沉井施工方案(评审稿)

上海城市环境项目APL三期南汇支线QNZ-C10标J70井沉井施工方案上海市第四建筑有限公司1-上海城市环境项目APL三期南汇支线QNZ-C10标J70井沉井施工方案上海市第四建筑有限公司南汇支线QNZ-C10标项目部2011年7月上海城市环境项目APL三期南汇支线QNZ-C10标J70井沉井施工方案上海市第四建筑有限公司2-目录1.编制依据..........................................................32.工程概况..........................................................32.1概述..........................................................32.2J70井概况....................................................32.3工程地理位置及周边环境情况....................................42.4地质情况......................................................53.沉井制作及下沉施工方案............................................73.1施工工艺流程..................................................73.2隔离桩施工....................................................73.3沉井制作.....................................................113.4沉井下沉.....................................................183.5沉井下沉常遇到的问题、预防措施及处理方法.....................244.工期安排.........................................................255.质量、安全保证措施...............................................265.1质量保证措施.................................................265.2安全保证措施.................................................266.夏季、雨季施工...................................................286.1夏季施工.....................................................286.2雨季施工.....................................................297.信息化施工及监测................................................308.应急预案.........................................................319.附件.............................................................35上海城市环境项目APL三期南汇支线QNZ-C10标J70井沉井施工方案上海市第四建筑有限公司3-1.编制依据（1）《上海APL三期子项目南汇支线C10标工程岩土工程勘察报告》。（项目编号：2010-K-09）（2）《上海青草沙工程南汇支线测量成果资料》（项目编号200720025）。（3）《J70工作井沉井结构设计图》（4）施工现场实地踏勘获得的自然条件资料；（5）相关规范《市政地下工程施工质量验收规范》（DG/TJ08-236-2006）。《给水排水构筑物施工及验收规范》（GB50141-2008）。《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》（GB50212-2002）。《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）。《市政排水构筑物工程施工及验收规程》（DBJ08-224-96）。《基坑工程施工监测规范》（DG/TJ08-2001-2006）。《地基处理技术规范》（DG/TJ08-40-2010）。《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2002）。《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》（CECS137-2002）。《混凝土结构设计规范》(GB50010－2002)。《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）。2.工程概况2.1概述上海城市环境APL三期项目南汇支线QNZ-C10标包括管道、顶管井以及附属工程的土建及设备安装总承包施工，包括沿大治河J70到J72顶管井、J61井（不包括）至J73井（不包括）之间顶管管段，线路长3803.9m，工作井有2座，接收井有1座，沿线顶管井内设有阀门、排气及排水等附属设施。2.2J70井概况J70井作为顶管接收井，设计为钢筋混凝土矩形顶管井,尺寸为上海城市环境项目APL三期南汇支线QNZ-C10标J70井沉井施工方案上海市第四建筑有限公司4-18.0m*19.8m，深11.7m，壁厚600mm，刃脚高2.5m，施工方法为沉井法。为了避免沉井施工过程中水土流失对周围环境的影响，在沉井外侧四周打设双轴水泥土搅拌桩作为隔离桩起到隔离、止水效果，沉井采用排水下沉工艺。工作井施工为一次制作（分三次浇筑）、一次下沉，下沉至设计高程后再施工附属设施。2.3工程地理位置及周边环境情况J70号顶管井位于大治河北岸，周边环境如下：1、南侧：水泥土搅拌桩外边距离大治河约2.9米，大治河护坡仅采用小木桩加抛石结构。大治河河岸示意图J70沉井与大治河关系示意图2、西侧：水泥土搅拌桩外边距离电信微波塔约14.8米，电信微波塔有4根φ1200钻孔灌注桩基，桩长25米。大治河河床示意图常水位最低点-1.3-1.1-0.5-0.12.7-0.50.71.21.51.74.5J70沉井两排双轴水泥土搅拌桩隔离桩常水位最低点-1.32.74.5上海城市环境项目APL三期南汇支线QNZ-C10标J70井沉井施工方案上海市第四建筑有限公司5-3、东侧：水泥土搅拌桩外边距离长春桥桥墩15.5米。J70沉井周边环境示意图2.4地质情况2.2.1地质情况根据勘测报告，本工程J70井施工区域范围内地层分布从上到下依次为：①1填土层：厚度0.9m，土质夹碎砖、石子等建筑垃圾以及植物根茎等，结构松散，土质不均。②1褐黄～灰黄色粉质粘土：厚度2.3m，呈可塑状，为弱渗透的土层，在上海地区俗称“硬壳层”，土质自上至下逐渐变软，在上部填土较厚以及明浜（鱼塘）地段变薄或缺失。③1淤泥质粉质粘土层：厚度1.8m，属于低强度，高含水量，高压缩性，弱渗透性的软土，具有流变、触变特性，工程性质差，该层为天然地基的主要软弱下卧层。③夹灰色粘质粉土夹淤泥质粉质粘土：厚度1.2m，松散状态，该层土在水头差的作用下极易产生流砂和管涌现象，在场地内均有分布。该层土土性不均，指标离散性大，且厚薄不一，不连续。③1淤泥质粉质粘土层：厚度1.8m，属于低强度，高含水量，高压缩性，弱渗透性的软土，具有流变、触变特性，工程性质差，该层为天然地基的主要软弱下卧层。上海城市环境项目APL三期南汇支线QNZ-C10标J70井沉井施工方案上海市第四建筑有限公司6-○4淤泥质粘土层：厚度7.7m，属于低强度，高含水量，高压缩性，高灵敏度，弱渗透性的软弱土，具有流变、触变特性，工程性质差，该层为天然地基的主要软弱下卧层。2.2.2地下水情况⑴潜水对本工程基础设计及施工有直接影响的主要为浅部土层的潜水，其补给来源主要为大气降水、江水渗流与地表径流，排泄方式以蒸发消耗为主。潜水位埋深随季节、气候、潮汛等因素而有所变化。勘察期间测得钻孔中地下水稳定水位埋深约0.40～2.60m，相应水位为1.90～5.10m。潜水对本工程基坑开挖影响较大，开挖时应做好降排水工作。上海地区潜水水位埋深一般0.3～1.5m，受降雨、潮汛、地表水的影响有所变化，年平均水位埋深为0.5～0.7m，高地下水水位埋深取0.3m，低地下水水位埋深取1.5m，设计可根据安全需要选择合适的地下水位埋深值。本工程近邻大治河，可能潜水水位与大治河河水位一致。⑵承压水拟建场地浅部有③夹层粘质粉土夹淤泥质粉质粘土分布，深部有⑦1、⑦2粉（砂）土承压水分布，⑦1、⑦2属于同一水文地质层。根据上海市长期观测资料，承压水水头高度一般均低于潜水位，水头埋深一般为3.0～11.0m，随季节呈周期性变化。根据初步估算，⑦1、⑦2承压水对基坑影响不大。③夹层微承压水对基坑有一定影响，但其埋深较浅且厚度较薄，夹粘性土较多，从区域地质分析，其为不连续、带状分布，根据工程经验，该层微承压水水位基本与潜水位一致，本工程以潜水位值考虑。2.2.3沉井范围内土层参数层位土层名称重度（kN/m3）抗剪强度静力触探试验承载力设计值承载力特征值C（kPa）Φ（o）Ps（MPa）fd（kPa）fak（kPa）②1褐黄～灰黄色粉质粘土18.722190.6310080③1淤泥质粉质粘土层17.51116.50.447055上海城市环境项目APL三期南汇支线QNZ-C10标J70井沉井施工方案上海市第四建筑有限公司7-③夹灰色粘质粉土夹淤泥质粉质粘土18.18201.048570○4淤泥质粘土层16.81012.50.5670553.沉井制作及下沉施工方案3.1施工工艺流程制作工艺流程：平整场地——测量放线——隔离桩施工——开挖基坑——夯实基底——铺砂垫层——浇筑混凝土垫层——砌刃脚砖座——安设刃脚钢筋——支刃脚、井身模板——沉井混凝土浇筑——养护、拆模——外围围槽灌砂。下沉工艺流程：下沉准备工作——设置供水、排泥系统——破除砖座、混凝土垫层——水力取土下沉——观测——纠偏——下沉接近设计标高、核对标高——封底——绑底板钢筋——浇筑底板混凝土——后续施工3.2隔离桩施工因J70沉井南侧距离大治河近3.0米，紧邻大治河，临河土压力小，对沉井下沉施工时带来偏移、倾斜的危险，并且极有可能施工区域地下水与大治河连通。因此，在沉井四周打设双轴水泥土搅拌桩隔离桩。在施工时，特别是在紧邻大治河的南侧施工隔离桩时，需将地表石块、杂土清除干净，回填粘性土，以保证能够顺利成桩。3.2.1施工要求1、Ф700双轴水泥土搅拌桩采用42.5普通硅酸盐水泥，水泥掺入比不应小于13%，水灰比0.5。2、搅拌桩28d无侧限抗压强度qu28d≥1.0Mpa,渗透系数应小于1×10cm/s，搅拌桩搭接200mm。上海城市环境项目APL三期南汇支线QNZ-C10标J70井沉井施工方案上海市第四建筑有限公司8-3.2.2搅拌桩施工流程框图3.2.3主要施工参数下沉速度:0.5~0.8m/min提升速度:0.5m/min搅拌转速:30~50rod/min浆液流量:40L/min3.2.4施工方法(1)施工场地平整1．平整施工场地，清除一切地面和地下障碍物;2．当施工场地表面过软时，采取铺设路基箱的措施防止施工机械失稳。(2)搅拌桩机就位用卷扬机和人力移动搅拌桩机到达作业位置，并调整桩架垂直度达到1/100以下。(3)搅拌下沉启动电动机，根据土质情况按计算速率，放松卷扬机使搅拌头自上而下切搅拌桩机就位、调整垂直度搅拌下沉注浆、搅拌、提升重复搅拌下沉注浆、搅拌提升关闭搅拌机移至另一桩位放样拌至水泥浆上海城市环境项目APL三期南汇支线QNZ-C10标J70井沉井施工方案上海市第四建筑有限公司9-土拌和下沉，直到钻头下沉钻进至桩底标高。(4)注浆、搅拌、提升开动灰浆泵，待纯水泥浆到达搅拌头后，按计算要求的速度提升搅拌头