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1、沉井施工方案0911沉井工程施工方案1沉井工程概况拟建的沉井位于哈尔滨市南岗区王岗镇，基总建筑面积约305m2。工程设计单位为中铁建设勘察设计院。工程名称：哈尔滨车辆段污水处理站，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5m，外壁半径6m，壁厚0.50m，井沉井总高度为10.85m。（2），其顶面标高为0.35.（绝对标高，下同），刃脚底标高为-10.85。对照泵站室外地坪的设计标高5.00，沉井的埋置深度为11.20m。（3）沉井底部的构造要求为：300厚三七灰土垫层 100厚C15素混凝土垫层 500厚底板混凝

2、土。1.1.2沉井所选用的材料（1）混凝土：所有盛水构筑物及地下构筑物除图中注明外均为C30，抗渗等级除图中注明外均为S6，井筒内填料除图中注明外均为C15。（2）钢材：HPB235为一级钢筋，强度设计值=210N/mm2；HRB335为二级钢筋，强度设计值=300N/mm2；所用的钢制件除注明外均采用Q235B.F钢。（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；钢制件采用E4303型焊条焊接。（4）水泥：除注明外均采用普通硅酸盐水泥（非早强），强度等级为32.5。1.1.3钢筋混凝土保护层mm（1）构筑物与污水接触的钢筋混凝土墙、底板的保护层最小厚

3、度为40mm，平台板为15，梁的保护层为30mm。（2）底板下层的保护层最小厚度为45mm，壁板其余部位的保护层厚度为40mm。1.2工程地质状况简介本工程的地质勘察单位为中铁西安建筑设计院。有关沉井场地的岩土工程勘察情况如下述：1.2.1地形地貌及地下水（1）拟建场地的地貌单一，属潮坪区，地形较平坦，无暗浜等不良地质现象。场内自然土平均标高（绝对标高）在0.50m左右。1.2.2地层特征 与沉井相关的各层土质的特征见下表所示：土层层号土层名称层厚（m）层底标高（m）颜色湿度压缩性能土 层 描 述1素填土1.101.261.403.243.062.92灰黄高以粘性土为主，含植物根茎。粘质粉土1

4、.601.681.701.641.381.24褐黄湿中含铁质锈斑及云母，干后强度较高。1淤泥质粉质粘土1.201.451.700.07-0.02-0.17灰色饱和高夹薄层砂质粉土，含云母，干后强度一般。2砂质粉土3.303.383.50-3.33-3.40-3.47灰色饱和中薄层状，土质不均，含云母，夹粘性土，干后手捏即碎。3淤泥质粉质粘土7.707.757.80-11.06-11.15-11.23灰色饱和高夹薄层砂质粉土，含云母，干后强度一般。粘土未钻穿灰色饱和高夹薄层砂质粉土，含云母、有机质，干后强度较高。1.2.3沉井井壁摩阻力参数勘察单位根据静力触探比贯入阻力Ps值、土性指标及特征，并

5、参照有关规范要求，推荐了各层土的沉井井壁摩阻力参数如下表所示：层序土层名称静探Ps平均值（MPa）井壁摩阻力（KPa）1素填土不计粘质粉土1.59121淤泥质粉质粘土0.42122砂质粉土1.8320（5m以上为12）3淤泥质粉质粘土0.51151.2.4地质条件对沉井所产生的影响因素根据地质勘探报告的分析，本工程的有关地质条件对沉井工程将产生不利的影响。主要因素有：（1）在埋深15m范围内分布的土层为饱和2砂质粉土。根据有关规范要求，在抗震设防烈度为7度时，运用标准贯入试验判定，液化强度比为0.98,液化指数为0.71，属轻微液化。（2）由于2砂质粉土层较厚，结构性差，透水性较强，沉井开挖时

6、有可能造成流砂。为此，在沉井的设计和施工中应充分考虑这一影响因素，尤其在施工过程中，应采取必要的降水措施。（3）沉井的沉入深度处于3土体中。该层土体为淤泥质粉质粘土，饱和，流塑状态，压缩性高，承载强度较低，因此需要采取地基加固措施，以保证沉井的稳定和控制沉降量。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：排水下沉和不排水下沉；

7、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未降水2.1.3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

8、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。沉井分节制作与下沉的要求是：第一节沉井高度为5m，起沉标高为-5.00m；第二节沉井高度为5.85m，接高处（后浇段标高）为5.000m。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

9、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

10、点管，并提前进行预降水工作。（6）根据施工图设计的要求，委托专业施工队伍对沉井底部的加固区域进行压密注浆。（7）根据施工图设计要求，完成沉井基坑的放坡开挖工作（开挖至沉井起沉标高-5.00处），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，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，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

11、，其中包括完成相关的井筒内挖土和明排水工作。井筒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，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

12、设计要求的底标高，其中包括井筒内的挖土。（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）沉井底部的整平与垫层施工，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。2.4主要施工机械与机具

13、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KW1水准仪12经纬仪13液压式挖掘机 1基坑开挖、回填柴油机4电动蛙夯H-201型2土基及回填土夯实425砼汽车泵（R=36m）1沉井浇砼柴油机6自落式砼搅拌机（JG250）1砂浆和零星砼拌制57W-1001履带式挖机1井内挖土及垂直运输柴油机8电焊机BXI-3303施工全过程320KVA9插入式振动器 HZ6X-508振捣砼81.510平板式振动器 PZ-5012振捣砼21.511钢筋切断机

14、GJ5-40-1（QJ40-1）1钢筋制作成型312钢筋弯曲机GJ7-45（WJ40-1）1钢筋制作成型2.813钢筋调直机GJ4-14/4（TQ4-14）1钢筋制作成型414钢筋对焊机UN1-75型1钢筋对接100 KVA15潜水泵QS3225-4型25m3/h4井内排水42.516高压水泵8BA-18型，1.25MPa2沉井冲泥备用2417小型空压机（0.6MPa）2砼面凿除与清理252.5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）真空深井泵降水、压密注浆加固地基及

15、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）本工程的沉井为直径6.00m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。2.5.2主要工种的劳动力配备数（1）钢筋工： 20人（包括钢筋制作成型）（2）支模木工： 15人（3）混凝土工： 10人（4）泥工： 2人（5）挖土工： 14人（分两班作业）（6）普工： 12人（分两班作业）（7）测量工： 2

16、人2.6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18日历天。其中主要工序为压密注浆进行地基加固，所占的施工周期较长，如采用三套设备同时作业，约需要15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40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20天左右，满足100%设计强度的要求；沉井下沉至设计标高需要10天。（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42日历天。主要工序的进度安排分别为：沉井制作12天；沉井

17、混凝土养护18天左右（考虑了气温逐渐下降的因素），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）沉井封底与收尾阶段：该阶段的作业进度控制计划为3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7天；沉井封底6天；沉井内结构收尾20天。 根据上述作业进度控制要求，沉井工程的施工周期约需要103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“2.3施工阶段划分与施工内容概述”。3主要项目的施工方法与技术措施3.1工程测量3.1.1测量工作安排 为了保证测量精度满足设计图纸与施工

18、质量的要求，现场测量工作将按以下部署进行：（1）测量工作应抓紧在施工准备阶段开始。根据施工总平面图的座标控制点，引测工程轴线和高程控制点，为全面开展施工创造条件。（2）根据本工程沉井的施工特点，在场内建立平面主轴线控制网和水准复核点，以满足施工的需要。（3）施工前期的测量工作应由公司专业测量师负责、施工员或技术员配合完成。施工期间，现场施工员或技术员负责操平放线工作，公司专业测量师负责定期复核。（4）根据施工图设计要求，完成沉井的沉降观测工作。（5）根据本市建设主管部门的有关规定，做好测量技术资料的保存与归档工作。3.1.2沉井的测量控制方法（1）沉井位置与标高的控制：在沉井外部地面及井壁顶部

19、设置纵横十字中心线和水准基点，通过经纬仪和水准仪的经常测量和复核，达到控制沉井位置和标高的目的。（2）沉井垂直度的控制：在井筒内按4或8等分作出垂直轴线的标记，各吊线坠逐个对准其下部的标板以控制垂直度，并定期采用两台经纬仪进行垂直偏差观测。挖土时，应随时观测沉井的垂直度，当线坠离标板墨线达50mm时，或四周标高不一致时，应及时采取纠偏措施。（3）沉井下沉控制：在井筒外壁周围测点弹出水平线，或在井筒外壁上的四个侧面用墨线弹出标尺，每20mm一格，用水准仪及时观测沉降值。（4）沉井过程中的测量控制措施：沉井下沉时应对其位置、垂直度及标高（沉降值）进行观测，每班至少测量两次（在班中和每次下沉后测量一

20、次）。沉井接近设计的底标高时，应加强观测，每2小时一次，预防超沉。（5）测量工作的管理措施：沉井的测量工作应由专人负责。每次测量数据均需要如实记录，并制表发送给有关各部门。测量时如发现沉井有倾斜、位移、沉降不均或扭转等情况，应立即通知值班技术负责人，以便指挥操作人员采取相应措施，使偏差控制在规范允许的范围以内。3.4.1作业条件沉井制作与下沉前，应充分落实相应的作业条件，全面完成以下几方面的施工准备工作：（1）编制实施性的施工方案，用于指导沉井施工。编制方案必须根据沉井工程的特点、地质水文情况及已有的施工设备、设施等条件，并经过详细的技术、经济比较，以此保证方案的经济合理性与技术可行性。在方案

21、中要重点考虑沉井制作与下沉的安全、质量保证措施，对可能遇到的问题和解决方法做到心中有数。（2）布置测量控制网。在现场要事先设置沉井中心线和标高的测量控制点，作为沉井定位放线和下沉观测的依据。（3）深井降水点的布设和压密注浆加固地基等工作已结束，其施工质量已通过验收符合设计和规范的有关要求。（4）根据设计要求完成了沉井基坑的开挖。基坑的开挖深度为沉井的起沉标高3.000。3.4.2刃脚支设形式沉井下部为刃脚，其支设方法取决于沉井的重量、施工荷载和地基承载力。常用的刃脚支设形式有垫架法、砖砌垫座和土模。根据本工程的具体施工条件分析，沉井的刃脚支设形式宜采用垫架法。垫架的作用是将上部沉井重量均匀传递

22、给地基，使沉井制作过程中不会产生较大的不均匀沉降，防止刃脚和井身产生破坏性裂缝，并可使井身保持垂直。采用垫架法时，先在刃脚处铺设砂垫层，再在其上铺设垫木（枕木）和垫架。垫木常用150150mm断面的方木。垫架的数量应根据第一节沉井的重量和砂垫层的容许承载力计算确定，间距一般为0.51.0m。垫架应沿刃脚圆弧对准圆心铺设。垫架形式见下图示意：沉井刃脚支设示意图3.4.3刃脚垫木铺设数量和砂垫层铺设厚度测算刃脚垫木的铺设数量，由第一节沉井的重量及地基（砂垫层）的承载力而定。沿刃脚每米铺设垫木的根数n可按下式计算： n = G/Af式中：G第一节沉井单位长度的重力（kN/m） A每根垫木与砂垫层接触

23、的底面积（m2） F地基或砂垫层的承载力设计值（kN/m2）根据上式测算：已知沉井外壁直径为17.20m，壁厚0.60m，第一节井身高度7m，混凝土量约220m3；地基土为粘质粉土，地基承载力设计值为130KPa，砂垫层的承载力设计值暂估为150KPa。因此： G=22025/16.63.14=5500/52.12=106kN/m又：A=0.152=0.3m2砂垫层上每米需铺设垫木数量：n = G/Af=106/0.3150=2.36根即：垫木间距为0.42m，取0.4m整数。沉井刃脚需铺设垫木数量计算：16.63.14/0.4=130根沉井的刃脚下采用砂垫层是一种常规的施工方法，其优点是既能

24、有效提高地基土的承载能力，又可方便刃脚垫架和模板的拆除。砂垫层的厚度一般根据第一节沉井重量和垫层底部地基土的承载力计算而定。计算公式为：h = (G/f-L)/2tg式中：G沉井第一节单位长度的重力（kN/m） f砂垫层底部土层承载力设计值（kN/m2） L垫木长度（m） 砂垫层的压力扩散角，一般取22.5根据本工程的施工条件，初步测算砂垫层厚度以0.5m为宜，铺设宽度为2.5m。3.4.4沉井制作的钢筋施工工艺（1）钢筋应有出厂质量证明和检验报告单，并按有关规定分批抽取试样作机械性能试验，合格后方可使用。（2）根据施工图设计要求，钢筋工长预先编制钢筋翻样单。所有钢筋均须按翻样单进行下料加工成

25、型。（3）钢筋绑扎必须严格按图施工，钢筋的规格、尺寸、数量及间距必须核对准确。（4）井壁内的竖向钢筋应上下垂直，绑扎牢固，其位置应按轴线尺寸校核。底部的钢筋应采用与砼保护层同厚度的水泥砂浆垫块垫塞，以保证其位置准确。（5）井壁钢筋绑扎的顺序为：先立2-4根竖筋与插筋绑扎牢固，并在竖筋上划出水平筋分档标志，然后在下部和齐胸处绑扎两根横筋定位，并在横筋上划出竖筋的分档标志，接着绑扎其它竖筋，最后再绑扎其它横筋。（6）井壁钢筋应逐点绑扎，双排钢筋之间应绑扎拉筋或支撑筋，其纵横间距不大于600mm。钢筋纵横向每隔1000设带铁丝垫块或塑料垫块。（7）井壁水平筋在联梁等部位的锚固长度，以及预留洞口加固筋

26、长度等，均应符合设计抗震要求。（8）合模后对伸出的竖向钢筋应进行修整，宜在搭接处绑扎一道横筋定位。浇灌混凝土后，应对竖向伸出钢筋进行校正，以保证其位置准确。3.4.5沉井制作的模板施工工艺模板分项是沉井制作过程中的关键工序，其设计选型、用料、制作及现场安装等方法直接关系到沉井的工程质量与施工安全。根据本工程沉井施工的特点与要求，模板的工艺技术与施工方法作以下考虑：（1）模板的设计选型：井壁的内外模板全部采用组合式的定型钢模板，散装散拆，以方便施工，但刃脚部位应采用非定型模板单独拼装、支设。平面模板选取3001500的规格，以满足圆形井壁的施工要求。围檩采用8号轻型槽钢按弧度分段定制。竖向龙骨采

27、用483.5钢管。模板之间的连接件采用配套的U形卡、L形插销、钩头螺栓及对拉螺栓等。（2）模板安装的工艺流程：位置、尺寸、标高复核与弹线 刃脚支模 井壁内模支设（配合钢筋安装） 井壁外模支设（配合完成钢筋隐检验收） 模板支撑加固 模板检查与验收。（3）定型模板的制作尺寸要准确，表面平整无凹凸，边口整齐，连接件紧固，拼缝严密。安装模板按自下而上的顺序进行。模板安装应做到位置准确，表面平整，支模要横平竖直不歪斜，几何尺寸要符合图纸要求。（4）井壁侧模安装前，应先根据弹线位置，用14短钢筋离底面50mm 处焊牢在两侧的主筋上（注意电焊时不伤主筋），作为控制截面尺寸的限位基准。一片侧模安装后应先采用临

28、时支撑固定，然后再安装另一侧模板。两侧模板用限位钢筋控制截面尺寸，并用上下连杆及剪刀撑等控制模板的垂直度，确保稳定性。（5）沉井的制作高度较高，混凝土浇筑时对模板所产生的侧向压力也相应较大。为了防止浇砼时发生胀模或爆模情况，井壁内外模板必须采用16对拉螺栓紧固。对拉螺栓的纵横向间距均为450mm。对拉螺栓中间满焊1001003钢板止水片。底部第一道对拉螺栓的中心离地250mm。（6）第一节沉井制作时，井壁的内外模板均采用上、中、下三道抛撑进行加固，以保证模板的刚度与整体稳定性。第二节沉井制作时，井壁外模仍按上述方法采用抛撑，井壁内模可采用井内设中心排架与水平钢管支撑的方法进行加固。水平钢管支撑

29、呈辐射状，一端与中心排架连接，另一端与内模的竖向龙骨连接。（7）封模前，各种预埋件或插筋应按要求位置用电焊固定在主筋或箍筋上。预留套管或预留洞孔的钢框应与钢筋焊接牢固，并保证位置准确。（8）模板安装前必须涂刷脱模剂，使沉井混凝土表面光滑，减小阻力便于下沉。附图：沉井井壁定型钢模板支设示意图3.4.6沉井制作的混凝土施工工艺（1）混凝土浇筑采用汽车泵直接布料入模的方法。每节沉井浇砼必须连续进行，一次完成，不得留置施工缝。（2）浇筑混凝土前必须完成的工作主要有：钢筋已经隐检符合质量验收规范与设计要求；模板已安装并经过检查验收合格，模板内的垃圾及杂物已清理干净，模板已涂刷脱模隔离剂；沉井的位置、尺寸

30、、标高和井壁的预埋件、预留洞等已经过复核无误；由专业试验室或混凝土制品厂提供的混凝土配合比设计报告已经审核批准实施；首次使用的混凝土配合比应进行开盘鉴定，进场混凝土应进行配合比泵送工作性能鉴定，其工作性能应满足设计配合比的要求。（3）混凝土浇筑应分层进行，每层浇筑厚度控制在300500mm左右（振动棒作用部分长度的1.25倍）。（4）混凝土捣固应采用插入式振动器，操作要做到“快插慢拔”。混凝土必须分层振捣密实，在振捣上一层混凝土时，振动器应插入下层混凝土中5cm左右，以消除两层之间的接缝。上层混凝土的振捣应在下层混凝土初凝之前进行。（5）振动器插点要均匀排列，防止漏振。一般每点振捣时间为15-30s，如需采取特殊措施，可在20-30min后对其进行二次复振。插点移动位置的距离应不大于振动棒作用半径的1.5倍（一般为30-40cm），振动器距离模板不应大于振动器作用半径的0.5倍，但不宜紧靠模板振