2号泵站沉井施工组织.docx

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2号泵站沉井施工组织

广州市番禺区化龙镇污水处理管网工程

2#泵站（沉井）工程

施

工

组

织

方

案

施工单位：

浙江省水电建筑安装有限公司

编制/日期：

2009-10-9

目录

第一章编制依据4

第二章施工部署6

第一节工程简介6

第二节施工指导思想与组织机构6

第三节主要施工方案选定6

第四节施工进度计划7

第五节劳动力组织7

第六节施工平面布置9

第七节施工准备9

第三章主要项目施工方法12

第一节沉井施工工艺流程及施工方案12

第二节模板支设22

第三节钢筋绑扎25

第四节砼浇注25

第五节预埋件和预留孔洞26

第六节脚手架施工27

第七节防止沉井下沉过程中突沉的措施34

第四章下沉操作的主要施工方法36

第一节下沉施工方法选用36

第二节下沉挖土方法36

第三节下沉出土机具选择40

第四节下沉控制措施42

第五节图示下沉过程及受力情况45

第五章沉井封底49

第一节排水封底49

第二节不排水封底52

第六章测量控制与观测53

第七章沉井下沉施工常见问题的原因分析预防措施及处理办法55

第八章本沉井施工中可能出现的重大问题及处理办法57

第一节可能出现的重大问题57

第二节袖阀管注浆加固土体法57

第九章安全措施82

第一节安全生产总目标82

第二节施工安全应急预案82

第三节具体安全措施84

第四节施工现场安全检查85

第五节建立完善的安全管理资料档案86

第六节事故现场急救措施86

第十章文明施工保证措施88

第十一章防雨防水施工措施91

第十二章保证工期的措施92

第十三章工程质量保证措施93

第一节工程质量总目标93

第二节施工质量保证措施93

第三节质量控制措施和质量通病的预防措施96

第四节施工工序质量控制程序图99

第十五章高压旋喷桩施工组织107

第一节工程概况107

第二节材料选择与准备107

第三节旋喷参数的确定107

第四节高压旋喷注浆施工工艺的技术要求108

第五节要技术要求109

第一章编制依据

1、参考长沙中绿环境工程设计建设有限公司设计的番禺区化龙镇污水管网工程2#泵站土建施工图；

2、依岩土工程详细勘察报告书；

3、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204

《地下防水工程施工质量、验收规范》GB50208

《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99

《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-2001

《钢材表面除锈等级和锈蚀等级》GB8923-88

4、本公司以往的沉井施工经验及本工程的现场具体情况。

第二章施工部署

第一节工程简介

本工程由：

广州市番禺区市政园林管理局投资建设

由：

长沙中绿环境工程设计建设有限公司设计

由：

广州市穗高工程监理有限公司监理

该污水处理厂的粗格栅及进水泵房工程，现场已具备开工条件，环境条件好。

第二节施工指导思想与组织机构

我公司将本工程列为公司重点工程，实行项目法施工，有效组织利用人、财、物资源，实现工程建设的优质、高效、安全、文明、低耗的总目标。

在施工组织上按项目法的要求，选聘懂技术、会管理的管理人员、工程技术人员和专业工长组建项目部，负责对本工程的工期、质量、安全、物资、成本等实施计划、组织、协调、控制和决策。

在项目经理的领导下，全权组织生产施工要素，对工程的工期、安全、质量、成本实施过程的动态管理、施工人员采用具有较好素质、施工经验丰富和劳动技能水平较高的技工，分工程编成工作班组，挑选技术过硬、思想素质好的专业工长带班。

所有投入工程施工的班组均按照项目经理的要求，在项目管理人员的监督协调下进行专业工种的作业。

管理组织机构网络图

保卫组

资料组

机电组

材料组

质安组

后勤组

施工组

混凝土班

钢筋班

木工班

砖抹班

装饰班

安装班

机操班

水电班

防水班

加工班

项目经理

项目副经理

项目技术负责人

第三节主要施工方案选定

2#泵站为矩形，外部尺寸17.35×11.7m，井壁厚度最厚为1.0m，沉井高度14.25m，是开挖深度比较深、施工难道较大的单体工程。

自上而下要穿过素填土（平均1.5m左右）、淤泥层（平均7.1m左右）、粉质粘土层（平均1.7m左右），淤泥质土层（平均9.8m左右），以淤泥质土层作为持力层，地基承载力持征值fak=40~150kpa，采取二次制作一次下沉至设计标高，采取不排水下沉施工。

由于井身高度14.25m，井体在砼浇捣过程和下沉过程中有处于不稳定状态，另外，淤泥流动性强，井体易失稳倾覆造成事故，所以需加对施工平台用粗沙筑岛处理，以确保施工安全。

具体施工步骤如下：

施工顺序：

复合地基处理→开挖基坑→铺设砂垫层→制作砼垫层→砌砖胎模→第一节沉井井体制作→第二节井身制作沉井→破砖胎模与垫层→挖土下沉→沉井封底、底板砼施工→内部墙体制作、模板施工、顶板施工→拆除内部模板→井内材料转运→土建收尾验收。

第四节施工进度计划

本工程进度计划要求在3个月内建成，即90个工作日，在工序安排上尽量平行交叉施工。

进度安排详见施工进度计划表（附后）。

第五节劳动力组织

劳动力组织按施工进度计划和进度工程量情况组织，本工程拟组建5个班，高峰月劳动力共65人。

1、木工班：

配备班长1名，钢模安装技术工15人，共16人；

2、钢筋班：

钢筋班长1名，钢筋制作工8人，安装工8人，共17人。

3、砼工班长1名，浇砼技术工8人；

4、沉井挖土下沉工，为特种技术挖工下沉工必须是专业人员，挖土下沉班设正副长各1名，沉井下沉阶段采取二班连续作业，采用臂长35m的抓机抓土。

每班需要挖土下沉工人5人，三班共12人。

5、电工班长1名，电工2人；综合配合班长1名，工人4名（综合班：

吊车工、起重架子工、机械修理工、机工、普工），共12人。

2#泵房工程总进度计划安排

工程名称：

2#泵房工程

序号

分项工程名称

完成日

0~6

7~12

13~18

19~24

25~30

31~36

37~42

43~48

49~54

55~60

61~66

67~72

73~78

79~84

85~90

1

挖基坑

2天

2

回填沙

2天

3

浇砼垫层

1天

4

砌砖胎模

1天

5

制作第一节钢筋

6天

6

支第一节模板

6天

7

浇砼（凝固）

8天

8

制作第二节钢筋

6天

9

支第二节模板

6天

10

浇砼（凝固）

7天

11

挖土下沉

20天

12

封底

5天

13

井内墙施工

4天

14

满堂架及上部结构

10天

15

竣工验收

10天

16

第六节施工平面布置

本工程施工场地较为宽阔，施工平面布置按现场实际情况布置

1、生活、办公、仓库等临时设施搭设移动板房。

2、砼浇筑采取商品砼，设钢筋堆场及加工场20m×15m=300㎡，设钢模、木板方条堆场、工人休息棚、工具杂品库15m×10m=150㎡。

3、工程材料按沉井分节进行计划，分期分批运达，按平面布置图堆放。

沉井土方随挖随倒至弃土场堆放，部分土方堆放在废土临时堆土场，供沉井基坑回填用。

现场的临时用电接附近高压电，配制总电表箱一个，铺主干线路在吊车工作范围内时改铺地下电缆。

施工用水在附近甲方提供的接水地点，安装总水表，铺直径Φ75管至各使用地点，现场铺4m宽的临时道路，沿沉井设长80m循环道，铺30cm厚的块石基层。

第七节施工准备

根据本工程的实际情况，为确保本工程优质、高效、安全、文明、低耗地完成，施工前必须做到科学组织、精心安排，对施工现场、劳动力、技术材料设备、后期保障等工作计划在先，统筹安排。

一、现场准备工作

在正式开工前搞好现场控制点的移交，场地的“三通一平”，对施工现场及周围环境情况进行调查，对施工现场地下、地上障碍物进行调查处理，城建控制坐标点位进行复测，建立场内控制点，按文明施工管理规定搞好布置和宣传。

二、生产准备

1、对沉井周边的地质资料和地下水文情况进行详细分析，绘制地质剖面图，供制订沉井下沉方案用。

2、拆迁沉井周围的管线以及施工用场地内的障碍物，如管道、电杆、电线路、树木等。

3、按施工总平面图修建临时设施，安装临时用水、电线路，并进行试水试电，修好临时排水沟。

4、编制施工预算，提出工程需用砼预制构件、钢结构预埋铁件，并注明规格、数量、使用时间，并提出针对图纸资料的技术要求。

5、加工15000个供模板支撑用的Φ14螺杆。

6、组织施工人员对进场的机械设备、工程材料进行检查、维修试运。

三、技术准备

1、会同业主做好进场工作，详细复核高程，做好沉井轴线控制点测量放线，布置、检查各种临设放线定位工作。

2、熟悉和会审施工图纸，组织工程技术人员认真学习施工图，理解施工图的设计意图，全面熟悉、掌握施工图纸的全部内容。

3、编制施工组织设计和施工方案，阐明施工工艺和主要分项的施工方法、劳动力组织和进度控制安排，编制质量、安全、进度的保证措施。

收集以前施工的各种经验性资料，针对本工程的特点与难点，编制切实可行的分项施工方案。

4、技术交底。

在工程开工前，组织现场施工人员学习、审查施工图纸和进行专业图纸会审，进行设计交底和施工技术交底。

编好沉井施工技术方案，培训沉井施工工作人员，掌握操作工艺要点。

绘制临时工程、非标准设备工具的图纸，对钢筋进行放样。

对关键部位和施工中难点、质量要求、操作要点及注意事项进行详尽交底。

技术交底采用“双层三级”制，即：

工程处主任工程师向项目部全部管理人员进行总体技术交底，项目技术负责人向质检员、工长进行技术交底，工长接受交底后要组织工人进行学习交底并认真贯彻执行。

5、编制施工图预算。

掌握施工图和有关技术资料，按施工要求分类计算工程量，做好劳动力、材料、机械等需用量分析，满足施工管理需要。

四、物资、机具准备

1、材料及防护用品计划

开工前认真做好各种施工用料及安全防护用品计划，及时落实货源，安排各种材料的进场时间、数量、运输和保存方式。

对各种材料的入库、保管和出库制定完善的管理办法。

2、设备机具的准备

开工前根据工期及工艺要求，确定好施工需进场的机械设备数量，根据自有机械情况落实好新购置的机械数量、规格型号，对自有机械做好检修，新购置机具及时落实，并根据施工进度情况及时进场。

第三章主要项目施工方法

第一节沉井施工工艺流程及施工方案

高压旋喷桩

模板制作

基坑土方开挖

钢筋制作

浇垫层

钢筋预埋件安装

制作底节沉井壁

模板安装

砼浇筑（及保养）

挖土下沉

岩土破土及外运

沉井封底

井内工程施工

满堂架施工

顶板及上部结构

外架施工

一、工程施工验算

本工程沉井施工时，按沉井设计图纸的要求及意图，首先对施工技术数据进行验算，然后再采取技术措施，统筹布置，稳妥施工。

（一）、沉井自重计算：

沉井高度14.25m，二次浇注，一次下沉，第一节制作6米，第

二节制作5.5米，合计11.5米，下沉到设计标高；其余井壁与顶板制作。

下沉前的自重计算，按11.5m计算

G1井壁=（17.35＋11.7）×2×11.5×2.5

=1670T

G2底梁=2×0.5×10×3×2.5＋2×0.5×14×2×2.5

=145T

总重量：

G总重=G1+G2=1815T

（二）、砂垫层铺设厚度计算

按下沉前的重量来设计

1815/（15×116.1）-2.0

2tg22.80

G1/Fｄ-L

2tgθ

H===-1.14

G1——第一节井沿井壁单位长度的重量KN/ｍ

Fd——地基强度（取150ｋPａ）

θ——沙垫层磨擦角（0）取22.80　

L——为垫层宽度

砂垫层铺设厚度计算出现负数，说明地表面铺砂承受力满足要求，但考虑破除垫层后，便于施工操作，防止发生突沉、倾斜等不利因素出现，砂层h值取1.5m,砂质中粗沙。

铺砂的宽度：

沿井壁内外各2m。

（三）、砼垫层厚度设计

垫层的剪切应力应满足如下要求：

（A•ｑｋ）／（LD•ｈ）≤0.47ｆｔ

则ｈ≥（A•ｑｋ）／（0.47ｆｔ•LD）

式中：

A——受压面积（ｍ2）

LD——支承周长

ｆｔ——为砼抗拉强度设计值取2.0×103

ｑｋ——为单位长度的重量

LD＝116.1ｍ

A＝（2－0.80）×116.1＝139.32ｍ2

ｑｋ＝18150／116.1＝156.3KN／ｍ

ｈ≥（139.32×156.3）／（0.47×2.0×103×116.1）＝0.199m

取砼垫层厚度ｈ＝20ｃｍ

Q-B

T-R

（四）沉井下沉系数验算

下沉系数K=

式中：

K____沉井下沉安全系数

Q——沉井自身重量及附加

B——被井壁排出水量

T——沉井与土间的摩擦阻力T=L（H-2.5）f

H——沉井全高

F0——井壁与土间的摩阻力，取摩擦系数为12KPa

因沉井不排水下沉，取砂层地基的承载力fak=150kpa，取淤泥地基的承载力fak=40kpa，取粉质粘土的地基承载力fak=150kpa，取下沉到位时地基的承载力fak=200kpa。

沉井下沉系数（刚开始下沉，在砂层上）

18151815

K1===2.32（可下沉）

58.1×0.4×15+58×0.5×15783.6

沉井下沉系数（下沉到淤泥层上，摩擦力不计算）

18151815

K2===8.69（可下沉）

58.1×0.4×15+58×0.5×15208.96

沉井下沉系数（下沉到粉质粘土层上，计摩擦力与浮力7m计算）

1815－4421373

K3===1.21（可下沉）

783.6+58.1×6.1×1.01138

沉井下沉系数（下沉结束时，计摩擦力与浮力10m计算）

1815－631

K2==0.76（不下沉）

1044.8+58.1×9×1.0

（五）砖胎模、垫层破除后，井体稳定性验算

1、本沉井拆除刃脚的砖胎模、垫层破之后，采用换填沙子石层支承，换填沙石f=150kpa，按刃脚1.4m宽验算稳定，计算支撑力。

M支=58.1×1.4×15=1220.1T

G支

下沉系数：

K=G重/G重=1.49，下沉系数相对稳定，但破除垫层和砖胎模，施工时应注意：

①混凝土需要达到100%后，进行破除垫层和砖模，垫层和砖模分几个区、依次、对称、均匀、同时进行；②先破内侧，再破外侧，破除后，随抽随时填砂夯实。

二、沉井施工注意事项

（一）沉井制作方面

1、立模

（1）场地平整换填1.5米厚粗砂并压实。

（2）必要时，刃脚支垫木可埋入砂中10cm，刃脚面高差允许3mm，隔墙5mm。

（3）转角、侧壁与隔墙联结处铺垫木时必须联成一体，防止不均匀开裂。

（4）灌筑砼必须分层对称进行施工，为了赶工期，掺加早强减水剂。

（5）拆除时砼强度达到2.5Mpa,砼强度达到设计强度的80%后才能下沉。

（6）拆除刃脚模板时应对称进行，且边拆模边填回砂，保证刃脚支承在砂层上。

（7）因工期紧迫，任务重，在制作沉井砼时需掺加早强减水剂，防渗剂，防止砼的开裂，按砼C30的技术要求委托商品砼厂配试配合比及其加量工作。

（二）沉井下沉

1、沉井下沉过程上应注意事项

（1）下沉沉井时，不宜使用爆破方法，在特殊情况下，经批准必须采用爆破时，应严格控制药量。

（2）下沉过程中，应随时掌握土层情况，做好下沉观测记录，分析和检验土的阻力与沉井重力的关系，选用最有利的下沉方法。

（3）正常下沉时，应自中间向刃脚处均匀对称挖土。

排水挖土下沉时，设计支承位置处的土，应在分层除土中最后同时挖除。

为使下沉不发生倾斜，应控制各井室之间挖土面的高差，并避免内隔墙底部在下沉时受到下面土层的顶托，不应从刃脚踏面下挖土。

（4）下沉时，应随时注意正位，保持竖直下沉，至少每下沉1M检查一次。

沉井入土深度尚未超过其平面最小尺寸的1.5～2倍时，最容易出现倾斜，应及时注意校正。

但偏斜时的竖直校正，一般均会引起平面位置的移动，每个作业班要有一名专人负责，随时发现随时纠偏。

（5）合理安排沉井处弃土地点，避免对沉井引起偏压。

在下沉时，应注意土面高差，必要时用沉井处弃土来调整。

（6）本工程采用排不水干挖土法，采用小型挖土机开挖往外弃土。

若遇流泥涌入采用吸泥吹砂方法进行下沉时，必须备有向井内补水的设施，保持井内外的水位相平或井内略高于井外水位，防止翻砂。

吸泥器应均匀吸泥，防止局部吸泥过深，造成沉井下沉偏斜。

（7）下沉至设计标高以上1.5m左右时，应适当放慢下沉速度，并控制井内挖土量，以使沉井平稳下沉，正确就位。

（8）穿过淤泥等松软土层时，不宜以降低井内水位来减少浮力，应保持井内高出地下水位1m以上，防止流泥向井内涌进而引起沉井歪斜并增加挖土量。

（9）无论采用任何方法下沉，除纠编外，井内挖土应由中间开始，对称地由各井孔均匀清除，各井孔内土面不得超过50cm。

2、沉井下沉过程中，造成倾斜、位移的主要原因及处理方法：

沉井下沉过程中，造成倾斜、位移的主要原因：

①在淤泥层流向不稳定、受力不均匀时产生沉井一侧土被冲击；②刃脚下土层失稳；③未按规定操作程序破除垫层或未及时填砂夯实；④挖土不均匀，井内底面高差过大；⑤刃脚下掏空过多，沉井突然下沉；⑥刃脚一侧或一角被障碍物搁住，未能及时发现和处理；⑦井外弃土和井内高低相差过大，偏土压对沉井产生水平推移；⑧在软塑至流动状态的淤泥中，沉井易于偏斜等等。

3、沉井倾斜和位移可采用的以下几种方法：

（1）纠偏前，应分析原因，然后采取相应措施，如有障碍物应首先排除，排除方式为：

①刃脚下遇到倒木时可将其破碎或掏移，使其离开刃脚后取出。

②刃脚下遇到孤石时，小块的可将周围掏空取出。

大块的可先除其覆盖土，或找弱点进行开挖，先将小块清除，形成逐渐扩大坑后，再将撬翻取出，或采用风动工具打眼爆破成小块取出。

爆破刃脚下孤石时，打的炮眼须和刃脚斜面平行，采用膨胀炸药，装药量不超过0.2kg，上面还应盖上装土的草袋、麻袋等物。

③沉井下沉遇到大的孤石时，应利用高压射水将石块冲出，或放炸药进行爆药。

刃脚下有铁件时，采用水下切割法清除。

4、纠正倾斜和位移

①挖土纠正倾斜。

在刃脚较高的一侧挖土，在刃脚较低的一侧圆木撑支垫，随着沉井下沉，即可纠正。

②采用井顶施加水平力，刃脚低的一侧加设支垫纠正倾斜。

根据沉井的大小在低的一侧用5～6组原木支撑沉井壁预留的缺口内，原木与井壁呈300左右的夹角，下面用枕木垫底。

在沉井的另一侧设置滑轮组，一端固定在沉井顶部，另一端固定于附近特设的地锚（或其它物体）上，并加设平衡重增加持续拉力，进行牵引，同时在井内配合挖土纠偏。

在水平推力、拉力及适当的刃脚挖土综合作用下，使沉井的偏斜逐渐纠正到允许偏差范围内。

③增加土压纠正倾斜，在沉井偏斜的一侧抛石填土，使该侧土压力较另一侧大，从而随着井身逐渐下沉来纠正其倾斜。

④发挥现场挖掘机作用，可在沉井倾斜壁上顶推，另一侧卷场机拉，井内挖土下沉纠偏。

⑤纠正沉井位移时，可先挖土，使沉井的顶面向位移方向倾斜之后，让其沿倾斜方向下沉，直至沉井底面中心与设计中心位置重合，再将其按偏斜纠正。

当位移量较大时，一次不能完成纠正任务，可按以上方法反复进行，直到符合要求为止。

沉井纠正位置时也不能使沉井倾斜下沉太多造成以后恢复竖直困难，应根据沉井将要下沉的深度及纠正的偏差量而定。

本工程沉井下沉遇淤泥层可采用吸泥排出井外，为防止堵塞吸泥机，在吸泥机工作时应采取一定的措施：

吸泥管口离地面15～50cm为宜，停吸前应将吸泥机提升到一定的高度后，再关闭风阀，经常注意风压，防止回风，避免导管内泥浆倒灌入吸泥器和风管内，弯头及排泥管的接头处易被堵塞，要经常注意勿使木块、草袋等杂物掉入井内，必要时可停机清理，随时注意井底面情况变化，防止周围土层坍落或涌水翻砂而埋住吸泥机。

吸泥机构造如图所示：

第二节模板支设

沉井壁采用规格1500（1200）mm×250mm×55mm的组合模板拼装，在刃脚内侧，井壁与内墙连接部位预留插筋孔，以及墙壁安对拉螺杆处，均采用非标准木模板。

刃脚垫架上模板分段安装，以利于垫架拆除。

刃脚上部模板，采用4节模板进行进行组装。

考虑浇注速度快，对模板产生很大的侧压力，用两条脚手钢管并排作内外模竖杆，以及￠14mm的对拉螺杆用蝴蝶扣固定，穿螺杆部位纵横向间距500×500mm，中部设止水片，与螺杆接触的部位周圈满焊，相应地在靠砼一面以小方木等距离支顶。

用扁钢或钢丝绳制做井箍圈按井壁曲率制作，用法兰螺杆连接来调节固定，并用适当支撑支顶在脚手架上保持模板稳定，并利用下一节的沉井模板固定上一节沉井模板。

水平支撑井内可以按半径尺寸设水平支撑，防止跑模。

沉井模板计算：

沉井模板采用钢木结构，外模按定型钢板，井内模采用建筑18㎜厚的胶合板或竹合板。

方木横肋100×100mm或100×80mm，肋距250mm

竖杆用脚手钢管两根并用，在两根钢管之间穿￠14×1300mm螺栓对拉，纵、横距为＠500mm，内外模板由拉结螺栓用两个蝴蝶扣扣固定在竖杆上拉紧。

沉井模板整体固定采用扁钢或钢丝绳分几段连接，在段端上用法兰螺栓连结，并调节松紧（大小）固定整体模板。

此种方法起到箍住沉井保证沉井的几何尺寸的作用。

1、沉井的荷载：

沉井自重：

2.5×4.5×0.9×1.0=101×25KN/M2

砼振捣力：

2.0KN/M2

施工荷载：

2.5KN/M2

总荷载：

105.75KN/M2

2、取1平方米单元计算：

每1平方米内有9根连结螺栓，每根承受水平力：

P1=N/9=105.75/9=11.75KN/个

查表得螺距=0.5M，

12受力=12.90KN/个（不可）

14受力=17.80KN/个（可）

选用14对拉螺栓，螺栓分两种：

沉壁厚0.6、0.9M。

必须扣上两个蝴蝶扣。

3、强度验算：

按三跨连续梁计算，由《建筑结构静力计算手册》中得有关内力系数