何屋污水提升泵站沉井施工方案

增城市污水处理厂截污干管工程（何屋污水提升泵站至夏街接水口区间段）－何屋污水提升泵站沉井施工方案-1-何屋污水提升泵站沉井施工方案一．方案编制依据1．本工程设计施工图纸及有关说明；2．岩土工程勘查报告；3．《工程测量规范》；4．《给水排水构筑物工程施工及验收规范》；5．《混凝土结构工程施工及验收规范》；6．《建筑施工计算手册》。二．工程概况1．工程简介何屋污水提升泵站位于增城市荔城街何屋村，是增城市污水处理厂截污干管工程（何屋污水提升泵站至夏街接水口区间段）的起点。泵站将流经何屋村直接出增江的污水截住，流入泵房后，通过加压输送到夏街接水口再到污水处理厂，为增城市污水处理厂截污骨干工程中的一个加压泵站。泵站结构设计为矩形二孔钢筋混凝土沉井结构，沉井四周外围打2排φ500水泥搅拌桩做止水帷幕，基础为φ500深层搅拌桩复合地基。沉井外边尺寸为13.3m×11.3m，外墙厚0.9m、隔墙厚0.6m，内孔尺寸分别为9.5m×5.6m、9.5m×5.3m，沉井顶高程为10.20m（±0.000），沉井刃脚底高程为-4.10m，沉井结构总高14.3m。外地面高程为7.0m，实际下沉深度为11.1m。2．场区地形何屋污水提升泵站位于增城市荔城街何屋村内，在何屋村水闸以西约120m处，坐落在两条河涌的分岔口上，北、西、南西侧三面临河涌，在拟建泵站的区域内还有一口水塘，沉井的南半部均坐落在水塘里。（沉井位置详见附图1）增城市污水处理厂截污干管工程（何屋污水提升泵站至夏街接水口区间段）－何屋污水提升泵站沉井施工方案-2-沉井场区无现成的道路到达，必须另行修筑施工便道。3．工程地质沉井场区布置了8个钻探孔，根据岩土工程勘察报告，在勘探深度内的岩土层分为6个主层，但分布不均匀，自上而下分布如下：土层编号土层名称土的状态分层厚度（m）土层厚度平均值（m）承载力fak（kPa）摩阻力（kPa）①素填土松散1.80～3.602.746010②1淤泥质粘土流塑0.50～4.301.968510②2粘土可塑2.80～7.855.3212028③1粉土稍密～中密3.40～10.606.4219015③2中粗砂稍密3.35～4.203.7716016④1粘土可塑1.50～8.404.4220029④2中粗砂稍密5.205.2016018⑤粉质粘土硬塑2.30～13.306.94250⑥1全风化花岗岩－2.80～9.806.56350⑥2强风化花岗岩－6.20～12.709.09500⑥3中风化花岗岩坚硬5.00～6.605.591500地下水上层滞水的稳定水位为5.70～6.82m，平均水位为6.20m。增江水位随珠江潮汐涨退。4．材料4.1水泥：42.5R普通硅酸盐水泥。4.2骨料：花岗岩碎石和中砂。4.3混凝土：混凝土强度等级C25，抗渗等级S6。4.4钢筋：HPB235钢筋、HRB335钢筋。增城市污水处理厂截污干管工程（何屋污水提升泵站至夏街接水口区间段）－何屋污水提升泵站沉井施工方案-3-三．沉井施工1．沉井施工方案选择沉井场地的土层自上而下分别为素填土、淤泥质粘土、粘土、粉土、中粗砂、粘土、粉质粘土。上层滞水的稳定水位为6.20m左右，且沉井的四周已打水泥搅拌桩止水帷幕，基础也已做了φ500＠1000×1000深层搅拌桩复合地基，由于水泥浆的扩散、固结作用，地基土层得到改造，因此渗水量不会很大。周围没有建筑物，对涌入水进行抽排不会出现影响周围建筑物的安全和生产安全的情况，故可采用排水下沉的施工方法。本工程的沉井总高14.3m，地质土层承载力较弱，为防止沉井在初始下沉过程时发生倾侧，确定先将地面挖低3.5m，以减少沉井自由高度，增加沉井的稳定性，防止倾斜。泵站沉井制作时，为解决地基承载力的不足，采用垫层法。即在刃脚下设垫木垫层，垫木下再设砂垫层，逐层扩大，类似扩大基础。沉井分2节浇筑、分节下沉，故模板及钢筋安装分两次完成。第一节沉井的制作高度为7.3m，第二节沉井高度为7.0m。第一节沉井采用砂垫层、枕木支承。完成第一节沉井制作后，进行下沉施工。第一节沉井沉至0.50m标高时，接驳制作第二节沉井，完成第二节沉井制作后，进行下沉施工，沉至-4.10m设计标高。封底混凝土厚1.8m，采用二次浇筑方法，每次浇筑0.9m。锅底开挖排水沟和集水井，用水泵抽排。当涌水量较大时，在集水井埋设加法兰的滤管，用水泵抽排。浇筑完底层混凝土后并达到设计强度后，用细石混凝土堵塞并封闭滤管法兰，再浇筑第二层封底混凝土。（沉井施工示意详见附图2－1～3）完成沉井的封底后，沉井内部和上部结构按一般混凝土结构施工方法进行施工。2．沉井施工流程场地整平，压实—→放线—→挖土3.5m深—→夯实基底，抄平放线验线—→铺设砂垫层0.6m厚—→铺设标准枕木—→安装第一节模板、钢筋—→浇筑第一节混凝土—→养护、拆除模板—→拆除垫架—→外围槽坑回填石粉—→挖土下沉到0.50m标高—→安装第二节模板、钢筋—→浇筑第二节混凝土—→养护、拆除模板—→挖土下沉到设计深度（-4.10m）、核对标高—→设排水沟、集水井、抽排水—→沉井封增城市污水处理厂截污干管工程（何屋污水提升泵站至夏街接水口区间段）－何屋污水提升泵站沉井施工方案-4-底—→浇筑钢筋砼底板—→内部、上部泵房结构。3．布设测量控制网按照设计图纸的平面位置要求，设置测量控制网和水准点，进行定位放线，定出沉井的轴线、中心线和基坑轮廓线桩位，作为沉井制作和下沉定位的依据。4．沉井制作4.1刃脚支设泵站沉井制作时，为解决地基承载力的不足，采用了垫层法。即在刃脚下设垫木，垫木下再设砂垫层。为防止由于地基不均匀下沉引起井身开裂，砂垫层的基底要夯压或碾压密实。在地基上铺设砂垫层，砂垫层灌水、振捣密实。在砂垫层上，沉井刃脚位置铺设标准枕木（2500mm×220mm×160mm）作支承垫架的垫木，然后在其上支设刃脚及井壁模板。4.1.1枕木、砂垫层计算1计算枕木用量n＝G/（A·f）式中：n——沿刃脚每米铺设垫木的根数（根）；G——第一节沉井的单位长度的重力（kN/m）；A——每根垫木与砂垫层接触的底面积（m2）；f——砂垫层的承载力设计值（kN/m2），中粗砂垫层的承载力设计值一般取180kN/m2。第一节沉井体积：V1＝348.74m3混凝土容重：γ＝24kN/m3沉井自重：Q1＝γ·V1＝24×348.74＝8369.76kN沉井井壁平均周长：C1＝56mG＝Q1/C1＝8369.76/56＝149.46kN/m增城市污水处理厂截污干管工程（何屋污水提升泵站至夏街接水口区间段）－何屋污水提升泵站沉井施工方案-5-A＝2.5×0.22＝0.55m2n＝149.46/（0.55×180）＝1.51根枕木间距为：l＝1/1.51＝0.66m，取枕木间距＠0.60m。需铺设枕木数量：N＝C1/0.60＝56/0.6＝93.3根取95根2砂垫层厚度计算hC＝tgLfGak2/式中：hC——砂垫层厚度（m）；G——第一节沉井的单位长度的重力（kN/m）；fak——砂垫层底层土层的承载力设计值（kN/m2）；L——垫木的长度（m），L＝2.5m；θ——砂垫层的压力扩散角（°），一般取22.5°。砂垫层底层（标高2.70m处）的土层为淤泥质粘土②1，其承载力设计值为85kN/m2。砂垫层厚度：hC＝5.2225.28560.0/46.149tg）－（＝0.52m取0.60m需铺砂垫层的宽度：b＝L＋2hCtgθ＝2.5＋2×0.6×tg22.5°＝3.00m取3.0m4.1.2枕木、砂垫层做法根据计算结果，确定：砂垫层高0.60m，上宽3.0m、下宽3.5m；枕木排列间距0.6m。（枕木的排列及砂垫层做法详见附图3）4.2模板安装增城市污水处理厂截污干管工程（何屋污水提升泵站至夏街接水口区间段）－何屋污水提升泵站沉井施工方案-6-1第一节沉井高度为7.3m，第二节沉井高度7m，两节间连接处设置水平施工缝。施工缝按设计图纸要求安装300mm高钢板止水带。2模板面板采用18厚胶合板。次楞（内龙骨）采用80×80mm木枋，横向间距＠350。主楞（外龙骨）采用2φ48×3钢管，竖向间距＠600。对拉螺栓为M16，横向间距＠800，竖向间距＠600，并用“3形扣”夹紧主楞（外龙骨）双钢管。对拉螺栓在中央处设80×80×5钢板止水环，止水片与螺栓接触处满焊，并在两端各设一件墙厚定位挡片，挡片用50×50×5钢板或φ12×50钢筋制作，两挡片外边间的距离等于混凝土墙体的厚度。（模板做法详见附图4）3模板加落地斜撑固定其垂直度，斜撑用φ48×3钢管，斜撑与地面的角度为30～60°，斜撑脚部位置在地面打一根φ25钢筋，以制止斜撑脚滑移。沿竖向每2道主楞加一道斜撑，斜撑要顶住主楞（2φ48钢管）。斜撑的纵向（水平方向）间距＠2m。4工作平台脚手架采用双排立柱，脚手架均用φ48×3钢管搭设，立柱纵向间距2m、横向间距1m，平桥层高2m，顶层安全栏杆高2m。（模板斜撑、工作平台详见附图5－1、2）5工作平台脚手架的材料的材质和搭设均要符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）的要求。脚手架与模板斜撑必须分开搭设，彼此要分离。6模板安装要求垂直、平整、牢固，防止爆模造成墙壁凹凸不平影响而沉井下沉。7预留孔洞、预埋件、套管等的位置、标高要符合设计图纸的要求，必要时可加短钢筋点焊固定。8在混凝土达到设计强度的70％方可拆模，拆除模板时，应对混凝土表面进行外观检查。9外井壁的预留孔洞用砖、水泥砂浆封堵密实。4.3钢筋制作、安装1钢筋的制作、安装均在现场进行。2钢筋交叉点均逐点绑扎，绑丝头一律扣向里侧。严防出现因保护层过薄而增城市污水处理厂截污干管工程（何屋污水提升泵站至夏街接水口区间段）－何屋污水提升泵站沉井施工方案-7-造成露筋的现象，专门制作符合保护层厚度要求的水泥砂垫块，垫块的间距不得大于＠1m×1m，并保证绑扎牢固及垫面朝向模板。3钢筋的材质与施工以及绑扎、接头、弯钩的要求均要符合设计图纸和现行施工规范的要求。4为保证第二节沉井钢筋位置的准确性，第一节沉井顶部的钢筋严格按设计图纸要求的间距排列好，然后竖向钢筋与水平钢筋点焊固定。4.4混凝土浇筑1混凝土浇筑采用商品砼供料，混凝土泵车输送，导管下料，用振棒振捣。2为防止出现冷缝，要做好计划并协调好，保证足够的混凝土熟料供应能力。3通过隐蔽验收后，才能浇筑混凝土。4对称均匀分层浇灌，均衡下料，每层厚约300mm，最大不得超过500mm，以免造成地基不均匀下沉，使沉井倾斜。5混凝土应振捣密实，振捣时，振捣棒应插入下层混凝土50mm，保证层间结合紧密。在搭接口处，振捣范围应延伸至搭接口500mm处。6每节沉井的混凝土应一次连续浇筑完成。7上下节井壁的施工缝，接缝处凿毛并冲洗处理后，再继续浇灌下一节，并在浇灌前先浇一层贫石子混凝土。8混凝土养护采用浇水养护，养护14天。增城市污水处理厂截污干管工程（何屋污水提升泵站至夏街接水口区间段）－何屋污水提升泵站沉井施工方案-8-5．沉井下沉5.1土层分层、摩阻力泵站场区的土层分布不均匀，在泵站沉井位置范围内的钻探孔有：ZK3、ZK4孔，将ZK3、ZK4钻探孔的数据平均值作为沉井范围的土层数据：土层编号土层名称层底平均高程（m）土层平均厚度（m）摩阻力（kPa）承载力（kPa）①素填土4.492.511060②1淤泥质粘土2.092.401085②2粘土-2.274.3628120③1粉土-3.711.4415190③2中粗砂-5.952.2416160④1粘土-7.171.2229200⑤粉质粘土-9.862.69－250注：地面平均高程为7.0m。因为沉井的基础已打水泥搅拌桩，地基的承载力会大大提高，根据经验，将沉井基础位置（-4.10m处）的土层承载力由原来的160kN/m2提高到230kN/m2。5.2沉井各系数计算1沉井下沉系数计算沉井下沉系数采用K≥1.15～1.25作为下沉的控制指标。本沉井分2节制作、下沉，故须分别计算各节的下沉系数。下沉系数按下式计算