沉井施工专项项目施工方案.docx

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沉井施工专项项目施工方案

顶

管

工

程

专

项

方

案

编制：

审核：

审批：

中铁十局集团有限公司

昆明主城老城区市政排水管网及调蓄池建设工程第四标段

2012年3月31日

一、沉井设计概况

本工程顶管井采用沉井施工，工作井规格为8200mm×5200mm；沉井壁厚为600mm，接收井规格5500mm×5000mm；施工包括沉井制作、下沉及封底三部分。

沉井施工顺序：

施工准备——工作坑开挖——刃脚基层施工——沉井制作——沉井下沉——沉井封底——浇筑沉井底板混凝土。

二、施工准备

（1）进行施工前的施工现场调查，收集有关资料。

（2）编制详细的沉井施工方案。

（3）进行测量放线。

（4）对施工班组进行技术交底和技术培训。

三、工作坑开挖

基坑平面尺寸依设计图纸为准。

在基坑底部四周挖设排水沟，并接入基坑内的集水井内，集水井比排水沟深50cm，用排水泵将集水井内的水排到远离基坑以外处，集水井应经常保持最低水位。

四、刃脚基础处理

本沉井钢筋混凝土筒壁重量大，因此必须对沉井刃脚基础要求较高。

填筑砂垫层采用中粗砂分层压实，压实系数不小于0.95，用平板振捣器分层浇水、振捣密实，分层厚度为20cm，浇筑20cm厚C15素混凝土垫层找平。

刃脚侧模采用M5.0水泥砂浆砌筑MU10机制砖。

1∶2水泥砂浆抹面，外表上铺油毡纸。

刃脚基础施工图

五、沉井施工

沉井施工包括沉井制作和沉井下沉及封底几个主要部分。

沉井高度为10.3m，采用两次浇筑。

每次浇筑高度控制在5.5m以内，视地基承载力可做适当调整。

一般施工顺序为：

施工准备→轻型井点降水→排水→铺砂垫层、垫木→支刃脚内的模板、绑扎刃脚钢筋→支刃脚支模→浇筑刃脚混凝土→养护→支井壁内的模板、绑扎钢筋→支井壁外的模板→浇筑井壁的混凝土→养护→拆除井壁和刃脚的模板→抽除垫木→挖土、下沉→浇筑底板垫层混凝土→绑扎钢筋→浇筑底板混凝土→养护→封底→养护→对沉井内及上部结构施工。

（1）刃脚制作

①模板、钢筋工程

沉井施工过程中模板和钢筋的施工顺序为：

支设内模——钢筋安装——支设外模。

模板采用竹胶模，刃脚用木模，支撑采用Φ48的钢管脚手，内模一次安装完成。

支设时要保证垂直，外模跟着内模支立，必须保证垂直，内外模采用对拉螺栓加以固定，螺栓水平间距为0.6m，上下间距为0.6m，交错布置。

刃脚的底模要保证在同一平面上。

模板安装见“模板安装示意图”

模板安装示意图

钢筋在安装前仔细核对规格，然后进行安装，两层钢筋之间使用纵横支撑铁固定，保持钢筋间距及保护层厚度，各种预埋件、预留孔洞的位置和尺寸符合图纸要求。

②混凝土施工

采用商品混凝土。

保证混凝土对称均匀分层浇筑和接槎。

混凝土必须浇捣密实，在施工缝、预埋件及穿墙套管等处加强振捣，确保混凝土密度。

分节接缝处按施工缝处理：

接缝表面凿毛，同时采用橡胶止水条，橡胶止水条设置在壁板厚度的中点处；或表面凿毛后，上下节浇筑段分别呈“凹凸”字形嵌入契合。

沉井浇筑过程中，混凝土应保持同步均匀上升，并密切注意观察沉降，若发现不均匀下沉，应及时调整，严防井壁断裂。

沉井直壁模板应在混凝土达到设计强度的75%以上，刃脚斜面的模板应在混凝土达到设计强度的75%以上时方可拆模。

沉井混凝土施工时，必须严格按施工规程进行，严格控制水灰比，保持骨料清洁和良好级配，振捣密实，精心养护，以防产生早期裂缝。

所有预埋件和预留孔必须事先埋设，不得事后凿孔。

经验收合格，方可浇筑混凝土。

在未达到规范规定的拆模强度前不得拆模。

六、沉井下沉

当井壁砼强度达到设计强度的70%时，方可拆除刃脚模板及垫木。

抽除刃脚砖模之前，对砖模分组编号，从沉井平面上相互垂直的两条轴线等距离开始，同时分组，依次、对称向轴线方向拆除砖模：

拆除须专人统一指挥，各组进行一致，连续作业直至拆除完毕。

砖模拆除后抽枕木。

由于沉井质量较大，为防止沉井出现下沉不匀产生倾斜，抽枕木应“对称进行，分组抽出，依次进行”，即首先对枕木进行编号，按沉井轴线定出四个方位点，以方位点为中心和对称的方位点同时抽取枕木。

抽出的枕木及时用砂回填，以防止突沉。

抽取时每间隔一个枕木抽出一个，依次进行，直至将枕木完全抽出，及时用砂回填。

沉井下沉采用排水法下沉的方法下沉。

排水挖土下沉：

在沉井内离刃脚2m左右挖一圈排水沟，并对称设2个集水井，深度比地下水位深1-1.2m，排水沟与集水井随沉井挖土的进度同时加深，并在井内或井壁上设水泵，将水抽出井外排走。

采取人工挖土，吊车垂直提升运土。

分层挖掘，每层厚度约为30cm，中央部分的土面应始终高于四周的土面30cm以上。

沿刃脚内壁保留土台，土台宽度一般为2m左右。

沉井下沉时，按平面轴线的位置逐层沿外边四周挖去土台。

在挖除刃脚附近和刃脚下部的土时要求对称均衡，挖土的速度要相同，土面的高程要保持一致（纠偏时除外）。

加强施工力量，争取在最短的时间挖完，以保持沉井的均匀下沉。

沉井内的排水沟、集水井，应随着沉井的下沉而随时施做。

排水沟应经常保持畅通，集水井内经常保持最低水平。

沉井遇到地下障碍物的处理措施

遇钢管、钢筋、树根等可用氧气烧断后取出。

（3）沉井下沉观测

在沉井的下沉过程中，经常观测沉井的倾斜度和刃脚踏面的高程。

在刃脚的入土深度未及沉井高度的1/3时，应重点观测沉井井筒的倾斜度；当沉井刃脚踏面高程下沉到距设计高程约2m时，加强对踏面高程及下沉量的观测。

在挖土时，随时观测沉井井筒垂线的垂直度，当发现有倾斜时，及时纠正。

沉井下沉过程中，对沉井的位置、标高（沉降值）和垂直度及时进行测量，每台班至少测量两次（班中及每次下沉后），并作好记录。

如有倾斜、位移或扭转，采取措施及时纠偏，使偏差控制在允许范围之内。

沉井井筒垂线倾斜度的观测：

观测在井筒内壁预先设定的4个垂球的锥尖是否分别在相对应位置上的标盘中心，当井筒发生倾斜时，垂球锥尖就偏离标盘中心时，垂球吊线就偏离井筒内壁上的垂线。

柑橘垂球偏离标盘中心及偏离井筒内壁的垂线的方位和大小进行纠偏。

在沉井每次下沉前后各观测一次。

沉井刃脚踏面高程及下沉量的观测：

利用在沉井外地面上轴线位置处预先设置的水平指示标尺，分别测出下沉时刃脚踏面的高程，前、后两次分别测得的刃脚踏面的高程差，即下沉量；刃脚踏面下沉前高程减去测得下沉时踏面高程即总下沉量。

同时两个相对点高差读数之正、负差，也表示沉井井筒倾斜的方向及倾斜程度。

在每次下沉前、后各观测一次。

技术人员在沉井下沉前、后用水准仪测量沉井下沉量和下沉中的刃脚踏面高程及井筒倾斜度。

（4）沉井纠偏

沉井纠偏要随偏随纠，当沉井偏斜达到允许值的1/4时便要纠偏，在下沉过程中作到勤测、勤纠、缓纠，每次下沉时要注意严格控制偏斜，终沉阶段必须加强监控，缓中求稳，严格控制超沉。

当沉井四周土质软硬不均及挖土不当引起的沉井倾斜时，可采用挖土纠偏和射水纠偏。

挖土纠偏：

通过调整挖土的高差，及调整沉井刃脚处保留土台的宽度，进行纠偏。

在下沉较慢的一侧多挖土，逐步挖掉刃脚处的土台使刃脚悬空，其高度宜为20cm，沿刃脚四周长度宜为沉井直径的1/2，促使该侧下沉。

同时在下沉较快的一侧沿刃脚四周长度宜为直径的1/2多保留刃脚处土台的宽度；如该处土体较软时，夯实或填碎石作为加固处理，并在该处井筒外部地面上堆土夯实，以增加其抗力和摩阻力。

射水纠偏：

下沉较慢一侧的沉井井筒外部沿外壁四周注射压力水，使该处的土成为泥浆，以减小土的抗力。

当纠偏到接近正常位置时停止射水，并将沉井外壁与土之间的空隙用砂填充。

因刃脚一侧被障碍物拦住引起井倾斜时，用射水管在孤石下面掏洞，装药将孤石破碎。

因井外弃土或堆物造成倾斜时，采取将井外弃土或堆物清除。

表8-1沉井下沉完毕后的允许偏差

项目

允许偏差

刃脚平均高程与设计高程的偏差

<100mm

刃脚平面轴线位置偏差

<1/100H（mm）

刃脚四角中任何两角刃脚地面高差

<1/100B且≤300mm

七、沉井封底

当沉井沉到设计标高，经观测8小时累计下沉量不大于10mm时，即应进行沉井封底工序。

本工程沉井采取不排水封底（水下混凝土封底）。

封底前，将基底的浮泥、沉积物等物清除干净。

水下混凝土的封底，需在水下浇筑混凝土，用混凝土导管法施工。

导管为钢制法兰短管连接而成，法兰短管每节长1.0m，直径为300mm。

在浇筑水下封底的混凝土前，将混凝土导管按预先设定的位置准确地放入沉井内。

导管下端距井底土基的距离比球塞直径大5-10cm。

导管的有效作用半径一般为3m左右，其布置使各导管的浇筑面积互相覆盖，拐角或空白处可加设导管。

在导管内用铅丝吊住安放略小于导管直径的球塞（球塞为混凝土或木料制成），然后向导管灌注混凝土。

每根导管及漏斗内均应储备足够的混凝土量，以便在浇筑前，能够尽快地一次将导管底口埋住。

剪断铅丝，使混凝土随球塞从导管口排出。

水下混凝土封底的浇筑顺序应从低处开始，逐渐向导管周围的混凝土应连续浇筑，直至完成不间断。

随着浇筑混凝土，逐步提升导管，当导管漏斗提升到最大高度时，可拆卸上部的短管。

导管埋入混凝土的深度宜始终保持1米左右。

各导管间混凝土浇筑面的平均上升速度不应小于0.25m/h；相应保持井内外水位相等，以免封底混凝土承受水压，影响封底效果。

当水下混凝土达到设计强度后，方可进行井内抽水，抽干后不得有渗水现象，否则应予修补。

封底混凝土采取商品混凝土，根据封底进度安排提前与商品混凝土搅拌站进行预约，确保施工过程中混凝土供应量，混凝土运到现场后直接卸在导管漏斗内。

八、沉井底板施工

封底混凝土达到100%后方可施工底板。

底板施工前，封底混凝土表面应修凿整平冲洗干净。

当浇筑底板混凝土前，且将井壁与底板之间预留槽以及底板与底部井字梁之间接触面凿毛，清除封底混凝土表面残渣，并冲洗干净，底板钢筋应与底梁与井壁上的钢筋焊接牢固。

同时安装好隔墙的立筋和隔墙下部的横筋。

九、沉井质量验收标准

沉井工程质量验收标准，除井壁与底板不得有渗漏现象外，尚应满足下列要求：

（1）沉井制作：

沉井制作尺寸与设计尺寸允许偏差，绝对值小于20mm；井壁厚度偏差小于±15mm；混凝土保护层偏差小于±5mm。

（2）沉井下沉：

轴线位置水平差，下沉后位移值/下沉深度之比小于1%；沉井刃脚平均标高与设计标高的偏差为±50mm；沉井相互垂直两直径与圆周的交点中任何两点的刃脚踏面高差不得超过该两点水平距离1%。

（3）孔洞加固：

当开孔直径或宽度不大于300mm时，板上受力钢筋应绕过洞边，不得切断；遇直径大于300的孔洞时截断并与孔洞加强筋焊接牢固。

十、沉降观测

沉降观测点数量为四个，均匀设置于沉井周边壁板。

观测阶段：

底板施工完毕；土建施工完毕；建成后应长期进行沉降观测及记录，并保存观测资料。

每一观测阶段的测试资料及最终资料均应提交一套完整文体给设计单位。

每一阶段观测若发现异常情况，应及时通知设计人员共同解决。

十一、沉井施工中测量控制及保证措施

测量控制

沉井平面位置与标高的控制是在沉井四周的地面上设置纵横十字控制线、水准基点进行控制。

沉井的垂直度的控制，是在井筒内按4或8等分标出垂直线，以吊线锤对准下部标板进行控制。

在挖土时随时观测垂直度，当线锤距离墨线大于50mm，或四面标高不一致时，应及时纠正。

沉井下沉的控制，通常在井壁上的两侧用白油漆或红油漆画出标尺，可采用水平尺或水准仪来观测沉降。

在沉井下沉中，应加强平面位置、垂直度和标高（沉降值）的观测，每班最少观测两次，并作好记录，如有倾斜、位移和扭转，应及时通知值班负责人，指挥操作负责人，及时纠偏，使偏差控制在允许范围之内。

以上施工测量纠偏参照点应设置在不受沉井下沉影响的点位上，并派人经常进行复核。

保证措施

①、制定现场施工测量线位平面图，图中准确标定各基点与水准。

、所有经纬仪、水准仪必须在使用前进行核验。

、水平方位角的测量，采用全园测回法，并做盘左与盘右两次观测，两次读数校核无误后时，取平均值作为观测成果，精度要