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沉井施工技術

作者:  來源:本站  發表時間:2018-06-08 10:56:58   瀏覽:

     一、工程概況

木沉港泵閘及水立交工程二標段位于蘇州市工業園區,主要內容為婁江水立交樞紐(含立交北閘10m鋼壩1孔、立交南閘16m鋼壩2)。水立交采用2D3200鋼頂管過婁江,總長504m,頂管兩端分別設始發井和接收井,頂管兩端通過埋地箱涵與現狀河道連通。水立交北側鋼壩閘為單孔凈寬10m鋼壩,水立交南側鋼壩閘為兩孔單孔凈寬16m鋼壩。

本工程等別為Ⅱ等。立交地涵主體結構,鋼壩閘主體結構、內外河消力池、翼墻等主要建筑物為2級,次要建筑物為3級;臨時建筑物為4級水工建筑物。

沉井為鋼筋砼矩形結構,分工作井和接收井兩個單體建筑。工作井平面尺寸15m*17.2m(長*寬,余同),接收井平面尺寸11m*17.2m,工作井高度19m,接收井高度18m外壁為直線,內壁為臺階型-6.5m收臺減薄,上部壁厚1.3m,下部壁厚1.5m-8.8m~-12m為頂管預留洞口。

主要工程量如下表:

序號

主要項目

單位

數量

南岸始發井(15m*17.2m

1

沉井部分鋼筋混凝土井筒

m3

1800

2

鋼筋混凝土底板

m3

240

3

混凝土封底

m3

360

4

鋼筋

t

270

北岸接收井(11m*17.2m

1

沉井部分鋼筋混凝土井筒

m3

1372.5

2

鋼筋混凝土底板

m3

160

3

混凝土封底

m3

240

4

鋼筋

t

190

始發井和接收井施工均采用沉井法施工。我方計劃三次澆筑、一次下沉,始發井三節分別為8.2m5.6m5.2m,接收井三節分別為8.2m5.6m4.2m。在采取三軸水泥攪拌樁圍封措施后,沉井采用排水下沉施工,干封底的施工方法。在施工過程中一開始就應從思想上高度重視,嚴格按操作規程和施工規范施工,把好各個關口,貫徹以“預防為主,糾偏為輔”的原則。

     二、施工前期準備工作

工程質量的好壞以及工程是否能夠順利進行與工程開始階段的準備工作密不可分,為此,我們將進行如下的準備工作:

 2.1概況及地質

根據設計圖紙,本工程始發井位置地平標高為+2.7米,從現有地平至標高+1.25米處為填土,+1.25米至-4.65米為灰黃色粉質粘土,-4.65米至-7.65米為灰色砂質粉土,-7.15米至-15.65米為灰色粉細沙,-15.65米至工作井最低作業面為灰色粉質粘土。

               

根據設計圖紙,本工程接收井位置地平標高為+3.7米,從現有地平至標高+0.21米處為填土,+0.21米至-3.89米為灰黃色粉質粘土,-3.89米至-6.89米為灰色砂質粉土,-6.89米至-15.39米為灰色粉細沙,-15.39米至工作井最低作業面為灰色粉質粘土。

2.2場地平整至要求標高,按施工要求清除沉井范圍內的雜物。

2.3按施工總平面布置,修建施工場地、排水溝、截水溝,安裝臨時水、電路,安設施工設備,并試水、試電、試運轉。

2.4按設計總圖和沉井平面布置要求,設置測量控制網和水準基點,進行定位放線,定出沉井中心軸線和基坑輪廓線,作為沉井制作和下沉定位的依據。

2.5施工前充分進行技術交底,使施工人員了解并熟悉工程結構、地質和水文情況,了解沉井制作和下沉施工技術要點、安全措施、質量要求及可能遇到的各種問題和處理方法。

2.6在沉井施工前,按照設計圖紙要求,我方需完成三軸水泥攪拌樁止水帷幕,待止水帷幕完成后開始沉井施工。

     三、沉井計算

3.1砂墊層計算


砂墊層計算簡圖

 


   其中:p為基底壓力值,G為基底承受的荷載(kN)S為井壁與土基受力面積(m2),hs為砂墊層厚度(m)為砂天然重度,取15KN/m3為素混凝土墊層寬度,地基灰黃色粉質粘土層,地基承載力150Kpa,地基極限承載力300Kpa為砂墊層壓力擴散角(°),一般取30°。hc不小于150mm,不大于250mm,混凝土墊層強度等級不低于C20hc計算取100mmb1計算取150mm

(1)始發井

根據《沉井與氣壓沉箱施工規范》(GB/T 51130-2016,4.1.5規定:“沉井與氣壓沉箱首節制作時的基底壓力不應大于下臥層地基承載力特征值,以后各節接高制作時應符合地基極限承載力的要求”

我方計劃第一節沉井澆筑8.2m,混凝土約776m3,鋼筋約116t

第一節沉井G1=(776*2.4+116)*10=19784kN;施工荷載(腳手架+模板)取0.3t/m2G2=0.3*17.2*15-14.2*12*10=262.8kN,固定荷載系數取1.2,可變荷載系數取1.4

基底承受的荷載G=1.2*G1+1.4*G2=24108.7kN

S=(1.8+2hs*tan)*(15.7+13.5)*2

計算后,當砂墊層hs=1.2mS=186.048m2;

p=129.58kPa

第二節、第三節全部接高后,G1=(1800*2.4+270)*10=45900kNG2=262.8kN

基底承受的荷載G=G=1.2*G1+1.4*G2=55448kN

計算后,當砂墊層hs=1.2mS=186.048m2

p=298.03kPa地基極限承載300kPa

(2)接收井

我方計劃第一節沉井澆筑8.2m,混凝土約625m3,鋼筋約86.5t

第一節沉井G1=(625*2.4+86.5)*10=15865kN;施工荷載(腳手架+模板)取0.3t/m2G2=0.3*17.2*11-14.2*8*10=226.8kN,固定荷載系數取1.2,可變荷載系數取1.4

基底承受的荷載G=1.2*G1+1.4*G2=19355.52kN

S=(1.8+2hs*tan)*(15.7+9.5)*2

計算后,當砂墊層hs=1.0mS=148.92m2;

p=129.97kPa

第二節、第三節全部接高后,G1=(1372.5*2.4+190)*10=34840kNG2=226.8kN

基底承受的荷載G=G=1.2*G1+1.4*G2=42125.5kN

計算后,當砂墊層hs=1.0mS=148.92m2

p=282.87kPa地基極限承載300kPa

綜上計算,

我方計劃始發井刃腳下設置1200mm砂墊層、150mmC25混凝土墊層;接收井刃腳下設置1000mm砂墊層、150mmC25混凝土墊層。

制作時采用級配較好的中粗砂,分層灑水夯實,每層厚度為20-30cm為宜,其深度根據以保證砂墊層的密實度,素混凝土墊層制作過程中,應嚴格控制其平整度,其平整度偏差應控制在±10mm內,以免在沉井開始制作時就出現不必要的傾斜。

 3.2下沉系數計算


Kst為下沉系數

為沉井自重;為地下水浮托力,本方案采取排水下沉,取0

為側壁與土的總摩阻力;

為刃腳下地基極限承載力,當掏刃腳下沉時取0

為中隔墻及地梁下地基極限承載力,當掏刃腳下沉時取0

始發井

始發井準備下沉時,

GK=45900kN=0

=17.2+15*2*10*5=3220kN,填土高度取5米,fk=10kPa

=17.2+15*2*0.4+1.1/2*300=18354kN

=6+13.2*300=5760kN

=45900/3220+18354+5760=1.68

計算得知,下沉系數大于1,表明刃腳的磚砌基礎拆除后沉井會下沉,為防止突沉,要分批對稱拆除刃腳下基礎,使沉井緩慢下沉。

沉井初沉

當外圍井壁刃腳進入土體內0.6m,隔墻下的砂墊層為0時,對沉井穩定不利,該工況下的下沉系數計算:

=45900kN=0

=17.2+15*2*40*1.2+3220=6411.2kN

=17.2+15*2*0.4+1.1/2*300=18354kN

=6+13.2*300=5760kN

=45900/6411.2+18354+5760=1.504

計算得知,下沉系數偏高,表明容易出現突沉,要分批對稱拆除刃腳下基礎,使沉井緩慢下沉。

沉井下沉至設計標高2m時,

=45900kN=0

=17.2+15*2*10*5+35*2.65+30*2.5+40*7.35=32925.7kN

=17.2+15*2*0.4*400=10304kN,刃腳下留土

=0

=45900/32925.7+10304=1.06。符合要求。

下沉穩定系數計算,規范規定,=0.80~0.90

=45900kN=0

=17.2+15*2*10*4.5+35*2.65+30*2.5+40*8.5+25*0.85=36965.6kN

=17.2+15*2*0.4+1.1/2*200=12236kN

=6+13.2*200=3840kN

=45900/36965.6+12236+3840=0.865。符合要求。

3.3抗突涌滲流穩定性計算

沉井下沉過程中穿越112層,刃腳插入層粉質粘土中。由于我方已采用三軸水泥攪拌樁止水帷幕,12層含水量不多,我方計劃布置深井降水,防止微壓水頭在井底產生流土、流砂、管涌等。隨著沉井下沉深度增加,經驗算,層承壓水在井底將產生突涌的風險,因此應采取降水減壓的措施。

抗突涌計算:

我方計劃在沉井圍封止水帷幕的外圍10米,設置管井降水,具體降水方法見后述。

    四、沉井施工流程步驟

測量放樣→基坑開挖→地基處理及刃腳墊層施工→第一節立井筒內模和支架→第一節鋼筋挷扎立外模和支架→第一節澆搗混凝土→第一節混凝土養護拆模→第二節立井筒內模和支架→第二節鋼筋挷扎立外模和支架→第二節澆搗混凝土→第二節混凝土養護拆模→第三節立井筒內模和支架→第三節鋼筋挷扎立外模和支架→第三節澆搗混凝土→第三節混凝土養護拆模→支架拆除→封砌預留孔→管井安裝及降水→鑿除墊層→挖土下沉→沉降觀察→封底→澆筑底板混凝土→混凝土養護→頂管施工完畢后頂板制作。

4.1測量放樣

整平場地后,根據沉井的中心座標定出沉井控制樁并進行基坑開挖邊線定位。施工放樣結束后,須經監理工程師復核準確無誤后方可開工。

4.2基坑開挖

根據沉井設計圖紙和工程地質報告所揭示的地質情況,沉井基坑開挖深度取4米,沉井刃腳外側面至基坑坡腳留0.8m工作面,基坑邊坡采用11放坡。經監理工程師認可的基坑開挖邊線確定后,即可進行挖土工序的施工。四角設集水井,集水井應比排水溝低0.5m,挖土采用1臺挖掘機進行。配合人工修坡和平整坑底,挖出的土方用自卸車運至棄土場堆放。基坑底面的浮泥應清除干凈并保持平整和干燥,集水井匯集的雨水及地下水及時用水泵抽除,防止積水而影響刃腳墊層的施工。

4.3地基處理施工

刃腳及地梁、中隔墻墊層采用砂墊層和混凝土墊層共同受力,我方計劃始發井刃腳下設置600mm砂墊層、150mmC25混凝土墊層;中隔墻及地梁下設置1200mm砂墊層、150mmC25混凝土墊層。

接收井刃腳下設置600mm砂墊層、150mmC25混凝土墊層;中隔墻及地梁下設置1200mm砂墊層、150mmC25混凝土墊層。

混凝土墊層表面應用水平儀進行校平,使之表面保持在同一水平面上。為保證沉井下沉時井身安全和控制下沉標高,在沉井刃腳及地梁、中隔墻施工時,設置混凝土墊層和砂墊層提高地基承載。

4.4刃腳支設

沉井制作下部刃腳的支設采用Mu10 磚砌結構,沉井刃腳接觸面必須夯實,然后抹50mm厚砂漿并鋪一層油毛氈。如下圖所示。

4.5沉井井壁制作

4.5.1模板及支撐

當素砼墊層強度達到75%設計強度后,支模制作第一節沉井。我方計劃中隔墻與沉井井壁同時澆筑,第一節沉井澆筑至地梁頂高程位置時,暫停澆筑,迅速將地梁頂部用模板密封,然后繼續澆筑沉井,以免地梁位置處混凝土溢出。

支架與模板采取分離安裝,模板采用木模板。在預留孔等特殊部位采用木模,在沉井插筋部位2寸木板間隔拼裝,拼裝的木模其表面進行刨光,拼縫嚴密平整不漏漿。圍檀立筋采用φ50鋼管或8#槽鋼,拉桿螺栓采用φ16圓鋼,加工時要根據墻體厚度設置限位,中間加焊鋼板止水片,止水片尺寸不小于3×50×50,止水片于螺栓桿的焊接位周邊焊,焊縫飽滿,逐個檢查焊接質量。拉桿水平間距45cm,垂直間距45cm

模板安裝順序原則上是先立內模,再立外模。模板與鋼筋安裝相互配合進行,若妨礙綁扎鋼筋的模板,要待鋼筋安裝完畢后再立模。模板拼縫要嚴密,表面的平整度、光潔度、垂直度要符合規范要求,安裝前模板表面要涂脫模劑,便于脫模并使混凝土表面光潔,如下圖所示。

 

沉井井壁模板示意圖

4.5.2鋼筋制作安裝

始發井鋼筋工程量約為270t,接收井鋼筋工程量約為190t

鋼筋的表面應潔凈,使用前將表面油漬、鱗銹等清理干凈;鋼筋應平直,無局部彎折;鋼筋接頭:直徑在16mm以上熱軋鋼筋接頭宜采用閃光接觸對焊或用電弧焊。采用電弧焊的搭接焊或綁條焊時,兩搭接鋼筋的軸線必須在同一直線上,搭接長度、焊接高度必須符合規范要求。

采用閃光接觸對焊時,應先做試驗確定焊接參數,先焊接二個試件,將試件接頭彎曲90°作冷彎試驗,外側的橫向縫寬度不得超過0.15mm時,方可按確定的焊接參數正式焊接。焊接前鋼筋端面與電焊機電級接觸的表面,要清除油漬、鐵銹和其他雜質。剛焊完的鋼筋在移動時,不得使風筋受彎,也不能在地上碰撞,以免損傷接頭。兩根鋼筋的軸線在接頭處的偏移不得大于0.1d,并不得大于2mm,軸線曲折傾角不得大于4°。

同一截面內的受拉鋼筋,其焊接接頭的截面積之和不得超過鋼筋總截面的50%。鋼筋最小搭接長度LeE=1.2La

鋼筋最小錨固長度:鋼筋最小錨固長度與砼的標號,鋼筋種類、結構的抗震等級有關,必須達到設計圖紙的要求。

鋼筋規格、尺寸應符合設計圖紙要求和規定,綁扎鋼筋時應采用撐件將二層鋼筋位置固定,保證鋼筋設計間距。為了保證保護層的厚度,應在鋼筋與模板之間設置控制保護層的砂漿墊塊,墊塊應梅花形設置。鋼筋綁扎完成后,應上報監理工程師進行隱蔽驗收。隱蔽驗收合格后,方可進行立外模。

4.5.3混凝土澆筑

始發井第一節混凝土方量約776m3,第二節約531m3,第三節約493m3

接收井第一節混凝土方量約625m3,第二節約427m3,第三節約320m3

模板和支架工序完成后,經監理工程師進行驗收合格,方可進行混凝土的澆筑。混凝土澆筑前應嚴格檢查各種預留孔、預留管和預埋件的位置和幾何尺寸,嚴禁漏放和錯放。采用摻添早強減水劑的泵送自拌混凝土。

混凝土澆筑時的自由高度不能大于2m,混凝土沿沉井周圍分層均勻澆灌,考慮混凝土初凝時間及混凝土每小時泵送量,混凝土每層澆筑高度不超過30cm,上下兩層混凝土澆筑間歇時間不得超過2h。振搗時防止漏振和過振現象,確保混凝土質量。每次澆筑混凝土分層高度要仔細控制并加強沉井平面高差和下沉量的觀測,以免沉井井壁產生施工裂縫、沉井地基不均勻下沉或傾斜。

每次澆筑混凝土前做好準備工作及技術交底,按規范做好坍落度、抗滲、抗壓的試驗工作。施工中嚴格控制層差,杜絕冷縫出現,混凝土振搗時振搗器應插入下層混凝土10cm左右,注意不漏振、過振,遇穿墻管等局部變化處及鋼筋密集處應慢進料精心振搗,分區交界處延伸振搗1.5m左右,確保混凝土內實外美,每節混凝土要一次連續澆筑完畢。

沉井接高部分施工縫處設置止水槽,在澆筑新混凝土前須將表面鑿除全部表面浮漿層,露出骨料并清洗干凈,將施工縫充分潤濕,潤濕時間應在24h以上,用同標號水泥漿接漿,厚12cm

4.5.4養護及拆模

混凝土澆筑完成后應及時養護,養護方法采用自然養護和塑料膜覆蓋法。在養護過程中,對混凝土表面澆水濕潤,嚴禁用水泵噴射而破壞混凝土。養護時應確保混凝土表面不發白,至少養護七天以上。

養護期內,不得在混凝土表面加壓、沖擊及污染。在拆模時,應注意時間和順序。拆模時間控制在混凝土澆筑后的34天內進行,過早或過晚的拆模對混凝土的養護都是不利的;拆模順序一般是先上后下,小心謹慎,以免對混凝土表面造成破壞。對于分段澆筑混凝土部位,應保留最后一排模板,利于向上接模。

4.5.5封砌預留孔

嚴格按照設計圖紙的要求,設置和封砌各種預留孔,并保證在沉井下沉過程中,預留孔內不滲水。

4.5.6施工縫設置和處理

本沉井工程采用現澆混凝土,為確保混凝土供應的速度和質量,現場澆搗混凝土采用商品混凝土。根據以往的工程實踐發現,施工縫是沉井滲漏的薄弱環節。施工中采取以下措施妥善處理:

①井壁施工縫留設成200mm高、300mm寬的凹槽形,外高內低

②井壁鋼筋綁扎及混凝土澆搗前,必須將新老結合施工縫處松動石子、浮漿鑿除,清除干凈,灑水濕潤,先鋪一層與混凝土配比相同的水泥砂漿,厚度宜為1530mm;混凝土應細致搗實,使新舊混凝土緊密結合。

③沉井井壁與后澆隔墻相連接處,按設計要求進行留設凹槽。

④為防止今后井壁發生滲水現象,在拆模后對對拉螺栓孔處進行防水處理。對拉螺栓孔的內外端部,在凹進部位用12水泥砂漿抹平,外層做10毫米厚防水砂漿灰餅,再涂刷兩層防水膠將其覆蓋。

4.6沉井下沉

4.6.1降排水措施

⑴降水井布設

我方計劃布置23個降水井,考慮到沉井施工對降水井的影響,外圍降水井與沉井外壁距離約10m,內圍降水井與沉井外壁距離約4m,在沉井外圍平行均勻布置。井的結構:止水帷幕內側降水井深度18m,井徑60cm,布置示意圖如下:

                                        管井降水示意圖

⑵、排水管鋪設與系統連接

降水井施工完成后,安裝好抽水泵,每個井抽出的水就近排出。

當水泵控制和排水管鋪設完畢后,對所有降水井分別進行試抽水,檢查水泵運轉是否正常,深井出水是否通暢,排水管是否漏水、堵塞,在無漏水、堵塞等現象后,采能正常投入使用。

井點應保證連續抽水,并應準備雙電源。

⑶、降水井運轉管理

降水井運行后要連續工作,應準備雙電源以確保連續抽水,控制柜要有專人值班看護,現場要配備管井和水泵維護人員。

⑷、井點監測

在降水井運轉后,要進行流量觀測和水位觀測,若發現流量過大而水位降低過慢甚至降不下去時,可考慮改用流量較大的水泵,若流量小而水位降低較快時可改用小型水泵,在日常抽水進行的過程中每天要定時做好觀測記錄,對流量、地下水位、周邊地面沉降均要分別按規定做好觀測記錄,一旦發現異常,可采用相對應的措施解決問題。降水井從開始抽水,沉井下沉過程中,降水井必須保證沉井周邊地下水位低于沉井下沉開挖面12m,采用管井降水的方法抽除地下水,降低地下水位.

4.6.2沉井除土下沉

⑴、人工開挖施工

人工開挖,拆除刃腳支設是沉井下工作的開始,也是沉井下沉施工過程中的重要工序之一。該工作的突擊性較強,要求在短時間內全部抽完,拆除刃腳支設時,沉井井壁與刃腳以及地基土內應力發生相應變化,會直接影響到沉井結構的受力情況。所以拆除時,一定要對稱均勻,分段進行,使沉井下沉量達到最小,同時不能產生不均勻下沉或下沉量過大,這樣會帶來沉井產生較大的傾斜,給以后的糾偏帶來一定的困難。

⑵人工開挖的施工工藝

拆除刃腳支設采取分區進行,先四周,后中間的方式進行。拆除刃腳支設后立即用沙土回填,根據施工經驗,抽至2/3刃腳支設的時候,沉井下沉均勻,下沉量不大,回填時間充分,當繼續抽取支設時,下沉量逐步加大下沉很快以至來不及回填,所以在抽取支設時前期抽墊時留出的充分的時間和力量,充分回填夯實,最后階段全力以赴,盡快將剩余支設全部抽出,使沉井刃腳平穩落入土層。

3)小挖機和吊機配合挖土

下沉時,挖土工具采用小挖機和吊機結合的方法吊出井外。必須保證沉井下沉時第一節沉井的混凝土強度達到100%,其余井壁混凝土強度達到75%,沉井測量觀測點建立并完成原始測量后進行下沉施工。始發井挖除土方約3100m3,接收井挖除土方約3200m3,所有挖除土方通過自卸車運至棄土區。

首先人工鑿除刃腳下的混凝土墊層及胎模,然后開始機械挖土作業。沉井挖土應均勻對稱、中間稍低于四周,沉井內的挖土高差控制在0.5m以內,禁止深鍋底挖土,防止沉井突沉造成沉井傾斜的危險。

為提高井底土體的穩定性,應確保刃腳下土體不發生整體滑動破壞,在層層開挖過程中,采取先校正傾斜,然后分層開挖,做到各施工區同步開挖,使井體能均勻下沉。井壁外的灌砂必須均勻密實,使沉井下沉時四周摩阻力相近,均勻下沉。沉井下沉時,應防止傾斜,發現問題及時糾偏,不準大量挖深,造成突沉。

沉井挖土24小時連續作業,中途不停頓,確保沉井連續、安全地下沉就位。當刃腳距離設計標高在2.0m時,沉井下沉速度應逐漸放緩,挖土高差控制在20cm內,并加強觀測頻率。當沉井接近標高時,應預先做好止沉措施。止沉措施可采用在刃腳四周間隔挖出設計標高的槽,填入方木,并應注意拋高系數,禁止超沉和超挖。沉井在下沉過程中,必須隨時測定沉井標高,確保均勻下沉,并做好沉井下沉記錄。

4)沉井下沉設備配置:

沉井除土施工中井內布設2臺小挖機(0.3m3),備用1臺,共3臺。外側布置2輛吊車(20t),1m3挖掘機1臺,自卸車3

降排水下沉主要機械設備表

名稱

規格

單位

數量

用途

備注

挖掘機

0.3m3

2

挖土

1臺備用

吊車

20t

2

吊土

挖掘機

1m3

1

自卸車

3

5)沉井施工中,為防突沉,引起沉井較大的偏差,以減少井外土體擾動坍塌等情況,可在四周刃腳旁保留0.8m1.5m的土堤不進行挖土。待鍋底開挖完畢后,再逐步均勻地沖挖土堤。

當沉井下沉離終沉尚有2m左右時,鍋底逐漸減小,以能出土為標準,并降慢下沉速度。

⑸、沉井除土效率分析

根據該工程的土質情況,沉井內布設20.3m3挖掘機,每臺每天可除土300m3,合計2×300m3600m3左右,

沉井斷面積為15*17.2258㎡。

每天沉井的下沉量:600/2582.32m

實際考慮其他因素的影響,每天沉井下沉量可達到1-1.5m,則沉井下沉11.5m需要12天。

    4.7鋪設素混凝土封底

沉井沉至設計標高后,應檢驗基底的地質情況是否與設計相符,排水下沉時,可直接檢驗、處理。

(1)、基底面應盡量整平,以提高水下混凝土的灌注質量,保證封底混凝土在刃腳和內隔墻下滿足設計要求的最小厚度;

(2)、清除浮泥,防止封底混凝土和基底間摻入有害夾層;基底為巖層時,巖面殘留物(風化巖碎塊、卵石、砂)應清除干凈,清理后有效面積(即沉井底面積扣除在刃腳下一定寬度不可能完全清除干凈的面積)不得小于設計要求。

(3)、井壁隔墻及刃腳與封底混凝土接觸處的泥污應予清除。

⑷、基坑開挖并處理完畢,應首先由施工人員自檢并報請檢驗,確認合格后填寫地基檢驗表,經檢驗簽證的地基檢驗表由施工單位保存作為竣工交驗資料。

基底檢驗內容:

a.檢查基底平面位置、尺寸大小、基底標高;

b.檢查基底地質情況和承載力是否與設計資料相符;

c.檢查基底處理和排水情況是否符合本規范要求;

d.檢查施工日志及有關試驗資料等。

基底平面位置和標高允許偏差規定如下:

a.平面周線位置:+20cm

b.基底標高:土質±5cm

石質±5cm-20cm

地基土質復雜(如溶洞、斷層、軟弱夾層、易溶巖等)情況及結構對地基無特殊要求,一般采用直觀或觸探方法,必要時可進行土質試驗;

地基土質復雜、結構對地基有特殊要求的地基檢驗,一般采用觸探和鉆探(鉆深至少4m)取樣作土工試驗,或按設計的特殊要求進行荷載試驗。

基底檢驗合格后,應及時封底。對于排水下沉的沉井,在清基時,如滲水量上升速度小于或等于6mm/min,可按普通混凝土澆筑方法進行封底;若滲水量大于上述規定時,宜采用水下混凝土進行封底。

沉井下沉至設計標高,經過連續觀測在8小時內累計下沉量不大于10毫米,或沉降率在允許范圍內時,沉井下沉已經穩定時,即可進行沉井封底。

沉井封底采用商品砼泵送入倉,現中間,后四周,對稱進行封底,以免沉井發生偏移。在沉井封底時,如滲水量上升速度過大,在已封的倉內砼表面鋪設土工布并于壓載防護,向倉內注水壓載。

在鋪筑素混凝土封底時,應確保井底內無積水、無流沙、無翻漿等現象。混凝土墊層應做到平整,無坑塘,必要時應用水平儀抄平,保證混凝土墊層的水平,在鋪筑素混凝土墊層后,應確保表面平整,無地下水上冒現象。

在封底砼達到設計要求強度后,鑿除封底砼浮漿,并用清水沖洗干凈,然后綁扎底板鋼筋,綁扎完成經過驗筋合格后及時澆注底板砼。底板混凝土澆筑前,落實混凝土的供應條件,保證底板連續澆筑。同時為了保證混凝土底板與沉井內壁的密封,清除沉井接口表面的垃圾并鑿毛。

     五、沉井下沉過程中的糾偏

  5.1沉井下沉產生偏差的原因

沉井的偏差包括傾斜和位移兩種。產生偏差的原因很多,主要有沉井在下沉施工時,由于不均勻或出現個別障礙物,以及施工時要求不嚴。如:砂墊層鋪設不均勻;刃腳下混凝土墊層不對稱,以及刃腳附近砂石回填不密實及灌筑混凝土時下料不對稱等,沉井下沉前就出現了傾斜;在下沉挖土時,由于挖土不對稱均勻,未從中間開始先挖,以及掏空過多,引起沉井突然下沉;井外棄土太高、太近造成偏壓等原因使沉井產生傾斜。沉井的位移主要因為沉井四周土壓不均勻及沉井傾斜有關,當沉井傾斜糾偏時,容易使沉井位移。

  5.2防止沉井下沉產生偏差的方法

在施工過程中一開始就應從思想上高度重視,嚴格按操作規程和施工規范施工,把好各個關口,貫徹以“預防為主,糾偏為輔”的原則,防止方法如下:

1)沉井下沉過程中,實際上總是在搖擺中下沉的,而并非絕對平穩均勻,所謂防止偏差就是使其控制在最小范圍之內,做到基本均勻。因此在下沉中要根據測量資料隨偏隨糾。

2)為了隨時檢查沉井是否鉛直下沉,我方計劃在沉井井壁外側隔一段距離設立水管在外圍接通,根據豎管中的水位來觀察沉井的水平偏差;以便挖土人員及時掌握糾正。

3)在井內除土,應先從中間開始,均勻對稱地、逐步地向四周刃腳處分層取土,以便沉井均勻緩慢下沉,防止傾斜。特別是在沉井下沉初期,土層對沉井的平衡穩定作用差,容易產生傾斜,尤應注意。

4)近刃腳處,任何情況下,在下沉過程中,除土泥面不宜低于刃腳;中間井孔的除土泥面,應根據土質情況和沉井大小,入土深度不宜低于刃腳踏面12m

5)下沉過程中,應常測量井內除土的泥面標高、下沉量、傾斜和位移的變化情況。

6)下沉中要隨時掌握土層變化的情況,分析和檢驗土壤阻力與沉井重量的關系,選定適當的除土下沉方法,控制其除土部位和除土數量,使沉井能均勻平穩地下沉。

7)施工過程中應隨時監測和控制井內水位,井底開挖的幾何尺寸、下沉量和速度以穩定井底、防止突沉、控制終沉。

8)下沉過程中,應隨時注意觀測沉井周圍地面沉降和開裂情況,以便采取措施,確保沉井附近的施工設施及其他建()筑物的安全。

9)沉井下沉挖出的土方,應盡量及時運走,如確實來不及外運時,應遠離沉井基坑邊,四周均勻堆放,并防止將棄土堆放在井壁的一側,以免產生偏土壓力而使沉井偏斜。

10)沉井的下沉,當快接近下沉預定標高時,應注意調平沉井,準備以后接高。此時,沉井下沉應特別注意除土部位和深度,防止沉井下沉量過快、過大而產生較大的偏斜,增加接高工作的困難。

11)沉井下沉至設計標高以上約2.02.5m時,應嚴格控制井內的除土量、下沉速率,同時還應調平沉井,防止因除土量過大和除土不均勻,使沉井產生突沉,而引起較大的偏斜,增加了準確下沉至設計標高的困難。如不產生突沉,即使有少量偏斜,因為尚有2.02.5m的下沉高度,可以進行糾偏處理,而不致于使沉井超沉。

12)沉井下沉初期,重心較高。井壁四周并無約束,下沉時必須特別注意,不使沉井傾斜。這就要求沉井的重心不宜過高,沉井刃腳下的基礎墊層必須均勻密實。挖土時,宜采用抓土斗對稱挖土。根據以往施工經驗,沉井產生傾斜一般都發生在入土不深(<8m)時,當入土較深后,只要控制好沉井不產生突然下沉過多,一般下沉不易產生傾斜。

 5.3沉井下沉糾偏方法

到目前為止,沉井基礎的施工工藝已相對成熟,然而由于施工場地地質工程條件和環境因素影響的局限性,沉井基礎在施工中風險仍相對較大。

⑴、井下沉過快                                

沉井下沉過快主要是在下沉過程中遇到流砂、軟弱土層或因井外部砂土液化而引起的下沉過快或下沉失控,處理方法:

a可用木垛在定位墊架處給于支撐,并重新調整挖土位置,在刃腳下不挖或部分不挖;

b、將排水法下沉暫改為不排水下沉,增加浮力;

c、將沉井壁外土夯實,加大摩擦力,如沉井外部的土液化,虛坑時可填碎石處理;

⑵沉井翻砂

沉井翻砂突沉即井外砂土涌入井內的現象,主要是由于井內鍋底開挖過深,井外地下水動水壓力把松散土涌入井內,涌砂不僅施工帶來困難,甚至可能發生難以挽回的重大安全、質量事故。因此在施工中應避免發生。避免措施:

a、避免下沉吸泥過程中形成刃腳下翻砂通道。刃腳盡量埋入土中。

b、利用深井進行井外降水,形成反壓力,防止翻砂。                

c、下沉過程中,隨時保證井內水壓大于外部水土壓力,下沉時適時補充井內水頭,保持井內水頭高出井外地下水位2m以上,以防止翻砂。

⑶、沉井下沉過緩或停止下沉

通常沉井下沉過緩或停止下沉的主要原因是遇到厚薄不等的黃砂膠結層,質地較硬沖挖困難,另外刃腳被孤石卡住,或者挖土不足,造成刃腳反力過大及挖土不符合要求等,也會造成下沉過緩或停止下沉。應對措施:

a、以人力用鐵釬打入土中向上撬動取出,或用鐵鎬、鋤開挖,必要時打炮孔爆破或碎塊。

b、遇較小孤石,可將四周土掏空取出,大塊石可用風動工具松動或爆破方法破碎成小塊取出,炮孔距刃腳斜面平行,并設鋼板防護,不得裸露爆破。

⑷、沉井施工偏差

造成沉井施工偏差的主要原因有:沉井一側的土被水流沖空;沉井刃腳下的土軟硬不均;刃腳外的土向一側有較多的坍塌;沒有對稱均勻地抽取墊塊;未及時對刃腳回填夯實;沒有對稱均勻挖土或吸泥;刃腳下挖土過多,沉井突然下沉;刃腳一角或一側被障礙物卡住;沒有及時發現;井外棄土過近且堆土位置不均勻引起偏壓。處理方法:

a、重點控制在初期精度,使沉井形成正確的下沉導向;

b、除土施工采用同步對稱,采用先中間后四周的順序;

c、加強沉井下沉過程的檢測和資料分析,盡早發現及時糾正;

d、在刃腳高的一側加強取土,低的一側少挖或不挖土,待正位后再均勻取土;

e、刃腳較低的一側適量回填砂石延緩下沉速度;

f、使沉井向偏移的相反方向傾斜,當幾次傾斜糾正后,即可恢復到正確的位置或使沉井向偏位的一方傾斜,然后沿傾斜方向下沉,直至刃腳處中心線與設計中線位置吻合或接近時,再將傾斜糾正。

     六、質量保證控制措施

  6.1對施工技術交底的保證措施

為使施工管理和作業人員熟悉和了解工程的施工內容、方法、工藝、進度、技術及質量標準要求等各項內容,開工前,項目工程技術部根據施工設計圖和相關設計文件,就上述各項內容和標準要求向施工管理人員進行施工技術交底,并由施工管理人員再向作業層進行層層技術交底。

工程的施工技術交底,以書面交底為主,包括結構圖、表和文字說明。交底資料必須詳盡、直觀、并符合規范和工藝標準要求,經復核確認無誤后,簽字確認,技術交底資料應妥善保存備查。

 6.2對測量放線的技術保證措施

 1對工程現場控制樁和相應的樁點資料,由技術管理部負責接收、使用和保存。接樁時雙方要逐一現場查看、清點,并記錄好樁點的現狀和問題及處理意見,雙方簽認。接樁后,要對接收樁位進行復測,復測精度須符合有關規定。如誤差超過允許值范圍,要及時上報建設單位,提請落實處理。

2施工測放前,應將測量方案設計與意見報告報監理審批。內容包括施測方法和計算方法,操作程序、測放儀器的配置和專業測放人員的配備等資料。

3施工過程中,項目部工程測量技術人員負責施工放樣、定位等測量和復核工作。工程竣工后,按設計圖紙進行中線、高程貫通測量,確保中線、標高達到設計要求。

4測量原始記錄及圖表和計算資料,必須真實完整不得涂改,并妥善保管。測量儀器按計量部門規定,定期進行計量檢定,并作好日常保養工作,保證狀態良好。

5認真執行測量復核制度,外業測量資料必須經過第二人復核,內業測量成果必須二人獨立計算,相互校對,確保測量成果的準確性。

6加強對現場測量控制點的保護,防止移動和破壞。

6.3對施工技術文件、資料管理的保證措施

1工程現場的技術文件和資料,由工程技術部負責填寫、整理、并分類保管,制定和落實好管理工作的制度及責任。

2施工過程中,及時收集、記錄和整理各項施工資料,工程完工時,竣工文件也要相應編寫完成。

6.4對施工技術管理人員的保證

為保證本工程的施工質量和工期、安全指標均達到總體預期目標,在本項目主要施工技術管理人員的配置上,我司均選派了曾參加過多次市政給排水工程施工建設,有著豐富施工和技術管理經驗的人員。

6.5對基層施工作業人員的保證

對于基層施工作業人員,我們將調配足夠的熟練技術工人,按工種組成各專業班組,并挑選具有豐富施工經驗及一定管理組織才能的人員擔任工班長,以保證施工質量。

   七、安全預案和保證措施

7.1安全生產緊急預案

根據施工圖紙設計與施工組織方案相結合,降排水施工下沉安全生產緊急預案如下:

⑴、各施工作業隊應對可能發生安全事故的工作進行事故預測,并加強該環節的安全教育和操作規程控制管理;

⑵、施工作業點一旦發現險情,首先應采取一切有效方式控制險情的發展,并及時向項目部報告;

⑶、項目部組織搶險小組,做好人員傷情、機械受損、施工結構損壞的調查搶救工作。

⑷、派出工地醫護人員進行安全救護,并隨時準備將傷病較重的人員送往就近醫院進行。

⑸、組織事故處理小組對事故發生的原因,處理方法及善后工作進行協調。

為保證上述施工的安全生產,避免或減少事故的發生,嚴格按照“中華人民共和國安全生產法”、國務院“建設工程安全生產管理條例”等多項規定進行施工,結合工程施工難點,進行詳細的施工安全技術分析。

7.2安全生產保障措施

⑴、加強施工操作人員及現場管理人員對安全守則的學習;

⑵、對安全設施,設備、防護用品進行嚴格的檢查驗收,必須按照安全防護的技術措施方案執行;

⑶、所有進入施工現場的人員必須戴好安全帽,沉井內工作人員要穿救生衣,并按規定配戴安全帶等安全工具;

⑷、施工現場內的管理人員、特種作業人員必須持證上崗。對各施工作業組還應培訓、考核、持相關證件上崗。大型專用設備應按安全作業規程嚴格進行,上崗前必須經過專門培訓,考核合格后方可上崗。

⑸、施工作業塔的扶手、工作臺、腳手架、護身欄、安全網等,必須牢固可靠,并經驗收合格后方可使用,不準攀登模板、腳手架、或繩索上下。

⑹、地面電器線路安裝前必須對所使用的電箱、電線進行絕緣測試,電箱電線的負荷必須與設備匹配。

⑺、從開始施工起,每天由專人觀測降水井內水位,并做好記錄,每次降水深度不能過大,控制在開挖面以下1m左右,對于水位變化異常的情況,應及時研究,采取措施處理。

7.3質量保證措施

沉井排水下沉的關鍵在于降水深度和控制沉井均勻下沉,尤其是初始下沉階段至關重要,他是沉井下沉的奠基階段,既能檢驗沉井下沉方案的可行性,又能檢驗沉井開始下沉時結構的受力可靠性。為了保證沉井均勻下沉我們采取了一系列控制措施:

⑴、出土順序由內向外,先取中間,再取四周,最后形成全刃腳支撐的大鍋底;

⑵、嚴格控制刃腳處土體,為保證沉井受力均勻,內部應力沒有集中現象,我們嚴格遵守設計的支撐方案,再全刃腳支撐不能滿足下沉要求時,需在刃腳取土一定做到均勻、對稱,層層剝離,循環漸進。

⑶、通過測量手段對下沉量、四角高差、偏位進行測量,及時了解下沉速度,并進行糾偏,確保沉井在初始階段形成良好的下沉軌道。

⑷、通過測量手段,獲得基地反力以及沉井砼的應力應變數據,在進行分析后及時消除應力集中現象,確保沉井結構受力均勻。

⑸、控制降水深度,保證井外水位低于井內施工位置12m,嚴防涌砂現象發生。

此外施工中我們將建立由項目部技術骨干組成的攻關小組,各施工作業隊以其主要骨干為第一責任人,從施工方案的制定,機器具及原材料的準備、運輸,現場施工操作、編錄、資料整理等每道工序嚴格把關,要求所有上崗人員熟悉相關的規范、規程、以及設計提出的技術要求和具體施工方案,項目經理部各部門隨時進行全程質量監控,嚴格工序質量檢查,發現質量隱患及時消除,確保整個工程質量。

     八、環境保護措施及文明施工保證措施

  8.1施工環境保護具體措施

1、水域環境污染防治措施

⑴、施工時,加強施工管理工作,嚴格檢查各種施工機械,防止油料發生泄漏污染水體。

⑵、施工中泥漿必須沉淀凈化循環利用,不得隨意排放,泥漿池周邊必須看護,防止泄漏。

2、大氣污染防止措施

⑴、棄土、砂石料等散裝物料的運輸和臨時存放,應采取防風遮擋措施,以減少起塵量,

⑵、未進行砼硬化的施工便道在無雨日、大風條件下極易起塵,可適當灑水降塵,縮短揚塵污染的時段和污染范圍,最大限度的減少起塵量。同時對施工便道進行定期養護、清掃,保證其良好的路況。

⑶、選用符合國家衛生防護標準的施工機械設備和運輸工具,確保其廢氣排放符合國家有關標準。

⑷、施工過程中受環境空氣污染的最為嚴重的是施工人員,項目部著重對施工人員采取防護和勞動保護措施,如縮短工作時間和發放防塵口罩等。

噪聲污染防止措施

⑴、選用符合環保標準的施工機械。

⑵、在施工過程中,操作人員要加強各種施工機械的維修保養,盡可能降低施工機械噪聲的排放。

⑶、施工現場場界噪音白天﹤75分貝,夜間施工現場場界噪音﹤55分貝。

 8.2文明施工

文明施工是工程施工形象的窗口,是施工現場綜合管理水平體現,貫穿于項目施工管理的始終,文明施工不僅涉及項目每位員工的生產、生活及工作環境,更主要的是地處城市對周邊環境及居民的影響更大,我司在文明施工方面一直注重管理,強調落實,并形成了規范化、制度化,依據公司文明施工管理辦法,項目部制定文明施工的保障體系,責任到人,層層把關。

⑴、執行公司現場管理規定。

⑵、進行教育和動員工作,要求所有人員尊重并遵守當地民俗習慣,維護當地群眾的正常生產和生活秩序,搞好群眾關系,以保證工程施工的正常進行。

⑶、設置正規醒目的標牌,書寫本合同段工程有關內容,如合同段名稱,項目經理部名稱,并簡介工程范圍,工程量等,各結構物施工點均設置標牌,注明結構物形式、施工工期、施工負責人、質量責任人等。

⑷、制定嚴格的文明施工管理制度、條例、辦法等,主要條款書寫在標牌上掛在工區內醒目位置,時刻提醒職工認真遵守。

⑸、駐地和現場施工人員一律配證上崗,兼職維護工區內施工秩序,防止無關人員進入工區,各作業區、辦公室、倉庫、工作室等懸掛統一標牌,以示標識,

⑹、做好施工現場各類機械設備和車輛分類劃區安放停置工作,各種施工材料、構件均掛牌分類整齊堆放,按照不同材料相應要求確定其堆放方式及存放件。

⑺、沿線便道貫通,主要便道表面做到整潔、平順。

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