一工程总体概况.docx
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一工程总体概况
一、工程总体概况
1.1、工程概况
工程名称:
新区泰山路片区污水管网调整工程
工程内容:
污水管道工程
建设地点:
新区
建设单位:
无锡市新区发展集团有限公司
一、新区泰山路片区污水管网调整工程分为三个部分
1、312国道污水管分为两段,春丰路~泰山路管段为DN400压力污水管,全长400m,设消能井、自动排气阀井、检修井各一座,绿化带内采用牵引管施工;泰山路~泰伯大道泵站管段为d800重力管,全长540m,工作井4做及接收井3座,绿化带内均采用顶管施工,其中过泊渎港处为DN600倒虹管,采用牵引施工。
2、春丰路污水管分为两段,郁甲里入口~春路与锡兴路路口管段为DN400重力污水管,全长750m,污水检查井21座,污水管接入锡兴路现状污水井后流入春丰路泵站,绿化带内采用牵引施工,过河倒虹及过现状路口采用牵引施工;春丰路泵站~312国道管段为DN400压力管,全长1230m,设检修井2座,绿化带内及过路采用牵引施工。
3、春丰路泵站改造工程,利用原有沉井结构,增加上部建筑。
原有水泵扬程不够,水泵需更换为三台150QW250-11-15型潜水排污泵,水泵基础重做。
二、工程特点及施工顺序
本工程顶管、开挖管及牵引管都位于道路一侧绿化带内,对道路交通及行人无大的影响;主要注意临时道路与312国道及春丰路的通道口的安全,要设置好告知牌及警示牌提醒路人及车辆通过时减速慢行。
该工程已施工班组为单位进行流水作业,顶管沉井,检查井及泵站改造为一施工班组,顶管及牵引各为一班组。
先施工312国道顶管沉井,再施工春丰路泵站改造,同时沉井到位后顶管队伍进场施工。
1.2、水文地质情况
该工程地质水文条件如下:
1.2.1、杂填土:
杂色,松散,成分复杂;土层均厚0.95m,全线分布,工程性能差;
1.2.2、层粉质粘土:
灰黄色,可塑;土层均厚3.50m,全线分布,力学性能偏好;
1.2.3、层粉质粘土夹粉土:
土层均厚2.66m,全线分布,力学性能偏好;管道主要位于该土层内。
1.2.4、层黏土:
土层均厚2.56m,全线分布,力学性能偏好;
1.2.5、层粉质黏土:
土层均厚3.66m,全线分布,力学性能较差;
地下水位位于地表下4.0m,水位随大气降水与河水影响而变化。
二、沉井施工方案
2.1、沉井施工顺序
测量放样→土方开挖→砂垫层铺设及素混凝土垫层浇筑→砖胎模砌筑→扎钢筋→立模→浇砼→养护→拆模→井点降水→挖土、下沉→封底→浇底板→上部结构→洞口止水。
沉井工艺流程图:
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2.2、沉井基坑开挖及排水
根据设计图纸的沉井坐标定出沉井中心桩,沉井的基坑开挖深度为2m,基坑按1:
0.5放坡,基坑底部距离沉井结构外壁1.5m,可供立模板、绑扎钢筋搭设外模板。
沉井基坑采用挖机挖土并人工整平基底基坑底部沿四周设置2%排水沟,并在角落设置集水井及时排除积水。
基坑底面的浮泥应清除干净并保持平整和干燥,土方及时外运。
2.1.1、沉井基坑垫层铺筑
井基坑在人工整平之后,在基坑底铺设碎石及砂垫层,垫层厚度为600mm,铺设宽度比刃脚宽度两侧各放宽0.8m,并用人工机具夯实平整,然后浇筑C15砼垫层,宽度为刃脚外侧0.9m,内侧为0.15m,厚度为0.15m。
2.3、沉井制作
本工程沉井采用一次预制二次制作,先开挖2m进行沉井下部预制,下沉结束后在制作沉井上半部分。
2.3.1、第一节沉井制作
沉井尺寸与钢筋详图如下:
(1)立沉井内模和支架
本工程沉井模板采用钢模制作。
方形沉井井身模板纵横方向采用双排Φ52@300空心钢管、圆形沉井采用双排Φ22@200钢筋固定,防止爆模。
模板支架采用方木或空心钢管支撑,支架必须架设稳固。
模板安装前先用废机油涂刷与混凝土接触的一面,防止与混凝土粘结,造成拆模困难。
(2)、钢筋绑扎
钢筋的表面应洁净,使用前将表面油渍、鳞锈等清理干净;钢筋应平直,无局部弯折,成盘的钢筋均应调直;预制构件中的主钢筋均采用对焊、焊接并按照有关规定抽样送检;钢筋接头应互相错开,并严格按照国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》中的有关规定执行。
钢筋规格、尺寸应符合设计图纸要求和规定,绑扎钢筋时应保证钢筋设计间距。
为了保证保护层的厚度,应在钢筋与模板之间设置同强度标号的水泥砂浆垫块,垫块应与钢筋扎紧并互相错开。
钢筋绑扎完成后,应上报监理工程师进行隐蔽验收。
隐蔽验收合格后,方可进行立外模。
(3)、立外模和支架
钢筋绑扎验收后,应进行架立外模和支架。
井壁内外模用对拉螺杆,中间设置止水片,两端设置铁片控制井壁厚度尺寸,两端用定制钢螺帽固定,拆模时拆去钢螺帽,割去外露部分,再用同标号防水砂浆二度抹平,确保不渗水。
外模支架必须稳、牢、强,保证在浇捣混凝土时,模板不变形,不跑模。
(4)、浇捣混凝土
模板和支架工序完成后,必须经监理工程师进行验收。
验收合格后,方可进行混凝土的浇捣。
为缩短施工周期和保证工程质量,采用商品混凝土(混凝土强度等级:
C30S6)。
混凝土采用分层浇筑,每层厚度为50cm,间隔时间少于1小时。
商品混凝土通过混凝土运输搅拌车运到现场,检验出厂单,现场做塌落度实验。
通过挖机把混凝土灌入井墙之中。
混凝土振捣采用插入式振捣器振捣,振捣棒插入时应离开钢筋,但应防止混凝土振捣不匀和振捣过密而产生混凝土离析现象的发生。
混凝土在捣振时应注意和随时检查模板受力和钢筋受力的情况,防止模板因混凝土振捣的原因而跑模。
保证沉井砼结构内外光洁度良好。
在混凝土浇捣过程中,还应做好混凝土的试块工作,保证质保资料的完善。
(5)、养护及拆模
混凝土浇捣完成后应及时养护,养护方法采用自然养护。
在养护过程中,对混凝土表面需浇水湿润。
至少养护4天以上。
养护期内,不得在混凝土表面加压、冲击及污染。
为了减少养生的时间,缩短工期,在使用的商品混凝土中添加早强剂。
当井体砼达到设计强度的100%以上,拆除模板,进行下沉;拆模顺序一般是先上后下,小心谨慎,以免对混凝土表面造成破坏。
对于分段浇捣混凝土部位,应保留最后一排模板,利于向上接模。
2.4、井点安装及降水
本工程的沉井采用排水下沉和干封底的施工技术。
采用该项技术的前提条件是落实沉井内外的降水措施,确保沉井过程不受地下水的影响,
2.4.1、沉井布设位置与要求
根据有关深井降水的技术参数测算,沉井外围应布置16口深度为15m的深井,每口深井的有效降水面积约300m2,降水深度可达到12m左右,以此保证降水效果能满足排水沉井和干封底的施工的需要。
深井布设的基本要求有:
(1)在沉井外围(离沉井外壁2m左右)布设16口深井,每口深井的降水范围大致为四分之一的沉井区域。
(2)打设深井采用WK-1000旋挖钻机干钻法成孔,清水护壁。
深井成孔的直径为500mm,井管直径为315mm,以瓜子片加粗砂为滤料。
围填沥料应做到四周均匀,下料不能过快,防止局部沥料脱空而影响降水效果。
(3)根据井深和沉井区域土层的含水量,在井底0.5m以上设置一节长度为2.0m的滤管。
深井泵吸水头应放在沥水管下口处沉砂管部位,以便有效地抽取地下水。
(4)每口深井配置一台JC100-110深井水泵,排量为每小时10吨,扬程38m。
深井泵电机座与井口连接处要垫好橡皮,并保证密封,防止漏气。
真空泵与深井泵每2口连接为一组,配备一台2S-185真空泵,通过抽真空加大井内外的压力差,以此加快集水速度,提高降水效果。
2.4.2、深井降水的进度安排
深井设置应在施工准备阶段完成。
每安装完成一口井后即可进行验收。
16口深井的设置时间应控制在2天左右。
深井泵安装并验收后即可进行预降水。
为了保证坑内的降水效果,沉井前的预降水时间宜为2~3天左右。
沉井施工期间,降水应连续进行,降水深度应控制在沉井底以下0.5-1.0m左右,降水周期应满足设计要求。
2.4.3、深井降水计算详见附录
5、沉井下沉
当沉井混凝土第一节井身达到设计强度的100%之后才允许下沉,沉井下沉必须克服井壁与土间的摩擦力和地层刃脚的反力,下沉安全系数应大于1.15。
沉井下沉采用长臂挖机挖掘井底中央部分的土,使沉井形成锅底,沉井靠自重下沉,将刃脚下的土挤向中央锅底,然后再由挖机继续抓土,沉井便可继续下沉。
若刃脚下的土不易向中央塌落,则配以射水管松土。
沉井挖土中途不得停顿,确保沉井连续、安全地下沉就位。
当刃脚距离设计标高在1.5米时,沉井下沉速度应逐渐放缓,挖土高差控制在50cm内,当沉井接近标高时,应预先做好止沉措施。
止沉措施可采用在刃脚四周间隔挖出设计标高的槽,填入方木,并应注意抛高系数,禁止超沉和超挖。
2.5.1、沉井下沉的注意事项及措施
沉井下沉阶段,由于周围土体对沉井的约束力,令沉井下沉困难;而沉井的自重又大,又容易产生偏移和倾斜事故。
(1)、下沉注意事项
①无论采取何种下沉方式,其井内除土应先从中间开始,均匀、对称地逐步向刃脚处分层取土,以利沉井均匀下沉,防止偏斜。
②下沉过程中,应经常做好泥面标高,下沉量、倾斜和位移的测量工作,随时注意纠正沉井偏斜;并应注意观测沉井周围地面塌陷和开裂情况,以便采取措施,确保沉井附近的设施及其它建筑物的安全。
③沉井下沉至设计标高以上1米前,应控制井内除土量,注意调平沉井,防止因除土量过大及除土不均,使沉井突然大量下沉及产生较大的偏斜,增加准确下沉至设计标高的困难。
2.6、沉降观察
沉井在下沉过程中,必须随时测定沉井标高,确保均匀下沉,并做好沉井下沉记录。
井平面位置与标高的控制是在井四周的地面上设置纵横十字控制线、水准基点进行控制。
2.7、沉井封底及底板浇注
沉井下沉至设计标高后观察其稳定性,在8小时内沉井自沉累计量不大于5mm和每小时观察自沉量,在沉井下沉已经稳定时,才进行封底。
由于沉井下沉到位时,井底呈锅底型,锅底深度比沉井底部深1米,对这些超挖部分采用C20砼封底。
封底结束到达养护期后,即可绑扎底板钢筋,浇注底板混凝土时由四周向中央推进,并用振捣器捣实,底板混凝土浇捣完成后应及时养护,确保其表面不露白,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。
2.8、沉井下沉产生偏斜的针对措施
产生原因
预防措施
1
沉井刃脚下土层软硬不均
随时掌握地层情况,多层土层较硬地段,对土质较软地段应少挖,多留台阶,或适当回填和支垫
2
除土不均匀使井内土面高低相差过大
除土时严格控制土井内土面的高差
3
刃脚下掏空过多,沉井突然下沉
严格控制刃脚下除土量
4
刃脚一角或一侧被障碍物搁住没有及时发现或处理
及时发现和处理障碍物,对未被障碍物搁住的地段,应适当回填或支垫
5
井外弃土,偏土压对沉井的水平推移
弃土应尽量远弃
6
土层或岩面倾斜较大,沉井沿倾斜面滑动
在倾斜面低的一侧填土挡御,刃脚到达倾斜岩面后,应尽快使刃脚嵌入岩层一定深度,或对岩层钻孔以桩(柱)锚固
2.9、上部沉井制作
在第一节沉井浇筑完成并下沉到位后,开始制作上部沉井。
模板钢筋制作:
重新架设井内脚手架,沿着第一节顶面部的拉杆上立下一节内模板,模板应支撑在第一节沉井上,经校正后,绑扎钢筋,其后再立外模,串拉杆螺丝和校正,同时接高外脚手架。
混凝土拆模:
混凝土强度达到设计强度70%,即可拆模。
2.10、顶管龙门洞开设与封堵
2.10.1、本工程所有沉井龙门洞采用后开设施工,即沉井浇筑前不预留孔洞,待下沉封底顶管施工前进行钻孔机钻取。
此方法既保证了沉井的施工质量,又可以避免应孔洞提早开设而引起的流砂、泥等杂质涌入沉井内部影响施工。
2.10.2、待顶管施工完成,沉井内接管完毕后,接口与龙门洞之间空隙采用混凝土360°满包施工。
三、沉井下沉产生偏斜的针对措施
3.1、偏除土纠偏法
入土不深的沉井可利用以下方法使沉井在下沉过程中逐渐纠正偏差。
纠正偏差时,可在刃脚高的一侧除土,刃脚低的一侧支垫,随着沉井的下沉,倾斜即可纠正。
纠正位移时,可先有意地偏除土使沉井向偏位方向倾斜,然后沿倾斜方向下沉,直至沉井底面中心与设计中心位置相重合(或接近)时再将其纠正。
如位移量较大,一次完不成,可反复几次进行,使其逐渐移近中心位置,最后调整到使倾斜和位移都在允许偏差范围内为止。
沉井偏差原因及预防措施[附下表]:
产生原因
预防措施
1
沉井刃脚下土层软硬不均
随时掌握地层情况,多层土层较硬地段,对土质较软地段应少挖,多留台阶,或适当回填和支垫
2
没有对称地抽出垫木或未及时回填夯实
认真制订和执行抽垫操作细则,注意及时回填夯实
3
除土不均匀使井内土面高低相差过大
除土时严格控制土井内土面的高差
4
刃脚下掏空过多,沉井突然下沉
严格控制刃脚下除土量
5
刃脚一角或一侧被障碍物搁住没有及时发现或处理
及时发现和处理障碍物,对未被障碍物搁住的地段,应适当回填或支垫
6
井外弃土,偏土压对沉井的水平推移
弃土应尽量远弃
7
排水开挖时井内大量翻砂
刃脚处应适当留有土台,不宜挖通,以免在刃脚下形成翻砂涌水通道,引起沉井偏斜
8
土层或岩面倾斜较大,沉井沿倾斜面滑动
在倾斜面低的一侧填土挡御,刃脚到达倾斜岩面后,应尽快使刃脚嵌入岩层一定深度,或对岩层钻孔以桩(柱)锚固
9
在软塑至流动状态的淤泥泥中,沉井易于偏斜
可采用轻型沉井,踏面宽度宜适当加宽,以免沉井下沉过快失去控制
3.2、加压法
在井顶施加水平力,刃脚低的一侧设支垫,反方向设滑车组及平衡重牵引纠编。
具体方法如下:
在低的一侧用5~6组(3根直径30cm/组)圆木支于沉井外壁预留的缺口内,圆木与井壁呈30o左右的夹角,下面用枕木垫牢,在高端设滑车组,一组拉于沉井的顶部,另一端固定于沉附近特设的地锚(或利用已沉入的沉井做地锚)上,并加设平衡重增加持续拉力进行牵引,同时在井内配合除土纠偏。
这样,在井顶水平推力和拉力及控制低侧刃脚下沉的综合作用下,随着沉井逐渐下沉,使沉井的偏斜逐渐纠正至允许偏差范围内。
也可不采用在低侧设支垫,采用在井顶施加水平拉力,井外射水,井内偏除土纠偏。
3.3、增加偏土压纠偏
由于弃土偏堆在沉井一侧,能使沉井产生偏斜。
同理,可在沉井偏斜的一侧抛石填土,使该侧土压力较彼侧为大,也可纠正沉井的偏斜。
3.4、沉井位置扭转的纠正
可在沉井的对角位置分别偏除土和填土,使沉的刃脚下不相等的土压力作用下形成扭矩,从而使沉井得以纠偏。
ﻬ四、遇岩土变化针对性措施
如遇局部回填土及淤泥质土层或地下水较大时(如构造蚀变带),出现塌方、流砂等现象,应采取护壁节高适当缩减到300~500mm、并在支模前先采取特殊的防护措施,如堵砂包、稻草、护壁砼加厚、钢筋加密等加固措施。
同时在坑底一侧挖一临时集水坑,加泵抽水,防止塌崩加大,经加固处理后再进行挖土,所塌崩后的空洞应在浇捣护壁的同时,用砼填好。
五、安全技术措施
5.1、土方工程安全保护
5.1.1、待沉井下沉到设计标高后,应立即封底。
靠近人行道处为防止塌方需打木桩维护,木桩间距50cm,基坑四周需进行彩钢瓦安全维护,并设置警示标志。
5.1.2、执行土方施工安全确认制度,项目部安全员按“土方施工安全确认表”逐项认真检查,签署确认意见,留项目部安保科备案。
注意对槽帮的安全检查,发现问题及时处理(如摘帽、放坡等)。
5.2、机械基本安全要求
5.2.1、施工人员必须经过相应部门组织的安全技术操作规程培训,考试合格后,持有效证件上岗。
5.2.2、机械操作手上岗前,要进行身体健康状况检查,有禁忌病症的人员,不准从事机械操作工作。
5.2.3、机械操作人员工作前,应对所使用的机械设备进行安全检查,严禁带病使用,严禁酒后作业。
5.2.4、机械操作人员只要离开机械设备,必须按规定将机械平稳停放于安全位置,并将驾驶室锁好,或把电器设备的控制箱拉闸上锁。
5.2.5、严禁在行走机械的前后休息(包括乘凉、午睡),行走前应检查周围情况,确认无障碍时鸣笛操作。
5.2.6、做好隔离防护措施,控制闲杂人员进入工地。
5.2.7、进入工地施工人员,佩带安全帽等安全保护装置。
5.3、挖掘机作业
作业时,应保持水平位置,行走机械予以制动;铲斗工作没结束时,不准旋转大臂和走车,进行装车作业时,铲斗应尽量接近车箱,但不得碰撞汽车的任何部位;汽车未停稳,司机未离开驾驶室时,不准装车;铲车装车升降时不能过猛。
挖掘司机离开驾驶室时铲斗应放落在地面上。
挖掘机禁止用来起吊重物。
在有地下管线的区域作业时,必须先用人工将地下管线探明并采取保护措施时,方准使用机械。
附录:
深井井点计算
(1)深井井点系统总涌水量
对无压非完整井深井井点涌水量按下式计算:
;
式中:
Q----深井系统总涌水量,m3/d;
K----渗透系数,m/d,取25m/d;
S----井水处水位降落值,m;
R----地下水影响半径,m,根据无锡本地经验取100m;
XO----基坑半径,m,本沉井为5.4m;
HO----有效带深度,m;
取原状态下地下水稳定标高-3.5m,取降水曲线坡度为i=0.1,取滤水管长度l=1.5m,设定降水平衡后地下水稳定位置低于沉井底板500mm,则水位降落值S=1.676m;S’=1.886m,则S’/(S’+L)=1.886/(1.886+1.5)=0.56
则
=1.7(S’+L)*[1+(0.06/0.3)*0.15]=5.93m,综合以上参数可得:
=1.364*25*(2*5.93-1.676)*1.676/(Lg(100+5.4)-lg5.4)
=451.19m3/d
=0.005m3/s
(2)深井进水过滤器总长度
深井单位长度进水量
值按下式计算:
式中:
——深井单位长度进水量,
;
——深井井点半径,
,本处取0.1575
;
——过滤管长度,
本工程为1.5
则
=0.003m3/s
则深井进水过滤器总长度L=Q/q=0.005/0.003=1.67m
(3)深井数量
n=L/l=1.67/1.5=1.1;则每井取2只深井
沉井布设位置与要求
根据有关深井降水的技术参数测算,沉井外围应布置2口深井,以此保证降水效果能满足排水沉井和干封底的施工的需要。
深井布设的基本要求有:
(1)、在沉井外围(离沉井外壁2m左右)布设深井,每口深井的降水范围大致为二分之一的沉井区域。
(2)、打设深井采用WK-1000旋挖钻机干钻法成孔,清水护壁。
深井成孔的直径为500mm,井管直径为315mm,以瓜子片加粗砂为滤料。
围填沥料应做到四周均匀,下料不能过快,防止局部沥料脱空而影响降水效果。
(3)、根据井深和沉井区域土层的含水量,在井底0.5m以上设置一节滤管。
深井泵吸水头应放在沥水管下口处沉砂管部位,以便有效地抽取地下水。
深井降水的进度安排
深井设置应在施工准备阶段完成。
每安装完成一口井后即可进行验收。
2口深井的设置时间应控制在2天左右。
深井泵安装并验收后即可进行预降水。
为了保证坑内的降水效果,沉井前的预降水时间宜为2~3天左右。
沉井施工期间,降水应连续进行,降水深度应控制在沉井底以下0.5-1.0m左右,降水周期应满足设计要求。
施工管理网络图
安全管理网络图
质量管理网络图
`
目 录
一、工程概况………………………………………………………1
二、沉井施工………………………………………………………3
三、沉井下沉产生偏斜的针对措施………………………………12
四、遇岩土变化针对性措施………………………………………14
五、安全技术措施…………………………………………………17
六、附录……………………………………………………………19
ﻬ泰山路片区污水管网优化工程
沉
井
专
项
施
工
方
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2012.4.5