沉井施工方案详解.docx
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沉井施工方案详解
沉井施工方案
1．沉井工程概况
拟建的沉井位于金沙江路与S121、衡山北路、嵩山路、建设北路、人民路、小康路、洋青路、S245交汇处，分为工作井、接收井两种井。
工程设计单位为中国市政工程中南设计研究总院有限公司。
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
本工程的沉井为钢筋混凝土矩形构筑物，CW1、CW3、CW4、CW6、CW9、CW11、CW13、CW15、CW17为接收井，外壁长5.5米，宽4.5米，壁厚0.60米。
CW2、CW14为圆形工作井，直径9.2米，壁厚0.60米。
CW5、CW7、CW8、CW10、CW12、CW16为工作井，外壁长9.2米，宽5.7米，壁厚0.60米。
沉井总高度为4米——7米左右，刃脚底高为1.2m。
沉井底部的构造要求为：
55cm厚碎石垫层，C15素混凝土，60cm厚C30混凝土底板。
1.1.2沉井所选用的材料
（1）混凝土：
均采用C30商品混凝土。
（2）钢材：
HPB235为一级钢筋；HRB335为二级钢筋。
（3）焊条：
HPB235钢筋采用E43型焊条焊接；HRB335钢筋采用E50型焊条焊接。
1.1.3钢筋混凝土保护层
（1）构筑物与污水接触的钢筋混凝土墙、板的保护层最小厚度为35mm，梁、柱的保护层为40mm。
（2）底板下层的保护层最小厚度为40mm，底板其余部位的保护层厚度为35mm。
1.2工程地质状况简介
1.2.1地基土的构成与特征
①1层；耕植土
灰色，灰黄色，湿，松散，以粘质粉土为主，含大量植物根茎。
层厚0.40~0.50M，
①2层；素填土
灰色，灰黄色，湿，松散，主要由粘性土和少量碎石组成，。
层厚0.90~1.60M，
②1层；粉土
灰黄色，很湿，稍密，略具层理，局部粘性土含量较高，含大量云母碎片和铁锰质斑点，干强度低，韧性低，摇震反应。
广泛分布，层厚0.80~3.60M，地基承载力基本容许值[fa0]=120kpa,桩周土摩阻力标准值[qik]=30kpa.
②2层；粉土
灰色~灰黄色，湿,中密,含大量云母碎片，干强度低,韧性低,摇震反应快。
广泛分布，层厚2.4~6.55M，地基承载力基本容许值[fa0]=160kpa,桩周土摩阻力标准值[qik]=4kpa
②3层；粉土
灰色，很湿，稍密，具层理，夹少量粘性土薄层，含少量云母碎片，干强度低，韧性低，摇震反应快。
广泛分布，层厚0.55~2.90M，地基承载力基本容许值[fa0]=135kpa,桩周土摩阻力标准值[qik]=32kpa
②4层；粉土
灰色，湿，中密，具层理，局部夹少量粘性土薄层，含少量云母碎片，干强度低，韧性低，摇震反应快。
广泛分布，层厚2.70~8.80M，地基承载力基本容许值[fa0]=170kpa,桩周土摩阻力标准值[qik]=42kpa
②5层；粉土
灰色，很湿，稍密，具层理，局部夹少量粘性土薄层，含少量云母碎片，干强度低，韧性低，摇震反应快。
广泛分布，层厚0.75~6.20M，地基承载力基本容许值[fa0]=140kpa,桩周土摩阻力标准值[qik]=35kpa
②6层；粉土
灰色，湿，中密，局部密实，具层理，局部夹少量粘性土薄层，含少量云母碎片，干强度低，韧性低，摇震反应快。
广泛分布，层厚12.30~13.2M，地基承载力基本容许值[fa0]=180kpa,桩周土摩阻力标准值[qik]=45kpa
③1层；粘土
黄褐色，灰褐色，饱和，可塑，含铁锰质斑点，稍有光泽，切面光滑，干强度高，摇震反应无，韧性中等，仅桥梁孔揭露，层厚6.60~8.70M，地基承载力基本容许值[fa0]=170kpa，桩周土摩阻力标准值[qik]=45kpa
③2层；粉质粘土
青灰色，灰黄色，饱和，可塑，局部硬塑，40.5~41.4M粉性含量较高，干强度高，摇震反应无，韧性中等，仅桥梁孔揭露，层厚5.80~7.40M，地基承载力基本容许值[fa0]=180kpa，桩周土摩阻力标准值[qik]=45kpa
④1层；粉质粘土
浅灰色，饱和，软塑~可塑，粉性含量较高，局部混少量粉土，干强度高，摇震反应无，韧性中等，仅桥梁孔揭露，层厚7.80~7.90M，地基承载力基本容许值[fa0]=150kpa，桩周土摩阻力标准值[qik]=38kpa
④2层；粘土
灰色，青灰色，饱和，可塑，局部软塑，前面光滑，干强度高，摇震反应无，韧性中等，仅桥梁孔揭露，层厚9.90~11.4M，地基承载力基本容许值[fa0]=130kpa，桩周土摩阻力标准值[qik]=35kpa
⑤层；强风化砾岩
紫红色，杂色，砂砾结构，岩芯较破碎，呈碎块状，局部为短柱状，易击碎泥质胶结。
仅桥梁孔揭露，未揭穿，最大控制厚度为7.90M，地基承载力基本容许值[fa0]=400kpa，桩周土摩阻力标准值[qik]=90kpa
1.2.1气象与水文
场址属于亚热带季风气侯区，全年季风影响显著，四季分明，雨量充沛。
根据宿迁气象台资料，常年平均气温16.1℃，极端最高气温40.2℃（2003.8.3），极端最低气温-9.6℃（1969.2.6），历年平均降雨量1400.7MM，雷雨为本区降水主要类型之一，约占全年降水量的三分之一。
在7~8月间易受台风影响，台风过镜时中心风力高达12级，并夹带大量降水，易成水灾。
历年平均蒸发量1252.8MM，其中8月份蒸发量大雨降水量，此时易受旱灾威胁。
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井室，待井室混凝土达到一定强度后，在井内挖土使土体逐渐降低，沉井井室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：
排水下沉和不排水下沉；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：
采用排水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，井室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：
两节制作、两次下沉
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，对沉井应采用两节制作、两次下沉的方法。
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。
（5）根据施工方案的要求，在沉井外布设真空深井泵井点管，并提前进行预降水工作。
（6）根据施工图设计要求，完成沉井基坑的放坡开挖工作，为及时进行第一节沉井的制作创造条件。
2.3.2第一节沉井制作与下沉阶段
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。
（3）第一节沉井的混凝土浇捣、拆模与养护，同时完成沉井第一次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标高，其中包括完成相关的井室内挖土和明排水工作。
井室外的深井降水必须连续进行。
（5）沉井过程中的轴线与标高复核，严格控制沉井的位置与垂直度，发现问题及时采取纠偏措施。
（6）加强对沉井过程中的监测与监控措施，确保沉井与周边环境的安全。
2.3.3第二节沉井制作与下沉阶段
待第一节沉井下沉至设计要求的标高后，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。
（3）第二节沉井的混凝土浇捣、拆模与养护，同时完成沉井第二次下沉的有关准备工作。
（4）沉井第二次下沉，逐步下沉至设计要求的底标高，其中包括井室内的挖土、明排水及井室外的深井降水。
（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，同时完成沉井封底的有关准备工作。
2.3.4沉井封底与收尾阶段
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）沉井底部整平施工，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）沉井工程的质量检查与验收。
2.4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
液压式挖掘机住友LS280
1
基坑开挖、回填
柴油机
3
W-1001履带式挖机
1
井内挖土及垂直运输
柴油机
4
电焊机BXI-330
3
施工全过程
3×20KVA
5
插入式振动器HZ6X-50
8
振捣砼
8×1.5
6
平板式振动器PZ-501
2
振捣砼
2×1.5
7
钢筋切断机GJ5-40-1（QJ40-1）
1
钢筋制作成型
3
8
钢筋弯曲机GJ7-45（WJ40-1）
1
钢筋制作成型
2.8
9
钢筋调直机GJ4-14/4（TQ4-14）
1
钢筋制作成型
4
10
潜水泵QS32×25-4型25m3/h
4
井内排水
4×2.5
11
高压水泵8BA-18型，1.25MPa
2
沉井冲泥备用
2×4
12
小型空压机（0.6MPa）
2
砼面凿除与清理
2×5
2.5主要劳动力使用计划
2.5.1劳动力组织的特点
与一般工程不同，本工程为沉井构筑物，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）真空深井泵降水及井内土方开挖等作业均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）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。
（3）沉井的操作技术要求高，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。
2.5.2主要工种的劳动力配备数量
（1）深井降水：
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）
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