沉井专项施工方案

沉井施工专项方案目录一、工程概况----------------------------------------------1二、方案选择理由------------------------------------------1三、不排水作业法施工步骤----------------------------------1四、突发事件预警------------------------------------------2五、施工工艺----------------------------------------------4六、沉井下沉----------------------------------------------8七、施工机械、设备、人员及材料采购------------------------9八、质量控制保证管理体系和措施---------------------------11九、脚手架工程-------------------------------------------13十、安全管理---------------------------------------------13一、工程概况1、泵房位于城北泵站内，新建调节池东侧，配电房南侧；2、泵房截面尺寸20600*13600，总深度14.15m；3、泵房是连接城市管网与污水处理厂的咽喉部位。二、方案选择理由原设计方案为排水作业法，根据现场地质等实际情况，拟改为不排水作业法，理由如下：1、工程靠近曹娥江畔，潮汐水位变化较大；2、构筑物埋深在1—5层土体中，在2—5层土体中容易产生流砂现象；3、连接进出水管的标高对中度精度要求高；4、工期要求紧；5、不排水作业法可以防止沉井过大的水平移位、超沉、欠沉和突沉现象出现。三、不排水作业法步骤：A、施工总体规划1）泵房沉井分三次浇筑，三次下沉，第一节制作高度6m，第二节制作高度6m，第三节制作高度2.15m。2）在第一次下沉中前3m采用排水作业法，余下11.15m采用不排水作业法。3）下沉内部土方工程采用高压水泵冲刷，泥浆泵吸泥取土。4）内部及上部结构施工待沉井沉降稳定后，再进行结构施工。B、施工步骤：基槽开挖→垫层→角钢护角→钢筋绑扎→支模→砼浇注→养护→拆模→安装冲刷及吸浆设备→凿除垫层→开始下沉→预定标高→稳定下沉→搭设脚手架→拆除冲刷及吸浆设备→钢筋绑扎→支模→砼浇捣→养护→拆模→安装冲刷及吸浆设备→拆除脚手架→第二次下沉→至预定标高→稳定下沉→搭设脚手架→拆除冲刷及吸浆设备→钢筋绑扎→支模→砼浇捣→养护→拆模→安装冲刷及吸浆设备→第三次下沉→至预定标高→稳定下沉→潜水员检查土层→回填碎石→安装预留修正冲刷孔→水下砼封底→养护→抽水检查→清除表面浮浆→修正沉井轴线、标高→封堵修正冲刷孔→砼底板→内部结构→上部结构。C、高压水泵冲刷下沉及取土。D、水下砼封底及导管安装。四、预防措施估计在+4.00—-7.0m处有流沙层存在，可能会出现以下情况：沉井倾斜、沉井位移、沉井突沉；封底时可能会出现以下情况：沉井欠沉和超沉；水下砼封底中夹泥和砼中有大面积蜂窝，造成封底后，井内抽水有大量泥砂涌入井内，而引起超沉、倾斜、突沉等问题，在可能出现问题的地方，加强观察，预防措施如下：1）沉井倾斜：因在水力冲刷过程中，枪头位置及冲刷土层厚度不均匀，或土质突然改变，可能引起沉井倾斜，预防措施：枪头位置按沉井长向取中作东西移动，在井内按照长向形成沟状，利用刃脚对土切削，使其均匀下沉。水枪布置点注意对称均衡，冲刷土层不宜一次过厚，保持沉井下沉速度，宜稳不宜快。如果发现倾斜，则在倾斜方用塘渣回填并压实，增加井壁对土体的摩擦力，并且调整枪头位置，从另一侧刃脚高处加强冲刷，一直调整到井体平衡为止。防止在流砂层单头突沉引起倾斜，测量员加强观察，操作工人应分层、均匀冲刷，井内水位必须高于井外水位，防止井内外引起水力压差，使大量泥砂涌入井内，造成不必要的后果。2）沉井位移：沉井倾斜必定会引起沉井位移，并且多角及多次倾斜导致扭位。预防措施：在井壁中设置两道垂直观察装置，以控制平面位置及垂直位置，多班人次及时观察，发现问题及时解决。处理方法：当沉井朝某个方向倾斜时，及时停止冲刷，直至倾斜稳定时，有意识的在相反方向冲刷并向相反方向倾斜产生一定的位移，从而得到纠正。3）沉井突沉：在流砂层中，如果井内水位保持欠佳，造成井内外动水压力差，则向井内涌入大量泥砂造成突沉，并发生井外泥土下沉空缺，降低井壁摩擦力。预防措施及处理方法：保持井内水位，派专人值班观察水位，补充水位，在井体外增设塘渣层，增加井壁摩擦力，均匀冲刷，一次冲刷厚度不宜过厚。打算采用井点排水，以降低地下水位，减少流砂现象。井内水位必须加强观察，发现水位变化必须及时灌水或抽水，保证稳定的水头差；井点施工必须掌握地线水位标高以保证井底土层的稳定，井点管必须埋深至井底下1.5—2.0m。4）在砼水下封底时，防止泥砂夹入砼中，在沉井达到离设计标高1.2米处，停止冲刷，并且控制多日下沉量20mm时，派潜水员进入水下，清理井内表面浮泥，并用吸泥泵抽净浮泥，然后倒入40—50cm厚4—6碎石垫层，平整后则进行水下封底。在封底时增加导管数量，多点设置，并用振动棒网状振动防止蜂窝出现。待水下砼达到设计强度时，增设井外止沉装置防止超沉失控。开始井内向井外抽水，当井内水位比井外水位略低50cm时停止抽水，并24小时观察。如果井内水位无明显上涨或下降则证明井底无大面积蜂窝及空洞，然后抽干井内积水，进入下一道工序施工。如发现井内水位继续上涨，则证明井底有空洞且有流砂涌入，则派潜水员进入水下寻找空洞，然后用水下砼修补，直至不漏水。封底水下砼施工必须严格按照水下砼施工操作规范、规程进行，导管布置点和水下砼分块浇筑的程序。总结以上各点，关键问题：1、保持井内水位；2、均匀冲刷；3、控制多日下沉量；4、封底后注意观察水位高差。五、施工工艺1、工程测量根据设计施工图纸中平面布置要求，定出泵房中心位置和十字轴线桩。在场内引进两个水准点，目的是可以相互校核。在远离沉井不受下沉影响的地方设立观测点，定期进行沉井直线偏移观察，观测点A、B位置如下图所示：BA2、基坑开挖（挖至+4.5m）（1）基坑平面尺寸：每边各加3m工作面，包括排水沟，边坡I=1:2。（2）四周设四个集水坑，抽出地表水，使基坑处于干燥状态（详见附图一）（3）刃脚基模A、砂垫层1100mm厚为中粗砂，砂的容量不小于16KN/m3。B、C15素砼厚300mm，宽2350mm（2800mm）C、刃脚斜面模板采用18mm厚胶合板，当沉井开始沉降时拆除木模，凿除与清除刃脚下面砼垫层，在专人指挥下下降。D、铺设垫层时应用水准仪抄平，使刃脚面处于同一水平面上，平面布置均匀对称。4、井壁砼浇筑：A、分三节浇筑砼，三节沉降。第一节为刃脚部分，高度为6m即标高-2.25—-8.25m；第二节为中段部分，高度为6m即标高3.75—-2.25m；第三节为端节部分，高度为2.15m即标高5.9—3.75m。B、沉井采用水力冲刷机械吸泥方法降泥，在施工中应尽可能保持平稳下沉。注意随时校正倾斜确保沉井的平面位置和标高符合设计图纸及验收规范的要求。并避免沉井壁产生裂缝和其它结构破坏的现象。C、施工的原材料及工艺要求：各种材料均需要做试验并由监理工程师现场抽样试验，合格后才能投入使用。钢筋：ф为I级钢筋；Φ为二级钢筋A、砼：采用商品砼，设计强度为C30，S8要求掺加早强减水剂及抗渗剂。砼最大自然下料高度不得超过2m，大于2m的应该使用串桶，进行分段分层均匀连续浇灌，分层厚度为50—80cm。采用插入式振捣，振捣间距不超过30cm，梅花型振捣到平面泛浆无气泡为止。每节必须留施工缝做法按设计图纸要求采用钢板止水带。表面必须凿毛，扫净，用水泥浆表面湿润，然后才可继续浇灌砼。砼浇灌完成后，按夏季施工要求覆盖麻袋，浇水养护。砼强度达到70%时方可拆模，达到95%时方可才下沉。B、钢筋：I级钢筋锚固长度为30d，Ⅱ级钢筋锚固长度为40d。搭接长度为36d（d为钢筋直径）。钢筋保护层：刃脚30mm，梁25mm，底板40mm。墙：墙的垂直钢筋长度不宜超过8米。水平钢筋长度不宜超过9米。双层钢筋在两层之间设置撑铁，以固定钢筋的间距。撑铁采用Φ16钢筋制作，其高度等于两层网片的净距为1m，相互错开排列。各种受力钢筋接头均采用电弧焊和闪光对焊。钢筋弯钩底板向上，柱朝向中心，墙向内。C、模板工程：（1）在底模上先弹出中心线，选择内侧先安装模板，模板制作采用组合式模板；（2）用18mm厚胶合板做内外侧模，用钢管做支撑。（3）内外模之间除了加撑木外，还必须用Φ12止水螺杆，间距为50—60cm，材料Φ12圆钢，双头螺纹连接。（详见附图四）（4）内外模间用双钢管，先横后竖连接，外侧模用斜撑支撑，详见附图五。（5）在砼浇捣中，注意模板变形，及时加固。（6）拆模后用气割割掉露出的螺栓部分，挖除木板垫块，后用纯水泥浆满批，防止渗漏水。（7）保证结构的尺寸形状，以及相互的位置的准确性。具有足够的稳定性，刚度和强度，模板的接缝采用胶密封，保证严密，不漏浆。D、水下砼沉井封底1、水下砼一般用钢导管灌注，导管内径为200—350mm为宜，导管使用前对管壁、焊缝接头处进行密封性试验和检查。2、首批灌注砼数量应能满足导管首次埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部的需要。3、砼拌和物运至灌注地点时，应检查其均匀性和塌落度（16cm—22cm，不宜小于14cm）等，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和后仍不符合要求时，不能使用。4、首批砼拌和物下落后，砼应连续灌注。5、每根导管开始灌注时所用砼坍落度宜采用下限，宜采用18cm—20cm。采用商品砼C20，也应掺和早强减水剂。6、在灌注过程中，应经常测探井内砼面的位置，及时地调整导管深度。7、多根导管灌注时，宜同时灌注，当基底不平时，应由低到高逐步浇注至设计标高；封底不平时，派潜水员及时探测调整。8、每根导管开始灌注时，首批砼需要的数量应计算确定。9、灌注过程中，导管随砼面徐徐提升，导管埋深应与导管内砼下落深度相适应。10、在灌注过程中应注意砼堆高和扩展情况，正确的调整坍落度和导管埋深，使每盘砼灌注后形成适宜的堆高和不陡于1：5的流动坡度，抽拨导管严禁导管进水，砼的最终灌注高度应比设计高出不小于150mm，待灌注砼达到设计强度要求后，再抽干水凿去表面松软层。11、导管布置为4根，具体尺寸见图示。12、导管底部距离底层为20cm，导管顶部插入铁制漏斗，砼由漏斗进入导管。13、沉井顶部满铺脚手板，便于固定导管及操作人员走动。E、底梁及底板施工：1、将水抽干并找平；2、铺砂垫层10工分；3、浇筑C10素混凝土垫层；4、铺防水层：一层砂浆一层热沥青。5、底梁及底板采用商品砼C30砼，钢筋技术要求同4—C砼应加入早强减水剂，梁采用插入式振捣器振动，板采用平板式振捣器振动。砼自上而下有串桶，漏斗进行浇筑。六、沉井下沉及控制1、本工程采用三次下沉，第一次下沉采用排水作业法3m，鉴于以前沉井下沉过程，估计在-4.00—7.00m处有流沙层，第二、三次下沉，采用不排水作业法。2、排水作业法A、采用三泵水力冲刷吸泥沉降，在下沉过程中对称分层冲刷，先中间后四角刃脚，使之均匀下沉。B、在下沉过程中，每间隔4h进行下沉量观察，保证下沉均匀、平稳。C、如发现井体发生倾斜，及时调整冲刷水枪位置及冲刷厚度。D、每日下沉高度不超过1.5m。3、不排水作业法A、根据流沙层的标高，在3.00m处，开始采用不排水作业法，在井内注满水，水位略高于井体外水位。B、在下沉过程中仍采用三泵，六抢水力冲刷，吸泥沉降。C、水枪及吸泥管采用硬管连接，高压水枪喷嘴与管径比1：8D、水枪冲刷必须与泥面成90°角，使立面底部冲成缺口，使之下塌，在泥浆达到一定稠度，开动吸泥泵排出井外。E、井内水位依靠水枪、地下水来保持，如果水位降低过快，及时用其它水补充，保持井内水位高于井外水位。F、如果发生井体倾斜，及时调整双抢位置，使之均匀，平稳下沉，如发现不