泵站沉井专项施工方案.docx
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泵站沉井专项施工方案
第一章
1.1
1.2
第二章
2.1
2.2
第三章
3.1
3.2
编制依据
编制依据
适用范围
工程概况
设计参数
地质概况
施工准备
施工技术准备施工机械准备
3.3物资材料准备
3.4人员准备
第四章
4.1
4.2
第五章
5.1
5.2
5.3
5.3
第六章
6.1
6.2
施工工艺及施工方法
施工工艺
施工方法
质量控制措施
沉井井位纠偏方法
沉井突沉的预防措施
沉井终沉时的超沉预防措施...沉井下沉对周边环境的保护措施质量控制标准
沉井制作时的质量控制
沉井下沉结束的质量控制
23
24
23
23
23
23
24
24
第七章第八章第九章
9.1
9.2
安全控制措施
雨季施工措施
应急预案
应急领导小组
应急预案内部救援队伍和物资
25
26
27
9.3组建应急救援专业队伍，进行应急知识教育培训
28
9.4应急救援预案的启动和终止28
9.5应急响应29
9.6各类安全事故的预防及其应急预案29
第一章编制依据
1.1编制依据
1.1.1《工程测量规范》（GB50026-2007）；
1.1.2《混凝土混凝土结构工程施工规范（附条文说明）》GB50666-2011
1.1.3《混凝土质量控制标准》GB50164-2011；
1.1.4《混凝土强度检验评定标准》GBT50107-2010；
1.1.5《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009；
1.1.6《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008
1.1.7给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程（CECS137：
2015）；
1.1.8一体化提升泵站设计图纸；
1.2适用范围
第二章工程概况
2.1设计参数
2.1、沉井为6m*6m、深度14.75m、井壁顶标高为34.1，井壁厚度为250mm；
2.2、沉井采用钢筋混凝土结构，排水下沉施工；
2.3、井壁采用C30混凝土现浇，封底采用C20素混凝土封底；
2.4、钢筋采用HRB400；
2.2地质概况
2.2.1地质情况
拟建场地属于平原地貌。
本次勘察地层揭露最大深度为20m，根据现场勘探、原位测试及室内土工试验成果，按地层沉积年代、成因类型，并按地层岩性及其物理力学性质，将拟建场区地层划分5个大层，并进一步划分亚层，自上而下分述如下：
人工堆积层：
粘质粉土填土①层：
黄褐色，稍密，稍湿，以粘质粉土为主，含砖渣、
灰渣、植物根。
本层沿线地表普遍分布。
杂填土①层：
杂色，稍密，稍湿，含灰渣、砖块、石子、瓦片、植物根。
局部分布。
人工填土层一般厚度为0.50～2.90m。
新近沉积层：
粉细砂②层：
黄褐～褐黄色，湿，稍密～中密，含云母、石英、长石，夹粘质粉土透镜体。
粘质粉土-砂质粉土②1层：
浅灰～褐黄色，湿～很湿，密实，含云母、氧化铁、有机质，夹细砂或粉质粘土透镜体。
粉质粘土-重粉质粘土②2层：
浅灰～褐黄色，很湿，可塑，含云母、氧化铁、有机质，含姜石、贝壳，夹粘质粉土或砂质粉土透镜体。
第四纪沉积层：
粉质粘土-重粉质粘土③层：
灰～褐黄色，湿～很湿，软塑～硬塑，含云母、氧化铁、有机质，含姜石，夹粘质粉土或粘土透镜体。
粘质粉土-砂质粉土③1层：
灰～褐黄色，稍湿～湿，中密～密实，云母、氧化铁、有机质，含姜石，夹粉质粘土或粉砂透镜体。
细砂④层：
黄褐～褐黄色，湿～饱和，中密～密实，含云母、石英、长石，夹粉质粘土、砂质粉土、粉砂、中砂或粗砂透镜体。
圆砾④1层：
杂色，湿～饱和，密实，含量65-70%，级配较好，最大粒径4cm，一般粒径0.5-2cm，中粗砂充填。
粉质粘土-重粉质粘土⑤层：
褐黄色，很湿，可塑～硬塑，含云母、氧化铁，夹粘质粉土或粘土透镜体。
粘质粉土-砂质粉土⑤1层：
褐黄色，稍湿～很湿，密实，含云母、氧化铁，夹粉质粘土或粉砂透镜体。
本次勘探未穿透此层。
上述各地层分布及各层土的物理力学性质详见《工程地质剖面图》及《岩土物理力学参数表》。
2.2.2地下水概况
2.2.2.1勘察实测地下水位
本次勘察钻孔最大深度为20m，在勘察深度范围内观测到一层地下水，地下水类型为层间水。
水位埋深为14.30～16.40m，水位标高为24.24～29.74m，观测时间为2017年8月16～28日，含水层为细砂④层和圆砾④1层，主要接受径流补给，以径流和越流方式排泄。
静止水位情况见“勘探点一览表”。
2.2.2.2地下水动态变化特征地下水水位变化，取决于气候、地层结构、迳流条件、人为因素等的综合影响。
上层滞水的动态变化与大气降水关系密切。
每年7～9月份为大气降水的丰水期，地下水位自7月份开始上升，9～10月份达到当年最高水位，随后逐渐下降，至次年的6月份达到当年的最低水位，平均年变化幅度约为2～3m。
2.2.2.3地下水与场地土的腐蚀性评价地下水埋藏较深，可不考虑地下水对混凝土结构及钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性。
根据本次勘察分别对17#与19#孔取土做土的易溶盐分析，依据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）规定的标准判定：
本场区场地土对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性，土腐蚀性分析详见附表“检测报告”。
2.2.2.4地下水位长期观测资料
（1）根据北京地区地下水长期观测资料，拟建场区历史最高水位接近自然地面。
（2）近3-5年地下水位：
依据本次勘察取得的地层资料和我单位附近资料，近3-5地下水位可按埋深9.00m考虑，水位标高约23.30m。
（3）依据该场区历年最高水位，并考虑地下水动态变化规律，确定该场区的抗浮设防水位标高为23.30m。
2.2.3抗震评价
2.2.3.1抗震设计参数
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（2016年修订版）以及《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015），本场地抗震设防烈度为8度，地震动峰值加速度为0.20g，设计地震分组为第二组。
依据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015）判定，拟建场地地震动峰值加速度值为0.20g，由于本
场地为Ⅲ类场地，修正后特征周期值为0.55s。
2.2.3.2场地类别
本次勘察在9#与52#钻孔中进行了剪切波速测试，根据测试结果，对拟建场地类别判断如下：
根据“北京平原地区第四系覆盖层等厚线示意图”及本次勘察结果，拟建场区覆盖层厚度（dov）大于50.0m，拟建场地覆盖层深度范围内土层等效剪切波速分别为212.04m/s与216.87m/s，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（2016年修订版）判别，拟建场地建筑场地类别为Ⅲ类。
2.2.3.3饱和砂土和粉土的地震液化判别根据本次勘察标准贯入试验和粉土粘粒分析试验结果，依据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）判别，在抗震设防烈度为8度，地下水位按近35年最高水位考虑，本场地自地面下20m深度范围内的饱和粉土与砂土不液化，所以场地为不液化场地。
2.2.3.4抗震地段划分拟建管道沿线及附近未发现第四纪全新世以来活动断裂通过，无崩塌、滑坡、泥石流等不良地质作用，属可进行建设的一般场地。
第三章施工准备
3.1施工技术准备
组织有关人员认真熟悉图纸，了解设计图纸及相关细节，落实和解决设计图不详的问题。
根据工程所涉及的范围，配备所需的规范、标准、图集等技术资料。
分别对模板、钢筋进行翻样工作，并以模板拼装图和钢筋翻样图指导施工,编制施工方案，进行技术交底。
3.2施工机械准备
根据本工程结构特点和各分项工程的工程量及工期要求，确定投入本工程的各种机械如表：
序号
机械设备名称
型号规格
数量
备注
1
起重设施
2台
2
插入式振捣器
CZ50
5台
3
钢筋切割机
GQ40
1台
4
钢筋弯曲机
GW400B
1台
5
电焊机
BX3-300
1台
6
装载机
30
1台
7
电动夯
2台
8
水泵
3台
9
全站仪
1套
拟投入的主要施工机械设备表
3.3物资材料准备
根据工程特点、施工难点和关键工序，结合工程预算和施工进度计划，编制好各施工阶段的材料及周转材料需用量，及时落实好主要材料货源，合理安排，协调好各施工阶段的进场计划。
3.4人员准备
根据工程施工总进度计划，各施工流水段，各施工阶段分部分项工程人工耗用量分析计算，组织经验丰富、善打硬仗、苦仗的优秀专业施工队伍，在项目部统一协调、安排下，有组织地进行本工程的施工作业，做到不浪工、不窝工，确保施工进度。
拟定劳动计划表
工种
人员
备注
木模工
3
架子工
4
钢筋工
4
电工
1
电焊工
1
装载机司机
1
砼工
4
壮工
6
测量工
2
技术员
1
管理人员
2
劳动计划表
第四章施工工艺及施工方法
4.1施工工艺
4.1.1施工程序
4.1.1.1制作程序场地整平→放线→夯实基底，抄平放线验线→垫层施工→帮扎钢筋→支刃脚、井身模板→浇筑混凝土→养护、拆模→下沉施工。
4.1.1.1下沉程序准备工作→设置垂直运输机械、排水泵，挖截水沟、集水坑→井壁就位→挖土下沉→观测→纠偏→沉至设计标高、核对标高→降水→设集水井、铺设封底垫层→底板防水→绑底板钢筋、隐检→底板浇筑混凝土→设备安装施工→回填土。
4.2施工方法
4.2.1施工准备平整场地，清除场地表面耕植土。
土方开挖前应将施工区域的地上地下障碍物清除清理干净。
施工机械进入现场时，对道路要进行检查，必要时进行加宽加固。
配备一定数量人工配合机械进行施工，基础加固范围拟定为沉井井壁外边线外2m。
4.2.2垫层施工
采用集料进行回填，换填厚度0.4m、宽度4m。
回填作业要严格保障施工质量，分层回填夯实，每层虚铺15~20cm，采用平板振动器以一板压半板的方式来回振捣，在振捣过程中，操作者不要拖着振动器走，只要将振动器带住，让自然振动，回填完成后进行压实系数检测，压实系数不小于0.97为合格，合格后方可进行混凝土垫层浇筑，C20混凝土垫层厚度200mm、宽度3m,垫层施工完毕达到强度后，必须由质量技术人员进行验收,合格后方可进行下道工序施工。
4.2.2.1参数信息
沉井制作为使地基均匀承受沉井筒身重量，不致在混凝土浇筑过程中突
然下沉或倾斜，导致筒身刃脚裂缝破坏和便于支设模板，
一般在沉井下部铺设垫木。
当地基承载力较低，一般在垫木下加设砂垫层，提高垫木底部地基承载力，避免发生不均匀沉降。
沉井外径为6.50m,壁厚为0.25m,
该节井身混凝土量为15.00m^3,混凝土密度为24.00kN/m^3,
地基承载力设计值为[f]=160.00kN/m^2,
砂垫层承载力设计值为f=180.00kN/m^2,
压力扩散角θ=22.80
采用垫木规格为0.20×0.20×2.00m
4.2.2.2沉井计算
刃脚每米铺设垫木的根数n，可按下式计算：
其中G－沉井单位长度重力（kN/m）
A－每根垫木与地基或砂垫层接触的底面积（m^2）f－地基或砂垫层的承载力设计值（kN/m^2）
砂垫层厚度h应满足一定条件，可按下式计算：
其中G－沉井单位长度重力（kN/m）
f－地基或砂垫层的承载力设计值（kN/m^2）
l－垫木长度（m）
θ－砂垫层压力扩散角（度）由上式可得，沉井单位长度的重力：
G=15.00×24.00/（6.25×3.14）=18.34kN/m
又A=0.20×2.00=0.40m^2砂垫层上每米需铺设垫木数量：
n=G/（A×f）=18.34/（0.40×180.00）=0.26根间距为3.93m沉井刃脚需铺设垫木数量：
6.25×3.14/3.93=4根需铺设砂垫层厚度：
h=（G/f-l）/（2tgθ）=（18.34/（3.93×160.00）-2.00）/（2×tg22.80）=-2.34m取0.50m
所以沉井刃脚处需铺设砂垫层的厚度为0.50m
需铺砂垫层的宽度：
b=l+2htgθ=2.00+2×0.50×tg22.80=2.42m
应适当加宽，可采用2.50m。
4.2.3沉井制作由于沉井体积大，为减少吊装、运输难度，采取就地制作沉井井壁方法。
刃脚部分着力面积小，重心较高，为使其在制造过程中不致因地面下沉引起沉井开裂或倾斜，地面整平以后，地基表面铺设砂垫层，用打夯机夯实使之密实，沿刃脚下铺设垫木，以增加承压面积，再立模板制造沉井。
4.2.3.1钢筋施工
（1）钢筋制作与连接
钢筋原材料准备：
本工程钢筋采用HRB400。
每批材料质保书齐全，钢筋捆上的标牌，出厂检验报告及出厂单必须相符，在现场进行见证取样复查（外观和力学性能）合格后方准进场使用。
（2）机械设备：
本工程钢筋加工机械有钢筋调直机、断钢机、弯钢机。
各种设备在操作前检修完好，保证正常运转，并符合安全规定。
（3）钢筋翻样：
钢筋翻样工作是钢筋工程质量的关键所在，翻样员根据图纸对复杂部位放样，按照设计和规范要求，翻样时注意钢筋穿插、占位避让、均衡搭配等因素，解决主要矛盾，作到理解设计意图，执行规范的前提下进行施工作业，制作前剔除表面缺陷的钢筋。
配料表应按规定审核后下料加工制作，钢筋制作在场内加工制作成型，制作好的半成品钢筋应分区、分层、分部位挂牌堆放，并注意成品保护，派专人负责。
（4）钢筋定位：
钢筋绑扎部位的所有杂物应在安装前清理好。
钢筋绑扎工程质量控制程序图:
9-
（5）钢筋连接：
钢筋连接采用不小于35D的绑扎连接。
（6）隐蔽验收：
钢筋绑扎完毕后及时自检，合格后通知有关人员办理隐蔽验收，做好隐蔽记录，检查合格后方可进行下一道工序施工，并注意钢筋成品保护工作。
4.2.3.3模板施工
（1）支模工艺流程如下：
搭平台→绑钢筋→穿对拉螺栓→放预埋件及套墙管等→立模板→紧固螺栓固定模板→检查、校正。
（2）模板安装：
（a）模板选择木模，次棱用50×100@300木方,主筋用A14@200钢筋，对拉螺栓规格为M16，分九次浇筑，刃脚部分填充填充适当形状的木方，来达到设计要求的外观尺寸要求，为满足防水要求，对拉螺杆拆除对拉杆孔洞采用膨胀水泥及时填充。
模板支设严格按模板规范支设，模板安装后接缝部位必须严密，为防止漏浆可在接缝部位加贴缝条。
为增加模板的稳定性可考虑竖向增加两道斜撑。
（b）模板的安装必须保证位置的准确，立面垂直，用经纬仪进行检查。
发
现不垂直时，可通过调整斜向支撑解决
（c）施工过程中应注意成品保护，并随时检查埋件、保护层、管线位置等是否准确。
（d）拆模后，对拉螺杆处进行修补处理。
（e）预埋件施工必须重视安装预留预埋的适时穿插，及时按设计要求绑扎附加钢筋，确保预埋准确，固定可靠，更应做好看护工作，以免被后续工序破坏，混凝土施工时，应派钢筋工看护钢筋，保证钢筋保护层厚度符合规范要求，井壁、插筋位置准确。
4.2.3.4模板受力计算
（1）墙模板基本参数计算断面宽度250mm，高度1800mm，两侧楼板厚度0mm。
模板面板采用普通胶合板。
内龙骨间距200mm，内龙骨采用50.×100.mm木方，外龙骨采用50.×100.mm木方。
对拉螺栓布置5道，在断面内水平间距300+300+300+300+300m，m断面跨度方向间距400mm，直径16mm。
面板厚度15mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度17.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。
木方剪切强度1.7N/mm2，抗弯强度17.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。
模板组装示意图
（2）墙模板荷载标准值计算强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载设计值；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力产生荷载标准值。
当浇筑速度大于10m/h或坍落度大于180mm时，新浇混凝土侧压力按公式2计算；其他情况按两个公式计算，取较小值:
其中γc——混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；
t——新浇混凝土的初凝时间，为0时（表示无资料）取
200/（T+15），取5.714h；
T——混凝土的入模温度，取20.000℃；
V——混凝土的浇筑速度，取2.500m/h；
H——混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取
1.200m；
β——混凝土坍落度影响修正系数，取0.850。
根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值F1=27.000kN/m2考虑结构的重要性系数0.90，实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值:
F1=0.90×27.000=24.300kN/m2
考虑结构的重要性系数0.90，倒混凝土时产生的荷载标准值:
F2=0.90×2.000=1.800kN/m2。
（3）墙模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
模板面板的按照连续梁计算。
面板的计算宽度取1.80m。
荷载计算值q=1.2×24.300×1.800+1.40×1.800×1.800=57.024kN/m
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
截面抵抗矩W=67.50cm3；
截面惯性矩I=50.63cm4；
57.02kN/m
A
200200200
计算简图
弯矩图（kN.m）
剪力图（kN）
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下：
43.74kN/m
A
变形计算受力图
变形图（mm）
经过计算得到从左到右各支座力分别为
N1=4.562kN
N2=12.545kN
N3=12.545kN
N4=4.562kN
最大弯矩M=0.228kN.m
最大变形V=0.104mm
1抗弯强度计算
经计算得到面板抗弯计算强度f=M/W=0.228×1000×1000/67500=3.378N/mm2
面板的抗弯强度设计值[f]，取17.00N/mm2；面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!
2抗剪计算
截面抗剪强度计算值T=3Q/2bh=3×6842.0/（2×1800.000×15.000）=0.380N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2
面板抗剪强度验算T<[T]，满足要求!
3挠度计算
面板最大挠度计算值v=0.104mm
面板的最大挠度小于200.0/250,满足要求!
（4）墙模板内龙骨的计算内龙骨直接承受模板传递的荷载，通常按照均布荷载连续梁计算。
内龙骨强度计算均布荷载q=1.2×0.20×24.30+1.4×0.20×
1.80=6.336kN/m
挠度计算荷载标准值q=0.20×24.30=4.860kN/m内龙骨按照均布荷载下多跨连续梁计算。
6.34kN/m
内龙骨计算简图
内龙骨弯矩图（kN.m）
内龙骨剪力图（kN）
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下：
300
300
300
300
300
300
4.86kN/m
A
B
内龙骨变形计算受力图
内龙骨变形图（mm）经过计算得到最大弯矩M=0.285kN.m经过计算得到最大支座F=3.869kN经过计算得到最大变形V=0.122mm内龙骨的截面力学参数为
本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
截面抵抗矩W=83.33cm3；截面惯性矩I=416.67cm4；
1内龙骨抗弯强度计算
抗弯计算强度f=M/W=0.285×106/83333.3=3.42N/mm2
内龙骨的抗弯计算强度小于17.0N/mm2,满足要求!
②内龙骨抗剪计算截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
截面抗剪强度计算值T=3×1968/（2×50×100）=0.590N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=1.70N/mm2内龙骨的抗剪强度计算满足要求!
③内龙骨挠度计算
最大变形v=0.122mm内龙骨的最大挠度小于300.0/250,满足要求!
（5）墙模板外龙骨的计算外龙骨承受内龙骨传递的荷载，按照集中荷载下连续梁计算。
外龙骨按照集中多跨连续梁计算。
（6）
3..87kN3..87kN3..887kkN3..87kN3..87kN3..87kN3..87kN
外龙骨变形计算受力图
外龙骨变形图（mm）经过计算得到最大弯矩M=0.270kN.m经过计算得到最大支座F=8.319kN经过计算得到最大变形V=0.059mm外龙骨的截面力学参数为
本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
截面抵抗矩W=83.33cm3；截面惯性矩I=416.67cm4；
①外龙骨抗弯强度计算
抗弯计算强度f=M/W=0.270×106/83333.3=3.24N/mm2外龙骨的抗弯计算强度小于17.0N/mm2,满足要求!
2外龙骨抗剪计算截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
截面抗剪强度计算值T=3×2515/（2×50×100）=0.755N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=1.70N/mm2外龙骨的抗剪强度计算满足要求!
3外龙骨挠度计算最大变形v=0.059mm外龙骨的最大挠度小于400.0/250,满足要求!
（7）对拉螺栓的计算
计算公式:
N<[N]=fA
其中N——对拉螺栓所受的拉力；
A——对拉螺栓有效面积（mm2）；
f——对拉螺栓的抗拉强度设计值，取170N/mm；2对拉螺栓的直径（mm）:
16对拉螺栓有效直径（mm）:
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