沉井工程专项施工方案.docx

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沉井工程专项施工方案

沉井专项施工方案

一、工程概况：

本工程泵站下部采用钢筋混凝土沉井法施工，井壁厚度刃脚为0.95m；下半部0.7m，上部3米为0.50m；沉井为14.1*13.3m的方形井，高度刃脚为2.3m,上部9.6m，砼标号根据设计要求为C25，混凝土抗渗标号为S6。

为了保证沉井下沉安全，决定采用三次浇筑，二次下沉。

第一次浇筑到刃脚部分标高为-5.4，第二次浇筑至与溥壁交接处+1.2，第三次至沉井顶部。

二、工艺流程：

定位放线→挖刃脚土方→铺砂垫层→浇筑砼垫层→铺枕木→扎刃脚钢筋→立模→浇刃脚砼（一次）→沉井下沉→扎井壁钢筋→立模→浇筑井壁砼（二次）→扎井壁钢筋→立模→浇筑井壁砼（三次）→沉井下沉到位→扎封底钢筋→浇封底混凝土→顶管→流槽及井内设施施工.

三、泵站沉井施工

1、地质勘察和制定施工方案

工程地质和水文地质资料是制定沉井施工方案、编制施工组织设计的重要依据。

施工前根据业主提供的资料了解地下土质、地下水位以及地下障碍物情况等，除此还应做好现场查勘工作，查清和排除地面及地面下3m以内的障碍物。

根据工程结构特点，地质水文情况，施工设备条件，技术的可靠性，编制切实可行的施工方案或施工技术措施，以指导施工。

2、工程测量：

根据设计院、规划部门的技术交底和设计施工图中总平面布置要求，定出沉井中心的位置和十字轴线桩。

在场内引进两个水准点，目的是可以相互校核。

在远离沉井不受下沉影响的地方设立观测偏移观察点。

3、基础开挖及垫层：

为避免沉井在灌注混凝土过程中发生不均匀沉降，先机械开挖挖至地面向下2米左右。

刃脚外侧面至基坑边一般为2.5m。

在基坑四角设集水坑并不间断排水，保持施工期间基坑干燥。

在刃脚底部设置50mm砂垫层和沉井垫木。

砂垫层采用2.5米宽。

砂垫层施工可具体条件选用振实夯实或压实等办法。

适当加水分层夯实，做好一层检验后再施工下一层，采用平板式振捣机时松砂的分层厚度取20-25cm。

砂垫层密实度的质量标准用砂的干容重控制，中砂取15.6-16KN/m3，粗砂可适当提高。

同时砂垫层应避免受水浸泡。

承垫木采用250cm×20cm×l6cm的枕木，枕木对称摆放，对称枕木中心连线必须通过沉井中心，对称的枕木应编上相同的号码，枕木间隔20cm摆放。

铺设垫木时应使顶面保持在同一水平面上，并用水准仪找平使高差在10mm以内，垫木摆放时要先在纵、横轴中心线上摆放两组定位枕木，然后对称摆放其他枕木，枕木缝之间用砂填平。

承垫木根数计算：

n=GO/A[P]

n——承垫木根数

GO——沉井第一节重量

A——根承垫木与砂垫层的接触面积

[P]——砂垫层的允许承载力，砂垫层承载力约为200KMPa

铺设承垫木时应用水平仪抄平；使刃脚在同一水平面上，平面布置上均匀对称，每根承垫木的长度中心应与刃脚踏面中线重和。

承垫木可以单根成一组编设，每组之间至少要留20-30cm间隙。

定位垫木的布置要使沉井最后有对称的着力点。

4、钢筋工程

a、绑扎刃脚钢筋时，因竖向井壁插筋较高，为了确保钢筋位置正确，在绑扎前先搭设钢管架，竖向钢筋的间距在支架水平钢管上先用粉笔画好位置，然后把钢筋绑扎在钢管上。

钢筋安装绑扎时，应严格控制各种钢筋的搭接长度和锚固长度，焊接钢筋应留有足够的焊接规定长度。

b、钢筋绑扎时铁丝必须扎紧，其两头应向内。

不得有滑动、折断、移位等情况。

c、立模前钢筋两侧绑好带铁丝的水泥砂浆垫块，确保钢筋的保护层厚度。

d、钢筋需要接长时，优先采用焊接，φ10以下时可以做成绑扎接头。

钢筋接头位置必须按规范要求错开，同一截面的搭接数量不能超过允许数量。

同时在安装刃脚钢筋时，要预埋好底板及预留洞口的插筋，确保混凝土浇注的整体性。

e、做好材料进厂检验工作，并做好有关记录。

5、模板工程

由于本工程工期较紧，拟在沉井施工中预备两套钢模和一套木模。

施工中采用组合钢模为主，铺以木模拼缝。

A、施工准备

（1）根据各构筑物尺寸、形式确定结构模板平面总图，在总图中标出各构件的型号、位置、数量、尺寸标高及相同或略加拼补即相同的构件替代并编号，以减少配板种类、数量。

（2）确定模板配板平面布置及支撑布置。

根据总图及编号，并根据砼浇捣时计算的侧压力值，确定纵模钢管规格、数量及排列尺寸，以及支撑系统的纵向支撑、侧向支撑、横向拉接件的型号、间距。

（3）严格对模板强度、刚度及稳定性进行验算，合格后绘制全套模板设计图，其中包括平面布置配板图、分块图、组装图、节点大样图、零件及非定型拼接件加工图。

（4）轴线、模板线放样。

水平控制标高引测到脚手架或其它过渡引测点，并做好预检手续。

（5）预组拼装模板，按图纸要求检查对角线、平整、外型尺寸及坚固件数是否有效牢靠。

并涂脱模剂、分规格堆放。

B、模板安装

将已准备好的模板吊装就位，具体工艺流程如下：

安装前检查——内侧模板吊装就位——安装斜撑——清理杂物——插入对拉螺栓——安装就位外侧模板——安装斜撑——调整模板位置——紧固穿墙螺栓——斜撑固定。

安装模板注意事项：

（1）由于分节浇筑，因此在支立第二节模板时，不宜直接支撑在地面上，以免沉井因自重增加而产生沉降，使新浇筑的混凝土内部产生拉力，造成裂缝。

（2）模板安装完毕后，全面检查扣件、螺栓、斜撑是否坚固、稳定，模板井缝及下口是否严密。

6、混凝土工程

本工程沉井混凝土采用商品混凝土，沉井施工按三次浇筑，二次下沉施工，施工缝采用凹槽式接法，结合面应尽量粗糙，施工缝结合处采用沥青砂浆处理。

沉井预留洞口设止刚性防水套。

泵站沉DN1600A型。

沉井预埋钢套管洞口在下沉前用240厚MU10砖，M7.5水泥砂浆砌筑封堵，封口内、外侧用1：

3水泥砂浆抹平。

沉井外壁涂冷底子油两道，涂刷前应对沉井浇筑的质量仔细检查，并作适当修整。

为保证浇筑质量，施工前必须做好准备工作。

人员安排应明确职责。

为了确保混凝土浇筑的质量，在浇筑混凝土前，应对模板位置标高，断面尺寸及模板的稳定性，接缝位置进行检查，对预埋件位置进行复核。

对钢筋的规格、数量、几何尺寸、搭接长度进行验收，发现问题及时纠正。

混凝土浇筑时，采用分层浇筑，每次浇筑厚度控制在40cm左右，混凝土坍落度控制在3~5cm左右，并在前层混凝土达到初凝前将次层混凝土拌和物振捣完毕，振捣时插入式振捣器应插入前层砼5~10cm，同时要做到快插慢拔，插点均匀，逐点移动，避免漏插，插点一般控制在30cm左右。

刃脚部分，因尺寸较小钢筋较密，振动棒的频率应加强。

特别是预留洞的底部，是混凝土浇筑的薄弱环节，一定要注意不能漏插。

为了确保钢筋和模板的位置不移动，振捣时尽量不碰钢筋和模板，振捣以混凝土表面不产生气泡，混凝土不明显下沉为宜。

为了控制混凝土在浇筑过程中，沉井的沉降倾斜是否满足要求，在沉井的四周设立沉降观测点，混凝土浇筑一层进行测量一次，如发现一侧倾斜过大，则另一侧须加快进度。

如因故间歇，应作好水平施工缝。

砼浇筑结束后，用草包将整个井壁覆盖，并浇水养护，浇水时应做到细水匀浇，草包保持湿润，保养一个星期。

A、混凝土工艺流程

作业准备——运输——浇筑——养护

B、施工要点

（1）砼浇筑连续进行，少留施工缝。

（2）沉井井壁模板应在混凝土达到设计强度的25%以上方可进行拆除，沉井下沉时应在第一节混凝土必须达到设计强度。

（3）本工程以地下沉井为主，浇捣时分三次浇捣，刃脚至预留洞口顶先一次浇捣完，井壁与刃脚交接处设在预留洞口顶处。

（4）浇筑井壁前，先将施工缝表面凿毛、清除杂物、冲洗干净湿润，铺一层2-3cm厚水泥砂浆，浇筑第一层高度为30cm，以后每层浇筑40-50cm。

（5）混凝土表面找平。

（6）砼浇筑后6-10h浇水养护，要保护混凝土表面湿润，养护期不小于7d。

C、注意事项

（1）严禁在混凝土内任意加水，严格控制水灰比。

（2）细部构造如预埋件等施工前仔细阅读图纸，精心处理。

7、脚手架

本工程脚手架以沉井中支撑架及池壁操作架构成的综合脚手架。

A、搭设前准备

（1）搭设前根据架子类型（构筑物特点）绘出平面图纸，并进行验算。

（2）检查钢管、配件等是否有明显变形、裂纹、扣件是否合格，严禁使用不合格、锈蚀和有裂纹的扣件。

（3）搭设场地进行平整、夯实并设置排水措施。

B、搭设使用及拆除

搭设

（1）立于土地面上的立杆底部加设宽度≥200mm，厚≥50mm的垫木。

（2）按施工设计放线、铺垫板、设置底座或标定立杆位置。

（3）按定位依次紧闭起立杆、将立杆与纵横向连接固定，然后装设第一步的纵向和横向平杆，随校正立杆垂直之后予固定，并按此要求继续向上搭设。

（4）剪刀撑、斜杆等整体拉结杆件和连墙件随搭升的架子一起及时设置。

使用

（1）作业层每1m2架面上实际的施工荷载不得超过规定值。

（2）架面放置的材料码放整齐稳固，不影响施工操作和人员通行。

（3）禁止随意拆除脚手架杆件、整体性杆件、连接坚固件。

（4）每班工人上架作业时，先检查有无影响安全作业问题存在，在排除和解决后方可作业。

（5）在每次作业完成后，清理架面，将材料物品堆放整齐，垃圾搬运出去。

8、沉井下沉

按设计要求及现场情况本工程沉井分三次浇筑，二次下沉法施工。

严格按照设计图纸的要求，设置和封砌预留孔，并保证在沉井下沉过程中，预留孔内不渗水。

沉井下沉采用挖泥下沉法，依靠沉井自重下沉到达设计标高。

根据设计要求，第一节沉井下沉必须达到设计强度才可以下沉。

沉井混凝土达到设计强度后，开始沉井下沉。

下沉前应将井内的所有杂物清除干净，准备工作就绪后，先敲碎刃脚下垫木，应有专人负责对称、同步地进行。

敲碎刃脚下垫木过程中，应随敲随填夯黄砂，在刃脚内外应填筑成小土堤，并分层夯实，同时加强观察，注意下沉是否均匀。

根据地质报告本工程沉井下面的土质基本上是粉质粘土、淤泥质粉质粘土，因粉土渗透系数较大，在施工中采用井点降水降低地下水位。

考虑到沉井下沉深度较深，在沉井下沉过程中，考虑挖土下沉的方法，沉井内设一台潜水泵，进行不间断的排水。

沉井下沉前，预留孔应用砖块进行封堵。

在沉井外井壁上划好中心线及水平线，在井内挂好线锤测倾斜度，做好沉降标尺。

沉井挖土上部采用机械挖土，挖土深度为4米，剩余部分采用人工挖土下沉施工。

沉井挖泥应注意均匀对称，由中心向刃脚四周开挖，挖土时控制每层30~50cm,且一切行动听指挥。

挖出的土采用卷扬机将土吊出井外再用自卸汽车运走。

井内挖土始终应保持中间稍低于四周，但高差需控制在1m之内，严禁深锅挖土，防止突沉造成沉井四周地面沉陷和沉井倾斜的危险。

沉井下沉时的指挥者应对井内四周的垂线必须密切注意，并在沉井四周设观测点，加强下沉过程中观测，发生偏移、扭曲等及时纠正。

沉井施工过程中，须对周围环境的变形、沉降进行严密监测。

沉井下沉初阶段纠偏应根据“多沉则少挖，少沉则多挖”的原则，刃脚下挖土要逐步扩大，不能一次过量掏空，不能通过大量挖土来纠偏，纠偏应根据测量数据随偏随纠，当沉井偏斜达到允许值的1/4时，便要纠偏，下沉过程中要勤测、勤纠、缓纠。

沉井每下沉一次检查一次垂直度与中心轴线。

随时检查沉井水平度，加强监护，对地下水及时排除。

下沉至接近设计标高1米时，应减速下沉，记录下沉的速度。

最后20~30cm处停止开挖，观测沉井在不开挖的情况下的下沉速度，确保沉井下沉标高严格控制在范围内。

坚决防止超挖。

如发现特殊土质，应及时报告建设单位、设计单位、监理单位，提前做防止措施。

9、沉井封底

本工程工作井、接收井封底时先铺碎石垫层，再浇筑150cm厚C25钢筋混凝土底板。

沉井下沉至设计标高后，应先清除污泥等杂物，超挖部分采用碎石夹砂填实，不得用土回填，待沉井8小时自沉累计不大于10mm时即可进行封底。

本工程沉井封底采用干封底的方法，在沉井内设集水井。

将地下水位降至底板下不能上升时，此时可浇筑封底混凝土。

在封底混凝土未达到设计强度前，应进行不间断抽水。

保持地下水位低于底板30cm。

砼强度达到设计要求时方可停止排水，对集水井进行封堵。

底板混凝土浇捣完成后应及时养护，并应防止阳光及温差的剧烈变化，以免底板出现收缩裂缝，影响沉井的施工质量和使用功能。

四、沉井施工的常遇问题与处理对策

（一）沉井倾斜：

原因分析：

1、沉井刃脚下的土软硬不均匀；

2、没有对称地敲碎刃脚下素混凝土垫块或没有及时地回填夯实，井外四周的回填土夯实不均匀；

3、没有均匀挖土使井内土面高差悬殊；

4、刃脚下掏空过多，沉井突然下沉，易产生倾斜；

5、刃脚一侧被障碍物搁住，需及时发现和处理；

6、排水开挖时，井内涌砂；

7、井外弃土或堆物，井上附加荷重分布不均匀，造成对井壁的偏压。

预防措施及处理方法：

1、加强下沉过程的观测和资料分析，现场倾斜及时纠正；

2、对称、均匀敲碎刃脚下素混凝土垫块，及时用砂或砂砾回填夯实。

3、在刃脚较低的一侧适当回填砂石或石块，加大阻力延缓下沉速度。

（二）沉井偏移

原因分析：

1、大多由于倾斜引起，当发生倾斜和纠正倾斜时，井身常向倾斜一侧下部产生一个较大的压力，因而伴随产生一定的位移，位移大小随土质情况及向一边倾斜的次数而定。

2、测量定位发生差错。

预防措施及处理方法：

1、控制沉井不再向偏移方向倾斜；

2、有意使沉井偏向相反方向，当几次倾斜纠正后，即可恢复到正确位置。

3、加强测量的检查复核工作。

（三）沉井下沉过快

原因分析：

1、遇软弱土层，土的耐压强度小，使下沉速度超过挖土速度；

2、长期抽水或因砂的流动，使井壁与土之间摩阻力减少；

3、沉井外部土体液化。

预防措施及处理方法：

1、重新调整挖土，在刃脚下不挖或部分不挖土。

2、将排水法下沉改为不排水法下沉，增加浮力。

3、在沉井外壁与土壁间填粗糙材料或将井筒外的土夯实，增加摩阻力，如沉井外部的土液化发生虚坑时，可填碎石进行处理。

4、先封底后下沉。

在沉井下沉时遇到土质软或含水量较大突然下沉时，立即通知监理、业主，根据实际情况与以往的施工经验与业主、监理、设计院协商后采取先封底后下沉方法进行施工。

在浇筑底板时，预留直径为200mm的预留孔作为沉井下沉的冲洗口与排水口。

预留孔的数量与位置根据现场实际情况确定。

待沉井下沉至设计标高时再进行封孔。

再清理新旧砼的接口和除去松动的砼。

（四）沉井下沉缓慢或停沉

原因分析：

1、井壁与土壁间的摩阻力过大；

2、沉井自重不够，下沉系数过小；

3、遇有障碍物。

预防措施及处理方法：

1、继续浇灌砼增加自重或在井顶面均匀加重。

2、挖除刃脚下的土或在井内继续进行第二层“锅底”状破土；用小型炸药包爆破震动，但刃脚下挖空宜小，药量不宜大于0.1kg，刃脚应用草袋等防护。

3、在井外壁用射水管冲刷井周围土，减少摩阻力，射水管也可埋在井壁混凝土内，此法仅适用于砂类土。

4、在井壁与土壁之间灌入触变泥浆，降低摩阻力。

5、清除障碍物。

（五）沉井超沉与欠沉

原因分析：

1、沉井封底时下沉尚未稳定；

2、测量有差错；

预防措施及处理方法：

1、当沉井下沉至距设计标高以上1.5~2.0m的终沉阶段时，应加强下沉观测，等8小时的累计沉降量不大于10mm时，沉井趋于稳定，方可进行封底。

2、加强测量工作，对测量标志应加固校核，测量数据须准确无误。

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