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天钢烧结脱硫配套供水管网改造工程生活污水提升泵房施工方案一、工程概况本工程是天钢烧结脱硫配套供水管网改造工程的1#、2#生活污水提升泵房，泵房水池外轮廓长5.9m宽5.4m深7.65m。根据现场情况及周围建筑物关系无法采用放坡开挖施工，拟采用沉井法施工。预制沉井，尺寸与设计池体尺寸相同，配筋采用设计池体配筋。2、编制依据1、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-20022、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-20023、038.96A16101J011（烧结脱硫配套供水管网改造工程的1#、2#生活污水提升泵房结构施工图）3、依据我单位类似工程施工经验编制本方案3、施工准备1、认真阅读图纸，使沉井施工满足结构和工艺要求2、熟悉了解现场情况和周围环境情况，清除地上地下存在的障碍物，实现水通、电通、路通。3、对施工场地进行平整。从提升泵房外边每边扩出去4m进行场地平整，场地面积372.5m2。4、从提升泵房外边每边扩出去2m人工挖探沟，深2m宽1.5m。探明地下管线情况。4、施工安排1、施工顺序场地平整——降水井施工——开挖土体至-2.30m——制作6.25m高沉井——标高-2.30m以下土体开挖、沉井下沉——封底、底板施工——施工0.00m板——施工地上框架2、施工人员、机械及工期安排施工机械：钻井机1台、泥浆车1辆、挖掘机1台、自卸汽车2辆、钢筋加工机1套、电焊机2台、振捣棒6台。施工人员：25人施工工期：见附图五、主要施工方法1、降水井施工为了顺利进行土方开挖，维护基坑内、外土体稳定，采用井点降水井，基槽底深7.65m，井深20m，钻孔直径为705mm，全孔下入直径500mm高950mm的水泥砾石滤水管，井口3m范围回填粘土，其它回填φ3～7mm滤料。由于基坑面积较小，在沉井内侧布置1口降水井，长边每侧布置1口。3台40米扬程2寸污水泵抽水。将水位降至基坑底标高下1m，降水过程伴随沉井结构施工过程始终。待沉井施工完工后，停止降水并及时封闭降水井点管。封闭措施采用灌注膨胀混凝土。2、土方开挖施工前期开挖地面至-2.30m深土体采用一台挖掘机挖土，用自卸汽车运输至甲方指定地点弃土，运距4.1km。基坑底部尺寸9.9m×9.4m，1:1放坡，地面标高-0.3m,后期开挖-5.5m～-7.65m深土体采用一台25吨吊车配吊斗人工挖土装入吊斗后吊出井内进行开挖，用自卸汽车运输至甲方指定地点弃土，运距约4.1km。3、沉井施工3.1、沉井类型图纸设计沉井类型为钢筋混凝土沉井，长5.9m，宽5.4m，分两次施工。第一节沉井预制高度为6.25m，壁厚500mm，在基坑土体开挖至-2.30m深度后进行施工。第二次施工池壁及顶板，池壁现浇高度为1.4m，壁厚500mm。3.2、沉井制作3.2.1沉井施工工序平整场地→测量放线→土体换填加砖砌垫座→沉井预制、浇筑→布设降水井点、挖排水沟、集水井→抽出垫木→沉井下沉、封底→浇筑底板混凝土。3.2.2沉井制作⑴刃脚支设由于施工现场土质较软弱，且沉井体积较大、重量较重，故综合考虑后选用土体换填加砖砌垫座复合支设方式。基坑内土体开挖至-2.30m深度后，沿沉井井壁开挖一条宽2m、深0.6m的槽体，然后回填12%石灰土、夯实后顶面抹2cm厚1:2水泥砂浆。在水泥砂浆面上砌筑砖忍脚垫座，砖垫座沿周长每2m设施工缝，相临两段中间留20mm空隙，以便拆除，砖垫座内壁（贴忍脚面）用2cm厚1:2水泥砂浆抹面。⑵井壁制作沉井的井壁制作在基坑中进行。井壁施工顺序为：安装刃脚斜面模板→架设井壁内侧模板→绑扎钢筋→架设井壁外侧模板→调整各部分尺寸→全面紧固拉杆、支撑→灌注混凝土。井壁模板采用竹胶板施工，用φ48×3.5钢管作为竖向背楞，间距500mm，横向采用φ48×3.5规格的钢管进行加固，间距500mm。两侧模板之间设φ12对拉螺栓加固，其间距为500mm（竖向）×500mm（横向），钢管箍间距与对拉螺栓间距一致，第一道对拉螺栓距井壁根部间距越小越好，且不宜大于200mm，以防止根部模板涨模。井壁两侧支撑采用满堂红脚手架，并加设斜撑以保证脚手架的稳定。为保证井壁钢筋保护层符合图纸设计要求，在模板与钢筋之间放置同保护层厚度相等的砂浆垫块，并绑扎牢固。其中拉杆为一次性消耗材料。井壁外侧的模板安装后上口尺寸应略小于下口尺寸，以利于下沉。支撑、拉杆等应牢固，防止浇注混凝土时产生变形。钢筋绑扎施工在井壁内侧模板架设完成后进行，施工过程中预埋各种管线、预留筋等，池壁钢筋加设φ8S型拉筋，间距600mm梅花形布置。钢筋绑扎时需搭设脚手架辅助施工，脚手架在井壁外侧三排，间距1.2m×1.2m步距1.2m。混凝土的浇筑施工采用混凝土输送泵车，沿沉井四周均匀、分层浇筑，每层厚度控制在300～500mm。浇筑时应对称进行，避免因基础偏载而产生不均匀沉降进而导致沉井倾斜、使混凝土开裂。混凝土应一次连续浇筑完成，在与第二节井壁的水平接缝处需沿周圈预埋4mm厚宽400mm的止水钢板，以利于防水。混凝土浇注完成后，立即用草帘覆盖顶面，并在其终凝后洒水养护，时间不少于7天。3.2.3沉井下沉⑴下沉验算沉井下沉前应进行混凝土强度检查、外观检查。并根据规范要求，对沉井进行结构强度计算、下沉验算和抗浮验算。沉井下沉时，井壁混凝土强度应达到设计强度的70%。沉井下沉，其自重必须克服井壁与土体之间的摩阻力和刃脚的反力。因此，为使沉井能顺利下沉，应进行分阶段下沉系数的计算，作为确定下沉施工方法和采取技术措施的依据。下沉系数按下式计算：k0=(G-B)/Tf式中:G—井体自重；B—下沉过程中地下水的浮力；Tf—井壁总摩阻力；k0—下沉系数，宜为1.05～1.25,位于淤泥质土中的沉井取小值,位于其他土层中取大值当下沉系数较大或在软弱土层中下沉，沉井有可能发生突沉时，除在挖土时采取措施外，宜在沉井中加设隔墙或横梁等作防止突沉的措施，并按下式验算下沉稳定性：井壁摩阻力表k＇0=(G-B)/(Tf+R)(6-153)式中:R—沉井刃脚、隔墙和横梁下地基土反力之和；k＇0—沉井下沉过程中的下沉稳定系数，取0.8～0。9。当下沉系数不能满足要求时，可采取在井壁顶部堆放钢、铁、砂石等材料以增加附加荷重；或在井壁与土壁间注入触变泥浆，以减少下沉摩阻力等措施。⑵垫座、模板拆除当混凝土强度达到2.5Mpa以上时，方可拆除模板。待混凝土达到设计强度的100%时方可拆除砖垫座。拆除时应分段、依次、对称、同步地进行。拆除时应先拆除南、北墙下的垫座，然后拆除东、西墙下的垫座。垫座拆除后刃脚下应立即用砂填实。拆除过程中应加强观测，注意沉井下沉是否均匀。⑶井壁孔洞处理土的种类2井壁摩阻力(kN/m)流塑状粘性土软塑及可塑状粘性土粉砂和粉性土砂卵石泥浆套10～1512～2515～2517.7～29.43～5沉井井壁上留有与进水口等连接的孔洞，为避免沉井下沉时地下水和泥土涌入，也为避免沉井各处重量不均，使重心偏移造成沉井下沉时倾斜，所以在下沉前必须进行处理。对较大的孔洞，在沉井制作时在洞口预埋钢框、螺栓，模板拆除后用钢板、方木封闭，在孔洞内填充与空洞同体积的混凝土重量相等的砂石或铁块进行配重。沉井封底后再拆除封闭钢板、挡木等。3.3、沉井下沉施工方法3.3.1沉井排水本工程采用排水下沉施工方法。利用先期打设的降水井进行降水；对于沉井内残留的剩余潜水，采取开挖明沟、集水井，用泵进行排除。3.3.2下沉挖土方法沉井排水下沉过程中，采用一台25吨吊车配吊斗人工挖土装入吊斗后吊出进行开挖，用自卸汽车运输至甲方指定地点弃土，运距约4.1km。挖土施工应分层、均匀、对称地进行，以使沉井能均匀、竖直下沉。挖土方法应根据土体的下沉系数采用不同的方式。如下沉系数较大，应先挖中间部分，沿沉井刃脚周围保留土堤，使沉井挤土下沉；如下沉系数较小，应事先根据情况分别采用泥浆润滑套、空气幕或其他减阻措施，使沉井连续下沉，避免长时间停歇。在井孔中间应保留适当高度的土体，不得将中间部分开挖过深。沉井下沉施工常遇问题和预防处理方法表沉井下沉过程中，如井壁外侧土体发生塌陷，应及时采取回填措施，以减少下沉时四周土体开裂、塌陷对周围环境的影响。沉井下沉过程中，每8小时至少测量2次，当下沉速度较快时，应加强观测，如发现偏斜、位移时，应及时进行纠正。对于普通土层应从沉井中间开始逐渐挖向四周，每层挖土厚0.4～0.5m，沿刃脚周围保留0.5～1.5m土堤，然后再沿沉井壁，每2～3m一段向刃脚方向逐层全面、对称、均匀地削薄土层，每次削5～10cm，当土层经不住刃脚的挤压而破裂，沉井便在自重作用下均匀垂直挤土下沉，使不产生过大倾斜。本法可有效地提高工作效率。如下沉很少或不下沉，可再从中间向下挖0.4～0.5m并继续向四周均匀掏挖，使沉井平稳下沉。4.3.3沉井下沉施工常遇问题和预防处理方法沉井下沉施工常遇问题和预防处理方法，见下表：常遇问题原因分析预防措施及处理方法下沉困难（沉井被搁置或悬挂，下沉极慢或不下沉）1、井壁与土壁间的摩阻力过大2、沉井自重不够，不沉系数过小1、继续浇筑混凝土增加重量，在并顶均匀加铁块或其他荷重2、挖除刃脚下挖空宜小，药量不宜大于0.1kg，刃脚应用草垫等防护3、在井壁与土间灌入触变泥浆或黄土，降低摩阻力，泥浆槽距刃脚高度不宜小于3m下沉过快（沉井下沉速度超过挖土速度，出现异常情况）1、遇软弱土层，土的耐压强度小，使下沉速度超过挖土速度2、长期抽水或因砂的流动，使井壁与间摩阻力减小3、沉井外部土体液化1、可用木垛在定位垫架处给经支承，并重新调整挖土，在刃脚下不挖或部分不挖土2、将排水法下沉改为不排水法下沉增加浮力3、在沉井外壁填粗糙材料，或将井筒外的土夯实，加大摩阻力，如沉井外部的土液化发生虚坑时，可填碎石处理3.3.4测量控制沉井下沉过程中，在沉井外部四周地面设置水准基点，在井壁顶部四面设置纵横十字中心控制线，以控制井壁的位置和标高。突沉（沉井下沉失去控制，出现突然下沉的现象）1、挖土不注意，将锅底挖得太深，沉井暂时被外壁摩阻力和刃脚托住，使处于相对稳定状态，当继续挖土时，土壁摩阻力达极限，并壁阻力因土的触变性而突然下降，发生突沉2、流砂大量涌入井内1、适当加大不沉系数，可沿井壁注一定的水，减少与井壁的摩阻力2、控制挖土，锅底不要挖太深；刃脚下避免掏空过多3、在沉井梁中设置一定数量的支撑，以承受一部分土反力4、控制流砂现象发生倾斜（沉井垂直度出现歪斜，超过允许限度）1、沉井刃脚下的土软、硬不均2、没有对称地抽除垫木或没有及时回填夯实；并外四周的回填土夯实不均3、没有均匀挖土，使井内土面高差悬殊4、刃脚下掏空过多，沉井突然下沉，易于产生倾斜5、刃脚一侧被障碍物搁住，未及时发现和处理6、排水开挖时，并内一侧涌砂7、并外弃土或堆物，并上附加荷重分布不均，造成对井壁的偏压1、加强沉井过程中的观测和资料分析，发现倾斜要及时纠正2、分区、依次、对称、同步地抽除垫木，及时用砂或砂砾填夯实3、在刃脚高的一侧加强取土，低的一侧少挖土或不挖土，待正位搬弄是非再均匀分层取土4、在刃脚较低的一侧适当填砂石或石块，延缓下沉速度5、在井外深挖倾斜反面的土方，回填到倾斜一面，增加倾斜的摩阻力6、不排水下沉，在靠近刃脚低的一侧适当回填砂石；在井外射水或开挖，增加偏心压载，经及施回水平外力等措施偏移（沉井轴线与设计轴线不重合，一定的位移）1、大多由于倾斜引起的，当发生倾斜和纠正倾斜时井身常倾斜一侧下部产生一定位移，位移大小，随土质情况及向一边倾斜的次数而定2、测量定位差错1、控制沉井不再向偏移方向倾斜2、在意使沉井向偏位的相反方向倾斜，当几次倾斜纠正后，即可恢复到正确位置或有意使沉井向偏位的方倾斜，然后沿倾斜方向下沉，直到刃脚处中心线与设计中线位置相吻合或接近时，再将倾倒纠正3、加强测量的检查复核工作超沉（沉井下沉超过设计要求的深度）1、沉井下沉至最后阶段，未进行标高观测2、下沉接近设计深度，未放慢挖土下沉的速度3、遇软土层或流砂，使下沉失去控制1、沉井至设计标高，应加强观测2、在井壁底梁交接处设置承台（砌砖）