苏州西部生态城沉井施工方案

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苏州西部生态城沉井施工方案

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,宜在沉井中加设或利用已有的隔墙或横梁等作防止突沉的措施。

3.3.3砖砌座的拆除

沉井应待混凝土达到设计强度的100%始可拆除砖垫座,拆除时应分组、依次、对称、同步地进行。拆除时先敲碎砖砌座底部的混凝土垫层,然后将砖砌座底部的土挖去,砖砌座直接用榔头就地敲碎拆除。每拆一段砖砌座,刃脚下应立即用砂填实。拆除时应加强观测,注意沉井下沉是否均匀。

DB65/T 4245-2019 供热企业单位产品能源消耗限额.pdf3.3.4井壁孔洞处理

沉井壁上有时留有与地下通道、地沟、进水口、管道等连接的孔洞,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,易造成沉井下沉时倾斜,所以在下沉前必须进行处理。

3.3.5沉井下沉的主要方法和措施

(1)沉井的混凝土强度必须达到设计强度等级的100%后方可进行刃脚砖砌座拆除和下沉的准备工作。

(2)在井壁进入土中之前,进行冷底子油一道,再进行热沥青两度面。在施工时,应先让混凝土面保持干燥、干净。

(3)井内挖土根据沉井中心划分工作面,挖土分层、均匀、对称地进行。挖土的要点是:先从沉井中间开始逐渐向四周,每层挖土厚度为0.4~0.5m,沿刃脚周围保留0.5~1.5的土堤,然后再沿沉井井壁每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时,沉井便在自重的作用下下沉。

(4)井内挖土的土方应及时外运,不得堆放在沉井旁,以免造成沉井偏斜或位移。如确实需要在场内堆土,堆土地点设在沉井下沉深度2倍以外的地方。

(5)沉井下沉过程中,安排专人进行测量观察。沉降观测每8小时至少2次,刃脚标高和位移观测每台班至少1次。当沉井每次下沉稳定后进行高差和中心位移测量。每次观测数据均须如实记录,并按一定表式填写,以便进行数据分析和资料管理。

(6)沉井时,如发现异常情况,及时分析研究,采取有效的对策措施:如阻力过大,应采取减阻措施,使沉井连续下沉,避免停歇时间过长;如遇到突沉或下沉过快的情况,应采取停挖或井壁周边多留土等止沉措施。

(7)在沉井下沉过程中,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、塌陷对周围环境造成的不利影响。

(8)为了减少沉井下沉时摩阻力和方便以后的清淤工作,在沉井外壁宜采用随下沉随回填砂的方法。

(9)沉井下沉开始至5m内的深度时,要特别注意保持沉井的水平垂直度,否则在连续下沉时容易发生倾斜、偏移等问题,而且纠偏也较为困难。

(10)沉井下沉近设计标高时,井内土体的每层开挖深度应不小于30cm或更薄些,以避免沉井发生倾斜。沉井下沉离设计底标高10cm左右时应停止挖土,让沉井依靠自重下沉到位。

3.3.6井内挖土和土方吊运方法

沉井内挖土采用人工挖土。一般当锅底比刃脚低1~1.5m时,沉井即可靠自重下沉,而将刃脚下土挤向中央锅底,再从井孔中继续抓土,沉井即可继续下沉。实际施工时应严格控制每层土的开挖厚度,防止超挖,对称逐孔轮流进行,使其均匀下沉,各井孔内土面高差不宜大于0.5m。

土方吊运时在井口用木爬杆搭设一个简易吊机,口上装上滑轮、挂钩和拉绳。井内挖出的土装在劳动车上,通过吊机掉出,井口上安排2个人工负责将土倒在离沉井5米远的地方,用自卸车集中运走。实际施工中安排2辆劳动车交替作业。

作业前必须加强对操作工人安全教育和培训,强化工人的安全意识,并落实安全防护措施,以防止事故发生。

3.3.7井内土方运出方法

沉井内土方运出通常采用的方法是:利用现场制作的简易起吊机,将土装入劳动车内,起吊机将劳动车吊出井外卸入自卸汽车运至弃土处,施工中,用2辆劳动车交替作业。

3.4沉井封底的主要方法

当沉井下沉至距离设计标高10cm时,应停止井内挖土,使其靠自重下沉至或接近设计标高,再经过2~3天的下沉稳定,或经观测在8天内累计下沉不大于10mm时即可进行沉井封底。沉井封底的施工要点和主要技术措施如下述:

3.4.1封底的技术措施

(1)排水封底(干封底)

(2)根据设计要求,封底由三层组成:>500厚块石层,200厚C15素混凝土层、以及500厚(接收井为300厚)C30钢筋混凝土底板。封底材料在刃脚下必须填实,混凝土垫层振捣密实,以保证沉井的最后稳定。

(3)垫层混凝土达到50%设计强度后,可进行底板钢筋绑扎。钢筋应按设计要求深入刃脚的凹槽内,新老混凝土的接触面冲刷干净。

(4)底板混凝土浇筑时,分层、不间断地进行,由四周向中间推进,每层浇筑厚度控制在30m,并采用振动器振捣密实。

(5)底板混凝土浇筑后进行自然养护。在养护期内,持续利用集水井进行排水。待混凝土强度达到设计强度的70%并经抗浮验算后,再对集水井进行封堵处理,集水井的封堵方法是:将井内水抽干,在套管内迅速用干硬性的高强度混凝土进行堵塞并捣实,然后上法兰盘用螺栓拧紧,或用电焊封闭,上部再用混凝土垫实捣平。

3.4.2沉井封底后的抗浮稳定性验算

沉井封底后,整个沉井受到被排除地下水向上浮力的作用,如沉井自重不足于平衡地下水的浮力,沉井的安全性会受到影响。为此,沉井封底后应进行抗浮稳定性验算。

沉井外未回填土,不计井壁与侧面土反摩擦力的作用,抗浮稳定性计算公式为:

式中:G——沉井自重力(KN)

F——地下水向上的浮力(KN)

沉井自重为井壁和封底混凝土重量,每一个沉井都会不同。

地下水向上浮力:由地质勘察资料得知道,拟建场地的地下标高为1.0~1.58米之间,沉井底标高每一个都不同,故验算浮力的地下水深度按照沉井底标高加上1.6m考虑。

相关的浮力计算再此不一一列举,施工时如果浮力大于沉井自重,那么沉井封底后要及时回填井外壁的土方,使之达到沉井顶标高。

3.4.3顶管及沉井的其他结构施工

当沉井底板强度达到设计强度的90%时,即可开始安装顶管设备,准备顶管施工。当顶管结束后以及所有顶管设备全部撤出沉井时,先行检查沉井结构有无因在顶管过程中遭到损坏的,如果有即按照设计要求进行修复。然后开始沉井盖板及沉井井筒的施工。

4、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表

沉井下沉施工常遇问题和预防处理方法

(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,下沉系数过小

3.遇有地下管道、树根等障碍物

1.继续浇筑混凝土增加重量,在井顶均匀加铁块或其他荷重

2.挖除刃脚下的土,或在井内继续进行第二层碗形破土;用小型药包爆破振动,但刃脚下挖空宜小,药量不宜大于0.1kg,刃脚应用草垫等防护

3.不排水下沉改为排水下沉,以减少浮力

4.在井外壁装置射水管冲刷井周围土,减少摩阻力;射水管亦可埋于井壁混凝土内,此法仅适用于砂及砂类土

5.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

6.清除障碍物;控制流砂、管涌

(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,使井壁与土间摩阻力减小

1.可用木垛在定位垫架处给以支承,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.在沉井外壁间填粗糙材料,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

4.减少每一节筒身高度,减轻沉井重量

(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,土壁摩阻力达极限值,井壁阻力因土的触变性而突然下降,发生突沉

1.适当加大下沉系数,可沿并壁注一定的水,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

(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;井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,井内一侧涌砂

7.井外弃土或堆物,井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,待正位后再均匀分层取土

4.在刃脚较低的一侧适当回填砂石或石块,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,增加倾斜面的摩阻力

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,以及施加水平外力等措施

(沉井轴线与设计轴线不重合,产生一定的位移)

1.大多由于倾斜引起的,当发生倾斜和纠正倾斜时,井身常向倾斜一侧下部产生一个较大的压力,因而伴随产生一定位移,位移大小,随土质情况及向一边倾斜的次数而定

1.控制沉井不再向偏移方向倾斜

2.有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一方倾斜,然后沿倾斜方向下沉.直至刃脚处中心线与设计中线位置相吻合或接近时,再将倾斜纠正

3.加强测量的检查复核工作

(沉井被地下障碍物搁置或卡住,出现不能下沉的现象)

沉井下沉局部遇孤石、大块卵石、地下沟道、圬工、管线、钢筋、树根等,造成沉井搁置、悬挂,难以下沉

1.遇较小孤石,可将四周土掏空后取出;较大孤石或大块石、地下沟道、圬工等,可用风动工具或用松动爆破方法破碎成小块取出,炮孔距刃脚不少于50cm,其方向须与刃脚斜面平行,药量不得超过200g,并设钢板防护,不得用裸露爆破;钢管、钢筋、树根等可用氧气烧断后取出

2.不排水下沉,爆破孤石,除打眼爆破外,亦可用射水管在孤石下面掏洞,装药破碎吊出

(沉井破土遇坚硬土层,难以开挖下沉)

遇厚薄不等的黄砂胶结层、姜结石,质地坚硬,用常规方法开挖困难,使下沉缓慢

1.排水下沉时,以人力用铁钎打人土中向上撬动,取出或用铁镐、锄开挖,必要时打炮孔爆破成碎块

(沉井下沉到设计深度后遇倾斜岩层,造成封底困难)

地质构造不均,沉井刃脚部分落在岩层上,部分落在较软土层上,封底后易造成沉井下沉不均,产生倾斜

应使沉井大部分落在岩层上,其余未到岩层部分,如土层稳定不向内崩坍,可进行封底工作;若井外土易向内坍,则可不排水,由潜水工一面挖土,一面以装有水泥砂浆或混凝土的麻袋堵塞缺口,堵完后再清除浮渣,进行封底。井底岩层的倾斜面,应适当做成台阶

(井外土粉砂涌入井内的现象,造成沉井突沉、偏斜或下沉过慢或不下沉等现象)

1.井内锅底开挖过深,井外松散土涌入井内

2.井内表面排水后,井外地下水动水压力把土压入井内

3.爆破处理障碍物,井外土受振进入井内

4.挖土深超过地下水位0.5m以上

1.采用排水法下沉,水头宜控制在1.5~2.0m

2.挖土避免在刃脚下掏挖,以防流砂大量涌入,中间挖土也不宜挖成锅底形

3.穿过流砂层应快速,最好加荷,如抛大块石增加土的压重,使沉井刃脚切入土层

4.采用深井或井点降低地下水位,防止井内流淤;深井宜安置在井外,井点则可设置在井外或井内

5.采用不排水法下沉沉井,保持井内水位高于井外水位,以避免流砂涌入

(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),在其上面铺方木,使梁底压在方木上,以防过大下沉

3.沉井下沉至距设计标高0.1m时,停止挖土和井内抽水,使其完全靠自重下沉至设计标高或接近设计标高

5、沉井施工质量与安全控制的主要措施

5.1沉井下沉阶段的允许偏差

满足设计要求(下沉时必须达到100%设计强度)

25m3且不少于或每台班1组

不大于下沉总深度的1.5%~2.0%,且不大于500

用水准仪测量(下沉阶段:不少于2次/8h;终沉阶段:1次/h)

不大于下沉总深度的1.5%,且不大于300

用经纬仪(下沉阶段:不少于1/8h;终沉阶段:2次/8h)

注:下沉速度较块时应适当增加测量频率。

5.2沉井终沉的允许偏差

下沉到位后,刃脚平面中心位置

不大于下沉总深度的1%,

下沉总深度小于10m时应不大于100

下沉到位后,沉井四角中任何两角的刃脚底面高差

不大于该两角间水平距离1%,且不大于300;两角间水平距离小于10m时应不大于100

不大于100;地层为软土层时可根据使用条件和施工条件确定

取方井四角,共四点,取平均值

注:下沉总高度,系指下沉前与下沉后刃脚高程之差

5.3沉井制造的允许偏差

±0.5%L且≤100

注:L为沉井长度(mm);B为沉井宽度(mm);

H为沉井高度(mm);D0为沉井外径(mm);

5.4井易渗漏部位的质量控制要点

检查螺栓止水片规格,焊缝的满焊程度及螺栓孔是否采用高标号砂浆封堵。其中埋在沉井内的拉杆不取出,只割出井壁外部分。

按规定留置凸缝,混凝土浇筑前凿除疏松混凝土,接缝干净、湿润接浆、振捣密实,拆模后再对施工缝进行防水处理。(该条只针对倒虹井W3、W6)

孔、洞浇灌前应凿毛、清洗、绑筋加固、湿润:浇砼采用高一级混凝土标高的措施,并振捣密实。

沉井下沉前对底板与井壁的接触处进行凿毛处理,底板砼浇灌前对接触处进行清洗、湿润、接降处理。

砼浇灌时必须分层、振实、控制砼的初凝时间,不允许留设垂直的施工缝。严格按规范要求进行养护。

(1)严格执行国家颁布的有关安全生产制度和安全技术操作规程。认真进行安全技术教育和安全技术交底。施工过程中对安全防范的关键部位进行重点检查及时排除不安全因素和事故隐患。

(2)做好地质详勘工作,查清沉井范围内的地质、水位情况,对存在的不良地质条件采取针对性的技术措施,防止沉井在下沉过程中发生不正常情况,以确保施工的安全。

(3)落实沉井垫架拆除和土方开挖的安全防护措施,控制均匀挖土和刃脚处破土速度,防止沉井发生突然下沉和严重倾斜而导致人身伤亡事故。

(4)沉井口周围设置安全防护栏杆,并有防止坠物的措施,井下作业人员应戴安全帽,穿胶鞋。下井应设安全爬梯,并应有可靠的应急措施。

(5)认真遵守用电操作规程,防止超负荷作业。电动工具、潜水泵等应装设漏电保护器。夜班作业时,沉井内外应有足够的照明。井内应采用36V低压电。

(6)输电线路应架设在安全地点,并有可靠的绝缘装置。井下作业人员应具有良好的防范意识,因为水有导电性,电流有可能通过水柱传导至人体而造成触电事故。

(7)沉井内的作业人员应先经过医生的体格检查,凡患有心脏病、肺结核等疾病均不得下井施工。

沉井的第一节与第二节的接驳,按设计要求设置施工缝(详见施工缝节点详图)。施工缝的制作方法:在浇灌混凝土之后,把一长宽高分别为6米、0.1米、0.15米的方木镶嵌在混凝土表面,待混凝土凝固之后再取出方木而形成施工缝。施工缝的表面应与井壁相垂直,以防纵轴线方向产生错动的剪力。另外,制作第一节的竖筋时,每条竖筋间隔高出第一节沉井标高30cm、20cm,留与制作第二节沉井时竖筋的绑扎或焊接,以提高两节沉井的结合度。

第二节沉井浇筑前NB/T 10514-2021 水电工程升船机设计规范.pdf,在已硬化的接口处的混凝土表面上,清除水泥薄膜约(1mm)和松动石子以及较弱混凝土层,并加以充分湿润和冲洗干净,且不得积水;在浇筑混凝土前,先在施工缝处铺一层水泥浆或与混凝土内成分相同的厚15~25mm水泥砂浆,或先铺一层减半石子混凝土,在正式继续浇筑混凝土,并细致捣实,使新旧混凝土紧密结合。

底节沉井混凝土养生强度必须达到设计强度的100%,第二节强度须达到75%以上后方可进行下沉施工。

6.2沉井下沉需注意的几点问题

当每节沉井下沉接高时,应注意:

A.第一节下沉应为后一节浇灌混凝土工作预留0.5m高度,以便操作。

B.接高前应尽量纠正倾斜和正位广东省某商住小区基坑支护施工组织设计_secret,并使接高后各节竖向中轴线在一条直线上。

C.为保证上下节间紧密结合,除将下节混凝土顶面凿毛外,并设连接钢筋,增强其连接强度。

D.接高前不得将刃脚挖空,必要时应在刃脚下回填或支垫,以防突然下沉。

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