沉井方案Word文档格式.docx
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⑴、冶金建筑工程质量检验评定标准（YBJ232-91）
⑵、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）
4、其他技术资料及文件
⑴、武勘提供的《武钢二炼钢易地改造工程—熔剂及铁合金上料系统铁合金地下料仓场地岩土工程勘察报告书》
⑵、武钢（集团）建设公司有限责任公司质量手册及程序文件
⑶、国家、省、市建设部门颁发的《建筑工程施工现场管理规定》
5、施工现场及周边区域实际环境
二、工程概况及工程量清单
铁合金地下料仓是武钢二炼钢易地改造工程的上料系统工程，是新二炼钢加工的原料来源处，因此在二炼钢易地改造工程中占有举足轻重的地位，是新二炼钢厂的重要组成部分。
该料仓位于新二炼钢主厂房炼钢车间以北，新钢北路以南，全长124米，根据设计图纸要求可以把铁合金地下料仓工程分成两部分，第一部分从⑥线—⑨线，第二部分从⑨—
线。
该料仓⑥线—⑨线基础采用沉井形式，而本次沉井工程位于⑥线—⑨线高18.055m—24.455m处，该沉井长19.6米，宽15.2米，高6.4米，位于铁合金地下料仓西端，沉井壁厚1.7米，底板厚1.7米，抗震等级四级，本工程按6度抗震设防。
具体情况如下图所示；
本次沉井施工可以主要分成井壁和井底两个部分，具体工程量清单如下表所示：
工作
内容
挖土
（m3）
井壁
沉井封底（m3）
沉井底板（m3）
结构钢筋（t）
工程量
10379
680
298
330.5
220
三、地质情况
场内土层分布从上至下分别为：
杂填土（地层代号
1）、素填土（地层代号
2）、粉质粘土（地层代号
1）、Es=8.0Mpa、Fak=210Kpa、粉质粘土（地层代号
2）、Es=13.5Mpa、Fak=380Kpa、白云质灰岩（地层代号⑦），施工区域土层分布及厚度变化情况详见《武汉钢铁（集团）公司二炼钢易地改造工程（熔剂及铁合金上料系统）场地岩土工程勘察报告书》。
其中该沉井的持力层为粉质粘土（地层代号
2）。
四、地下水文
场地内的地下水有上部滞水、岩溶缝隙水和岩溶水三种类型，上部滞水赋存于人工填积层和第四系全新统冲积层中，大气降水、地表渗水是其主要的补给来源；
岩溶缝隙水赋存于下伏基岩岩溶缝隙中，岩溶水赋存于基岩溶洞中，上部水体渗透和侧向径流是其主要的补给来源。
勘察期间测得上部滞水稳定水位深度1.4—6.10m，相当于绝对标高26.6—25.91m，根据地区经验，地下水位变化幅度为1.0—1.5m。
根据钻孔降水头水试验结果，杂填土渗透系数为2.45m/d—3.24m/d.
勘察报告给出结论：
本区域地下水对混凝土结构和钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具有弱腐蚀性。
五、工程难点
1．沉井开挖深度较深、面积大，回填要求高，压实系数要求不小于0.94。
现场情况复杂，机械设备不易操作。
2．坑深，边坡防护和坑内排水工作难度很大，开挖时放坡后开挖面积很大，而开挖坑周围障碍多，允许开挖面又很小，这样加大了工程难度。
3．工程工期要求比较紧，必须在要求的时间内保质保量的完成工程和加大安全措施力度。
4．沉井施工技术难，必须掌握大量施工技术和资料后才能进行施工。
5．地下水位较高，地下水类型有三，施工是必须注意采取有效的降水措施。
六、现场施工条件
施工现场场地已经平整至设计标高，水电、道路已规划完毕。
目前场内障碍物已经清除完毕，可以进行土方大开挖，在现场搭设临时工棚和钢筋加工区域，具体现场施工平面布置图如右图所示。
第二章工程总体部署
一、施工准备
1、技术准备
a．做好前期技术准备和图纸会审及设计交底工作。
并根据武汉院设计图纸，结合工程特点编制作业方案。
b．做好工程技术交底工作，让所有参与作业人员了解、熟悉工程特点和施工工艺。
施工前将本工程的施工方案、工程实施细则、施工技术标准、安全预险、现场文明施工等分层、分项交底，落实到责任工长和操作工人头上。
2、劳动力计划
序号
工种
数量
进场时间
1
主管
4
工程开工
2
安全员
3
电工
钢筋工
35
5
架工
25
沉井施工
6
木工
10
7
混凝土工
20
8
辅工
3、建筑材料准备
本工程所需砼由我公司的砼供应中心提供商品砼，根据施工现场要求运至现场。
钢材及其他材料由我公司的物资供应公司集中采购、集中供料。
4、施工机具准备
根据施工进度计划，结合工程特点，该工程拟投入以下机具：
（1）反铲（1m3）8台
（2）自卸汽车20辆
（3）插入式振动器30台
（4）电焊机8台
（5）潜水泵10台
（6）氧割设备4套
（7）砼输送泵车2台
（8）砼运输车8台
（9）手推车25台
（10）蛙式打夯机12台
（11）钢筋切`断机4台
（12）钢筋对焊机2台
（13）钢筋弯曲机4台
（14）装载机3台
（15）经纬仪1台
（16）水准仪2台
（17）振动碾压机2台
（18）空压机6台
二、施工部署（工序及进度）
1、施工过程施工顺序、施工流向的确定
土方大开挖→测量放线→沉井制作→沉井下沉→沉井封底
2、施工工期安排
沉井施工从2006.9.1—2006.11.4日施工，共计65天。
其中测量1天，土方开挖7天，沉井施工6天，混凝土强度达到100%方可下沉，养护时间需要28天，沉井下沉13天，沉井封底5天，沉井底板5天。
详见施工进度网络。
第三章施工方案
一．施工工艺流程
测量放线→开挖施工坑及排水沟、集水井→铺砂垫层和垫木→井壁制作→拆模养护→井内降水→抽出垫木→挖土下沉→封底、回填→浇筑底板
二、布设测量控制网点
由于本项目沉井对象是转运站地下室，其底板上存在设备基础。
而沉井在施工过程中很容易出现水平偏移和竖向倾斜，导致底版上的设备基础移位，为防止出现超允许偏差，必须在全过程中加强控制。
按设计总图和沉井平面布置要求，根据武勘编制的测量控制技术说明及现场交点，设置坐标控制网和高程控制点，用经纬仪和水准仪进行定位放线，定出沉井中心轴线和基坑轮廓线以及水准点，作为沉井制作和下沉深度控制的依据。
三、基坑大开挖
为了提供沉井制作承载场地和减少下沉深度，特别是沉井上部还有几层框架地下室，所以沉井制作前需要开挖大基坑。
完成沉井和铁合金料仓放线工作后，就地进行基坑大开挖，开挖时应边开挖边清除位于基坑内部的障碍物，障碍物主要有新钢北路一侧的临时电线杆，变压站，一冶大临以及地下给排水钢管等。
障碍物应通知监理和甲方单位，等监理和甲方确认后再清除。
此次开挖采用机械作业（反铲挖掘机），开挖深度为8m,分2次进行开挖，边坡按1：
1放坡，每4m深设置一道1.5m宽缓冲平台。
四周设置安全防护栏杆，在一面修筑10%～15%坡道，作为机械和运土汽车进出通道。
基坑底部四周挖设500×
500的集水坑，并留设集水井，以方便抽水泵高效率排水。
基坑四周坡面用彩条雨布搭设，防止基坑塌方。
挖出之土方运至弃土场堆放，最后将斜坡道挖掉，坑边应留部分土作基坑回填之用，以减少土方二次搬运。
开挖时应由深而浅，基底应预留一层200mm厚用人工清底找平，从而避免超挖和基底土遭受扰动。
夜间作业，机上及工作地点必须有充足的照明设施，在危险地段应设置明显的警示标志和护栏。
冬期、雨期施工，运输机械和行驶道路应采取防滑措施，以保证行车安全。
具体开挖尺寸和情况如下图所示：
四、刃脚支设
因刃脚处井壁截面不规则，我们考虑在刃脚的斜面与井壁内模板间设置砖垫座补齐截面，以保证模板连贯性、整体性和受力性能良好。
砖垫座沿周长分成8段设置，相邻两段中间留20mm的空隙，以便拆除。
砖垫座的内壁用1：
3的水泥砂浆抹平。
砖垫座采用MU10标准红砖砌筑。
采用M10砂浆砌筑。
根据验算该砖垫层承载力强度能满足要求。
由于施工坑底土层承载力较低，所以采用局部换填并扩大承载面方法来提高承载力，具体施工方法是：
施工坑开挖完后，先用20t振动压路机将坑底碾压8遍，然后沿井壁中心线开挖沟槽，再分层铺填砂垫层。
砂垫层选用中砂，边铺边洒水边夯实，铺完后再用压路机碾压密实。
砂垫层完后再铺设标准枕木（160mm×
220mm×
2500mm），保证垫木中心线与刃脚中心线重合。
枕木之间的空隙用砂填实，并保证枕木顶面和砂垫层顶面相平，用水准仪找平，使高差在10mm以内。
沉井井壁下砂垫层宽度、厚度以及枕木的用量，根据第一节沉井的重量和施工坑地基的承载能力计算求得。
砂垫层的承载力强度要达到180kN/m2,计算过程如下：
沉井对井壁底部地基的作用力：
F井壁=G侧壁
=（19.6×
2+12×
2）×
6.4×
1.7×
26.05kN/m3
=17912.4kN
枕木的用量：
n=F井壁/（S·
f）
=17912.4/（0.22×
2.5×
180）=180根
枕木间距为：
d=L/n=（19.6×
2）÷
180
=0.35m
砂垫层的有效厚度为：
h0=[F井壁/（fz×
L）-l]/2tgθ
=［17912.4/（100×
63.2）-2.5］/（2·
tg22.5°
）
=0.4m
砂垫层的有效宽度为：
b0=l+2h0tgθ
=2.5+2×
0.4×
=2.83m
根据构造要求铺设厚0.4m，宽2.83m的砂垫层即可。
F井壁——第一节沉井对井壁底部地基的作用力（kN）；
A井壁——沉井井壁的底面积（㎡）；
A隔墙——沉井每道隔墙的底面积（㎡）；
G——第一节沉井的重力（kN）；
n——垫木的根数（根）；
S——每根垫木与砂垫层的接触面积（㎡）；
f——砂垫层的承载力设计值，取180kN/㎡；
fz——砂垫层底部土层的承载力设计值，取100kN/㎡；
θ——砂垫层的压力扩散角（°
），一般取22.5°
。
l——垫木的长度（m）；
L——井壁的周长的长度（m）；
h0——砂垫层的有效厚度（m）；
b0——砂垫层的有效宽度（m）；
b——砂垫层的实际宽度（m）；
五、沉井制作
沉井制作在施工坑中进行，由于沉井总高度和总重量都比较大，重心高，为保证制作时沉井的稳定性，并使沉井自身有适当的重量使其安全顺利下沉，并结合内部框架施工工艺要求综合考虑，我们采取一次性下沉方案，制作方案如下（下沉方案详见“沉井的下沉”）：
1．模板及脚手架支设
沉井模板采用钢模板，支撑系统和脚手架系统采用φ38×
4.5钢管支设。
井壁模板顺水平方向布置，立杆（内钢楞）落于枕木上，间距0.75m，横杆（外钢楞）间距0.6m，支撑间距1.2m，模板承载力验算如下：
竖直壁面模板及支撑的荷载计算：
此时荷载组合考虑以下三种荷载：
①．浇灌和振捣混凝土时产生的荷载（活载）
对垂直面模板荷载为4kN/m2
荷载设计值为4×
1.4×
0.85=4.76kN/m2
②．新浇混凝土对模板的侧压力（恒载）
根据规范，新浇混凝土对模板的侧压力按以下两式计算，取其中较小值。
F1=0.22·
γc·
t0·
β1·
β2·
V1/2
=0.22×
24×
200/（35+15）×
1.2×
1.15×
2.51/2
=46kN/㎡
or·
F1=γcH=24.×
6.4=153.6kN/㎡
F1=min[46，153.6]kN/㎡=46kN/㎡
说明：
根据目前天气状况及前期进行转炉基础底板施工时测量数据，混凝土入模温度按35℃计取。
侧压力设计值：
F=F1×
分项系数×
折减系数
=46×
0.85=46.92kN/㎡
则新浇混凝土产生的侧压力为46.92kN/㎡
③．倾倒混凝土时产生荷载查表得2kN/㎡（活载）
荷载设计值为2×
0.85=2.38kN/m2
④．进行荷载组合：
F’=①+②+③=4.76+46.92+2.38=54.06kN/㎡
⑤．验算
本项目施工方案拟采用组合式与脚手架钢管进行支设。
模板横向拼接，模板背楞采用钢管按@600mm间距，支撑用双排钢管按@900mm间距进行初步设计，模板及模板支撑钢楞采用两根φ48×
3.5钢管燕尾卡固定。
下面进行分别验算。
A．钢模板验算：
P3015钢模板（δ=2.5mm）截面特征：
Ixj=26.97×
104㎡，Wxj=5.94×
103㎡。
将荷载化为线均布荷载：
q1=F’×
0.3/1000=54.06×
0.3/1000=16.2N/mm（用于计算承载力）
q2=F×
0.3/1000=46.92×
0.3/1000=14N/mm（用于验算挠度）
抗弯强度验算：
最大弯距值M=1/2q1×
3752=0.5×
16.2×
3752=11.39×
105N.mm
则抗弯承载力为：
σ=M/Wxj=11.39×
105÷
（5.94×
103）
=191.75N/㎡<
215N/㎡（符合要求）
挠度验算：
W=q2×
375÷
24EIxj×
（-l3+6m2l+3m3）
=14×
（24×
2.06×
105×
26.97×
104）×
（-7503+6×
3752×
750+3×
3753）
=0.932mm<
1.5mm（符合要求）
B．双排横杆验算
对于φ48×
3.5钢管，截面特征为I=2×
12.19×
104mm4
W=2×
5.08×
103mm3，
横杆间距为@600mm，再次进行抗弯强度验算：
最大弯距值M=0.1q1×
6002
σ=M/Wxj=0.1×
32.4×
6002÷
（2×
=114.8N/㎡<
w=0.677q2×
6004/100EIxj
=0.677×
28.1×
6004÷
（100×
105×
2×
104）
=0.483mm<
2.25mm（符合要求）
通过验算得知，。
竖向支撑（背楞）间距采用750mm，横杆支撑（双排）间距采用600mm，能够满足要求。
在沉井顶部设置通长水平施工缝，施工缝设不锈钢止水带防水（见下图）。
内外模板间设对拉螺栓（见下图），间距300×
600，对拉螺栓钢片采用55mm×
100mm×
1.5mm的钢板，对拉钢筋采用φ12mm光面钢筋,钢片与钢筋之间双面焊缝长度为60mm。
经验算，其抗拉能力满足混凝土的侧压力要求，验算过程如下:
F1=0.22γct0β1β2v1/2=0.22×
26.05×
（200/25）×
1.0×
（2.5）1/2
=72.5kN/㎡
F2=γcH=26.05×
6.４=166.72kN/㎡
F=min｛F1,F2｝=72.5kN/㎡
P=F·
A=72.5×
0.3×
0.6=13.05kN
P0=
=113×
235=26555N=26.556kN
P＜P0满足要求
F1,F2,F——混凝土的侧压力（kN/㎡）；
γc——混凝土的重力密度（kN/m3）；
β1——外加剂影响修正系数，不加外加剂时取1.0；
β2——混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度为90mm时取1.0；
v——混凝土浇注速度，取2.5（m/h）；
H——混凝土的侧压力计算位置至新浇混凝土顶总高度（m）；
P——模板对拉螺栓承受的拉力（kN）；
P0——模板对拉螺栓抗拉力（kN）；
D——模板对拉螺栓钢筋的直径（mm）；
Fy——φ12mm钢筋的抗拉强度，取235kN/㎡；
A——模板对拉螺栓分担的单元受荷面积（㎡）。
井壁支模时先支内模后支外模，一次支到比施工缝略高300mm处。
沉井模板支撑系统及其脚手架系统落在地基土层上外，支设方法如下图所示：
脚手架总高度案7m考虑，立杆横距为1.2m,步距为1.2m，设置两层作业层，3m处设一层，顶部设置一层。
作业平台面铺设竹跳板，外挂安全网。
垂直方向设置剪刀撑。
立杆底端垫上面积为0.25m2厚50mm的木板。
⑴．荷载计算
①．恒载标准值Gk
Gk=Hi（gk1+gk3）+n1lagk2`
由查表得gk1=0.1419kN/m，gk2=0.4112kN/m，gk3=0.0602kN/m，
Gk=7×
（0.1419+0.0602）+2×
0.4112=2.4kN
②．活载（作业层施工荷载）标准值Qk
Qk=n1laqk=2×
1.8=4.32kN
③．风载（作业层施工荷载）标准值Wk
Wk=0.7usuzw0=0.7×
（1.3×
（1.1×
1.2）/（1.2×
1.2））×
0.62×
0.35
=0.18kN/㎡
qwk=1.2×
0.9×
0.18=0.19kN/㎡
⑵．脚手架整体稳定性验算
①．确定材料强度附加分项系数γm’
γm’=1.59×
（1+0.9×
（η+λ））/（1+0.9×
（η+λ））
Nwk=Mwk·
A/W=Mwk·
（489/5080）
=（0.85×
0.19×
1.22/10）×
（489/5080）=3.3kN
NGk=2.4kN
NQk=4.32kN
η=NQk/NGk=4.32/2.4=1.8
λ=Nwk/NGk=3.3/2.4=1.37
（1.8+1.37））/（1+1.8+1.37））=1.47
②．计算轴心力设计值N’
N’=1.2（NGk+NQk）=1.2×
（2.4+4.32）=8.06kN
③．计算风荷载弯矩Mw
Mw=1.2MWk=1.2×
0.1qwkh2=1.2×
0.1×
1.22=0.012kN/m=0.032kN/mm
④．脚手架稳定验算
N’/φA+Mw/W=（8.06/（0.426×
489））+（32/5080）=0.044
fc/（0.9γm’）=0.205/（0.9×
1.47）=0.155
N’/φA+Mw/W≤fc/（0.9γm’）（满足要求，结构稳定）
立杆底座验算：
N<
Rb
N=8.06KN<
Rb=40KN
立杆地基承载力验算，N/Ad≤K·
fd
N/Ad=8.06/0.25=32.2KN/m2〈K·
fd=0.5×
100=50KN/m2
故能够满足要求。
㈡．脚手架搭设基本要求
脚手架上下坡道采用脚手架钢管搭设，具体布置如13图：
1．立杆搭设应符合下列规定：
①．严禁将外径48mm与51mm的钢管混合使用；
立杆接长除顶层顶步可采用搭接外，其它各层各步接头必须采用对接扣件连接；
相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内
②．两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不小于500mm；
各接头中心至主接点的距离不宜大于步距的1/3；
③．搭接长度不应于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。
④．开始搭设立杆时，应每隔6跨设置一根抛撑，直至连墙件安装稳固后，方可根据情况拆除；
图13脚手架上下斜爬梯搭设示意图
⑤．当搭至有连墙件的构造点时，在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后，应立即设置连墙件；
立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m，高出檐口上皮1.5m。
2．纵向水平杆（大横杆）搭设应符合下列规定：
①．纵向水平杆宜设置在立杆内侧，其长度不宜小于3跨；
②．纵向水平杆接长宜用对接扣件，也可采用搭接。
对接、搭接应符合下列规定：
③．纵向水平杆的对接扣件应交错布置各接头至最近主接点的距离不宜大于纵距的1/3。
④．搭接长度不应小于1m，应等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。
⑤．纵向水平杆应作为横向水平杆的支座，用直角扣件固定在立杆上。
⑥．在封闭型脚手架的同一步中，纵向水平杆应四周交圈，用直角扣件与内外角部立杆固定。
3．横向水平杆搭设应符合下列规定：
①．主接点必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。
主接点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。
②．作业层上非主节点处的横向水平杆，宜根据支承脚手板的需要等间距设置，最大间距不应大于纵距的1/2；
③．双排脚手架横向水平杆的靠墙一端至装饰面的距离不应大于100mm。
4．扫地杆搭设应符合下列规定：
脚手架必须设置纵、横向扫地杆。
纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。
横向扫地杆也应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
当立杆基础不在同一高度时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于1M。
5．连墙件、剪刀撑、横向斜撑等的搭设应符合下列规定：
①．连墙件的强度、稳定性和连接强度应按现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GBJ18）、《钢结构设计规范》（GB17）、《混凝土结构设计规范》（GBJ10）等的规定。
②．每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6M，斜杆与地面倾角宜在45º
-60º
，且应满足下表：
剪刀撑与地面倾角
45º
50º
60º
剪刀撑跨越立杆的最多根数
③．高度在24m以下的脚手架必须在外侧立面的两端各设置一道剪刀撑，并应由底至顶连续设置；
中间各道剪刀撑之间的净距不应大于15m。
高度在24m以上的脚手架应在外侧整个立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑；
④．剪刀撑、横向斜撑应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设，各底层斜杆下端均
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