沉井施工方案.docx

1、沉井施工方案1沉井工程概况1.1 沉井简介 错误！未定义书签1.2工程地质状况简介 12施工部署2.1沉井的主要施工方法选择 42.2沉井工艺流程 52.3施工阶段划分与施工内容概述 62.4主要施工机械与机具配备计划 82.5主要劳动力使用计划 93主要项目的施工方法与技术措施 . 93.1工程测量 93.2井外深井降水与井内明排水结合的施工方法 113.3沉井制作方法与技术措施 113.4沉井下沉方法与技术措施 163.5沉井封底的主要方法 204沉井施工质量与安全控制的主要措施 . 214.1沉井质量主控项目的检验标准 214.2沉井易渗漏部位的质量控制要点 214.3安全施工措施 21

2、沉井施工方案1、工程概况梨川大桥第三标段东江大道隧道排水泵房原设计为连续墙、支护桩等支护形式的大开挖施工工艺，基坑开挖深度 11.6m。考虑到大开挖对周边建筑的影响(周边为人民医院及居民住宅区) ，决定泵房施工采用沉 井施工工艺，采用沉井施工可以大大缩短施工的工期、难度及对周边建 筑物的影响，拟建的沉井泵房位于红川路与东江大道交汇处。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，外壁长 12.20 米，宽 9.5 米，壁厚0.8米。沉井总高度为11.3米左右，其顶面标高为6.3m,刃 脚底标高为-5.3m。沉井底部的构造要求为：60cm厚C15素混凝土封底 f 90cm厚底板混凝土

3、。1.2沉井所选用的材料(1) 混凝土：沉井结构采用 C40防水砼，抗渗等级P8,砼为商品混凝 土。(2) 钢材：所有受力钢筋采用HRB335钢筋，其他采用R235钢筋；所有 受弯钢材采用Q345钢材，其余可采用Q235钢板。1.3钢筋混凝土保护层(1)构筑物迎水面钢筋保护层厚度为 50mm结构背水面钢筋保护层厚度为 30mm。1.4工程地质状况简介1.4.1地层岩性根据钻孔揭露,勘察区内揭露的地层依次为：覆盖层：混凝土 1-0(Qml)、素填土 1-1 (Qml)、粉质粘土 1-3 (Q4al)、粉质粘土 2r(Q4al)、粉砂2-3 (Q4mc)、淤泥2-0 (Q4mc)、淤泥质粉质粘土

4、2-1 (Q4mc)、细砂3-2 (Q4 al)、中砂3-3 (Q4 al)、粗砂3-4 (Q4al)。覆盖层底为强风化微风化岩岩土力学参数表岩土名称层号状态重度Y承载力 基本容 许值fa。建议 压缩 模量Es(Eo)直接快.、八 剪渗透系数K(m/d)基 床 系 数KMPa/m钻(冲)孔桩内摩 擦角()凝聚 力C(kP a)桩侧土 的摩阻 力标准 值qik(kN/m3)(kPa)(MPa)(kPa)混凝土 :1_0坚硬素填土1_1湿，稍密1.9120250(路基 范围取 高值)4.38.0*(路 基范 围取高 值)1218* (路基范 围取 高值)810* (路 基范 围取高 值)0.061

5、 .3303565粉质粘土1_3湿，可塑1.91404.514*10*0.022840粉质粘土2r湿，软塑1.8803.0*12*8*0.021030粉砂2_3饱和稍密1.91008*20*00.78925淤泥2_0饱和，流 塑1.7502.04*6*0.0008320淤泥质粉质粘 土2_1饱和，流 塑1.75602.58*8*0.0009525细砂3_2稍n,密禾饱1.915013*25*01.931530中砂3_3稍n,密禾饱1.9530018*30*06.11640粗砂3_4稍n,密禾饱2.034023*35*026.01750强风化泥质粉 砂岩13-2_1半岩半土 状2.045018*

6、30*29*0.1280110强风化细砂岩13-2_3半岩半土 状2.045018*31*30*0.1580110中风化泥岩13-3_0岩芯较完 整2.16000.06130中风化夹强风 化泥岩13-3_0j岩芯破碎2.15000.07120中风化泥质粉 砂岩13-3_1岩芯完整2.28000.08中风化夹强风 化泥质粉砂岩13-3_1j岩芯较完 整2.25500.1150中风化细砂岩13-3_3岩芯完整2.29000.09微风化泥质粉 砂岩13-4_12.313000.06微风化细砂岩13-4_32.314000.071.4.2 水文地质（1）地下水位 据钻孔揭露，隧址区地下水水位埋藏较浅，

7、地下水位与东莞水道河水涨 退有一定联系，根据钻探期间水位观测结果，地下水位变化随涨退潮变 化幅度约为 0.15m。（2）地下水赋存类型 按地下水的赋存方式可划分为三种类型，分别为赋存于第四系松散 层中的上层滞水、孔隙潜水及赋存于基底岩石中的基岩裂隙水。上层滞水主要赋存于浅层人工填土等表层土的松散孔隙中，无统一 的地下水位，分布无规律，受大气降水的影响，水量较贫乏，为隧道开 挖的渗水层之一；孔隙水主要赋存于细 中砂层中，为潜水，含水层厚度约 0.98.2m ， 局部变化较大，富水丰富，为隧道开挖后的主要渗水层；基岩裂隙水主要赋存于白垩系泥质粉砂岩、细砂岩中，根据钻孔资 料，中风化岩芯呈柱状为主，

8、较完整 完整，部分岩芯见氧化锈斑，节理 不太发育，水量较贫乏，受裂隙发育不均的影响，地下水分布不均匀。（3）地下水的补给与排泄勘察范围地处南亚热带， 属亚热带季风性气候。 降水量大于蒸发量， 大气降水、东莞水道河水侧向迳流是地下水的主要补给来源，每年 49 月份降雨对地下水补给量较大， 10 月次年 3 月对地下水补给量较少； 东莞水道河水与地下水存在互补关系，东莞水道河水水位增高对地下水 补给量较大，水位下降时对地下水补给量较小或地下水反过来对河流进 行补给。根据钻探揭露，场地内的地下水主要为砂土层赋存的孔隙潜水 及基岩裂隙水。第四系孔隙水的补给主要靠东莞水道河水、大气降水和 人工生活用水，

9、补给量受大气降水、河流潮汐的影响明显，基岩裂隙水主要靠侧向迳流补给和第四系孔隙水的越流补给；地下水以地表蒸发和 侧向迳流为主要排泄方式。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，沉井施工方法将 作以下选择：2.1.1沉井方法：采用排

10、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，红 川路与东江大道交汇处距东江距离较远， 同时有北侧的地下连续墙止水， 加上这个季节雨水较少，地下水位较低，对沉井施工较为有利，综合考 虑以上因素，本工程的沉井施工采用排水下沉和干封底的施工方法。该方法可以在相对干燥的条件施工， 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偏， 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、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） 。因本项

11、目沉井高度为 11.3m,根据现场条件，可采用先开挖 5m基坑后进行沉井制作，第一次 高度为6m，下沉至底标高后，再进行上节段的施工。因此应采用分节制 作，一次下沉方法。沉井分节制作的高度，应保证其稳定性并能使其顺 利下沉。第一节沉井高度为6m,沉井顶标高为6.3，起沉标高为1.30， 沉入底标高为：-5.3;第二节沉井高度为5.3m。2.1.3降水方法：井内明排降水与井外集水降水相结合采用排水下沉和干封底的施工技术，关键是选择合理可行的降水方 法，使降水效果满足排水下沉的技术要求。根据本工程的沉井施工特点 分析，采用井内明排与井外集水井降水，本方法相对施工时操作比较方 便可行。2.2沉井工艺

12、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

13、，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）

14、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

15、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

16、。（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KW1深井泵降水设备与设施4套沉井外降水202液压式挖掘机住友LS2801基坑开挖、回填柴油机3W-1001履带式挖机1井内挖土及垂直运输柴油机4电焊机BXI-3303施工全过程3X 20KVA5插入式振动器HZ6X-508振捣砼8X 1.56平板式振动器PZ-5012振捣砼2X 1.57钢筋切断机 GJ5-40-1（ QJ40-1

17、）1钢筋制作成型38钢筋弯曲机 GJ7-45（WJ40-1）1钢筋制作成型2.89钢筋调直机 GJ4-14/4（ TQ4-14）1钢筋制作成型410潜水泵 QS32X 25-4 型 25mVh4井内排水4X 2.511高压水泵8BA-18型，1.25MPa2沉井冲泥备用2X 412小型空压机（0.6MPa）2砼面凿除与清理2X 52.5 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

18、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）（4）支模木工： 8 人（5）混凝土工： 10 人（6）泥工： 4 人（7）排水工： 2 人（8）普工： 12 人（9）测量工： 2 人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

19、工质量的要求，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）根据余杭区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

20、制： 在沉井外部地面及井壁顶部设置纵横十字 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、

21、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。3.2井外深井降水与井内明排水结合的施工方法 根据设计要求，本工程的沉井采用排水下沉和干封底的施工技术。采用该项技术的前提条件是落实沉井内外的降水措施，确保沉井过程不 受地下水的影响。经对多

22、种降水方案的比较与论证，我公司认为采用井 外深井降水与井内明排水结合的方法较为合理可行，尤其是深井降水， 具有排水量大、降水深及平面布置干扰小等优点。3.3沉井制作方法与技术措施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

23、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。3.4.2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

24、铺设砂垫层，再在其上铺设垫木(枕木) 和垫架。垫木常用150X 150mm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。垫架应沿刃脚铺设。垫架形式见下图示意：沉井刃脚支设示意图3.4.3 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

25、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

26、土后， 应对竖向伸出钢筋进行校正，以保证其位置准 确。3.4.4 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。平面模板选取钢模，以满足井室的施工要求。围檩采用 8 号 轻型槽钢按井室分段定制。竖向龙骨采用 ？48 X 3.5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

27、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

28、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 100X 100X 3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。 水平钢管支撑呈辐射状，

29、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， 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。3.4.5 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、 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”