沉井施工方法的研究及拟采取的措施

沉井施工 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 的研究及拟采取的措施 沉井施工方法的研究及拟采取的措施 www.chinaqking.com 期刊门户-中国期刊网2009-12-31来源:《今日财富》2009年10月供稿文/沈建元 [导读]本次选用二次制作二次下沉 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，是理论计算和施工实践都得到验证的施工方案，只要组织得当能保证工程顺利完工 期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆 沈建元(江苏苏建天目投资项目管理有限公司，南京 210008) 中图分类号:TD214+.4 文献标识码:A 一、本次其它未能采用方案 方案一:一次制作一次下沉。该方案节省工期，本次工程制作成本很高，施工投入大，但是昀主要原因是本次沉井施工高宽比为1.71，初沉阶段属于高风险施工，沉井有倾覆的危险，根据有关工程施工实例资料显示，如此高宽比条件下不适宜采用; 方案二:二次制作一次下沉。该方案工期较合理，但稳性原因同方案一; 方案三:三次制作二次下沉。该方案需要工期较长，而也不能降低制作成本。 本次选用二次制作二次下沉方案，是理论计算和施工实践都得到验证的施工方案，只要组织得当能保证工程顺利完工。 二、沉井制作及下沉 本工程的闸身基础、岸墙基础、下游第3#、4#翼墙基础为沉井结构，为了加快工程进度，确保工期，结合图纸及工程特点，采用两次制作，两次干下沉的施工方案。 基坑开挖?砂垫层?砼条形基础?砖砌刃脚胎模?搭设脚手?立内模?绑扎钢筋?安置预埋件?立外模?砼浇筑准备及浇筑前检查?浇筑砼?养护等强、拆除模板、脚手?拆除砖胎模、砼垫层?拆除条开形基础?第一节下沉?沉井第二节制作及等强(工序同第一节制作)?二次下沉?井内回填砂?井内回填土。 由于本工程的工期很紧，沉井之间没有正常安排流水作业的时间，按照制作沉井基坑提供时间的顺序，将沉井施工分为两片。下游翼墙沉井由于闸塘开挖土方工程量小，先期具备沉井制作的条件。下游3#、4#节翼墙沉井作为一个施工片，同时制作、同时下沉。闸身及岸墙沉井作为一个施工片，同时制作、同时下沉，所配备的周转材料和施工机械，按一次投入考虑，不考虑沉井的周转利用，以缩短沉井制作和下沉的持续时间，保证工期。 1.沉井分节高度确定。根据提供的地质资料显示，本工程所处位置，地基在以下24m左右深范围内均为软土，承载力在4.5t/m2-7.5t/m2，而沉井的设计制作高度在17.1m到18.1m，且高宽比较大，按一次制作或两次制作一次下沉都不可行， 地基均不能满足要求;如分为三次制作，虽然可降低对地基承载力的要求，但所需时间相对较长，为本工程的工期所不允许;综合以上因素，本次沉井定为两次制作、两次下沉。考虑初次制作与二次接时的施工方便，以及两次制作时的荷载分配，第一节制作高度定为10m，第二节接到设计制作高度，即7.1m-8.1m。 2.制作高程确定。沉井制作高程过高，虽然沉井制作时间提前，但增大下沉工作量，且在下沉过程中需要开挖的土方较多，且与下沉用管线交叉，开挖难度增大，反而不利于节约工期，如制作高程过低(低于上游或下游护底高程)，沉井制作前的闸塘开挖工作量较大，沉井制作开始时间被推迟，增加后续工作的压力。综合考虑，沉井制作基坑面高程确定为-3.0m，基坑底高程-4.5m。按1.5m砂垫层计算，沉井制作高程为-3.0m。 1.下沉前准备工作。(1)编制作业指导书，对工人进行技交底。(2)设立观测标记。 1 (3)完成所有对销螺丝洞的防渗修补。(4)清除下沉范围内的所有物品。(5)下沉前将地下水降至沉井面以下。 2.下沉组织与控制。成立沉井下沉控制小组，由项目总工程师任组长，沉井下沉施工队队长任副组长，观测小组长、参与值班的技术人员及各下沉班组长为小组成员。下沉前在各只沉井的四角绘制高程指示刻度线，并设立高度观察指针，下沉过程中对指针的精度经常加以校正。沉井群的两端设立上、下游方向观察装置，便于直观观察沉井的下沉状况，用于指挥沉井的正常下沉。控制观测采取在沉井的顶部四角设立固定观测点，用全站仪和水准仪观测沉井的水平位移及下沉量，初沉阶段每2小时观测1次，正常下沉阶段每班观测1次，纠偏阶段，每下沉一层观测1次，并做好相应的记录。 据我公司在北深泓闸施工中的经验总结，沉井接高时应作力做好以下几方面工作:(1)停止下沉前，尽可能调平井体，为接高控制打好基础。(2)加强抽排水工作，以增加井周土体的固结程度，提高井壁与土体的摩擦力;(3)控制接高过程中的砼浇筑速度，并适当减小砼的浇筑分层厚度，对称进行。(4)为防止浇筑过程中，井体下沉对模板及脚手带来危害，外脚手必须与模板脱开。(5)加强观测，时刻了解井体的稳定情况，以便及时做出相应措施。(6)编制详细的作业指导书，并逐层交底。浇筑过程中设专人指挥。 沉井下沉的过程即是一个不断纠偏的过程，针对下沉过程中出现偏位后的纠偏措施如下:(1)偏除土，这是本工程使用的主要纠偏措施。(2)井外射水。(3)增加土压、偏心压重或井外减载。采取对称除土，控制每层除土的厚度不天于50cm，尽量使沉井均刀下沉，达到减小下沉偏差的目的，降低纠偏工作量。群井下沉，相互间的影响较为明显，且沉井群有向中间靠拢的趋势，两侧的岸墙沉井由于两侧所承受土压力的差别，下沉过程中极易向中间位移。采取控制相邻沉井间高差不大于 1m，减少相互间的影响，下沉过程中沉井群始终保持中间高两边低的三角形状下沉，抵抗沉井群向中间位移的趋势，两端的岸墙沉井下沉过程中始终按照远离岸坡的一端先下沉，另一端下沉调平井体，再下沉远离岸坡端的过程循环，将井体有意识向两侧纠正。下沉过程中加强观测，在纠偏过程中，每偏沉调平一次井体，都进行观测，检查纠偏的效果，以及时调纠偏方案。 三、结束语 适当加大井体端面基底的接触面积，即在内部加设挑耳，扩大刃脚面积，如在边墙内侧增加30cm挑耳和隔墙每增加30cm挑耳，则沉井与基底的接触面积可 增加60%。对沉井的制作和接高都有较好的益处。作为建筑物基础的沉井，对地基条件反应很灵敏，地基处理是否得当是成败的关键，在设计和施工中应根据地质、地貌、水文等条件对沉井制作及下沉的各个阶段进行承载、抗滑稳定验算，确保昀佳的地基处理措施并研究多种下沉方案进行技术经济比较，做到快速、经济、安全。 读者喜爱度 : 经过2007,2008年连续做了两个污水泵站工程，笔者对沉井施工积累了一定的经验，对有关的技术理论有了一定的认识，下面以科盛路泵站的施工为主作一技术总结。 一、沉井的涵义及应用范围 沉井是在经过整平或处理的地基上制作的无盖、无底的结构物，采取不同的方式取出井内的土体，主要靠其本身重量克服井壁与土的摩阻力和刃脚下阻力下沉到设计标高，经封底后形成的地下空间，可作为地下构筑物或基础使用。 2 沉井结构，广泛应用于桥梁、烟囱、水塔的基础，以及水泵房、地下油库、水池竖井等深井结构。当结构处于地下较深，土质较差，或者周围已建有构筑物，施工场地受限制时，采用大开挖施工几乎不可能，那么采用沉井施工则是比较合适的选择。 沉井施工的优点: (1)沉井的土方工程量可以限制在沉井的体积范围内，因为无需留出边坡，场地面积可大大减少。 (2)沉井不但可以作为地下结构的外壳部分，而且在挖土下沉的过程中可作开挖支护，与设地下连续墙支护的大开挖方法相比，省去了开挖支护的费用，效果显著。 二、沉井结构设计特点 (1)沉井平面布置 沉井平面应尽可能对称布置。如果平面上不对称，造成沉井的偏心，会令沉井作业困难，向哪边偏心就有可能向哪边倾斜。形状怪异的结构不适宜采用沉井。 (2)平面分格 不同的沉井，根据不同的使用要求，平面上会有不同的分格。沉井分格，通常每格的净尺寸不得小于3米。 (3)框架及隔墙 框架及隔墙的作用:?增加沉井在下沉过程中的结构刚度，以利于抵抗不均匀下沉的扭转作用;?有利于逐格取土和封底，减少封底混凝土和底板计算跨度;?当沉井突沉时，能分担一部分地基反力，起到限制突沉和超沉的作用。 三、施工方法及难点分析 1(基坑开挖 基坑开挖目的是为了便于做砂垫层，基坑开挖深度在上海地区不宜过深，以不超过2米为宜，超出2米则因为有地下水的关系，地基承载力明显降低，对沉井制作带来不利。 科盛路污水泵站，属中等规模，外部尺寸为22.15米×10.5米×11.00米，总高度11.00米，井壁厚0.6米，中间含框架。科盛路泵站场地地面标高为3.86,4.20米，开挖基坑底标高为2.20米，挖深在1.6,2.0米之间，边坡1:1。 2(压密注浆 本工程沉井深度范围内主要土层为素填土、粘土、淤泥质粘土，沉井底部在淤泥质粘土上，井壁侧摩阻力较小，故要求设计时采用井底压密注浆、增设底梁等措施。为此，设计图纸要求:科盛路泵站工程对 3 井底以下3米(-6.2,-9.2米)进行压密注浆，范围是间距大的刃脚两侧(22.15米)增加各1米，间距小的刃脚两侧(10.5米)各增加1.5米。 具体做法如下:因压密注浆影响半径为600毫米，有效半径为500毫米，故确定布孔的排距和孔距均为1米，注浆范围24.15米×13.20米，共350个洞。由测量人员放出中心线及注浆区域边界线，按设计孔位精确定出每孔位置。 采用先外围后4 (1)脚手架工程 沉井内、外脚手架均采用φ50毫米钢管搭设施工用脚手架。内排设满堂脚手架，间距1.4,1.8米;井外脚手架搭设成双排架，间距1.8米。脚手架均应在距地面20厘米处设扫地杆一档。由于内外脚手架在砂垫层上，故需在脚手架底部铺设5厘米厚木板作为支承。内、外脚手架应与井壁模板脱离，以防止混凝土浇筑期间沉井意外下沉造成安全事故。当脚手架逐渐增高时，应加设外侧斜拉杆，确保安全、稳固。脚手架上水平、竖向铺设安全篱笆，在每层90厘米高处设置安全扶手，并搭设上下跑道，设防滑条。 (2)模板 沉井刃脚和隔墙斜面处采用砖胎模，其余部分采用定型钢模板。遇插筋、穿墙管等特殊部位或模板不足之处采用木模代替。 内、外模以及模板之间的连接和固定均采用φ48毫米钢管，采用U形卡，φ14对拉螺拴等 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 扣件作模板之间的连接和固定，使内外模具有相当刚度的整体。对拉螺栓两端焊模板限位钢筋，限位钢筋距模板4厘米，采用4厘米厚小方块填充，作为限位钢筋混凝土保护层。因此，对拉螺栓总长度为混凝土截面宽，7厘米×2，其中螺纹长度为7厘米。待井壁模板拆除后，将小木块挖去，割去螺栓外露部分。然后清洗干净，并用环氧砂浆封闭小木块形成的洞穴，防止螺栓的锈蚀和地下水的渗入。 拉杆螺栓止水:沉井模板多采用拉杆螺栓固定，造成漏水的薄弱环节，故螺栓宜加焊止水片。止水片采用3毫米×80毫米×80毫米的钢板，止水片在螺栓杆中部满焊，这样既可防止螺栓转动，又可防止水沿螺栓漏入井内。 科盛路泵站沉井制作，对拉螺栓在模板上的布置为:横向及竖向间距均为60厘米，特殊部位，如变截面处适当加密。 (3)钢筋绑扎 根据设计要求，对钢筋进行配料、绑扎、安装、成型，一般将外壁水平钢筋设在垂直钢筋的外侧，井壁内侧水平钢筋宜设在垂直钢筋的里侧。绑扎时，对于墙 体钢筋应做到扎丝正、反―八‖字形交替进行，以防止骨架变形，铅丝头向里按倒，不能伸向混凝土保护层。钢筋接头采用焊接接头，位置设在结构受力较小处并按规范相互错开。钢筋保护层垫块采用高标号水泥砂浆预制，垫块间距不小于1.5米/只，并与内外钢筋扎牢，以防止混凝土浇筑过程中移位。 (4)混凝土的浇筑 米。应对浇筑速 混凝土浇筑时采用分层平铺，每层混凝土的浇筑厚度为500毫 度进行控制，避免速度过快对模板造成过大的侧压力，或速度过慢而在每层间形成―冷缝‖。 科盛路泵站沉井制作，每层浇筑时间控制为2小时左右。在混凝土浇筑过程中，派专人负责看管模板和钢筋，若发现变形移位时，及时采取措施加固纠正。 (5)施工缝处理 5 科盛路泵站沉井施工缝，因为第一节结构的钢筋较密，所以第一节采用钢板止水带施工缝，钢板厚度3毫米，宽度为400毫米。钢板的对接采用焊接，焊缝要满焊，防止形成渗漏通道。钢板止水带的固定，采用短钢筋头点焊固定在主筋上，固定的钢筋头在止水带两侧错开布置。 第二节、第三节采用凸式施工缝，凸式施工缝易于凿毛和清洗，易于保证防水质量。 以上两种施工缝在安装上层模板前，表面均应凿毛，清除浮粒，并冲洗干净。在浇筑混凝土时先用水湿润后，在表面上再铺10,15毫米的水泥砂浆一层，然后再继续浇筑混凝土。 五、沉井下沉 科盛路泵站是采用水力冲土法下沉，下面将冲土下沉的具体做法介绍如下: (1)准备工作 ?嵌补好对拉螺杆的保护垫层孔。 ?沉井壁所有洞口用50厘米厚砖墙封堵，双面用1:2水泥砂浆抹光。 ?施工接缝涂刷环氧沥青两道。 ?最后一节混凝土强度达到设计强度的100%。混凝土抗压强度的检查，应以现场同条件养护的试块试压结果为依据。 ?水力机械准备:主要由水泵、进水管路、水力冲泥机、水力吸泥机以及排泥管路组成。 ?施工用水及泥浆处理:水力冲土下沉，施工时需要大量清水，所以在沉井附近应有充足的水源，在水源缺乏的地区，不适宜采用此方法。对于沉井冲出的泥浆，经三级沉淀再排入河浜，确保不污染环境。 (2)冲土下沉 首先拆除垫层混凝土，先井外后井内，分四个作业面同步对称进行。然后用高压射水冲碎土层后，再用水力吸泥机将泥浆及土的水块排到井外，使井下沉。 科盛路泵站场地附近80米左右有一条河浜，架设一台6DA型高压水泵，井内设两台高压水枪，高压水枪通过进水管路与水泵相接。两工人持枪分别向两对称方向冲泥。冲泥从沉井中间开始，先将中间框架下部泥土掏空，并逐渐向四周加深和加宽。加深加宽的过程应符合对称原则，直至沉井周边刃脚位置，形成锅底状，锅底深大约80厘米。四周格仓土经水枪射水破坏后变成泥浆流向中部，设一台水力泥浆泵(直径150毫米)吸到沉井以外地面上的泥浆池内，经三级沉淀后再排入原河浜。 沉井下沉分4班作业，每班3小时，交替施工，一天工作时间12小时(早上7:00,晚上7:00)，为保证下沉的质量和安全，夜里不安排作业。 6 初沉阶段(2米以内的下沉过程)是沉井的关键时刻，这时井的下沉系数大，重心高，稳定性差，因此要求施工人员精力要高度集中，冲土时一定要均匀对称，测量要求每隔2小时测一次，严格控制偏差。中间下沉阶段(2,9米)每班测量至少1,2次。终沉阶段(最后2米)也很关键，这时沉井应避免大的偏差，而且要防止超沉。在终沉阶段，技术人员实行昼夜轮流值班，架设仪器，严密控制。 终沉阶段1米，用了7天，时间比较长，不能急于求成，我们采用冲水?下沉?测量的循环程序，逐步靠近设计标高。由于井底做压密注浆和井点降水(喷射)措施的缘故，没有出现突沉。根据终沉阶段下沉速率比较小的情况，到离设计标高8厘米时，我们停止了冲泥作业，经三天的观测，沉井自沉仅3厘米，满足设计要求，至此下沉工作结束。 (3)测量控制和纠偏处理 标高测量:在井壁四角画出水平标尺，用水准仪测量观测下沉标高变化。 平面位移测量:在沉井的中轴线方向设置固定标桩，用钢尺直接量测沉井中轴的位置。 垂直度测量:在沉井四角挂吊线锤，并辅以经纬仪测量垂直度。 在下沉质量控制中，主要标高、平面位移、垂直度三个方面，而重点在标高控制，标高控制好了，其他方面自然也得到了控制。 在沉井下沉过程中，应做到勤测勤纠。当发现倾斜及位移偏差时，应及时纠偏，不能让偏差积累过大。纠偏首先采用偏除土的方法:冲泥时，刃脚高处多冲，刃脚低处少冲，调整井内刃脚踏面的土反力分布状况，使沉井改变倾斜状态，逐步过渡到垂直方向。当采用偏除土法没调整过来，偏差越来越大时，则采用井外射水的方法纠偏。将高压水枪沿沉井高的一侧井壁外面插入土中射水，使此侧井壁摩阻力降低，可使沉井的倾斜得到纠正。因为沉井入土深度较大时，沉井四周土层对井壁的约束力亦相应增加，当沉井两侧土层含水量不同，土质较干的侧摩阻力较大，造成下沉较慢，所以这时纠偏的关键在于减少较干一侧的侧摩阻力。 (4)降水措施 沉井下沉时，应做好降水工作，降水的目的主要是为了疏干井周围土层的水分，使沉井下沉时增加井壁的侧摩阻力防止突沉，以及沉井封底时使井内锅底无水，所以井点降水对于沉井的终沉阶段及其以后封底最为重要，降水要达到沉井最终下沉标高以下2米。 科盛路泵站原地面标高4.2米，最终下沉标高-6.2米，因此沉井降水深度定为12米。沉井制作时采用的轻型井点降水在此已不适合，改用喷射井点降水。降水时间从沉井下沉开始，至沉井封底结束后7天为止。 (5)安全措施 沉井下沉所需机具设备不多，由吊车吊入，因此安全方面的重点在于抓好用电安全和工人作业的人身安全。 7 施工用电严格按规范执行，做到三级配电二级保护。井内临时照明采用12V低压。由工地专职电工负责每天电路的检查维护。 因为井比较深，所以工人上下井是安全的关键环节。我们采取钢管、扣件搭建了靠梯，分别靠于井内壁和井外壁。靠梯制作应牢固可靠，并随着沉井的下沉，靠梯的长度和倾斜度应适时调整。工人在冲泥作业时穿渔裤，戴绝缘手套。作业时间安排在白天，夜里不加班。 当沉井下沉到位以后，沉井顶与周围地面的标高相差不多，在沉井周围搭设防护栏杆。整个施工区域实行封闭管理。 六、沉井封底 当沉井下沉至设计标高，进行沉降观测，8小时内下沉量小于10毫米时，方可进行沉井封底。 科盛路泵站沉井由于采取了井点降水和压密注浆措施的缘故，所以该沉井下沉至设计标高后，井底没有地下水，经请示设计院后，采用素土回填，然后做碎石垫层、混凝土垫层、井底钢筋混凝土等。在浇筑混凝土时，沉井刃脚和底梁应凿毛处理，该工作我们安排在第一节沉井制作、模板拆除后即已进行。因为井底无水，所以没有设置集水井。 沉井施工方案 沉井施工工艺主要有以下几个方面，即技术准备、工艺流程、沉井制作、沉井下沉、封底、质量标准、 安全环保注意事项及措施。 一、技术准备 1、编制施工方案 根据工程结构特点、地质水文情况、施工设备条件、技术的可能性，编制切实可行的施工方案或施工技术措施，以指导施工; 2、整平场地 整平场地至要求标高，按施工要求拆迁沉井周围上的破坏棱体范围内的地上障碍物，如房屋、电线杆、树木及其他设施，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、人防设施等; 在沉井周围土的破坏棱体范围内有永久性建筑物时，应会同有关单位研究并采取确保安全和质量的措施后，方可施工。 3、布设测量控制网 按设计总图和沉井平面布置要求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; 4、修建临时设施 按施工总平面布置，修建临时设施，修筑道路、排水沟、截水沟，安装临时水、电、风管道线路，安设施工设备，并试水、试电、试运转; 8 5、作技术交底，使施工人员了解并熟悉工程结构、地质和水文情况、沉井制作和下沉施工技术要点、安全措施、质量要求，以及可能遇到的各种问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 和处理方法。 6、材料要求 制作沉井所使用的混凝土、钢筋、砖、石等半成品与原材料必须符合设计要求，当无设计要求时，可参照本企业相关施工工艺及质量验收标准。 7、主要机具 主要机具有:混凝土搅拌机、砂浆搅拌机、钢筋加工机械、小型反铲挖土机、抓斗挖土机、井点降水系统、水力冲射器、空气吸泥机、水泵、风镐或风铲、塔式、门式起重机或履带式起重机、卷扬机及土方运输车辆等。 8、作业条件 已编制切实可行的施工方案或施工技术措施并得到审批。 施工人员及队伍具有专业施工经验并得到必要的安全及技术交底。 施工准备工作就绪。 9、质量关键要求 沉井下沉前应对沉井结构作必要的强度检查，对下沉各个阶段作下沉计算，根据土质实际情况采取必要的降排水工作。 10、职业健康安全关键要求 对施工人员应作必要的安全技术交底，电焊作业人员应具有相应资格。 11、环境关键要求 在沉井周围土的破坏棱体范围内有永久性建筑物时，应会同有关单位研究并采取确保安全和质量的措施后，方可施工。开挖及降排水时，尚应考虑可能因土体变形及地下水位变化而引起周围地面沉降而影响周围的建筑物、地下管线和道路的安全。 二、施工工艺流程 平整场地?测量放线?开挖基坑?铺砂垫层和垫木或砌刃脚砖座?沉井制作?布设降水井点或挖排水沟、集水井?抽出垫木?沉井下沉封底?浇筑底板混凝土?施工内隔墙、梁、板、顶板及辅助设施。 三、沉井制作 1、制作顺序 场地整平?放线?挖土600,700mm深?夯实基底?抄平放线验线?铺砂垫层?垫木或挖刃脚土模?安设刃脚铁件、绑钢筋?支刃脚、井身模板?浇筑混凝土 外围围槽灌砂?抽出垫木或拆砖座。 ?养护、拆模? 2、沉井制作: ?、沉井基坑先挖至地面下600-700，再满铺不小于500厚粗垫层夯实，在夯实后的砂垫层上铺设垫木支承模板。 ?、沈井不得设置垂直施工缝。沉井直壁模板及刃脚斜面内模拆模应按施工规范要求执行。 ?、沉井预埋钢套管应预先安装带法兰短管予以封堵洞口。 ?、沉井外壁涂冷底子油二道，涂刷前应对沉井浇筑的质量仔细检查，并作适当修整。 ?、取水泵房沉井优先考虑分段浇筑井体，一次下沉;下沉后沉井的接高应以顶面露出地面0.8 –1.0m为宜。 ?沉井接高的各节竖向中心线应与前一节的中心线重合或平行。沉井外壁应平滑。 ?沉井分节制作的高度，应保证其稳定性并能使其顺利下沉。本沉井分二节制作，分段处选在变截面处，能确保其制作时的稳定性。 ?分节制作的沉井，在第一节混凝土达到设计强度的70%以后，方可浇筑其上一节混凝土。 ?沉井浇筑混凝土时，应对称和均匀地进行。在抽承垫木之前，应对封底及底板接缝部位凿毛处理，井体上的各类穿墙管件及固定模板的对穿螺栓等应采取抗渗措施。 四、下沉 1、抽出承垫木，应在井壁混凝土达到设计强度以后，分区、依次、对称、同步地进行。每次抽去垫木后， 9 刃脚下应立即用砂或砾砂填实。定位支点处的垫木，应最后同时抽出。 2、挖土下沉时，应分层、均匀、对称地进行，使其能均匀竖直下沉，不得有过大的倾斜。一般情况，不应从刃脚踏面下挖土。如沉井的下沉系数较大时，应先挖锅底中间部分，沿沉井刃脚周围保留土堤，使沉井挤土下沉;如沉井的下沉系数较小时，应采取其他措施，使沉井不断下沉，中间不应有较长时间的停歇，亦不得将锅底开挖过深。 在下沉过程中，除防止沉井的下均匀下沉及突沉，还应特别强调防止沉井的扭曲变形， 沉井质量检验标准 检查项目 允许偏差或允许值 检查方法 项 序 单位 数值 主控项目 1 混凝土强度 满足设计要求(沉前必须达到70%设计强度) 查试件记录或抽样送检 2 封底前，沉井下沉稳定 mm/8h <10 水准仪 3 封底结束后的位置:刃脚平均标高(与设计标高比)刃脚平面中心线位移四角中任何两角的底面高差 mm <100<1%H<1%L 水准仪经纬仪，H为下沉总深度，H<10m时，控制在100mm之内水准仪，L为两角的距离，但不超过300mm，L<10m时，控制在100mm之内 一般项目 1 钢材、对接钢筋、水泥、骨料等原材料检查 符合设计要求 查出厂质保书或抽样送检 2 结构体外观 无裂缝，无风窝、空洞，不露筋 直观 3 平面尺寸:长与宽曲线部分半径两对角线差预埋件 %%%mm ?0.5?0.51.020 用钢尺量，最大控制在 10 100mm之 工程概况 刘郢污水泵站位于合肥市南淝河中游，肥西路西侧。泵房下部为28.5m×10m×14.7m的沉井， C25混凝土，其抗渗标号为S8。 二、沉井制作 泵房沉井采用两次制作一次下沉的施工方法。沉井的施工程序为:施工准备?混凝土垫层?支刃脚?一段井壁内模板?绑扎刃脚、一段井壁钢筋?支刃脚、一段井壁外模板?浇注刃脚、一段井壁混凝土?养护?拆除一段井壁及刃脚模板?支二段井壁内模板?绑扎二段井壁钢筋及外模板?浇注二段井壁混凝土?养护?拆除混凝土垫层和砖模土胎?挖土、下沉?浇注 底板混凝土垫层?绑扎钢筋、浇注底板混凝土?养护?对沉井内及上部结构施工。 沉井制作准备工作 泵房沉井制作前将场地的表土挖至标高-5.00，再沿周边以沉井预制中心线开挖宽2500、深 800的沟槽，槽内填800厚级配砂石，并做700厚、1500宽C10混凝土垫层。 在基坑制作沉井要求基坑应比沉井宽2米，四周设排水沟、集水井，使地下水位比基坑底面 低0.5米，挖出的土方在周围筑堤挡水，要求堤宽不少于2米。 刃脚支设 刃脚施工采用砖模土胎，刃脚落在混凝土垫层上。破除刃脚下混凝土垫层应在井筒混凝土达 到设计强度75,以上方可进行。 11 沉井井壁制作 (1)泵房沉井井壁分二次浇注，井壁模板采用组合式定型钢模板、钢管支撑， 沉井下沉 沉井下沉准备工作 (1)下沉前对地下土质的了解:沉井下沉前应详细了解地质情况，主要了解地下土的内摩 擦角、地下水位、水量的分布情况。 (2)刃脚垫层拆除:沉井井壁模板在混凝土强度达到75%即可拆除，刃脚垫架在混凝土达到100%强度始可拆除破土下沉。在破碎砼垫层之前，应对封底及底板接缝部位混凝土进行处理。破碎砼垫层应在专人指挥下分区、依次、对称、同步地进行。拆除方法是先将砼垫层底部的砂挖去，利用机械或人工破碎，刃脚下随即用砂或砂砾回填夯实，在刃脚内外侧应夯实筑成小土堤，以承担部分井筒重量，接着破碎另一段，如此逐段进行。破除垫层时要加强 观测，注意下沉是否均匀，如发现倾斜，应及时处理。 (3)沉井下沉前井壁外涂热沥青二度，并用砖砌体将井壁预留空洞临时封堵。 2、沉井下沉 该沉井下沉过程中采用明沟、集水井排水，一防止沉井上浮。具体方法为:在沉井离刃脚2—3米处挖一圈排水明沟，设3—4个集水井，深度比地下水深1—1.5米，集水井深度随沉井挖 土而不断加深，在井内或井底设水泵，将水抽出井外排走。 12 根据不同土质情况，需要采取不同的挖土顺序，挖土总的原则:分层开挖;使挖土对称均匀;刃脚均匀受力;沉井均匀、竖直、平稳下沉;沉井， 并捣固密实。井内有隔墙时应前后左右对称逐孔浇注。 混凝土采用自然养护，养护期间封底的集水井中应不间断地抽水，待底板混凝土达到70%设计强度后，对集水井逐个停止抽水，逐个进行封堵。方法是在抽除井筒水后，立即向滤水井管中灌入C30早强干硬性混凝土捣实，装上法兰，用螺栓拧紧或焊牢，再在上面浇筑一 层混凝土，使之与底板平。 13 【工程建筑】沉井施工在工程中的应用 x摘要: 工程 应用 关键词:沉井施工 0 引言 沉井是修建深基础和地下深构筑物的主要基础类型，它具有结构截面尺寸和刚度大，承载力高，抗渗，耐久性好，内部空间可有效利用等特点，施工时不需要复杂的机具设备，对地质较复杂的状况下均可施工。缺点是施工工序较多，施工工艺较为复杂，技术要求高， 质量控制要求严。下面对某工程采用沉井施工方法进行简单介绍。 1 沉井施工工艺 基坑测量放样?基坑开挖?刃脚垫层施工?立井筒内模和支架?钢筋绑扎?立外模和支架?浇捣混凝土?养护及拆模?封砌预留孔?井点安装及降水?凿除垫层、挖土下沉?沉降观察?铺设碎石及混凝土垫层?绑扎底板钢筋、浇捣底板混凝土?混凝土养护?素土回 填。 2 基坑测量放样 根据沉井设计图纸和工程地质报告所揭示的地质情况，沉井基坑开挖深度取2米，沉井刃脚外侧面至基坑边的工作距离取2米，基坑边坡采用1:1。整平场地后，根据沉井的中心座标定出沉井中心桩、纵横轴线控制桩及基坑开挖边线。施工放样结束后，须复核准 确无误后方可开工。 3 基坑开挖 基坑开挖边线确定后，即可进行挖土工序的施工。挖土采用1米3的单斗挖掘机，并与人工配合操作。基坑底面的浮泥应清除干净并保持平整和干燥，在底部四周设置排水沟与集水井相通，集水井内汇集的雨水及地下水及时用水泵抽除，防止积水而影响刃脚垫层的 14 施工。 4 刃脚垫层施工 刃脚垫层采用砂垫层和混凝土垫层共同受力。 4.1 砂垫层厚度的确定 砂垫层厚度,可采用如下计算 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 计算: ,/,，γ砂,?〔σ〕 根据计算结果，无论是工作井还是接收井，砂垫层厚度,均为 60(厘米)。砂垫层 采用加水分层夯实的办法施工，夯实工具为平板式振捣器。 4.2 混凝土垫层厚度的确定 混凝土垫层厚度可按下式计算公式计算: ,,(,0/,,,)/2 根据计算结果，混凝土垫层厚度h为10,15厘米(工作井为15厘米，接收井为1 0厘米)。混凝土垫层表面应用水平仪进行校平，使之表面保持在同一水平面上。 5 立井筒内模及支架 由于顶管沉井高度达8米左右，因此，井身混凝土分三节浇捣，内模同样分三节按装。井筒模板采用组合钢模与局部木模互相搭配，以保证内模的密封性。刃脚踏脚部分的内模采用砖砌结构，宽度与刃脚同宽。井身内模支架采用空心钢管支撑。钢管支架必须架设稳 固，如有必要，可采用对撑支架，增加内模的稳定性。 6 钢筋绑扎 钢筋的表面应洁净，使用前将表面油渍、鳞锈等清理干净;钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋均应调直;预制构件中的主钢筋均采用对焊、焊接并按照有关规定抽样送检;钢筋接头应互相错开，并严格按照国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204—92)中的有关规定执行;现场钢筋绑扎时，其交叉点应用21,铁丝绑扎结实，必要时用电焊焊牢。钢筋规格、尺寸应符合设计图纸要求和规定，绑扎钢筋时应采用撑件将二层钢筋位置固定，保证钢筋设计间距。为了保证保护层的厚度，应在钢筋与模板之间设置同强度标号的水泥砂浆垫块，垫块应与钢筋扎紧并互相错开。钢筋绑扎完成后，应上报监理工程师进 行隐蔽验收。隐蔽验收合格后，方可进行立外模。 7 立外模和支架 钢筋绑扎验收后，应进行架立外模和支架。井壁内外模用串心螺丝固定，串心螺丝采 15 用φ16的圆钢，中间设置止水片，两端设置铁片控制井壁厚度尺寸，圆钢两端头上铰成螺纹，用定制钢螺帽固定，拆模时拆去钢螺帽，割去外露部分，再用同标号防水砂浆二度抹平，确保不渗水。外模支架必须稳、牢、强，保证在浇捣混凝土时，模板不变形，不跑模。 8 浇捣混凝土 模板和支架工序完成后，必须经监理工程师进行验收。验收合格后，方可进行混凝土的浇捣。为缩短施工周期和保证工程质量，采用泵送商品混凝土。泵送混凝土可将输送管的软管直接放入浇捣段，距离浇捣面1米左右，保证混凝土不离析。混凝土浇捣前应严格检查各种预留孔、预留管和预埋件的位置和几何尺寸，严禁漏放和错放。混凝土振捣采用插入式振捣器振捣，振捣棒插入时应离开钢筋，但应防止混凝土振捣不匀和振捣过密而产生混凝土离析现象的发生。混凝土在捣振时应注意和随时检查模板受力和钢筋受力的情况，防止模 板因混凝土振捣的原因而跑模。 井身浇捣混凝土分三段施工: 工作井——总高度为8.43米，分三次浇捣完成，一次下沉。第一次浇捣刃脚部分，高度2.4米，标高,5.73,,3.33米;第二次浇捣高度3米，标高,3.33,,0.33米; 第三次全部浇捣完成，浇捣高度3.03米，标高,0.33,，2.70米。 接收井——总高度为7.85米，分三次浇捣完成，一次下沉。第一次浇捣刃脚部分，高度2.0米，标高,5.15,,3.15米;第二次浇捣高度2.9米，标高,3.15,,0.25米; 第三次全部浇捣完成，浇捣高度2.95米，标高,0.25,，2.70米。 采用分段浇捣混凝土时，严格按规范要求做好施工缝。施工缝做成凸缝，并在后浇时将连接处的混凝土凿毛，并用水清洗干净，浇捣时先用12%的UEA砂浆 座浆，然后轻倒 第一层混凝土并振捣密实，以免形成蜂窝，影响沉井的质量。 在混凝土浇捣过程中，还应做好混凝土的试块工作，保证质保资料的完善。 9 混凝土养护及拆模 混凝土浇捣完成后应及时养护，养护方法可采用自然养护和塑料膜覆盖法。在养护过程中，对混凝土表面需浇水湿润，严禁用水泵喷射而破坏混凝土。养护时应确保混凝土表面 在拆模时，应注意时间和顺序。 不发白，至少养护七天以上。养护期 拆模时间控制在混凝土浇捣后的3,4天 16 10 封砌预留孔 严格按照设计图纸的要求，设置和封砌各种预留孔，并保证在沉井下沉过程中，预留 孔内不渗水。 11 井点安装及降水 为确保沉井平稳下沉，采用排水下沉法施工。用井点抽除地下水，降低地下水位，井 点在基坑外周布置，并至少预抽七天后，方可开始挖土。 12 凿除垫层挖土下沉 沉井下沉需待混凝土强度达到设计要求后，方可开始挖土下沉。下沉时，应先凿除刃脚下的混凝土垫层及砖砌内模。挖土工具采用蟹斗挖机挖土吊出井外。沉井挖土顺序应中间稍低于四周，沉井内的挖土高差控制在1米以内，禁止深锅底挖土，防止沉井突沉造成沉井倾斜的危险。另外，井壁外的灌砂必须均匀充实，使沉井下沉时四周摩阻力相近，均匀下沉。沉井下沉时，应防止倾斜，发现问题及时纠偏，若沉井下沉有困难时应另外想办法，不准大量挖深，造成突沉。沉井挖土三班制连续作业，中途不停顿，确保沉井连续、安全地下沉就位。当刃脚距离设计标高在1.5米时，沉井下沉速度应逐渐放缓，挖土高差控制在50cm内，当沉井接近标高时，应预先做好止沉措施。止沉措施可采用在刃脚四周间隔挖出设 计标高的槽，填入方木，并应注意抛高系数，禁止超沉和超挖。 13 沉降观测 沉井在下沉过程中，必须随时测定沉井标高，确保均匀下沉，并做好沉井下沉记录。沉井下沉至设计标高(包括抛高)后，应先清除表面浮泥等杂物，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，并确保井点的正常工作，不允许发生停泵，同时加强对水位的观测，保证降水要求，地下水位必须距离垫层50cm以下。底板与刃脚的接触面，必须将表面混凝土全部凿毛并露出石子，便于新老混凝土的结合。当沉井在8小时内 的累计下沉量不大于10mm时，方可浇捣底板碎石垫层。 14 铺设混凝土垫层 在铺筑碎石层时，应确保井底内无积水、无流砂、无翻浆等现象。20cm的碎石层应做到平整，无坑塘，必须时应用水平仪抄平，保证碎石层的水平。碎石层铺筑完成后，即可在其上浇捣素混凝土垫层。在铺筑素混凝土垫层后，应保证表面平整，无地下水上冒现象。 15 绑扎底板，浇捣底板混凝土 17 在素混凝土垫层完成后，就可在其上绑扎底板钢筋。钢筋在绑扎时，应保证刃脚钢筋与底板钢筋的连接、上下两层钢筋的间距，并将刃脚混凝土的表面凿毛露出石子，便于刃脚 混凝土与底板混凝土的结合。 底板混凝土浇捣完成后应及时养护，确保其表面不露白，并应防止阳光及温差的剧烈 变化，以免底板出现收缩裂缝，影响沉井的施工质量和使用功能。 监理:大坑口污水泵站沉井施工技术(二) 来源:考试大 2008/7/17 【考试大:中国教育考试第一门户】 模拟考场 视频课程 字号: 5.3沉井下沉控制 5.3.1下沉速度的控制根据土质情况，采用台阶形挖土自重破土方式。采用从中间开始向四周逐渐开挖，并始终均衡对称地进行，每层挖土厚度为0.4,1.5m.刃脚处留1.2,1.5m宽土垅，用人工逐层全面、对称、均匀地削薄土层，每人负责2,3m一段，方法是顺序分层逐渐往刃脚方向削薄土层，每次削5,15cm，当土垅挡不住刃脚的挤压而破裂时，沉井便在自重作用下破土下沉，削土时应沿刃脚方向全面、均匀、对称地进行，使均匀平衡下沉，刃脚土方开挖方法如下图所示。 沉井挖土下沉采用人工挖土，一台塔吊吊运出土，由于挖土施工困难，综合考虑挖土、吊运的施工能力，研究沉井下沉的安全控制，沉井下沉速度控制为30cm/天。沉井自2003年5月19日开始挖土下沉到7月21日封底，历时64天，基本按预定的速度进行。 沉井下沉中，如遇到砂砾石或硬土层，当土垅削至刃脚，沉井仍不下沉或下沉不平稳，则按平面布置分段的次序，逐段对称地将刃脚下掏空，并挖出刃脚外壁 10cm，每段挖完后用小卵石填满夯实，待全部掏空回填后，再分层刷掉回填的小卵石，可使沉井因均匀地减少承压面而平衡下沉。 在沉井开始下沉和将沉至设计标高时，周边开挖深度小于10cm，避免发生倾斜，尤其在开始下沉5m以内时，其平面位置与垂直度要特别注意保持正确，否则继续下沉不易调整，在离设计深度20cm左右停止取土，依靠自重下沉至设计标高。 5.3.2下沉观测沉井位置的控制是在井外地面设置纵横十字控制桩、水准基点。下沉时，在井壁上设十字控制线，并在四侧设水平点。于壁外侧用红铅油画出标尺，以测沉降，井内中心线与垂直度的观测系在井内壁四边标出垂直轴线，各吊垂球一个，对准下部标志板来控制，并定时用两台经纬仪进行垂直偏差观测。挖土时随时观测垂直度，当垂球离墨线边达50mm 或四面标高不一致时，立即纠正，沉井下沉过程中，每班至少观测两次，并在每次下沉后进行检查，做好记录，当发现倾斜、位移、扭转时，及时通知值班队长，指挥操作工人纠正，使允许偏差范围控制在允许范围以内。沉井在下沉过程中，最大沉降差均控制在 18 250mm以 6 、沉井施工中管涌处理及经验体会 6.1管涌及处理因沉井近靠朝阳溪，沉井在下沉至距离基底2米时，开始出现管涌现象，共有6处，且涌水量大小不一，涌水的同时带出大量的细砂，影响了沉井开挖、下沉，处理 19 措施主要是采用卵石装袋，进行填堵，并用滤布覆盖，阻止细砂流出。过滤的水集中至集水坑进行抽排。 6.2经验与体会 6.2.1管涌的危害用于沉井开挖吊运土方的塔吊距离沉井15米，由于管涌出现，大量排水，造成塔吊倾斜，无法使用，在最后几天，沉井出土采用汽车吊，增加了很大的额外的费用。 6.2.2沉井过程对周边道路、建筑物的影响管涌的出现对周边环境影响很大，距离沉井10米的硬化小路下沉近1米，附近20米 在做沉井是时，需注意周围的官衔和建筑物，在沉井时需注意时刻进行观察，以确保施工安全和施工顺利进行。 沉井施工工艺 井位测量定位 基坑开挖 分节高度的确定 刃脚支垫 刃脚模板支设 刃脚钢筋的绑扎 刃脚混凝土浇筑及养 护 井壁模板支设 井壁钢筋绑扎 井壁砼浇筑及养护 刃 脚垫架拆除 挖土下沉 土方吊运 测量控制与观测 封底 主要施工方法 1、井位测量定位 根据图纸要求，定出井位中心点，放出基坑开挖范围， 并在四周放出攀线桩。 2、基坑开挖 20 根据沉井中心坐标及水准点进行测量放样。基坑开挖深度为原地面下1.5m。考虑到拆除垫层、支模、脚手架操作的需要，基坑四周宽比沉井宽1m，四周挖排水沟、集水井。挖土用1台1m3履带式反铲挖土机挖土，配合人工修破和平整场地，挖出的土方用汽车驳运至弃土场地，基坑按1:1放坡。 3、分节高度的确定 根据设计要求，沉井分二节制作、一次下沉。一次制作总高度一般不超过短边。依次高度若过大，施工比较困难，下沉时易引起倾斜，本工程沉井尺寸为9*9m，故采取分节浇注，一次下沉。分节高度应保证其稳定性，并使沉井能在自重状态下顺利下沉，其下沉系数K不小于1.15。可按下式计算: K=(Q*B/(L(H-2.5)F+H))>1.15(当H>5m时) 式中 Q—沉井辎重及附加荷载(t) B—被井壁排除的水重(t)当采取排水下沉B=0 H--沉井下沉深度(m) L—沉井外部周长(m) 2.5—按摩擦力在深5m时达到最大值，5m以下保持常值 F—单位面积摩擦力的平均值 R—刃脚反力，当挖空时R=0.6 下沉中如遇下沉困难，在井壁与土层2cm—3cm间隙间进行灌水，保证下沉顺利进行。 施工顺序是:第一节沉井混凝土浇好后 ，强度达到 21 75% 浇筑第二节混凝土，强度达到100% 沉井下沉到设计标高处。 4、刃脚支垫 (1)刃脚支设模板，有垫架法，半垫架法和无垫架法，本沉井高度比较高、重量重、忍脚踏面面积较小、地基强度较低，根据以往施工经验若采用枕木，枕木不易踌躇，施工时不理想，本沉井电曾采用黄砂基层上加砼垫层浇筑法，垫层只做刃脚及底部隔梁，砼垫层上刷隔离剂，然后在其上支设刃脚及井壁模板，浇筑混凝土。 (2)砼垫层 根据刃脚、井壁厚度、砼垫层宽度定为1.5米，经计算砼垫层标号选用C20;垫层厚度为20cm。 (3)砂垫层 砂垫层厚度根据沉井重量和垫层底部地基上的承载力计算。经计算采用0.3m厚砂垫层，宽度为1.8m，选用中砂，用平板振动器分层振捣(层厚小于30cm)并洒水，控制干容重>1.6KN，地基应清理整平后铺设砂垫层，使顶面保持在同一水平面上，用水准仪控制其标高在10mm偏差以内，并在其空隙中垫砂夯实。 5、模板支设 沉井井壁采用定型模板组装，不规则的地方，以及井壁穿对穿螺栓处，军采用非标准木模板。刃脚垫架上模板应分段安装，以便垫架拆除，刃脚上部井壁模板采用钢模板进行循环周转。考虑浇筑速度快，由于是泵送商品砼对模板产生很大的侧压力，用2[8槽钢，以φ16mm对拉螺栓固定，穿螺栓部位用100*100*55mm木模(等以后模板拆除后，用与砼成分相同的水泥砂浆替换)，螺栓纵横向间距均为0.75*0.6m，中部设止水片，与螺栓接触的一圈满焊。槽钢用适当支撑顶在外脚手架上保持模板稳定，并利用上一节沉井模板固定下一节沉井模板。 22 -10-22 00:22 回复 楼 外壁支模和混凝土浇筑，在井架外搭设双排钢管脚手架。内壁模板支设，采取在上节沉井预埋铁件的办法焊悬脚手架，随着沉井下沉，而不影响井内挖土，吊运土 等作业。对于井壁上预留管道孔，在制作时可保留外层钢筋及浇筑外层砼，内侧用砖临时封堵，待下沉就位后制作接头或顶管顶进时，再凿去，以利下沉时保证沉井的强度。 6、钢筋的制作安装 钢筋在加工场机械成型，用双轮水平运输，用5T履带吊车进行垂直吊装就位人工绑扎。 每节井壁竖筋分段绑扎，与上节井壁连接处，伸出插筋，接头错开1/4，并采用焊接连接方法，焊接长度为10cm双面焊。为保证钢筋位置正确，垂直钢筋间距采用开槽口的木卡尺控制，水平筋间距选用一批竖筋按间距焊上短钢筋头控制。 7、混凝土浇筑 混凝土采用商品砼，浇筑采用泵车输送浇筑，浇筑采用分层平铺法，每层厚度控制在30cm-50cm均匀浇灌，一次连续浇灌完，灌注混凝土时应沿着井壁四周对称进行，避免混凝土面高低相差悬殊,压力不均而产生基底不均匀沉陷，每层混凝土要求在2小时内振捣完毕。 两节混凝土的接缝处设凹型水平缝，接缝处应经凿毛及冲洗处理，先铺上与砼内砂浆成分相同的砂浆一层后 23 再浇新砼。混凝土采用自然养护。 8、刃脚垫层拆除 沉井井壁模板在混凝土强度达到75%即可拆除，刃脚垫架在混凝土达到100%强度始可拆除破土下沉。在破碎砼垫层之前，应对封底及底板接缝部位混凝土进行处理。破碎砼垫层应在专人指挥下分区、依次、对称、同步地进行。拆除方法是先将砼垫层底部的砂挖去，使垫层沉，利用空压泵汽锤或人工重镑榔头破碎，刃脚下随即用砂或砂砾回填夯实，在刃脚内外侧应夯实筑成小土堤，以承担部分井筒重量，接着破碎另一段，如此逐点进行，破除垫层时要加强观测，注意下沉是否均匀，如发现倾斜，应及时处理。 9、挖土下沉 该沉井采用派水下沉，因此，在沉井下沉时，采用吊机挖土，根据土质情况，采用锅底形挖土自重破土方式。抓斗在井内抓土时，从中间向四周抓土，均衡对称地进行，使其能均匀竖直下沉。每层挖土厚度为0.5m左右，在抓斗施工不到 的地方，用人工进行挖掘，按顺序分层逐渐往刃脚方向削薄土层，每次削5—15cm，当土垅挡不住刃脚方向全面、均匀、对称地进行，使均匀平稳下沉。 如碰到砂砾石或硬土层，当土垅削至刃脚，沉井仍不下沉或下沉不平稳，则需考虑在井壁上加压铁，以增加沉井的重量，使沉井能够顺利下沉。 在沉井开始下沉和将沉至设计标高时，周边开挖深度应小于30cm，避免发生倾斜。尤其在开始下沉5m以内时，其平面位置与垂直度要特别注意保持正确，否则继续下沉不易调整。在离设计深度20cm左右应停止取土，依自重下沉至设计标高。 10、土方吊运 24 -10-22 00:22 回复 沉井 11、测量控制与观测 沉井位置的控制，在井外地面设置纵横十字控制桩，水准基点。下沉时，在井壁上设十字控制线，并在四侧设水平点，于壁外侧用红铅油画出标尺，以测沉降。井 3楼 下沉倾斜、位移、扭转的预防及纠正 沉井下沉过程中，有时会出现倾斜、位移、扭转等情况， 应加强观测，及时发现并采取措施纠正。 对倾斜产生的可能原因有: ?刃脚下土质软硬不均; ?拆刃脚垫架，不对称进行，或未及时回填; ?挖土不均，使井内土面高低悬殊; ?刃脚下掏空许多，使沉井不均匀突然下沉; 25 ?排水下沉，井内一侧出现流砂现象; ?刃脚局部被大石块或埋设搁住; ?井外弃土或施工荷载对沉井一侧产生偏压。 操作中可针对原因予以预防。如沉井已经倾斜，可采取在刃脚较高一侧加强挖土，并可在较低的一侧适当回填砂石，必要时配以井外射水，或局部偏心压载，都可使片写得到纠正。待其正位后，再均匀分层取土下沉，如倾斜是由于被大石块或破损污物搁住，可用风镐破碎成小块取出。 位移产生的原因多由于倾斜导致的，如沉井在倾斜情况下下沉，则沉井向倾斜相反方向位移，或在倾斜纠正时，如倾斜一侧土质较松软时，由于重力作用，有时也沿倾斜方向伴随产生一定位移。因此预防唯一应避免在倾斜情况下下沉，加强观测，及时纠正倾斜。位移纠正措施一般是有意使沉井向相反方向倾斜，再沿倾斜方向下沉，至刃脚中心与设计中心位置吻合时，再纠正倾斜，因纠正倾斜重力作用产生的位移，可有意向位移的一方倾斜，纠正倾斜后，使其向位移相反方向产生位移纠正。 沉井下沉产生扭转的原因是多次不同方向倾斜和位移的复合作用引起的，可按上述纠正位移，倾斜方法先纠正位移，容纳后纠正倾斜，使偏差在允许范围以内。 12、封底 当沉井沉到设计标高经2-3d下沉已稳定，或经观测，在8h内累计下沉量不大于10mm时，即可进行沉井封底。本沉井采取排水封底方法，分两步进行:第一步进行土形整理，使之成锅底形，自刃脚向中心挖放射形排水沟，填以石子作为滤水暗沟，在中部设2个积水井，景深深1—2m，插入直径φ300砼管一节作滤井，四周填以卵石，使井底的水都汇集到积水井中，用水泵排出。使地下水位保持低于井底面30-50cm。刃脚混凝土凿毛处应洗刷干净。然后，在井底对称 26 均匀浇一层混凝土垫层，强度达到30%后，绑钢筋，浇注上 层防水混凝土底板。浇筑应在整个沉井面积上分层由四周向 中央进行，每层厚30cm，并捣固密实。混凝土养护14d期 间，在封底的积水井中应不间断的抽水，待底板混凝土达到 70%强度后，进行第二步，对积水井逐个停止抽水，逐个进 行封堵。方法是在抽出井筒水后，立即向滤水井管中灌入早 强混凝土，再在上面浇筑一层混凝土，使之与底板相平。 摘要: 关键词:沉井施工 工程 应用 0 引言 沉井是修建深基础和地下深构筑物的主要基础类型，它具有结构截面尺寸和刚度大，承载力高，抗渗，耐久性好， 4 刃脚垫层施工 刃脚垫层采用砂垫层和混凝土垫层共同受力。 4.1 砂垫层厚度的确定 砂垫层厚度,可采用如下计算公式计算: ,/,，γ砂,?〔σ〕 根据计算结果，无论是工作井还是接收井，砂垫层厚度,均为 60(厘米)。砂 垫层采用加水分层夯实的办法施工，夯实工具为平板式振捣器。 4.2 混凝土垫层厚度的确定 混凝土垫层厚度可按下式计算公式计算: ,,(,0/,,,)/2 ,15厘米(工作井为15厘米，接收井 根据计算结果，混凝土垫层厚度h为10 为10厘米)。混凝土垫层表面应用水平仪进行校平，使之表面保持在同一水平面上。 5 立井筒内模及支架 27 由于顶管沉井高度达8米左右，因此，井身混凝土分三节浇捣， 8 浇捣混凝土 模板和支架工序完成后，必须经监理工程师进行验收。验收合格后，方可进行混凝土的浇捣。为缩短施工周期和保证工程质量，采用泵送商品混凝土。泵送混凝土可将输送管的软管直接放入浇捣段，距离浇捣面1米左右，保证混凝土不离析。混凝土浇捣前应严格检查各种预留孔、预留管和预埋件的位置和几何尺寸，严禁漏放和错放。混凝土振捣采用插入式振捣器振捣，振捣棒插入时应离开钢筋，但应防止混凝土振捣不匀和振捣过密而产生混凝土离析现象的发生。混凝土在捣振时应注意和随时检查模板受力和钢筋受力的情况，防止模板因混凝土振捣的原因而跑模。 井身浇捣混凝土分三段施工: 工作井——总高度为8.43米，分三次浇捣完成，一次下沉。第一次浇捣刃脚部分，高度2.4米，标高,5.73,,3.33米;第二次浇捣高度3米，标高,3.33,,0.33米;第三次全部浇捣完成，浇捣高度3.03米，标高,0.33,，2.70米。 接收井——总高度为7.85米，分三次浇捣完成，一次下沉。第一次浇捣刃脚部分，高度2.0米，标高,5.15,,3.15米;第二次浇捣高度2.9米，标高,3.15,,0.25米;第三次全部浇捣完成，浇捣高度2.95米，标高,0.25,，2.70米。 采用分段浇捣混凝土时，严格按规范要求做好施工缝。施工缝做成凸缝，并在后浇时将连接处的混凝土凿毛，并用水清洗干净，浇捣时先用12%的UEA砂浆座浆，然后轻倒第一层混凝土并振捣密实，以免形成蜂窝，影响沉井的质量。 在混凝土浇捣过程中，还应做好混凝土的试块工作，保证质保资料的完善。 9 混凝土养护及拆模 混凝土浇捣完成后应及时养护，养护方法可采用自然养护和塑料膜覆盖法。在养护过程中，对混凝土表面需浇水湿润，严禁用水泵喷射而破坏混凝土。养护时应确保混凝土表面不发白，至少养护七天以上。养护期内，不得在混凝土表面加压、冲击及污染。 在拆模时，应注意时间和顺序。拆模时间控制在混凝土浇捣后的3,4天内进行，过早 28 或过晚的拆模对混凝土的养护都是不利的;拆模顺序一般是先上后下，小心谨慎，以免对混凝土表面造成破坏。对于分段浇捣混凝土部位，应保留最后一排模板，利于向上接模。 10 封砌预留孔 严格按照设计图纸的要求，设置和封砌各种预留孔，并保证在沉井下沉过程中，预留孔 15 绑扎底板，浇捣底板混凝土 在素混凝土垫层完成后，就可在其上绑扎底板钢筋。钢筋在绑扎时，应保证刃 脚钢筋与底板钢筋的连接、上下两层钢筋的间距，并将刃脚混凝土的表面凿毛露出石子，便于刃脚混凝土与底板混凝土的结合。 底板混凝土浇捣完成后应及时养护，确保其表面不露白，并应防止阳光及温差的剧烈变化，以免底板出现收缩裂缝，影响沉井的施工质量和使用功能。 摘要: 关键词:江边泵房;沉井;砂岛;制作;下沉;纠偏裂缝控制;封底;抗浮 29 1 前言 中国华电集团投资兴建的长沙电厂(2×600MW机组)循环水泵房工程位于望城县铜官镇，距湘江河堤约50m。该江边泵房地下部分设计为钢筋混凝土箱型沉井式结构，沉井面积1208m2，正负零以下的沉井结构高度31.5m。该工程由湖南省第六工程公司施工，湖南省电力勘测设计研究院设计，于2006年10月6日开始沉井结构制作，2006年12月29日开始下沉，2007年2月8日下沉到位。 2 沉井结构概述 该泵房沉井结构平面尺寸30.2×40.0m(外墙线)，井壁厚1800,2650mm，自然地面以下的下沉深度约23m。沉井底部纵横向底梁相交成20个格仓，梁底比周边刃脚高出500mm。结构混凝土强度等级C30。根据地质报告，沉井所处土层为:上部11.5,14.5m为可塑,硬塑粘性土，且粘性较强;其下为松散,稍密砂类土层，厚度在25m以上，为透水层且与湘江河水有直接水力联系，地下水为承压水，现场抽水试验所得的稳定流量为12.32m3/h，渗透系数为22.91m/d。 沉井结构原设计分五次制作、三次下沉。因工期较紧，实际施工时采取了几项赶工措施:一是将基坑大开挖深度从原设计的3.5m加大到9m，原来23m的下沉深度由此减少至17m;17m高的沉井结构分三节制作、一次下沉，第一节制作高度取5m(底梁和刃脚部分)，第二节和第三节均为6m。采用水力机械挖土下沉工艺，一次下沉到位。 3 沉井结构制作 沉井施工首先是下沉段的结构制作，其工序包括:基坑大开挖一基底盲沟、集水井?回填砂垫层(简称砂岛)?底梁和刃脚下部混凝土垫层?第一节沉井结构(底梁和刃脚)钢筋绑扎?第一节沉井结构支模架搭设及模板安装?第一节沉井结构混凝土浇筑及养护;完成第一节后再制作第二、三节?拆模拆架。这部分重点讨论砂岛、支模以及如何控制混凝土裂缝三个方面的内容。 砂岛相当于沉井在下沉前的地基基础，需承受上部结构荷载，通过计算并充分考虑沉井在制作时的稳定，砂岛厚度按3m取值。沉井壁四周刃脚直接落在砂岛面的混凝土垫层上，比刃脚高出500mm的底梁下悬空部分用砂包填实，砂包沿梁纵向垒堆，断面为450的等边梯形状，上口宽度为每端宽出底梁边500mm。 砂岛施工前，先在基坑底周边和中间纵横向各设一道1000mm宽的盲沟(最浅处深度500mm)和8个集水井。砂岛需分段分层振实，待基坑内的水基本抽干后马上回填，每回填300,500mm厚砂振实一次，用插入式振动棒振捣、平板振捣 器拖振，振捣时重叠区域为1/3，边洒水边振捣，砂层含水量达到20,左右，密实度达到93,以上。现场砂岛密实度用钎探法普查，即用长1960mm，ф1316mm圆钢，在距砂面约500mm的垂直高度上自由下落，钢钎头部沉入砂面层深度?70mm者为合格。砂岛施工期间和沉井制作期间，每个集水井设置一台扬程20m以上的水泵往外抽水。 考虑到上部荷载较大，采取在砂岛面上浇200mm厚C20素混凝土垫层作为沉井刃脚和底梁的底模、60mm厚素混凝土垫层作为沉井结构满堂支模架立杆基础。井内满堂架采用φ48×3.5钢管，每个格仓内距井壁400mm处先搭双排，然后加成满堂式，双排排距1200mm，先搭扫地杆，再竖立杆，角部立杆先立，中间立杆按1200mm左右的间距分匀，保证纵横在一条直线上，水平杆每隔1700mm高左右搭设一道。 30 模板采用10mm厚双面覆模胶合板，60×80mm杉木方，木方外围卡箍采用φ48×3.5钢管，侧模固定采取对拉螺栓和安装斜撑。对拉螺栓采用φ14mm圆钢。模板所受侧向力由对拉螺栓平衡，通过计算模板侧压力，对拉螺栓按基本间距600×500mm(水平间距×垂直间距)布置，并且局部加密，两端用双螺母紧固。模板采用 混凝土采用现场搅拌、两台输送泵送料，分层平铺法对称施工，混凝土面保持同步均匀上升，以免造成地基不均匀下沉或产生倾斜，同时密切观测沉井沉降，以防止井壁产生裂缝。裂缝控制贯穿整个施工过程，在制作阶段即采取了多种防裂措施:混凝土内掺入部分粉煤灰，减少水泥用量，降低水泥水化热:在混凝土中掺入HEA抗裂剂;选择良好级配的粗骨料，严格控制其含泥量;加强混凝土的振捣，提高混凝土密实度和抗拉强度，减小收缩变形;加强施工中的温度控制，在混凝土浇注后，采取保温保湿养护(挂一层麻袋，浇水保持其湿润)，缓缓降温，避免发生急剧的温度变化;施工前埋设测温管，施工过程中连续测温，确保混凝土内外温差小于25?才开始拆模。通过这些措施，17m高的超厚大体积混凝土沉井结构，在制作过程中未产生任何施工裂缝。 4 沉井下沉施工 沉井制作完成即进入下沉施工。根据该工程的地质特点和工期要求，选取了水力机械挖土下沉的施工工艺。该沉井长40m，宽30.2m，面积1208m2，下沉17m左右，土方量约20000m3，乘上土方系数和加上锅底土方总量达25000m3。该沉井20个格仓，选用水力挖塘机组10台套，每台机组承担两个格仓的出泥任务，另外，还现场备用16台套。每台机组由立式泥浆输泥系统、高压;中水系统和配电系统等三大部分组成，它的优点是设备简单、用电省、使用方便、效果好、成本低，每台套机组的功率为44KW，每台机组每天可正常出土100m3左右，加至接力扬程可达30m左右，输送距离在100m以上。为储存沉井内抽排出来的泥沙，在场外50m处挖了一个容量约50000m3的泥砂堆积沉淀池。 下沉施工包括施工准备和初沉、中沉以及终沉共四个阶段。下沉前，先排除梁底和刃脚踏面的素混凝土垫层，清理沉井内杂物，吹吸井底垫层砂并抽至场外的泥砂沉淀池，逐步让沉井进入初沉阶段。排泥下沉时，先排沉井中部，先成小锅底，然后再逐步形成大锅底，沉井刃脚四周保留土堤1.2,1.5m，让沉井挤土下沉。在下沉过程中，随时观察资料数据，调整吸 泥位置、深度，让沉井顺利沉 入轨道4m处，进人中沉阶段。机组布置见平面图: (见上图)，中间3#、4#、 机械分布说明:沉井被纵横交叉的底梁划分为20格仓 5#、6#、7#、8#主要任务是形成大锅底，待初步形成再向四周扩吸;1#、2#、9#、10#先形成小锅底，下沉过程中均匀、对称出土，严格控制泥面高差。 沉井下沉至距设计高度1.5m左右时，进入终沉阶段，减缓下沉速度和减小锅底高度，集中力量纠偏，使沉井各项质量标准以及偏差达到规范要求再继续下沉。沉井下沉需要预留量，由于停止排泥有微量下沉，本工程预留了300mm。在距离设计标高300mm左右时就停 31 止水力机械作业，观察沉降情况，在8小时内的自由下沉量不大于10mm时进行封底。 5 沉井下沉纠偏 下沉纠偏是沉井施工的一个关键，由于沉井是地下工程，又属大型沉井，若出现偏差较大的话，对纠偏增加难度。沉井开始时的下沉系数较大，平面位置和四角高差易发生偏差，在深度不深的情况下较易纠正。初沉以纠偏为主，下沉时对刃脚标高和轴线位移进行连续观测，及时纠偏，使沉井形成一个良好的下沉轨道。纠偏时避免大起大落，避免沉井偏离轴线，同时注意纠偏幅度不过大，频率不过高。沉井偏差大于300mm时集中力量纠偏，促使沉井均匀下沉。沉井在终沉阶段同样以纠偏为主，在沉井下沉至距设计标高1m左右时基本纠正好，纠正后再谨慎下沉，控制不出现有超出容许范围的位置及方向偏差。 沉井产生倾斜偏转的常见原因包括沉井刃脚下土层软硬不均匀;没有均匀除土下沉，使井孔内土面高低相差较大;刃脚下掏空过多，沉井突然下沉而产生倾斜等。下沉发生倾斜偏转时，根据沉井产生倾斜偏转的原因来纠偏。沉井在入土较浅时，容易产生倾斜，但也比较容易纠正，在刃脚高的一侧抓土即可纠偏。随着沉井的下沉，在沉井高的一侧减少刃脚下正面阻力，在沉井低的一侧增加刃脚下的正面阻力，使沉井的偏差在下沉过程逐渐纠正。纠偏位移时，预先使沉井向偏位方向倾斜，然后沿倾斜方向下沉，直至沉井底面中轴线与设计中轴线的位置相重合或接近时，再将倾斜纠正或纠至稍微向相反方向倾斜一些，最后调正致使倾斜和位移都在容许范围以内为止。沉井位置发生扭转时，在沉井偏位的两角出土，另外两角填土，借助于刃脚下不相等的土压力所形成的扭矩，使下沉过程中逐步纠正其位置。 6 沉井结构封底 沉井的封底是本工程的一个重点，该沉井平面尺寸属大型，内分20格仓，按规范要求分仓封底。根据地下水量情况，由原设计的水下封底改为干封底。沉井下沉到预留高度后，用压力水将井壁、底梁与封底混凝土接触部位洗刷干净。封底过程中，降水是一个关键。根据地质报告以及封底时的水位降低要求，计算地 下水量和每小时的排出量，现场设四个降水井，在每个降水井内安装2台大功率(22KW的电机)水泵(1台抽水，1台备用)，每台水泵配一台接力泵(加压泵)来加大扬程，水管采用中150的输泥管，在全部底板混凝土浇注前连续抽排井内集水，控制沉井内地下水位始终低于底梁底部。 封底前，先在场外加工4个3.5m长且带法兰盘的qb800钢圆筒作降水井，分别设置在3#、4#、7#和8#机组所在的格仓(见沉井下沉机组布置平面图)。钢圆筒上口带法兰、下部带底板、中部外围设止水环、下部1.5m四周带孔眼(φ20孔，间距按100×100mm的网格)，钢圆筒下部1.5m高范围外包一层钢丝网和一层钢板网。抛石前先在钢圆筒周围用卵石堆填固定井筒。沉井底的水汇集在降水井内用泵排出。降水井设置好以后，在中央大锅底抛填卵石找平至梁底面以上200mm的高度，形成20个独立格仓。 混凝土封底按先周边格仓，后中央格仓的顺序对称、同步进行，每两格仓作为1组同时施工。每格仓浇筑2300mm厚C20素混凝土。混凝土内掺早强剂，导管下料，导管上口装一个1m3左右的集料斗。浇注前先抽干集水，连续供料进行浇捣，并将集水坑内水及时抽出。待最后一组格仓封底混凝土强度达到设计强度100,，对集水井逐个停止抽水，逐个封堵。封堵方法:先将井中水抽干，在管内迅速用千硬性的高强度混凝土进行堵塞并捣实，然后上法兰盘用螺栓拧紧或焊固，废除钢圆筒集水井，并及时进行底板混凝土的浇注。最后的两个集水井封堵时，根据水压情况，事先在盖板中央割一个伸出500mm高的φ50减压钢管，上部不封口，以便在拧紧法兰盘时减低水压，在拧紧法兰盘后再堵死钢管上口。 32 封底混凝土浇筑时留设4组同条件试块，取其短龄期试压结果来作为底板浇注的依据。封底时严格按照分格、对称、分批、均衡的原则进行封底作业。 7 沉井抗浮稳定性验算 沉井抗浮稳定性验算:沉井上部有建筑，能满足使用阶段抗浮要求，不再进行使用阶段抗浮验算。施工阶段，在沉井封底混凝土浇筑完成，上部建筑未建时，进行施工阶段的抗浮验算。沉井高度17m，地下水按沉井所受最大浮力考虑，即沉井全部淹没，地下水深度为17m。 7(1 施工阶段沉井自重 制作沉井钢筋混凝土数量为88003，封底素混凝土2900m3，G=8800×25+2900×24=289600KN 7(2 施工阶段浮力计算 F=30.2(宽)×40(长)×17(高)×10=205360 KN 7(3 抗浮系数计算 K=G/F=289600/205360=1.41>1.1满足抗浮要求，故沉井抗浮稳定。 8 结束语 本工程沉井下沉过程中，在粘性土层与砂类土层之间，遇到分布不均匀且硬度较大的铁锰胶结板块夹层，单层厚度200,400mm，叠层厚度最大处超过1000mm，下沉难度相当大且非常缓慢。为加快施工进度，一方面采取增加设备投入，仅几天时间就增购了十多台目前市场上最先进的大功率专用泥沙泵;另一方面，马上组织了两支专业的机械破碎队伍和人工挖土队伍，采用人工挖除重粘性土和机械破除铁锰胶结板块等多种辅助手段来配合水力机械挖土下沉，大大加快了下沉速度。从2006年12月底到2007年2月初，面积1208m3的方形沉井仅用了短短42d的时间就完成了下沉施工，下沉深度17m。沉井的下沉偏差严格控制在规范允许范围内，特别是混凝土沉井结构从制作到下沉完成，未产生任何裂缝，解决了沉井下沉期间极易出现施工裂缝的通病，积累了比较成功的经验。 33