水、 涌泥或流砂现象, 以避免造成淹井事故。
4．沉井上部应设安全平台, 周围设栏杆, 井内上下层立体交叉作业, 设安全网、 安全挡板; 避开出土的垂直下方作业; 井下作业应戴安全帽、 穿胶皮鞋。
5．沉井内土方吊运, 应由专人操作和专人指挥, 统一信号, 预防发生碰撞或脱钩; 起重机吊运土方和材料靠近沉井边坡行驶时, 应加强对地基稳定性的检查, 防止发生塌陷、 倾翻事故。
6．沉井挖土应分层、 分段、 对称、 均匀地进行, 达到破土下沉时, 操作人员要离开刃脚一定距离, 防止突然性下沉而造成事故。
7．加强机械设备维护、 检查、 保养; 机电设备由专人操作, 认真遵守用电安全操作规程, 防止超负荷作业, 并设漏电保护器; 夜间作业, 沉井内外应有足够的照明, 沉井内应采用36V安全电压。
八、 施工注意事项
1．沉井壁中如预留孔洞, 为防止下沉时泥土和地下水大量涌入井内, 影响施工操作, 或因每边重量不等重心偏移, 使沉井产生倾斜, 在下沉前应进行填塞封闭处理, 使之下沉均匀。
2．沉井下沉位置的正确与否, 其每一、 二节占70％, 开始5mm以内, 要特别注意保持平面位置与垂直度正确, 以免继续下沉不易调整。
3．沉井下沉被搁置或悬挂, 下沉极慢或不下沉时, 可采取继续浇灌混凝土增加重量或在井顶加载; 或挖除刃脚下的土, 或在井内继续进行第二层碗形破土; 或在井外壁装射水管冲刷井周围上, 减少摩阻力; 或在井壁与土间灌入触变泥浆或黄土, 降低摩擦力; 或清除障碍物; 采取控制流砂。管涌等措施。
4．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, 或将井筒外的土夯实, 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; 或减少每一节筒身高度, 减轻沉井重量。
5．沉井下沉最易发生倾斜或位移。施工中应加强下沉过程中的观测和资料分析, 发现倾斜和位移应及时纠正。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; 或在刃脚较低的一侧适当回填砂石或石块, 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, 增加倾斜面的摩阻力等措施。当沉井轴线与设计轴线不重合, 而产生一定位移的现象时, 因位移大多由于倾斜引起的, 控制沉井不再向偏移方向倾斜, 并有意使沉井向偏位的相反方向倾斜, 几次倾斜纠正后, 即可恢复到正确位置。

塘河大桥沉井施工方案设计

　　1 工程概况
　　塘河穿过新( 沂) 长( 兴) 铁路, 位于江苏省锡山市、 江阴市分界处, 属于七级航道。主河道宽26米, 设计水位H=3.59m, 实测水位H=1.40m, 水深6.1m, 水位涨落高度0.7m, 水流速度3m/S。航道管理部门要求施工期间保持航道通畅。
　　塘河大桥中心里程DK29+237, 水中2＃墩偏近河岸, 墩身高度9m, 圆墩直径2.1m, 承台尺寸6×6×2m( 长×宽×高) , 承台底设计高程H＝－6.10m, 土质为洪积性砂粘土, 软塑, 承载力σ=120Kpa, 5根Ф1m钻孔灌注桩基础, 桩长29m。在对钢筋砼沉井方案进行了详细的技术经济比较后, 按照安全可靠、 经济合理、 便于施工、 保护环境的原则, 优选了正方形钢筋砼沉井施工方案。为减短工期, 便于拆除回收利用, 沉井下部3m, ( 承台上下各0.5m高度) , 受力较大采用250＃钢筋砼材料, 上部6m采用双层大块旧钢模拼成, 钢管排架支撑。
　　2 组合钢筋砼沉井施工方案设计
　　2.1 木桩编织袋围堰
　　木桩编织袋围堰起筑岛挡土少占航道作用, 在施工期间应保持稳定, 内坡角距沉井外壁3.5m, 水深处加宽至4.8m, 高出水面1m。设双排直径16cm以上木桩加固, 桩距0.5m, 堰内填土高出水面1m, 经检算沉井下沉时围堰满足稳定要求。
　　2.2 钢筋砼沉井结构尺寸选择
　　下部3m钢筋砼沉井平面尺寸由地基容许承载力决定。根据地质、 水文、 荷载、 构造要求及施工水平选择沉井壁厚0.4m, 井壁每边比承台加大0.3m,刃脚高度0.5m, 踏面宽15cm 。
　　2.3 钢筋砼沉井结构设计
　　沉井下沉时起到挡土挡水的围护作用, 必须保证沉井下沉过程中处于最不利受力状态时满足施工安全可靠的要求(图1 计算简图)。
　　2.3.1  3m沉井竖向破裂验算
　　撤除垫木或下沉时沉井最后支承在四个固定支点上, 力学图式看作简支梁。在自重及上部荷载作用下竖直截面内产生弯曲拉应力, 超过砼容许拉力时沉井就会断裂。
　　撤除垫木或排水下沉时人工能够控制最后支承点位于最有利位置( 支点处负弯矩值与跨中弯矩值接近) , 以便使弯曲应力值最小, 本例选取支点距离5.2m( 0.7倍边长) 为有利位置进行检算( 图2  沉井竖向破裂检算图) 。不排水下沉时, 按最不利位置即支点位于沉井四个角点上检算跨中载面。
　　公式:
　　弯矩M＝
　　应力σ＝
　　q—均布荷载
　　L—计算跨度
　　y—待求应力点距中性轴距离
　　I—截面惯性矩
　　分别检算以上两种情况, 弯曲拉应力均小于砼容许拉应力, 沉井不会开裂。
　　2.3.2 刃脚配筋计算
　　2.3.2.1 计算图式
　　计算时分解成竖向悬臂梁和水平闭合框架进行分析。作用水平力按竖向α及水平β分配系数, 分配给悬臂梁和闭合框架承担。
　　α＝
　　β＝
　　式中L——计算跨度
　　h——刃脚高度
　　刃脚向外弯曲最不利位置需要试算确定, 一般选择沉井沉至中途, 已接高沉井, 刃脚刚切入土中时的位置。此时向外弯矩最大( 图3  刃脚计算图式) 。刃脚向内弯曲的最不利位置是沉井下沉到设计高程, 刃脚下土已掏掉, 此时使刃脚向内弯曲的水土压力值最大。
　　2.3.2.2 刃脚悬臂梁计算
　　( 1) 刃脚外弯时内侧钢筋计算( 单宽井壁)
　　处于最不利位置时作用于刃脚上的外力计算如下:
　　竖直反力R＝G — T0,
　　作用于井壁上的摩擦力取T0＝fA, 当T0>0.5E时取T0＝0.5E
　　水平反力U＝
　　刃脚自重g=,
　　外侧总土压力E＇= ,
　　外侧总水压力W＇＝,
　　作用在刃脚上的磨擦力取
　　T1＝0.5E＇、 T1＝fh间较大值
　　式中: G — 井壁自重
　　A — 单宽井壁面积
　　f — 土对井壁单位面积摩擦力
　　E — 作用在单宽井壁上的压力
　　φ— 土的内摩擦角
　　rh — 砼容重
　　ea、 w —刃脚踏面外侧压力、 水压力
　　e＇a、 w＇—刃脚根部外侧土压力、 水压力
　　w1、 w＇1—沉井内侧刃脚根部、 踏面处水压力, 排水下沉时, 应乘以0.7系数。
　　当不排水下沉时, 应计算浮力。以上水平力均乘以分配系数α作用在悬臂梁上。按结构力学静力平衡方程计算出刃脚根部截面上的弯矩M、 轴力N、 剪力Q, 并按单筋截面进行配筋计算。按构造要求内壁竖向每米布置5φ12, 并设置间距80cm交错布置的φ10拉筋, 配筋率大于0.05％。
　　( 2) 刃脚向内弯曲时外侧钢筋计算
　　同上。
　　3m沉井竖向配筋与刃脚保持一致。
　　2.3.2.3  刃脚作为水平框架配筋计算
　　最不利位置与计算刃脚向内弯曲时相同, 计算图式为一水平闭合框架( 图4  刃脚计算图式) 。此时分配框架承担的均布荷载
　　P＝β( E＇+W＇)
　　控制截面内力按下式计算
　　角点弯矩M＝
　　中点弯矩M＝
　　轴力N＝
　　按双筋截面进行配筋计算。
　　2.3.3 井壁的水平配筋
　　2.3.3.1 刃脚根部以上0.4m井壁
　　考虑刃脚根部传来剪力Q, 单独计算。计算出角点、 中点M、 N按双筋截面分别计算配筋, 作为施工临时围护结构, 安全系数取K＝0.86, 井壁外圈选φ20@30cm,内圈选取φ20@15cm, 内圈钢筋在角点位置隔一根起弯一根抗剪, 在沉井外侧角点每15cm增加φ20加强筋一道, 截面配筋率符合要求。
　　2.3.3.2 底节钢筋砼沉井
　　高度3m, 水平筋布置同0.4m井壁( 含刃脚) , 这种配筋是偏于安全的。
　　2.3.4井壁竖向受拉计算
　　下沉过程中, 遇有硬层、 孤石把沉井箍住, 刃脚下的土被掏空时, 沉井处于悬吊状态, 在自重作用下, 可能会产生拉应力, 当摩擦力上大下小或排水下沉时, 井壁中最大拉力Smax出现在沉井半高处。
　　Smax＝
　　Ag=
　　式中: Q—— 沉井自重
　　fy—— 钢筋设计受拉强度
　　Ag—— 所需竖向钢筋面积
　　经计算井壁竖向配筋完全满足要求。
　　2.4上部6m钢模板沉井

沉井加固处理施工方案
提交日期: -09-28   浏览: 289
　　〔一〕北锚沉井底板砼施工情况及岩蕊取样情况
( 1) 沉井底板砼施工情况
北锚沉井长69.2米, 宽51.2米, 制作高度58米, 沉井下沉58米, 沉井下部8米是钢壳砼。沉井井壁厚2米, 井内有南、 北轴向各5道1米厚的隔墙, 把沉井分为36个井格。隔墙底标高比刃脚底标高高2米, 沉井中间的十字封底分区隔墙的底标高比刃脚底标高高0.5米, 把沉井封底分为面积均等的四大区域, 每个区有九个井格, 每个区水下封底面积为879m2。
一桥四方经过对设计方案, 施工方案和施工实施的共同研究, 共同努力下, 沉井于97年5月22日, 顺利完成了沉井制作58米, 下沉58米有施工任务。沉井终沉标高－55.6004米, 比设计标高超沉了不到1毫米, 最大高差4.7cm, 中心位移7.8cm, 最大转角5’32”,达到了非常优秀的标准。
根据施工进度的要求, 经过一桥四方的多次讨论, 讨论结果, 为使沉井在清基过程中不发生较大的沉降, 对四大区格采取逐区清基, 逐区封底的方案。6月4日～6月6日进行第一次( 即东北区) 水下砼封底, 沉井经过自沉及第一区的清基, 沉降了38毫米, 6月4日测得刃脚平均标高为－55.638米。
6月10日～6月12日进行第二次( 西北区) 水下封底, 第二区清基使沉井沉降了10毫米, 6月10日测得刃脚平均标高为 －55.648米。
6月17日～6月19日进行第三次( 西南区) 水下封底, 第四区清基使沉井沉降了8毫米, 6月17日测得刃脚平均标高为 -55.656米。
6月23日～6月25日进行第四次( 东南区) 水下封底, 清基工作使沉井沉降4毫米, 6月23日测得刃脚平均标高为－55.660米。至当前为止, 97年7月27日8时测得沉井刃脚标高－55.661米, 沉井处于稳定状态。
四次水下封底砼共计约二万伍仟立方米。
6月27日～6月29日对C1、 C20浇注20号水下填充砼约5800方, 7月3日～7月5日对C16、 C17浇注20号水下填充砼约5800方, 并于6月25日根据设计处通知, 对相邻的C18、 C19井格先填15米黄砂, 以减少填充砼浇注过程中对隔墙的侧压力。
由于对这一个世界第一大沉井的经验不足, 在顺利经过下沉关后, 虽在一桥四方的共同努力下, 多次开会讨论研究, 在北锚沉井的最后一关, 即水下封底施工中, 部分井格的封底砼质量出了问题。下面汇报岩蕊取样情况。
( 2) 岩蕊取样情况分析
为了摸清封底砼的质量情况, 由大桥指挥部委托江苏省地质勘测院和中核芜湖基础公司, 对36格井格逐格钻孔取蕊。取样结果详见《取蕊砼质量情况图》及, 抽蕊柱状图资料。
〔二〕加固处理方案的初步考虑
经过一桥四方多次开会研究, 加固处理方案采取双保险的办法, 对已浇注的胶结不好的砼采用灌浆的办法加固, 而且还在已浇砼面上加盖一定厚度的砼。
( 1) 灌浆方案
1.施工方法
( a) 灌浆孔布置
每个井格均按梅花形布置, 灌浆孔孔距为1.5米如图:
每孔的灌浆处理深度参改该网格取芯钻孔资料。分二序施工, 第一序为1、 3、 5、 7、 9＃……, 第二序为2、 4、 6、 8＃……。
( b) 底板上部为砼或浮浆层, 中间为砂、 石夹层, 底部为砼底板的灌浆施工方法。
钻机在平台上作业, 用F108或F127钻头开孔, 清水钻孔, 钻0.5m以后, 下入F89或108套管, 用速凝水泥浆将孔壁与套管间的缝隙密封。由于浮浆层有一定厚度, 水泥含量较大, 强度虽小可视不透水层, 可用作灌浆的压重顶板, 然后再用F73或F89钻头钻至处理深度, 被处理底板的下部需留0.5m以上的厚度, 以防跑浆。每个孔做为一个段次进行灌浆、 灌前, 先做压水试验, 根据单位吸水量W值判断被处理段孔隙大小情况, 然后配制相应浆
液。采用500＃水泥制浆。浆液按水灰比1.5: 1; 1: 1和0.8: 1三个配比, 按0.1、 0.3、 0.5MPa三级压力, 以先稀后稠原则进行灌注。每次制浆200～300升, 依吃浆情况随时调整。灌浆量小于0.4L/min时, 继续灌90min即可结束。
( c) 底板上部为砂石, 中间为砂石夹层的灌浆施工方法。
应分两段进行灌浆处理。将套管下入上部0.5m处水泥浆密封后, 钻至2m深, 对表层2m段砂、 石层进行固结灌浆。灌浆压力一般为0.1～0.3MPa, 根据跑浆情况灵活控制, 灌入0.8: 1或0.6: 1的浓浆, 浆液中掺入2－15％的水玻璃, 以加速凝固。水玻璃含量由小到大, 灵活掌握。采用停停灌灌的方法进行灌浆。当表层浆液初凝后, 继续钻孔至8m处, 按方法( 一) 进行下部6m的灌浆施工。此时, 可将板下地基土视为隔板, 由于上部压力很大, 下部跑浆的可能性很小。
( d) 底板上部为砂、 石夹层、 下部为砼。
可按方法( 二) 首先对上部2m厚的砂、 石进行固结灌浆。初凝后, 钻至处理深度, 将下部砼作为隔板, 按方法( 一) 进行灌浆处理。
选择A1、 A4、 C7、 作为试验灌浆孔。
2.灌浆设备
计划用10～12套设备进行施工, 每套设备主要包括:
( 1) 、 150型或300型钻机 1台
( 2) 、 立式搅拌机 1台
( 3) 、 灌浆泵 1台
( 4) 、 42或50钻杆 65m
( 5) 、 89或108套管 60m
( 6) 、 73、 89、 108、 127岩芯管及钻头若干。
( 7) 、 拔管机 1台
( 8) 、 其它: 电焊机 1～2台
( 9) 、 每套设备用电量为50千瓦。
3.人员配备
项目经理1人, 技术负责1人, 每套设备工人10人, 后勤人员3人, 共计125人。计划昼夜全天施工, 以尽快处理完毕。
4.工期
每套设备每天完成2－3孔灌浆, 灌浆12个井格左右, 估计工期30天。
5.质量检查
在灌浆区域内取芯做抗压强度试验, 灌浆后强度达到C10～C25。
6.文明施工
施工前应编制施工组织设计, 由项目负责人向施工人员进行技术交底。施工中应服从监理和甲方人员的安排, 尊重她们的意见。文明施工, 保证施工质量。
( 2) 覆盖层砼施工方案
1.清基
复层砼浇注前, 根据潜水员水下探摸情况, 用空气吸泥机, 压力为25～26Kg/cm2水枪冲吸淤泥, 尽量吸得彻底。
2.井内水位控制
为确保复层砼在静止水位条件下施工, 根据近期测得沉井南外侧二个深井管内水位资料, 井内水位宜控制在±0.00左右。初步考虑在0.50标高。实施时, 根据管井内水位及长江潮汛确定, 并由若干天的井内静水位观察。
3.施工方法
复层砼施工时采用每格布置二根砼导管, 集中使用砼供用量和砼输送能力, 分批准备逐格浇注。加工二个2.5×2.5×2.5m的大集料斗, 要求放料灵活, 放料门要专题设计、 加工。每格井格布置二根Φ250导管。每个集料斗由2~3台泵车送料。二根砼导管同时开管, 同时灌注。使每个井格的复层砼浇注时间缩短, 这样砼的流动性较好, 砼送料的初凝时间也能够减小。对水下砼的质量大小大有益处。具体方法如下。
a、 导管
复层砼浇注前, 全部使用δ＝6mmΦ250罗丝口的钢导管。漏斗下口带有相应罗丝口与导管罗丝口连接成一个整体, 吊环设在漏上, 漏斗由上海运来, 容量约1m3左右, 配专用拆管”卡座”。拆导管在平台上面进行。导管要进行5kg/cm压水试验, 宜借用二航的塔吊, 20米左右整体吊装, 确保导管不漏水。球塞采用球胆。开管时, 导管底离基底25～30cm。
b、 平台和砼输送
平台设置在门吊竖杆( F406d＝10) 上, 标高＋0.50, 用24号槽钢组成, 砼输送管路在＋1.50米左右的排架上布置。( 详见图2) , 这样布置平台, 其目的是使水下砼能在静水条件下灌注。根据沉井南侧二个深井降水管( 64米深, 插入第二层承压水层) 水位测量记录, 7月5日水位标高是－0.5米左右, 7月27日已涨到＋0.50米。沉井南北二大区的渗水情况7月28日开始观察, 因此平台搭设标高的确定, 应根据覆层砼浇注时的长江潮位而定。复层砼的浇注按”分批准备, 逐格浇注”的原则, 每批若干井格, 应把平台、 排架都搭设好, 砼输送管都布置好, 待水位稳定后由远及近逐格浇注。一批浇注完毕后, 在静水条件下, 使砼养护至一定强度, 再抽水至－2.8米标高( 隔墙顶标高为－2.6米) 进行第二批准备工作。
c、 砼级配
砼选用25号( 同封底砼设计标号一样) 。到现场的坍落度18~22cm, 初凝时间8－10小时。
4.劳动力组织
复层砼施工, 由基础公司自有职工操作。
每根导管每班安排4名起重工, 4名普工, 4～6名喂料工, 1名起重指挥, 1名测量工, 1名技术员。总体劳动组织根据作业班次, 另行上报。
5.其它
有关砼厚度, 结构处理等问题, 方案讨论后, 根据设计、 监理协商和批文执行。
6.质量保证措施
为了保证封底砼质量, 使砼导管在下料后能形成可靠的均衡的砼堆, 随导管内不断下料, 砼在无水的导管内注入砼堆内, 并使砼堆不断的扩散和升高。在隔水的条件下浇筑砼。
本工程在施工中必须做到:
( 1) 锅底基本平整, 或型成比较规则的锅底, 导管从低洼处开始浇筑水下砼。
( 2) 在每根导管开浇时, 都必须备有足够的初灌量砼, 本工程初灌量初定为36方。有三台泵车供料, 六台搅拌车备料, 开盘后根据前几根导管的实践后可作调正。前几根导管的初灌量要保守一些。
( 3) 起重设备提升导管, 应有提升5米以上的能力, 上部的导管要配有短管便于拆除。初灌时导管下离底面为25cm左右, 测量要准确, 不能大于40cm, 以便形成砼堆, 导管埋入砼的深度不得小于1米。
( 4) 每根导管内浇筑砼的间歇时间在15分钟左右, 沉井比较深, 导管体积达2.0m3, 因此每次灌入导管的砼宜6m3, 不宜太少, 以免堵管。
( 5) 砼初凝时间宜为8－10小时, 坍落度为20－22cm。初灌时坍落度为16cm, 以便于形成砼堆。
( 6) 对于怀疑可能漏水的导管, 不能盲目浇注砼, 应用电筒吊下去检查后作相应的处理。
( 7) 封底前, 应对全体施工人员进行认真的技术质量交底, 明确操作要求和岗位责任。
7.安全保证措施:
1、 施工前做好安全交底。
2、 起重设备要进行试吊。
3、 沉井周围回填土要划分施工道路和一般道路并用标志划出施工道路, 施工道路要进行加固。
4、 井上平台要有栏杆, ”老虎口”要设安全措施。
5、 井上平台要放置救生圈等设备。
5、 电线、 电箱要高出井内水位一定的距离, 不能受潮和淹水。
北锚沉井水下封底修补方案
在业主、 监理、 总包、 设计等各方的大力支持帮助下, 北锚沉井水下封底于97年6月4日开始至97年6月25日封底结束。由于施工、 管理等各方面原因, 一些井格的水下砼质量不理想, 经本项目部和上级技术部门研究商量, 决定对质量有问题的井格再浇注4～5米厚的水下砼进行修补, 方案如下。
一、 清基
复层砼浇注前, 根据潜水员水下探摸情况, 用空气吸泥机配6Kg/cm2水枪冲吸淤泥, 尽量吸得彻底。必要时由潜水员下水配合。为保护复层砼底部质量, 基底应基本平整, 如有深坑, 用碎石铺平。为避免初灌时, 砼冲击基底的砂、 碎石等物, 开灌前宜先在基底的导管位置处预放直径1米左右的砼或钢板。
二、 井内水位控制
为确保复层砼在静止水位条件下施工, 根据近期测得沉井南外侧二个深井管内水位资料, 井内水位宜控制在±0.00左右。施工平台标高在±0.00以上。初步考虑在0.50标高。实施时, 根据管井内水位及长江潮汛确定, 并由若干天的井内静水位观察。
三、 施工方法
复层砼施工时采用每格布置二根砼导管, 集中使用砼供用量和砼输送能力, 分批准备逐格浇注。加工二个2.5×2.5×2.5m的大集料斗, 要求放料灵活, 放料门要专题设计、 加工。每格井格布置二根Φ250导管。每个集料斗由三台泵车送料。二根砼导管同时开管, 同时灌注。使每个井格的复层砼浇注时间缩短, 这样砼的流动性较好, 砼送料的初凝时间也能够减小。对水下砼的质量大小大有益处。具体方法如下。
1、 导管
复层砼浇注前, 全部使用δ＝6mmΦ250罗丝口的钢导管。漏斗下口带有和导管相应罗丝口与导管罗丝口连接成一个整体, 吊环设在漏斗上, 漏斗由上海运来, 容量约1m3左右, 配专用拆管”卡座”。拆导管在平台上面进行。导管要进行4kg/cm压水试验, 宜借用二航的塔吊, 20米左右整体吊装, 保证导管不漏水。球塞采用球胆。开管时, 导管底离基底25～30cm。
2、 平台和砼输送
平台设置在门吊竖杆( F406d＝10) 上, 标高＋0.50用24号槽钢组成, 砼输送管路在＋1.50左右的排架上布置。( 详见图) 复层砼的浇注按”分批准备, 逐格浇注”的原则, 每批若干井格, 应把平台、 排架都搭设好, 砼输送管都布置好, 待水位稳定后由远及近逐格浇注。一批浇注完毕后, 在静水条件下, 使砼养护至一定强度, 再抽水进行第二批准备工作。选用的砼输泵要适合用5－40mm的石子。
3、 砼级配
砼选用25号( 同封底砼设计标号一样) 。到现场的坍落度18~22cm, 初凝时间8－10小时。
四、 劳动力组织
复层砼施工, 由基础公司自有职工操作。
每根导管每班安排4名起重工, 4名普工, 6名喂料工, 1名起重指挥, 1名测量工, 1名技术员。总体劳动组织根据作业班次, 另行上报。
五、 其它有关砼厚度, 结构处理等问题, 方案讨论后, 根据设计、 监理协商和批文执行。
六、 质量保证措施
为了保证封底砼质量, 使砼导管在下料后能形成可靠的均衡的砼堆, 随导管内不断下料, 砼在无水的导管内注入砼堆内, 并使砼堆不断的扩散和升高。在隔水的条件下浇筑砼。
本工程在施工中必须做到:
( 1) 锅底基本平整, 或型成比较规则的锅底, 导管从低洼处开始浇筑水下砼。
( 2) 在每根导管开浇时, 都必须备有足够的初灌量砼, 本工程初灌量初定为36方。有三台泵车供料, 六台搅拌车备料, 开盘后根据前几根导管的实践后可作调正。前几根导管的初灌量要保守一些。
( 3) 起重设备提升导管, 应有提升5米以上的能力, 上部的导管要配有短管便于拆除。初灌时导管下离底面为25cm左右, 测量要准确, 不能大于40cm, 以便形成砼堆, 导管埋入砼的深度不得小于1米。
( 4) 每根导管内浇筑砼的间歇时间在15分钟左右, 沉井比较深, 导管体积达2.0m3, 因此每次灌入导管的砼宜6m3, 不宜太少, 以免堵管。
( 5) 砼初凝时间宜为8－10小时, 坍落度为20－22cm。初灌时坍落度为16cm, 以便于形成砼堆。
( 6) 对于怀疑可能漏水的导管, 不能盲目浇注砼, 应用电筒吊下去检查后作相应的处理。
( 7) 封底前, 应对全体施工人员进行认真的技术质量交底, 明确操作要求和岗位责任。
七、 安全保证措施:
1、 施工前做好安全交底。
2、 起重设备要进行试吊。
3、 沉井周围回填土要划分施工道路和一般道路并用标志划出施工道路, 施工道路要进行加固。
4、 井上平台要有栏杆, ”老虎口”要设安全措施。
5、 井上平台要放置救生圈等设备。
5、 电线、 电箱要高出井内水位一定的距离, 不能受潮和淹水。
绥芬河三股线高架桥2号墩沉井基础施工方