水利水电--黄阁污水处理厂沉井施工组织设计方案.
来源:工作总结 发布时间:2020-07-28 点击:
中建五局三公司广州黄阁
污水处理厂工程
粗格 栅 及进 水泵 房 沉井施 工专 题方 案
审批:
审核:
编制:
中建五局三公司
二 O 一四年六月十八日
说
明
本方案是依据设计院初步设计文件编制的,有部分内容暂未编写,待正
式施工土出来后,将作进一步的完善和补充。
1
第一章
工程概况与施工部署
1. 工程概况
根据初步设计方案可知,沉井属钢筋混凝土结构。沉井外围尺寸外边周
长为 64.6m, 地下部分深度:粗格栅
12.45m;提升泵房 14.30m。
2. 施工部署
沉井部分根据设计井壁形式,采取分
2 次制作、 1 次下沉,施工顺序为:
高压旋喷桩施工——挖基坑——铺设
C15 砼垫层,安装砖垫座——制作
底节沉井、第二节沉井、隔墙——拆除垫架、模板、挖土下沉到设计深度—
—沉井封底、浇筑钢筋砼底板——沉井以上部分结构施工。
第二章
施工准备
1. 地质勘测
查阅地质勘测报告,本构筑物土层主要以杂填土、淤泥为主,自然地面标
高为 5.4m 左右,地下水位标高为 0.1-2.9m 。
2. 施工方法选择
根据本工程特点,地质水文情况,施工设备条件,技术可能性分析,选用
排水下沉,采用井内集水坑抽水。
3. 测量控制和沉降观测
沉井位置的控制是在井外地面设置纵横十字控制桩、水准基点。下沉时,
在井壁上设十字控制线,并在四侧设水平点。于壁外侧用红铅油画出标尺,
以测沉降,井内中心线与垂直度的观测系在井内壁四边标出垂直轴线,各吊
垂球一个,对准下部标志板来控制,并定时用两台经纬仪进行垂直偏差观测。
挖土时随时观测垂直度, 当垂球离墨线边达
50mm 或四面标高不一致时, 立即
2
纠正,沉井下沉过程中,每班至少观测两次,并在每次下沉后进行检查,做
好记录,当发现倾斜、位移、扭转时,及时通知值班队长,指挥操作工人纠
正,使允许偏差范围控制在允许范围以内。沉井在下沉过程中,最大沉降差
均控制在 250mm 以内。当沉至离设计标高
2m 时,对下沉与挖土情况应加强观
测,以防超沉。
4. 在粗格栅及进水泵房与细格栅及曝气沉砂池之间靠东南南向部位,安
装好一台 QTA-20 型塔吊(臂长
25 米)以进行材料及土方吊运工作。
第三章
施工计算
(待工程设计确定后再补充)
第四章
沉井制作
3
先施工刃脚部分结构,以固定池壁钢筋,再按两段制作剩余沉井部分。
1. 模板工程
模板外模采用双排架,内模采用满堂架,均匀对称施工,以防止不均匀
沉降。
1.1 刃脚的支设
刃脚支设采用砖垫座, 刃脚下砾砂层
夯实后,浇筑
1000mm 宽、 150 厚, C15
抹水泥砂浆干铺油毡一层
砼垫层。再砌砖垫座,砖垫座沿沉井周长分 6—8 段,中间留 20mm 空隙,以便拆除。刃脚与砖垫座处抹水泥砂浆,干铺油毡一层(如右图所示)。然后即可绑扎钢筋、支模、浇砼。
1.2. 井壁模板
井壁采 用 1220×2440×10mm 厚胶 合板 作模 板, 背楞用 50 × 100× 3000-4000mm 木枋,内外模均采取竖向分节支设, 每节高度 3m 左右,用 ф 12mm
对拉螺杆固定,对拉螺杆必须加焊钢板止水带,间距为
600mm,螺杆大样见二
次沉淀池专题施工方案。
1.3 模板施工顺序
施工外模→绑扎池壁钢筋→预埋铁件施工→支内模。
2. 钢筋工程钢筋的绑扎也应均匀对称施工,以防止不均匀沉降。
3. 砼工程
4
3.1 、池壁采用 C25 抗渗砼,底板采用
C20 素砼,垫层 C15。
3.2 混凝土采用现场搅拌,并用砼输送泵,送至沉井浇筑部位,沿井壁均匀对称浇筑。井壁砼用插入式振动器捣实,浇筑采用分层平铺法,每层厚
30cm ,将沉井沿周长分成若干段同时浇筑,保持对称均匀下料,以避免一侧
浇筑,使沉井倾斜。底板砼用平板振动器振实。
3.3 砼应一次连续浇完, 不允许留设水平施工缝 (设计要求留施工缝处应埋设钢板止水带)。
3.4 施工中,严格按施工配合比施工。按照设计要求,进行试块的强度和抗渗、抗冻试验。砼抗压试块在同一台班中留置三组:一组为按标准养护条件养护,一组标准抗压。
3.5 砼浇完后按标准养护
7-14 天以上。
4. 防水层施工
沉井壁模板拆除后,割掉对拉螺杆(螺杆低于砼面
1-2cm),再用同标号
水泥砂浆抹平砼面。由于地下水对钢筋具有中等腐蚀性,地面以下外墙涂沥
青两遍,再抹
20 厚 1:2 水泥砂保护层,保护层达到一定强度后才能进行沉
井下沉施工,下沉时注意观察和保护防水层,不允许破坏防水层。
第五章
沉井下沉
1. 下沉方法选择
采取排水下沉方法,沉井下沉中的挖土作业, 最好是在干燥的环境中进行,
这样操作方便,且对于土层中的障碍物等也容易排除,下沉中不易发生偏差,
即使发生了也容易纠正,下沉到设计标高时,能直接检验土质。本工程沉井
5
分四格,下沉时,每格挖一个集水井,每个集水井备两台口径 ф
150 的污水泵
抽水。
2. 下沉挖土施工
当第一节井壁砼强度达到设计强度的
70%时,可拆除垫架和垫木,刃脚
下垫木的拆除应分区、分组、依次、对称、同步进行。拆除的顺序:先内隔
墙,然后外墙短边,最后外墙长边,先一般承垫架,后定位垫架。
沉井壁中预留洞下沉之前用砖堵死, 并用 1:2 水泥砂浆抹灰,厚度为 20mm。
2.1 排水:
采用明沟集中排水。在沉井内离刃脚
1m 处挖一圈排水明沟,每格设一个
集水井,深度比地下水位深
1—— 1.5m,沟和井底深度随沉井而不断加深,考
虑井内渗水较少,为了不影响井内挖土操作和避免经常搬动水泵,可直接在
井内设 ф 150 口径高扬污水泵将地下水抽出井外排走。
2.2 挖土 :
2.2.1
根据土质情况, 采用台阶形挖土自重破土方式。
采用从中间开始向
四周逐渐开挖,并始终均衡对称地进行,每层挖土厚度为
0.4 ~1.5m。刃脚
处留
1.2 ~1.5m 宽土垅,用人工逐层全面、对称、均匀地削薄土层,每人负
责 2 ~3m 一段,方法是顺序分层逐渐往刃脚方向削薄土层,
每次削 5~15cm,
当土垅挡不住刃脚的挤压而破裂时,沉井便在自重作用下破土下沉,削土时
应沿刃脚方向全面、均匀、对称地进行,使均匀平衡下沉,刃脚土方开挖方
法如下图所示。
2.2.2 沉井挖土下沉采用人工挖土
, 一台塔吊吊运出土
, 由于挖土施工困
难 , 综合考虑挖土、吊运的施工能力,研究沉井下沉的安全控制,沉井下沉速
6
度控制为 30cm/天。
I
II
III IV
土垅刃脚 刃脚 刃脚 刃脚
刃脚土方开挖次序
2.2.3
在整个下沉操作中,应始终保持刃脚周围的
0.5 ~ 1 m 宽的土堤,
它可以阻挡刃脚外侧砂土在动水作用下沿刃脚底涌入井内,避免造成刃脚四
周砂土不均匀流失,从而防止发生偏斜、突沉等问题的发生,保证沉井按垂
直导向下沉。
2.2.4
沉井下沉中,如遇到砂砾石或硬土层,当土垅削至刃脚,沉井仍不
下沉或下沉不平稳,则按平面布置分段的次序,逐段对称地将刃脚下掏空,
并挖出刃脚外壁
10cm ,每段挖完后用小卵石填满夯实,待全部掏空回填后,
再分层刷掉回填的小卵石,可使沉井因均匀地减少承压面而平衡下沉。
2.2.5
在沉井开始下沉和将沉至设计标高时,周边开挖深度小于
10cm,
避免发生倾斜,尤其在开始下沉
5m 以内时,其平面位置与垂直度要特别注
意保持正确,否则继续下沉不易调整,在离设计深度
20cm 左右停止取土,依
靠自重下沉至设计标高。
2.3 垂直运输:
2.3.1
挖土人员通过爬梯进出筒体内外,都必须戴好安全帽,以防土块吊
7
出时落下伤人,挖土人员应该随时注意土质情况,每人必须系上安全带,用
绳索传至井上口,并专人看守,以防流砂、管涌伤人。
2.3.2
土方运输:人工将土装入吊斗,利用塔吊将吊斗里的土直接吊入停
在旁边的自卸汽车内,将土运至甲方指定地点。如无自卸汽车,吊出的土必
须堆放在离井壁外侧
10m以上。
2.4 下沉纠偏
沉井下沉过程中,有时会出现倾斜、位移及扭转等情况,应加强观测
, 及
时发现并采取措施纠正。
2.4.1 产生倾斜的可能原因有:
⑴ 刃脚下土质软硬不均;
⑵ 拆刃脚垫架时,未对称同步进行,或未及时回填;
⑶ 挖土不均,使井内土面高低悬殊;
⑷ 刃脚下掏空过多,使沉井不均匀突然下沉;
⑸ 排水下沉,井内一侧出现流砂现象;
⑹ 刃脚局部被大石块或埋设物搁住;
⑺ 井外弃土或施工荷载对沉井一侧产生偏压。
2.4.2 操作中可针对原因予以预防 , 如沉井已经倾斜,可采取在刃脚较高一侧加强挖土并可在较低的一侧适当回填砂石,必要时配以井外射水,或局部偏心压载,都可使偏斜得到纠正。待其正位后,再均匀分层取土下沉。
2.4.3 位移产生的原因多由于倾斜导致,如沉井在倾斜情况下下沉,则沉
井向倾斜相反方向位移,或在倾斜纠正时,如倾斜一侧土质较松软时
, 由于重
力作用,有时也沿倾斜方向产生一定位移,因此预防位移应避免在倾斜情况
8
下下沉,加强观测 , 及时纠正倾斜。位移纠正措施一般是有意使沉井向位移相
反方向倾斜,再沿倾斜方向下沉,至刃脚中心与设计中心位置吻合时
,
再纠
正倾斜,因纠正倾斜重力作用产生的位移,可有意向位移的一方倾斜后,使
其向位移相反方向产生位移纠正。
2.4.4
沉井下沉产生扭转的原因是多次不同方向倾斜和位移的复合作用引
起的,可按上述纠正位移、倾斜方法纠正位移,然后纠正倾斜,使偏差在允
许范围以内。
2.5 下沉到位、封底技术
当沉井沉到设计标高,经
2~3 天 ,下沉已稳定,在
8h 内累计 10mm时, 即可进行沉井封底。沉井封底有排水封底和不排水封底两种方案,本沉井对封底质量要求严格,不允许出现渗漏,因此确定采取排水封底方案,分两步
进行。第一步进行土形整理,使之呈锅底形,自刃脚向中心挖放射形排水沟,
填以石子做成滤水暗沟,在中部设
2~4 个集水井 ,
井深
1~2m ,插入直径
0.6m,周围有孔的混凝土管,四周填以卵石,使井中的水都汇集到集水井中,
用潜水泵排出,使地下水位保持低于井底面
30~50cm。刃脚混凝土凿毛处洗
刷干净,然后,在井底对称均匀浇一层
0.2m 厚的混凝土垫层,强度达到
30%
后,绑钢筋,浇筑上层
1000mm 厚的防水混凝土底板。浇筑应在整个沉井面积
上分层由四周向中央进行, 每层厚 30 ~40cm , 并捣固密实。混凝土养护 14d
期间,在封底的集水井中应不间断地抽水, 待底板混凝土达到
70%设计强度后,
进行第二步,对集水井逐个停止抽水
, 逐个进行封堵。方法是在抽除井筒水后,
立即向滤水井管中灌入
C30 早强干硬性混凝土捣实,装上法兰,再在上面浇
筑一层混凝土,使之与底板平。
9
第六章
质量控制与检验
1. 质量控制
1.1 沉井标高控制
沉井位置标高的控制, 是在沉井外部地面及井壁顶部四面设置纵横十字中心控制线、水准基点,以控制位置和标高。
1.2 沉井垂直度控制
在井筒内按 4 等分标出垂直轴线, 各吊线锤一个对准下部标板来控制。
见下图所示,挖土时,随时观测垂直度,当线锤离墨线达 50mm 或四面标高不一
致时,应进行纠正。
1.3 沉井下沉控制
在沉井外壁两侧用白铅笔画出标尺,
用水准仪来观测沉降。
沉井下沉中应
加强位置、垂直度和标高(沉降值)的观测,并做好记录,使偏差控制在允
许的范围内。
2. 质量检验(如下)
2.1 沉井制作
(1)沉井制作后长宽实际尺寸与设计尺寸的偏差,不得超过
0.5%,且不
得超过 100mm。
(2)沉井制作后,井壁厚度的实际尺寸与设计尺寸的偏差,
不得超过 15mm。
2.2 沉井下沉
(1)刃脚平均标高与设计标高偏差不得超过
100mm。
(2)水平位移偏差
10
刃脚平面中心的水平位移不得超过下沉总深度的
1%,当下沉总深度小于 10m 时,水平位移允许
100mm。
(3)倾斜偏差
矩形沉井偏差中,任何两角的刃脚底面高差,不得超过两角距离的
1%,且小于 10cm。
沉井(箱)质量检验标准
施工质量验收规定
允许偏差或允许 检查方法 项 序 检查项目
值
单位 数值
1 混凝土强度 设计要求 检查试件试压报告或钻芯
试压
2 封底前,沉进(箱)的下沉 mm/8H <10 水准仪测量
稳定
封底结束后的位置
〈 100 水准仪 主
刃脚平均标高(与设计标高
经纬仪, H 为下沉总
比)
〈 1%H 深度, H 〈 10m 时,控制在 控
刃脚平面中心线位移
100mm 以内 项
目 3
mm
水准仪 L 为两角的距
〈 1%L 离,但不超过
300mm , L
四角中任何两角的底面高
〈 10m
时,控制在
100mm
差
之内
1 钢材:对接钢筋、水泥、骨 符合设计要求 查出厂质保书或抽样 料等原材料检查 送检
2
结构体外观 无缝隙、无蜂窝 观察检查
空洞、不露筋
平面尺寸:长与宽
± 用钢尺量,最大控制 一
% 0.5 在 100mm 之内 般 曲线部位半径
用钢尺量,最大控制 项
% ± 在 50mm 之内 目 3
两对角线差
0.5 用钢尺量
预埋件
%
用钢尺量
mm 1.0
20
11
高差 % 1.5- 水准仪测量,但最大不超
2.0 过 1m
4 下沉过程的偏差
经纬仪, h
为下沉深
平面轴
<1.5 度,最大控制在
300mm之
线
%H 内,此数值不包括高差引
起的中线位移 5 封底混凝土坍落度
18-2 坍落度测定器
Cm
2
注:主控项目
3 的一项偏差可同时存在,下沉总深度,系指下沉前后刃脚之高差
第七章
施工常见问题与处理对策
常见问题
沉井下沉过快
沉井遇障碍物
原因分析
处理对策
遇软弱土层, 土的耐压力强度
用木垛在定位垫架处给以支
小,使下沉速度超过挖土速度
承,并重新调整挖土;在刃脚下
不挖或部分不挖土
长期抽水或因砂的流动, 使井
将排水法下沉改为不排水法
壁与土间磨擦力减小
下沉
井壁外部土液化
在沉井外壁与土壁间填粗糙
材料或将井筒外的土夯,增加摩
阻力;如沉井外部的土液化发生
虚坑时,填碎石进行处理
遇较小弧石,可将四周土掏
空后取出;遇较大弧石或大块石、
地下沟道等,可用风动工具或用
沉井下沉局部遇孤石、大块卵
松动爆破方法破碎成小块取出,
石、地下沟道、管线、钢筋、树根
炮孔距刃脚不少于
500mm,其方
等造成沉井搁置、悬挂
向须与刃脚斜面平行,炮药量不
得超过 0.2kg,并设钢板防护,不
得裸露爆破;钢管、钢筋、树根
等可用氧气乙炔焰烧断后取 井内“锅底”状开挖过深,井
采用排水法下沉,水头宜控
外松散土涌入井内
制在 1.5-2.0m
井内表面排水后,井外地下水
挖土避免在刃脚下掏挖,以
发生流砂
动水压力把土压入井内
防流砂大量涌入,中间挖土也不
爆破处理障碍物,井外土受震
宜挖成“锅底”状
进入井内
穿过流砂层应快速,使沉井刃脚
切入土层
沉井超沉或欠沉
封底时沉井下沉尚未稳定
当沉井下沉至距设计标高以
12
测量有差错
上 1.5-2.0m的终沉阶段时,应
加强下沉观测,待
8h的累计下沉量不大 8mm时,沉井趋于稳
定后,方可进行封底
注意测量工作,对测量标志
应加固校核
第八章
安全措施
1. 沉井施工前,应杳清沉井部位的地质水文及地下障碍物情况,摸清地下管道等设施的影响情况,并采取有效措施,防止施工中出现问题,影响正常、安全施工。
2. 严格遵循沉井垫架拆除和土方开挖程序,控制均匀挖土速度,防止发生突然性下沉、严重倾斜现象,导致人身事故。
3. 作好沉井下沉中的降排水工作,并设备用电源,以保证沉井挖土过程中不出现大量涌水、涌泥或流砂现象,以避免造成淹井事故。
4. 沉井上部应设安全平台,周围设栏杆,井内上下层立体交叉作业,设安
全网、安全挡板;避开出土的垂直下方作业;井下作业应戴安全帽、穿胶皮
革。
5. 沉井内土方吊运,应由专人操作和专人指挥,统一信号,预防发生碰撞或脱钩;塔吊吊运土方和材料靠近沉井边坡行驶时,应加强对地基稳定性的检查,防止发生塌陷、倾翻事故。
6. 沉井挖土应分层、分段、对称、均匀地进行,达到破土下沉时,操作人员要离开刃脚一定距离,防止突然性下沉而造成事故。
7. 加强机械设备维护、检查、保养:机电设备由专人操作,认真遵守用电安全操作规程,防止超负荷作业,并设漏电保护器;夜间作业,沉井内外应
13
有足够的照明,沉井中内应采用
36V 安全电压。
第九章
施工注意事项
1. 沉井制作的模板支设和钢筋绑扎与普通结构施工要求一样, 只不过由于是在软基上施工,所以要均匀对称施工,以防止不均匀沉降。
2. 沉井壁中如预留孔洞,为防止下沉时泥土和地下水大量涌入井内,影响施工操作,或因每边重量不等重心偏移,使沉井产生倾斜,在下沉前应进行填塞封闭处理,使之下沉均匀。
3. 沉井下沉位置的正确与否,开始 5m 以内,要特别注意保持平面位置与垂直度正确,以免继续下沉不易调整。
4. 沉井下沉被搁置或悬挂,下沉极慢或不下沉时,可采取在井顶加载;或挖除刃脚下的土,或在井内继续进行第二层碗形破土;或在井外壁装射水管冲刷井周围土,减少磨阻力,或在井壁与土间灌入触变泥浆或黄土,降低磨擦力;或清除障碍物;采取控制流砂、管涌等措施。
5. 沉井下沉如速度过快,超过挖土速度,出现异常情况时,可采取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;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;或减少每一节筒身高度,减轻沉井重量。
6. 沉井下沉最易发生倾斜或位移。
施工中应强下沉过程中的观测和资料分析,发现倾斜和位移应及时纠正。当沉井垂直度出现歪斜超过允许限度,可采取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;或在刃脚较低的一侧适当回填砂石或石块,延缓下沉速度;或在
井外倾斜反面挖土,回填到倾斜一面,增加倾斜面的摩阻力等措施。当沉井
轴线与设计轴线不重合,而产生一定位移的现象时,因位移大多由于倾斜引
起的,控制沉井不再向偏移方向倾斜,并有意使沉井向偏位的相反方向倾斜,
几次倾斜纠正后,即可恢复到正确位置。
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