沉井专项施工方案.docx
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沉井专项施工方案
芜湖市长江南路二期道路下穿华电铁路专用线立交工程
排水泵房--沉井
专
项
施
工
方
案
编制人:
审核人:
日期:
2012年4月10日
排水泵站沉井专项施工方案
1．沉井工程概况
拟建的沉井式泵站位于芜湖市长江南路二期道路下穿华电专用线立交工程，沉井占地面积326.85m2，泵站总建筑面积约625m2。
工程设计单位为中铁上海设计院集团有限公司。
有关沉井工程的概况简述如下：
1.1沉井简介
1.1.1沉井规模与构造
（1）本工程的泵站沉井为钢筋混凝土圆形构筑物，内壁半径4.5m，外壁半径5.1m，壁厚0.60m，井筒内面积约254m2，井内挖方约3460m3。
（2）沉井总高度为13.60m，其顶面标高为7.50（绝对标高，下同），刃脚底标高为-6.10。
对照泵站室外地坪的设计标高7.20，沉井的埋置深度为13.30m。
（3）沉井底部的构造要求为：
≥1900mm厚C20混凝土封底→800mm厚底板混凝土。
1.1.2沉井所选用的材料
（1）混凝土：
封底混凝土为C20，垫层为C15，沉井及其它部分均采用C25，地下部分混凝土的抗渗等级为P6，普通硅酸盐水泥，中粗砂。
水灰比不大于0.5,水泥用量不得低于300Kg/m。
（2）钢材：
Ø为HPB235一级钢筋，Ф为HRB335二级钢筋。
所用的金属制件除注明外均采用Q235—B钢。
（3）焊条：
沉井钢筋必须采用焊接，主筋d≥20宜采用闪光对头焊，d<20可采用搭接焊。
焊接长度：
双面焊不小于5d，单面焊不少于10d，HPB235钢之间及与Q235B钢之间焊条采用E4301型，其性能质量应符合GB/T5117-1995之规定。
HPB235钢与HRB335钢之间焊条采用E5006型低氢碱性焊条。
在搭接长度范围内，受力钢筋接头截面积不得大于总面积的25%。
所有角焊缝质量等级应不底于三级要求，所有未注明角焊缝尺寸均为8mm，焊缝长度一律满焊。
（4）混凝土保护层：
井壁及底板为35mm，后浇部件梁30mm，板20mm。
（5）钢筋锚固长度Ⅰ级钢为35d，Ⅱ级钢为40d。
搭接长度为锚固长度的1.2倍。
1.2工程地质状况简介
1.2.1地质特征
（1）第一层为杂填土：
杂色，含植物根茎，强度低，结构松散，相应标高为6.40～5.30m，埋深高度在1.1m左右；
（2）第二层为淤泥质粉质粘土：
夹有粉土、粉砂，青灰～灰黄色，软塑～可塑状饱和，含少量有机质，有光泽、韧性中等、干强度中等。
相应标高为5.3～2.9m，埋深高度在2.4m左右；
（3）第三层为粉质粘土：
夹少量细砂或角砾，黄色，稍湿，可塑～硬塑状，含铁锰结核见灰白色黏土斑块，有光泽、韧性高、干强度高。
相应标高为2.90～-6.10m，埋深高度在8m左右；
2．施工部署
2.1沉井的主要施工方法选择
沉井是用于深基础和地下构筑物施工的一种工艺技术，其原理是：
在地面上或地坑内，先制作开口的钢筋混凝土筒身，待筒身混凝土达到一定强度后，在井内挖土使土体逐渐降低，沉井筒身依靠自重克服其与土壁之间的摩阻力，不断下沉直至设计标高，然后经就位校正后再进行封底处理。
沉井方法有多种选择，如：
排水下沉和掏土下沉；一次制作、一次下沉和分节制作、分节下沉等。
根据本工程的特点和设计的具体要求，沉井的主要施工方法将作以下选择：
2.1.1沉井方法：
采用掏土下沉和干封底的工艺技术
根据对拟建场地的土层特征、地下水位及施工条件的综合分析，设计要求本工程的沉井采用排水下沉和干封底的施工方法。
该方法可以在干燥的条件施工，挖土方便，容易控制均衡下沉，土层中的障碍物便于发现和清除，井筒下沉时一旦发生倾斜也容易纠正，而且封底的质量也可得到保证。
2.1.2制作与下沉方法：
三节制作、一次下沉
沉井施工的一般方法为：
一次制作、一次下沉；分节制作、一次下沉；多节制作、分节下沉（制作与下沉交替进行）。
沉井过高，施工技术难度较大，而且在下沉时容易发生倾斜，因此应采用分节制作、分节下沉方法。
沉井分节制作的高度，应保证其稳定性并能使其顺利下沉。
根据本工程的特点与设计要求，我部结合地质勘探报告及现场开挖的土质情况，对本沉井应采用三节制作、一次下沉的方法，其特点为在确保安全的前提下扩大开挖面及开挖深度，减少掏土下沉所需的时间，缩短工期，具体开挖的面及深度的尺寸见附图二所示。
2.2沉井工艺流程
根据本工程的特点与施工方法，沉井主要工序的工艺流程安排见下图所示：
2.3施工阶段划分与施工内容概述
分阶段、按步骤组织施工，针对各阶段的工程特点与工艺要求明确分期管理目标，并落实相应的技术与管理措施，这是加强施工过程控制的有效方法。
根据施工工艺流程安排，沉井工程的主要施工过程大致可划分为以下四个施工阶段：
2.3.1施工准备阶段
工程开工前后应抓紧落实施工前期的各项准备工作，包括施工的组织准备、技术准备、物资准备及现场准备等工作。
该阶段的主要工作内容概括如下：
（1）熟悉施工图纸与地质资料等技术文件，编制施工组织设计和实施性的专项施工方案。
（2）平整场地至要求的标高，铺设施工道路，开挖排水沟，接通水源和电源。
（3）根据建设单位提供的座标导点和水准引测点完成沉井的定位测量工作。
为了控制沉井的位置与标高，在场内须设置沉井的轴线与标高控制点。
（4）及时组织施工机具、材料及作业队伍进场，充分落实各项开工准备工作。
2.3.2第一节沉井制作
沉井工程进入了实施性的阶段。
该阶段的主要工作内容可概括为以下几方面：
（1）对开挖的沉井基坑测量定位和抄平，完成沉井刃脚的砂垫层和支垫架工作。
（2）第一节沉井的钢筋绑扎和支模，其中穿插进行安装预埋预留的配合工作。
（3）第一节沉井的混凝土浇捣、拆模与养护。
2.3.3第二节沉井制作与下沉阶段
待第一节沉井下节混凝土强度必须达到设计强度的70%以上，开始进入第二节沉井的制作与下沉阶段。
主要施工内容有：
（1）根据设计和规范的有关要求，完成上下节沉井之间的施工缝处理工作。
（2）第二节沉井的钢筋绑扎和支模，其中穿插进行安装预埋预留的配合工作。
（3）第二节沉井的混凝土浇捣、拆模与养护，同时完成沉井下沉的有关准备工作。
（4）沉井第一次下沉，逐步下沉至设计要求的底标高，其中包括井筒内的挖土、明排水及井筒外的降水。
（5）沉井过程中的测量复核和纠偏措施，包括对周边环境的监测与监控措施。
（6）沉井的稳定监测，确保沉井与周边环境的安全，同时完成沉井封底的有关准备工作。
2.3.4沉井底板砼浇筑
沉井下沉至设计的底标高后，必须进行观测检查，其稳定性被确认满足设计与规范后方可进行封底和后续工序的施工。
该阶段的施工内容主要有：
（1）沉井底部的整平与封底施工，同时完成井壁的清理与施工缝的处理工作。
（2）底板钢筋绑扎和底板混凝土浇捣、养护。
（3）测量弹线，落实井筒内的墙、柱、板等结构施工的准备工作。
（4）完成井筒内的结构施工，为机电安装作业创造条件。
（5）沉井工程的质量检查与验收。
2.3.5第三节沉井制作
待第二节沉井下节及底板混凝土强度必须达到设计强度的70%以上，开始进入第三节沉井的制作阶段。
主要施工内容有：
（1）根据设计和规范的有关要求，完成上下节沉井之间的施工缝处理工作。
（2）第三节沉井的钢筋绑扎和支模，其中穿插进行安装预埋预留的配合工作。
（3）第三节沉井的混凝土浇捣、拆模与养护。
（4）沉井上口80cm连同井口顶层梁板同时浇筑
2.4项目部组织管理机构
根据本工程的具体情况，建立工程现场施工管理机构，明确分工和职责。
选派技术素质好、责任心强的施工技术管理人员及施工组，着重从生产调度、施工技术、材料供应、质量和安全的监督检查等方面加强管理。
项目部施工组织管理机构的组成详见下表：
2.5主要施工机械与机具配备计划
根据各施工阶段的实际需要，合理选择、布置及使用施工机械，是加快施工进度、提高工效和保证施工顺利进行的必要条件。
本工程沉井各阶段所配备的主要施工机械与机具详见下表：
序
机械名称、型号
数量
使用部位
功率KW
1
深井泵降水设备与设施
4套
沉井外降水
20
2
液压式挖掘机（200～210）
3
基坑开挖、回填
柴油机
3
电动蛙夯H-201型
2
土基及回填土夯实
4×2
4
砼汽车泵（R=36m）
1
沉井浇砼
柴油机
5
自落式砼搅拌机（JG250）
1
砂浆和零星砼拌制
5
6
W-1001履带式挖机
1
井内挖土及垂直运输
柴油机
7
电焊机BXI-330
3
施工全过程
3×20KVA
8
插入式振动器HZ6X-50
8
振捣砼
8×1.5
9
平板式振动器PZ-501
2
振捣砼
2×1.5
10
钢筋切断机GJ5-40-1（QJ40-1）
1
钢筋制作成型
3
11
钢筋弯曲机GJ7-45（WJ40-1）
1
钢筋制作成型
2.8
12
钢筋调直机GJ4-14/4（TQ4-14）
1
钢筋制作成型
4
13
钢筋对焊机UN1-75型
1
钢筋对接
100KVA
14
潜水泵QS32×25-4型25m3/h
4
井内排水
4×2.5
15
高压水泵8BA-18型，1.25MPa
2
沉井冲泥备用
2×4
16
小型空压机（0.6MPa）
2
砼面凿除与清理
2×5
2.6主要劳动力使用计划
2.6.1劳动力组织的特点
与一般工程不同，本工程为大型的沉井构筑物，工艺技术独特，专业性强，一般需要连续地快速施工，因此劳动力组织具有以下特点：
（1）根据沉井应连续施工的需要，与沉井有关的降水、挖土等劳动力应组成两班制，实行昼夜交接班作业。
劳动力的投入量需要作相应的增加。
（2）本工程的沉井为直径9m的圆形构筑物，制作的技术难度较大，尤其是钢筋与模板分项，操作技术要求高，因此劳动力的组织应选择具有类似工程施工经验的熟练技工。
（3）井内电器安装为专业性较强的施工项目，需要选择具有资质的专业分包队伍组织施工。
2.6.2主要工种的劳动力配备数量
（1）沉井降水：
井点打设5人，日常降水管理2人
（2）钢筋工：
10人（包括钢筋制作成型）
（3）支模木工：
10人
（4）混凝土工：
8人
（5）泥工：
5人
（6）挖土工：
28人（分两班作业）
（7）排水工：
6人（分两班作业）
（8）普工：
12人（分两班作业）
（9）测量工：
2人
（10）水电安装：
6人
2.7沉井各阶段主要工序的作业进度控制
根据沉井工程的特点与分阶段组织施工的需要，各阶段主要工序的作业进度控制计划安排如下：
（1）施工准备阶段：
完成各项施工准备工作的时间需要10日历天。
（2）第一节沉井制作与下沉阶段：
该阶段的作业进度控制计划为20日历天。
其中主要工序的进度安排分别为：
沉井制作10天；沉井混凝土养护10天左右，满足70%设计强度的要求；
（3）第二节沉井制作与下沉阶段：
该阶段的作业进度控制计划为34日历天。
主要工序的进度安排分别为：
沉井制作12天；沉井混凝土养护10天左右，满足70%以上设计强度的要求；沉井下沉至设计标高需要10-12天，其中考虑了地质条件对作业所产生的不利影响。
（4）沉井底板砼浇筑：
该阶段的作业进度控制计划为11日历天。
主要工序的进度安排分别为：
封底前的沉井稳定性观测5天；沉井封底6天。
（5）第三节沉井制作与电器安装：
该阶段的作业进度控制计划为20日历天。
其中主要工序的进度安排分别为：
沉井制作10天；电器安装10天左右。
根据上述作业进度控制要求，沉井工程的施工周期约需要95日历天。
如能采取相关的赶工措施，沉井的施工周期尚存在一定的压缩余地。
各阶段的具体施工内容详见“2.
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