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1、沉井专项施工方案第一章 编写依据编制依据：1、郑州市三环线快速化工程北三环段污水工程设计图图纸；2、给水排水管道工程施工及验收规范GB502682008；3、砌体工程施工质量验收规范5、给水排水工程顶管技术规程 CECS-246：2008第二章 工程概况1、工程概况：由于北三环规划高架桥（南阳路-中州大道），高架桥桥墩与现状污水干管冲突，根据规划现状污水管全部废除，两侧绿地内重新规划污水管。中南污水管正常路段管位于红线外10米，渠化段位于红线外5米，根据道路正常路段及渠化段的红线宽度，分别设在中南40-47米，管径为D800，污水由西向东排放，最终汇入马头岗污水处理厂。本工程污水主管埋深较大，
2、采用机械顶管施工，局部及支管采用开挖施工。2、工程地质：地貌单元为黄河泛滥冲积平原区，第一层为杂填土，层厚0.92.1米，主要为柏油路面、灰土垫层和人工堆积粉土，偶见碎砖块。第二层粉土，层厚14.1米，地层呈褐黄色，稍湿，中密-密实，干强度中，韧性低，摇振。反映慢。含少量白色斑纹，偶见白色碎片，局部稍有粘性。第三层粉土，层厚1.45.0米，地层呈褐黄色，稍湿，密实，干强度中，韧性低，摇振反映慢。含少量黑色斑纹，偶见白色碎片，局部稍有粘性。地下稳定水位埋深7.7-10.9米（高程85.5左右），本标段暂按无地下水考虑，根据现场勘察再考虑是否采用降水措施。3、工程说明：检查井井盖采用防盗球墨铸铁D
3、700井盖、座，井盖承载能力为D400，污水管D500、D600采用级钢筋砼承插口管，120度砂石基础，橡胶圈接口，基础详见04S516P9及P23，采用明挖施工。D800污水管采用机械顶管施工，顶管施工管道采用级钢筋砼排水管，“F”型刚承口接口。本标段下沉工作井平面尺寸为5.4*8.9米或外径8.1米；下沉接收井平面尺寸为5.4*6.9米或外径6.0米；开挖施工工作井8.9米*8.9米；开挖接收井平面尺寸为6.7*6.7米；沉管井外径为3.26米。本工程下部采用钢筋混凝土沉井法施工，井壁厚度刃脚为0.85m；中部4米为0.7m，上部3.2米为0.25m；沉井外径为9.2*5.7m的距形井，刃
4、脚高度为2.4m,砼标号根据设计要求为C30，混凝土抗渗标号为S8。为了保证沉井下沉安全，决定采用三次浇筑，二次下沉。第一次浇筑到刃脚部分标高为H-0.6，第二次浇筑至与薄壁交接处H+4.0，第三次至沉井顶部。第三章、工艺流程定位放线挖刃脚土方铺砂垫层浇筑砼垫层铺枕木扎刃脚钢筋立模浇刃脚砼（一次）沉井下沉扎井壁钢筋立模浇筑井壁砼（二次）扎井壁钢筋立模浇筑井壁砼（三次）沉井下沉到位扎封底钢筋浇封底混凝土顶管流槽及井内设施施工.第四章、沉井施工1、 地质勘察和制定施工方案工程地质和水文地质资料是制定沉井施工方案、编制施工组织设计的重要依据。施工前根据业主提供的资料了解地下土质、地下水位以及地下障碍
5、物情况等，除此还应做好现场查勘工作，查清和排除地面及地面下3m以内的障碍物。根据工程结构特点，地质水文情况，施工设备条件，技术的可靠性，编制切实可行的施工方案或施工技术措施，以指导施工。2、施工准备（1）对工作井、接收井的施工现场围蔽，围蔽周边冲击钻成孔，采用1.8m长18的钢筋每隔1.5m一道打入地下作为支架，塑料波纹瓦绑扎在钢筋上作为围蔽。（2）平整场地，接通水电。采用DN25镀锌水管接到工作井，水管埋入地下20cm；用电布置如下：设置总电箱，将建设单位提供的电源接到总电箱，由总电缆线接出各电箱到工作井位置，然后按国际建设工程施工现场供用电安全规范要求，对施工现场的电气设备均采用具有重复接
6、地的专用保护零线的五线制（即供电方式采用TNS系统），在场内分别布置动力、照明等线路。3、工程测量：根据设计院、规划部门的技术交底和设计施工图中总平面布置要求，定出沉井中心的位置和十字轴线桩。在场内引进两个水准点，目的是可以相互校核。在远离沉井不受下沉影响的地方设立观测偏移观察点。4、基础开挖及垫层：为避免沉井在灌注混凝土过程中发生不均匀沉降，先机械开挖挖至地面向下3米左右。刃脚外侧面至基坑边一般为2.5m。在基坑四角设集水坑并不间断排水，保持施工期间基坑干燥。在刃脚底部设置50mm砂垫层和沉井垫木。砂垫层采用2.5米宽。砂垫层施工可具体条件选用振实夯实或压实等办法。适当加水分层夯实，做好一层
7、检验后再施工下一层，采用平板式振捣机时松砂的分层厚度取20-25cm。砂垫层密实度的质量标准用砂的干容重控制，中砂取15.6-16KN/m3，粗砂可适当提高。同时砂垫层应避免受水浸泡。承垫木采用250cm20cml6cm的枕木，枕木对称摆放，对称枕木中心连线必须通过沉井中心，对称的枕木应编上相同的号码，枕木间隔20cm摆放。铺设垫木时应使顶面保持在同一水平面上，并用水准仪找平使高差在10mm以内，垫木摆放时要先在纵、横轴中心线上摆放两组定位枕木，然后对称摆放其他枕木，枕木缝之间用砂填平。承垫木根数计算：n=GO/AP n承垫木根数 GO沉井第一节重量 A根承垫木与砂垫层的接触面积 P 砂垫层的
8、允许承载力，砂垫层承载力约为200KMPa铺设承垫木时应用水平仪抄平；使刃脚在同一水平面上，平面布置上均匀对称，每根承垫木的长度中心应与刃脚踏面中线重和。承垫木可以单根成一组编设，每组之间至少要留20-30cm间隙。定位垫木的布置要使沉井最后有对称的着力点。5、钢筋工程a、绑扎刃脚钢筋时，因竖向井壁插筋较高，为了确保钢筋位置正确，在绑扎前先搭设钢管架，竖向钢筋的间距在支架水平钢管上先用粉笔画好位置，然后把钢筋绑扎在钢管上。钢筋安装绑扎时，应严格控制各种钢筋的搭接长度和锚固长度，焊接钢筋应留有足够的焊接规定长度。b、钢筋绑扎时铁丝必须扎紧，其两头应向内。不得有滑动、折断、移位等情况。c、立模前钢
9、筋两侧绑好带铁丝的水泥砂浆垫块，确保钢筋的保护层厚度。d、钢筋需要接长时，优先采用焊接，10以下时可以做成绑扎接头。钢筋接头位置必须按规范要求错开，同一截面的搭接数量不能超过允许数量。同时在安装刃脚钢筋时，要预埋好底板及预留洞口的插筋，确保混凝土浇注的整体性。e、做好材料进厂检验工作，并做好有关记录。6、模板工程由于本工程工期较紧，拟在沉井施工中预备两套钢模和一套木模。施工中采用组合钢模为主，铺以木模拼缝。A、施工准备(1) 根据各构筑物尺寸、形式确定结构模板平面总图，在总图中标出各构件的型号、位置、数量、尺寸标高及相同或略加拼补即相同的构件替代并编号，以减少配板种类、数量。(2) 确定模板配
10、板平面布置及支撑布置。根据总图及编号，并根据砼浇捣时计算的侧压力值，确定纵模钢管规格、数量及排列尺寸，以及支撑系统的纵向支撑、侧向支撑、横向拉接件的型号、间距。(3) 严格对模板强度、刚度及稳定性进行验算，合格后绘制全套模板设计图，其中包括平面布置配板图、分块图、组装图、节点大样图、零件及非定型拼接件加工图。(4) 轴线、模板线放样。水平控制标高引测到脚手架或其它过渡引测点，并做好预检手续。(5) 预组拼装模板，按图纸要求检查对角线、平整、外型尺寸及坚固件数是否有效牢靠。并涂脱模剂、分规格堆放。B、模板安装将已准备好的模板吊装就位，具体工艺流程如下：安装前检查内侧模板吊装就位安装斜撑清理杂物插
11、入对拉螺栓安装就位外侧模板安装斜撑调整模板位置紧固穿墙螺栓斜撑固定。安装模板注意事项：(1) 由于分节浇筑，因此在支立第二节模板时，不宜直接支撑在地面上，以免沉井因自重增加而产生沉降，使新浇筑的混凝土内部产生拉力，造成裂缝。(2) 模板安装完毕后，全面检查扣件、螺栓、斜撑是否坚固、稳定，模板井缝及下口是否严密。7、混凝土工程本工程沉井混凝土采用商品混凝土，沉井施工按三次浇筑，二次下沉施工，施工缝采用凹槽式接法，结合面应尽量粗糙，施工缝结合处采用沥青砂浆处理。沉井预留洞口设止刚性防水套。泵站沉DN1600A型。沉井预埋钢套管洞口在下沉前用240厚MU10砖，M7.5水泥砂浆砌筑封堵，封口内、外侧
12、用1：3水泥砂浆抹平。沉井外壁涂冷底子油两道，涂刷前应对沉井浇筑的质量仔细检查，并作适当修整。为保证浇筑质量，施工前必须做好准备工作。人员安排应明确职责。为了确保混凝土浇筑的质量，在浇筑混凝土前，应对模板位置标高，断面尺寸及模板的稳定性，接缝位置进行检查，对预埋件位置进行复核。对钢筋的规格、数量、几何尺寸、搭接长度进行验收，发现问题及时纠正。混凝土浇筑时，采用分层浇筑，每次浇筑厚度控制在40cm左右，混凝土坍落度控制在35cm左右，并在前层混凝土达到初凝前将次层混凝土拌和物振捣完毕，振捣时插入式振捣器应插入前层砼510cm，同时要做到快插慢拔，插点均匀，逐点移动，避免漏插，插点一般控制在30c
13、m左右。刃脚部分，因尺寸较小钢筋较密，振动棒的频率应加强。特别是预留洞的底部，是混凝土浇筑的薄弱环节，一定要注意不能漏插。为了确保钢筋和模板的位置不移动，振捣时尽量不碰钢筋和模板，振捣以混凝土表面不产生气泡，混凝土不明显下沉为宜。为了控制混凝土在浇筑过程中，沉井的沉降倾斜是否满足要求，在沉井的四周设立沉降观测点，混凝土浇筑一层进行测量一次，如发现一侧倾斜过大，则另一侧须加快进度。如因故间歇，应作好水平施工缝。砼浇筑结束后，用草杉将整个井壁覆盖，并浇水养护，浇水时应做到细水匀浇，草杉保持湿润，保养一个星期。A、混凝土工艺流程作业准备 运输 浇筑 养护B、施工要点(1) 砼浇筑连续进行，少留施工缝
14、。(2) 沉井井壁模板应在混凝土达到设计强度的25%以上方可进行拆除，沉井下沉时应在第一节混凝土必须达到设计强度70%。(3) 本工程以地下沉井为主，浇捣时分三次浇捣，刃脚至预留洞口顶先一次浇捣完，井壁与刃脚交接处设在预留洞口顶处。(4) 浇筑井壁前，先将施工缝表面凿毛、清除杂物、冲洗干净湿润，铺一层2-3cm厚水泥砂浆，浇筑第一层高度为30cm，以后每层浇筑40-50cm。(5) 混凝土表面找平。(6) 砼浇筑后6-10h浇水养护，要保护混凝土表面湿润，养护期不小于7d。C、注意事项(1) 严禁在混凝土内任意加水，严格控制水灰比。(2) 细部构造如预埋件等施工前仔细阅读图纸，精心处理。8、脚
15、手架本工程脚手架以沉井中支撑架及池壁操作架构成的综合脚手架。A、搭设前准备(1) 搭设前根据架子类型(构筑物特点)绘出平面图纸，并进行验算。(2) 检查钢管、配件等是否有明显变形、裂纹、扣件是否合格，严禁使用不合格、锈蚀和有裂纹的扣件。(3) 搭设场地进行平整、夯实并设置排水措施。B、搭设使用及拆除搭设(1) 立于土地面上的立杆底部加设宽度200mm，厚50mm的垫木。(2) 按施工设计放线、铺垫板、设置底座或标定立杆位置。(3) 按定位依次紧闭起立杆、将立杆与纵横向连接固定，然后装设第一步的纵向和横向平杆，随校正立杆垂直之后予固定，并按此要求继续向上搭设。(4) 剪刀撑、斜杆等整体拉结杆件和
16、连墙件随搭升的架子一起及时设置。(1) 作业层每1m2架面上实际的施工荷载不得超过规定值。(2) 架面放置的材料码放整齐稳固，不影响施工操作和人员通行。(3) 禁止随意拆除脚手架杆件、整体性杆件、连接坚固件。(4) 每班工人上架作业时，先检查有无影响安全作业问题存在，在排除和解决后方可作业。(5) 在每次作业完成后，清理架面，将材料物品堆放整齐，垃圾搬运出去。9、沉井下沉按设计要求及现场情况本工程沉井分三次浇筑，二次下沉法施工。严格按照设计图纸的要求，设置和封砌预留孔，并保证在沉井下沉过程中，预留孔内不渗水。沉井下沉采用挖土下沉法，依靠沉井自重下沉到达设计标高。根据设计要求，第一节沉井下沉必须
17、达到设计强度才可以下沉。沉井混凝土达到设计强度后，开始沉井下沉。下沉前应将井内的所有杂物清除干净，准备工作就绪后，先敲碎刃脚下垫木，应有专人负责对称、同步地进行。敲碎刃脚下垫木过程中，应随敲随填夯黄砂，在刃脚内外应填筑成小土堤，并分层夯实，同时加强观察，注意下沉是否均匀。根据地质报告本工程沉井下面的土质基本上是粉质粘土，因粉土渗透系数较大，本次暂按无地下水考虑。沉井下沉深度较深，在沉井下沉过程中，考虑挖土下沉的方法，施工时若遇到地下水，沉井内设一台潜水泵，进行不间断的排水。沉井下沉前，预留孔应用砖块进行封堵。在沉井外井壁上划好中心线及水平线，在井内挂好线锤测倾斜度，做好沉降标尺。沉井挖土上部采
18、用机械挖土，挖土深度为4米，剩余部分采用人工挖土下沉施工。沉井挖泥应注意均匀对称，由中心向刃脚四周开挖，挖土时控制每层3050cm ,且一切行动听指挥。挖出的土采用卷扬机将土吊出井外再用自卸汽车运走。井内挖土始终应保持中间稍低于四周，但高差需控制在1m之内，严禁深锅挖土，防止突沉造成沉井四周地面沉陷和沉井倾斜的危险。沉井下沉时的指挥者应对井内四周的垂线必须密切注意，并在沉井四周设观测点，加强下沉过程中观测，发生偏移、扭曲等及时纠正。沉井施工过程中，须对周围环境的变形、沉降进行严密监测。沉井下沉初阶段纠偏应根据“多沉则少挖，少沉则多挖”的原则，刃脚下挖土要逐步扩大，不能一次过量掏空，不能通过大量
19、挖土来纠偏，纠偏应根据测量数据随偏随纠，当沉井偏斜达到允许值的1/4时，便要纠偏，下沉过程中要勤测、勤纠、缓纠。沉井每下沉一次检查一次垂直度与中心轴线。随时检查沉井水平度，加强监护，对地下水及时排除。下沉至接近设计标高1米时，应减速下沉，记录下沉的速度。最后2030cm处停止开挖，观测沉井在不开挖的情况下的下沉速度，确保沉井下沉标高严格控制在范围内。坚决防止超挖。如发现特殊土质，应及时报告建设单位、设计单位、监理单位，提前做防止措施。10、沉井封底本工程工作井、接收井封底时先铺碎石垫层，再浇筑150cm厚C25钢筋混凝土底板。沉井下沉至设计标高后，应先清除污泥等杂物，超挖部分采用碎石夹砂填实，
20、不得用土回填，待沉井8小时自沉累计不大于10mm时即可进行封底。本工程沉井封底采用干封底的方法，若遇到地下水，在沉井内设集水井。将地下水位降至底板下不能上升时，此时可浇筑封底混凝土。在封底混凝土未达到设计强度前，应进行不间断抽水。保持地下水位低于底板30cm。砼强度达到设计要求时方可停止排水，对集水井进行封堵。底板混凝土浇捣完成后应及时养护，并应防止阳光及温差的剧烈变化，以免底板出现收缩裂缝，影响沉井的施工质量和使用功能。第五章、沉井施工的常遇问题与处理对策（一）沉井倾斜：原因分析：1、沉井刃脚下的土软硬不均匀；2、没有对称地敲碎刃脚下素混凝土垫块或没有及时地回填夯实，井外四周的回填土夯实不均
21、匀；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，易产生倾斜；5、刃脚一侧被障碍物搁住，需及时发现和处理；6、排水开挖时，井内涌砂；7、井外弃土或堆物，井上附加荷重分布不均匀，造成对井壁的偏压。预防措施及处理方法：1、加强下沉过程的观测和资料分析，现场倾斜及时纠正；2、对称、均匀敲碎刃脚下素混凝土垫块，及时用砂或砂砾回填夯实。3、在刃脚较低的一侧适当回填砂石或石块，加大阻力延缓下沉速度。（二）沉井偏移原因分析：1、大多由于倾斜引起，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，因而伴随产生一定的位移，位移大小随土质情况及向一边倾斜的次数而定。2、测量定
22、位发生差错。预防措施及处理方法：1、控制沉井不再向偏移方向倾斜；2、有意使沉井偏向相反方向，当几次倾斜纠正后，即可恢复到正确位置。3、加强测量的检查复核工作。（三）沉井下沉过快原因分析：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，使井壁与土之间摩阻力减少；3、沉井外部土体液化。预防措施及处理方法：1、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、在沉井外壁与土壁间填粗糙材料或将井筒外的土夯实，增加摩阻力，如沉井外部的土液化发生虚坑时，可填碎石进行处理。4、先封底后下沉。在沉井下沉时遇到土质软或含水量较大突然下沉时，
23、立即通知监理、业主，根据实际情况与以往的施工经验与业主、监理、设计院协商后采取先封底后下沉方法进行施工。在浇筑底板时，预留直径为200mm的预留孔作为沉井下沉的冲洗口与排水口。预留孔的数量与位置根据现场实际情况确定。待沉井下沉至设计标高时再进行封孔。再清理新旧砼的接口和除去松动的砼。（四）沉井下沉缓慢或停沉原因分析：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、遇有障碍物。预防措施及处理方法：1、继续浇灌砼增加自重或在井顶面均匀加重。2、挖除刃脚下的土或在井内继续进行第二层“锅底”状破土；用小型炸药包爆破震动，但刃脚下挖空宜小，药量不宜大于0.1kg，刃脚应用草袋等防护。3
24、、在井外壁用射水管冲刷井周围土，减少摩阻力，射水管也可埋在井壁混凝土内，此法仅适用于砂类土。4、在井壁与土壁之间灌入触变泥浆，降低摩阻力。5、清除障碍物。（五）沉井超沉与欠沉原因分析：1、沉井封底时下沉尚未稳定；2、测量有差错；预防措施及处理方法：1、当沉井下沉至距设计标高以上1.52.0m的终沉阶段时，应加强下沉观测，等8小时的累计沉降量不大于10mm时，沉井趋于稳定，方可进行封底。2、加强测量工作，对测量标志应加固校核，测量数据须准确无误。郑州市三环线快速化工程北三环段污水工程（南阳路-中州大道）第一标段沉井及顶管专项施工方案编制: 审核: 编制单位:郑州中兴城建基础发展有限公司编制日期：2011-5-25