建筑施工组织设计规范 (GB/T 50502-2009) 工程测量规范 (GB50026-2007)
建筑地基基础工程施工质量验收规范 (GB50202-2002) 建筑基坑支护技术规程 (JGJ120-99) 建筑边坡工程技术规范 (GB50330-2002)
混凝土结构工程施工质量验收规范 (GB50204-2002) 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 (JGJ130-2001) 本工程地质勘查技术资料;
同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司设计的《北川县任家坪地区排水箱涵工程施工图》及设计交底等相关技术资料;
施工现场总平面勘验情况; 原地下埋设有关地下管网隐蔽资料;
国家关于工程建设方面现行的有关政策、法律、法规以及行业有关规定;
现行的与本工程有关的规范、规程、验收标准等。
二、工程概况
本工程HPS-4检查井~ HPS-5检查井、HPS-5检查井~ HPS-6检查井、HPS-6检查井~出口段排水管道采用顶管法施工,其中HPS-5、HPS-6检查井作为顶管工作井,采用钢筋砼沉井结构。有关沉井工程的概况简述如下: (一)沉井规模与构造
HPS-5顶管工作井为钢筋混凝土圆形沉井,沉井总高度为18.255m,其顶面标高为782.260m,刃脚底标高为764.005m;井筒内径9m,阶梯式断面,下段壁厚为1.20m,井筒高11m,上段壁厚为
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1.00m,井筒高7.255m。
HPS-6顶管工作井为钢筋混凝土圆形沉井,沉井总高度为20.365m,其顶面标高为783.920m,刃脚底标高为763.555m;井筒内径9m,阶梯式断面,下段壁厚为1.20m,井筒高11m,上段壁厚为1.00m,井筒高9.365m。
本工程沉井分两次浇筑,两次下沉,沉井采用排水下沉(采用井管加潜水泵降水),地下水降至设计开挖标高以下500~800mm。
沉井下沉到位后,底部采用级配碎石分层回填夯实至素砼垫层底,底板垫层为200mm厚C15素混凝土,刃脚、底板、井壁、顶板及井筒混凝土均为C30,抗渗等级为P8。
钢材主要采用HPB235一级钢筋,强度设计值=210N/mm2;HRB335,强度设计值=300N/mm2;所用的钢制件除注明外均采用Q235a。
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。
沉井外壁涂刷沥青一度。
钢筋混凝土保护层:底板下层的保护层最小厚度为40mm,其余部位的保护层厚度为35mm。 (二)工程地质状况简介
有关沉井场地的岩土工程勘察情况如下述: 1.地形地貌及地下水
工程拟建场地位于山体坡脚坝子地带,属坡残积地貌,总体上场地地形较平坦。
场地地下水属于孔隙型潜水,卵石层为主要含水层,其补给为地下水上游径流及大气降水。实测得地下水稳定水位埋深在自然地面下3.6~7.8m, 据区域地质资料,地下水位年变幅为2~4m。
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根据地质报告,本段管道沿线地质情况主要分为三大层,第一层为第四系全新统人工堆积层,第二层为第四系全新统坡残积层(Q4el+dl),褐黄色粘土夹碎石,碎石呈块状及片状,含少量滚石。层底标高为771.3~773.4。第三层为第四系全新统冲积层(Q4al):主要为灰色淤泥质粘土夹碎石,其中部分呈可塑~软塑状,孔隙大,压缩性大。其中碎石以软质千枚状粉砂岩及砂岩为主,粒径为15~20mm左右。本段排水管道基本位于第三层灰色淤泥质粘土夹碎石层。
其土层主要由上至下分布如下 1)第四系全新统人工堆积层(Q4ml):
杂填土:灰~深灰色,稍湿~湿,以粉质粘土或粉土为主,主要为建筑垃圾及粘土,含生活垃圾、植物根系,结构松散,分布于场地内全部地段,部分段包含大量碎石,厚1.0~5.8米。
2)第四系全新统崩积层(Q4col)
土夹石:褐~褐黄色,稍湿~湿,以粉质粘土为主,含千枚岩等岩屑碎块,分布于场内部分地段,顶板埋深0.5~1.8米。
3)第四系全新统坡残积层(Q4el+dl)
碎石土层:褐黄色粘土夹碎石,稍湿,松散~密实,土中见块石及碎石颗粒。土层岩性均一性差,分层厚度变化大。骨架颗粒成份主要为中~微风化岩浆岩、变质砂岩、石英岩、千枚岩。粒径一般1~3cm居多,大者可达10cm以上,分选性较差,一般呈棱形及不规则状。填隙物以粉质粘土为主,湿,其中泥质物含量约占填隙物的25%。具体分述如下:
稍密碎石土:块、碎石含量55-60%。单层厚0.5~2.0米,骨架颗粒呈分散排列,少部份接触,钻进容易,孔壁有坍塌现象。充填物为粉土和粉细砂,颗粒级配差。
中密碎石土:块、碎石含量60-70%,含少量滚石。单层厚0.0~1.50米,呈交错排列,大部份接触,钻进困难,孔壁有坍塌现象。充
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填物为粉土和粉细砂,颗粒级配较好,层位分布不连续。
密实碎石土:块、碎石含量大于70%,含较多滚石。钻进困难,孔壁有坍塌现象。充填物为粉土和粉细砂,颗粒级配较好。呈交错排列,按触连续,钻进很困难,孔壁较稳定。
4)第四系全新统冲积层(Q4al):
淤泥质粘土:灰褐色,深褐~灰黑色,流塑,高压缩性土,地基承载力较低。土质较均,稍有光滑,干强度和韧性中等,具臭味,含少量植物残体保存较好,含腐殖质,含少许铁锰质斑点,比重轻,孔隙大,分散度高。此层土厚度不均(3m~10m),主要落于Q4el+dl第四系全新统坡残积层中中密碎石土之间。 2.地层特征
与沉井相关的各层土质的特征见下表所示,各层土的沉井井壁摩阻力按下表所示取值:
天 然 地 基 地 层 代 号 土 名 桩 粘聚 侧 重 孔隙 擦角压缩压缩承载力力标施工临阻 度 比 标准系数模量特征值准值 时边坡 力 (γ) (e) 值(a1-2) (Es) (fak) (C) (φ) 内摩KN/m3 Q4ml Q4al Q4col Q4el+dl桩基 桩 端 阻 力 KPa 5 度 15 MPa-1 MPa --- --- KPa KPa 30 40 60 70 90 130 KPa 700 800 杂填土 17.0 0.90 --- 1:1.25 110 1:1.25 130 150 280 350 600 120 180 1:1 1:1 1:1 1:1 1:1 1:1 1:1 4
淤泥粘土 19.7 0.729 17.6 14.7 0.48 3.37 土夹石 20.1 0.90 3.7 --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- 16 25 28 30 35 23 27 0.35 5.5 --- 13.5 --- 24.3 --- 36.6 --- 50.9 --- 10.8 --- 15.5 松散碎石土 21.0 稍密碎石土 21.0 中密碎石土 21.5 密实碎石土 23.0 Q4al 稍密碎石土 20.6 中密碎石土 21.2 150 1000 80 110 400 500 3.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:
场内人工填土层结构松散,含植物根茎,成分复杂,厚度变化大,均匀性差。杂填土分布厚度不大,成份杂乱,其均一性差。碎石土层分布范围较广,但分层厚度变化较大,均一性较差。挖土下沉过程中需采取控制措施,并加强检测,保证均匀稳定下沉。
碎石土层透水性较强,结合地下水位情况分析,沉井开挖时会有渗流水,在施工过程中,应采取必要的降水措施。
沉井埋深范围内有淤泥质粘土层分布,饱和,流塑状态,压缩性高,承载强度较低,给挖土及下沉过程造成难度,需采取措施,以保证沉井的稳定和控制沉降量。
三、施工部署
(一)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。
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:
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,
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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.降水方法:井外井管加潜水泵降水与井内明排水相结合
根据本工程的沉井施工特点分析,采用井外井管加潜水泵降水,井内明排水相结合的降水方法,以此保证沉井施工的安全和顺利进行。
3.制作与下沉方法:
本工程沉井设计采用分节制作、分节两次下沉的方法,但为缩短工期,保证施工进度,减少下沉过程中不利地质条件的影响,采取降低起沉标高,分节制作,下沉一次达到设计标高的方式施工。具体方式为:放坡开挖至设计刃脚底标高以上11m处,即5号井开挖至起沉标高775.005m,制作第一节沉井,高度为11m,挖土下沉11m后达到设计埋深,再制作接高第二节沉井,高度为7.255m;6号井开挖至起沉标高774.555m,制作第一节沉井,高度为11m,挖土下沉11m后达到设计埋深,再制作接高第二节沉井,高度为9.365m。 (二)沉井工艺流程
根据本工程的特点,5、6号沉井同时进行施工,主要工序的工艺流程安排见下图所示:
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各项施工准备 工程测量定位、放线 坑外深井降水 基坑开挖至起沉标高 沉井刃脚垫层和砖座 安装预埋预留配合 第一节沉井制作 砼养护及拆模 井筒内挖土、井内明排水 安装预埋预留配合 第一次下沉 沉井封底 封底后质量检查 第二节沉井制作 井周回填,顶管施工准备 砼养护及拆模 顶管施工 顶管完成后,二次浇灌洞口及管道柔性接头处理,浇筑流槽及安装预制爬梯 顶板施工及土方回填 7
5号井施工流程图:
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6号井施工流程图:
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四、施工总进度计划
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20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45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15天。
(3)第二节沉井制作阶段:该阶段的作业进度控制计划为28日历天。主要工序的进度安排分别为:沉井制作8天;沉井混凝土养护20天左右。
五、施工准备与资源配备计划
工程开工前后应抓紧落实施工前期的各项准备工作,包括技术准备、现场准备及物资准备等工作。 (一)技术准备
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。 (二)现场准备
(1)对场地内进行探测,摸清沉井井壁是否存在大的孤石等影响沉井下沉的障碍物。
(2)平整场地至要求的标高,铺设施工道路,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,在场内设置沉井的轴线与标高控制点。
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(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,在沉井外布设降水井,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(开挖至沉井起沉标高),为及时进行第一节沉井的制作创造条件。 (三)资源配备
本工程5号、6号沉井同时进行施工,所配备的主要施工机械与机具详见下表:
序号 机械名称、型号 数量 8套 3使用部位 沉井外降水 基坑开挖、回填 土方运输 土方翻运 沉井浇砼 井内挖土 井内土垂直运输 土基及回填土夯实 施工全过程 振捣砼 钢筋制作成型 钢筋制作成型 钢筋制作成型 钢筋对接 1 深井泵降水设备与设施 2 液压履带式挖掘机(斗容量1.5m) 3 自卸式运输车(20t) 4 50型装载机 5 砼汽车泵(R=36m) 6 履带式小型挖掘机(斗容量0.3m) 7 50t履带式汽车吊 8 电动蛙夯H-201型 9 电焊机BXI-330 10 插入式振动器 HZ6X-50 11 钢筋切断机GJ5-40-1(QJ40-1) 12 钢筋弯曲机GJ7-45(WJ40-1) 13 钢筋调直机GJ4-14/4(TQ4-14) 14 钢筋对焊机UN1-75型 32台 4辆 2台 1 2 2 2 3 8 1 1 1 1 17
15 潜水泵QS32×25-4型25m3/h 16 高压水泵8BA-18型,1.25MPa 17 小型空压机(0.6MPa) 2 2 2 井内排水 沉井冲泥备用 砼及石方凿除与清理
主要劳动力配备计划:
本工程需要连续地快速施工,因此劳动力组织具有以下特点: (1)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。
(2)本工程的沉井为圆形构筑物,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。
主要工种的劳动力配备数量:
(1)深井降水:井点打设6人,日常降水管理2人 (2)钢筋工: 40人(包括钢筋制作成型) (4)支模木工: 40人 (5)混凝土工: 10人 (6)泥工: 6人
(7)挖土工: 28人(分两班作业) (8)排水工: 6人(分两班作业) (9)普工: 12人(分两班作业) (10)测量工: 2人
六、主要施工方法及工艺
(一)施工阶段划分与施工内容概述
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施工阶段:
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1.施工准备阶段
工程开工前应抓紧落实施工前期的各项准备工作,包括前述的技术准备、现场准备及物资准备等工作。
2.第一节沉井制作与下沉阶段
(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砖座施工。
(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。
3.沉井封底
沉井一次下沉至设计的底标高后,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,回填碎石及垫层施工,同时完成井壁的清理与施工缝的处理工作。
(2)底板钢筋植筋、绑扎和底板混凝土浇捣、养护。 4.第二节沉井制作阶段
待第一节沉井下沉至设计要求的标高、底板施工完成后,开始进入第二节沉井的制作:
(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
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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。 (二)主要项目的施工方法与技术措施 1.工程测量 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,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)做好测量技术资料的保存与归档工作。 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
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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。
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。
根据有关深井降水的技术参数测算,沉井外围应布置4口深度为15m的深井,以此保证降水效果能满足排水沉井和干封底的施工的需要。具体详降水专项是哦给你方案。降水井井布设的基本要求为:
(1)在沉井外围布设4口深井,深井之间的距离控制在18~20m以内。每口深井的降水范围大致为四分之一的沉井区域。
(2)根据井深和沉井区域土层的含水量,井全长设置滤管。
在沉井外部采用深井井点截水的同时,在沉井内部开挖明沟、集水井,采用潜水泵进行明排水,以此保证降水效果。井内明排水的主要技术措施为:
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沉井过程中,如发现井内土体湿陷,应在离刃脚2~3m处挖一圈排水明沟,并设3~4个集水井,其深度应比地下水位深1~1.5m。明沟和集水井的深度应随沉井的挖土而不断加深。集水井内的积水由高扬程的潜水泵排至沉井外。 3.沉井制作方法与技术措施 3.1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。土方开挖方式主要采用机械大开挖方式施工,局部辅以人工修边、捡土、挖死角(机械种类:250挖掘机两台、50装载机两台、50吨汽车吊1台)。人工开挖土方采用人力车运出基坑外20m堆放,挖掘机翻挖、自卸汽车配合运至1.5km外弃土堆场。开挖范围中遇到孤石,采用履带式液压岩石破碎机破除后运至1.5km外弃土堆场。沉井内径D为9m,壁厚1.2m,基坑底平面尺寸比刃脚外壁每侧各大2.3m(2m的工作面、0.3*0.5的排水沟)。沉井基坑土方开挖采用放坡分层开挖方法。考虑到施工安全,井内挖土不得局部挖深造成卸荷过快,引起边坡产生过大变形。土方开挖分两层进行开挖,第一层
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与第二层之间设置2.5米宽卸荷平台,平台以上边坡坡度为1:0.7,以下坡度为1:0.75,边坡全部采用喷锚护壁进行防护。本工程现场狭窄,场内无土方堆场,沉井基坑开挖采用斗容量为1.5m3的履带式挖掘机挖土,2辆20吨自卸汽车将土运至现场外1.5km外的土方堆场,土方堆场狭长,自基坑坑底向工作场地外部修一条7m宽的马道,马道与基坑交接处要预留一个14m*14m的马道平台,方便汽车吊施工,马道坡度为1:5,方便土方运出井外,故需装载机配合堆高。 3.2刃脚支设形式
沉井下部为刃脚,其支设方法采用砖砌垫座。形式见下图所示:
根据地质资料,沉井基坑的地基承载力较小,刃脚下应有足够的密实中粗砂垫层,避免筒体制作过程中刃脚、底梁产生不均沉陷和倾
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斜。本工程砂垫层选用级配较好的中粗砂,且分层洒水夯实,厚度为300mm,其密实度的质量标准用砂的干容重控制。砂垫层施工完并验收合格后再进行100厚C15砼垫层施工,刃脚座在此垫层上。
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。
(4)竖向钢筋搭接
(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)井壁水平筋采用搭接方式连接,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。浇灌混凝土后,应对竖向伸出钢筋进行校正,以保证其位置准确。
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(9)两层钢筋之间使用撑筋固定,底、顶板的钢筋之间须用马镫筋支撑(马镫筋Φ20@600双向,具体尺寸见下图),保持钢筋间距及保护层厚度,各种预埋件、预留孔洞的位置和尺寸符合图纸要求。
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)为使沉井混凝土表面光滑,减小阻力便于下沉。模板采用覆膜胶合板作为模板,背楞采用Ф48钢管,内支撑采用Ф48钢筋,内模一次安装完成,支设时要保证垂直,外膜跟着内模支立,必须保证垂直,内外膜采用Ф12止水对拉螺栓加以固定,施工螺栓装止水环片,螺栓水平间距为0.4m,上下间距为0.4m,交错布置。螺栓止水板在焊接时要满焊且保证不漏水。内、外模板的背楞钢管竖向布置,间距400mm,水平加固采用Ф22钢筋绕井壁钢管背楞一周形成箍状,钢筋连接处采用单面焊搭接。上下间距400mm。刃脚与底模要保证在同一平面上。沉井外壁采用双排脚手架(加斜撑),内壁采用满堂脚手架。脚手架搭设高度超过沉井单节高度1.2m,并用安全网遮挡,符合安全施工要求。因沉井下沉需要,模板、脚手架也随沉井分节制作、安装及拆除。井内场地狭小,施工困难,故拆卸脚手架、模板时用50T汽车吊辅助将拆卸材料吊出井外,人工及装载机配合将材料运回库房堆放。
(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。
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(3)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Ø14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Ø12对拉螺栓紧固。对拉螺栓的纵横向间距均为400mm。对拉螺栓中间满焊100×100×3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,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)木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。
3.4.6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
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砼必须连续进行,一次完成,不得留置施工缝。每节沉井间施工缝按照设计要求安装止水钢板。
(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300~500mm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,但不宜紧靠模板振动,且应尽量避免碰撞钢筋、预埋管件等。
(6)为了防止模板变形或地基不均匀下沉,沉井的混凝土浇筑应对称、均衡下料。
(7)上、下节水平施工缝应加设钢板止水带。支设第二节沉井的模板前,应安排人员凿除或清理施工缝处的水泥薄膜和松动的石子,并冲洗干净,但不得积水。继续浇筑下节沉井的混凝土前,应在施工缝处铺设一层与混凝土内成分相同的水泥砂浆。
(8)混凝土浇筑完毕后12小时内应采取养护措施,可对混凝土
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表面复盖和浇水养护,井壁侧模拆除后应悬挂草包并浇水养护,每天浇水次数应满足能保持混凝土处于湿润状态的要求。浇水养护时间的规定为:采用普通硅酸盐水泥时不得少于7天,当混凝土中掺有缓凝型外加剂或有抗渗要求时不得少于14天。
3.5沉井下沉方法与技术措施 3.5.1沉井下沉的作业顺序安排
下沉准备工作 → 设置垂直运输机械设备 → 挖土下沉 → 井内外排水、降水 → 边下沉边观测 → 纠偏措施 → 沉至设计标高 → 核对标高、观测沉降稳定情况 → 铺设井内封底垫层→ 底板钢筋施工与隐蔽工程验收 → 底板混凝土浇筑
3.5.2洞口封堵
沉井下沉前需对顶管洞口进行封堵,图纸要求用600厚MU10砖、M10水泥砂浆砌筑封堵。但考虑到沉井埋深过深,我方将用1200厚MU10砖、M10水泥砂浆对洞口进行封堵。
3.5.3沉井下沉的主要方法和措施
(1)第一节沉井制作完成后,其混凝土强度必须达到设计强度等级的100%后方可进行刃脚砖座拆除和下沉的准备工作。
拆除所有内外模板,内外脚手架,重新用钢管搭设2m×2m的指挥平台,高度高于沉井上口2米,方便吊装土方或材料时指挥,使用50吨汽车吊将钢管、模板扣件等材料清运至基坑外,辅以15名小工人工转运钢管、模板、扣件等材料至基坑外50m堆放,汽车吊使用前,需在基坑边1000外设置两个现浇钢筋混凝土墩,用于汽车吊支撑,混凝土墩标号C30,混凝土墩尺寸为800mm(长)×800(宽)×1000(高),埋深500mm,钢筋采用HRB335Φ18@200双层双向布置。
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(2)井内挖土前,需对刃脚的砖垫座进行破除,因井内尺寸过小,不能使用履带式液压岩石破碎机,故采取人工风镐破除(工人数8人,风镐4台),破除后的砖废渣用50吨汽车吊清运至井外1.5km处。
(3)井内挖土采用斗容量为0.3m3山猫履带式小型挖掘机挖土,每次挖土深度不超过400mm,并配以10名人工辅助挖沉井刃脚下部的土方。井外设置50t履带式汽车吊将挖掘机吊入沉井内挖土,并将井内土方吊运出井外堆放(需用HPB235Φ25@100双向钢筋焊接4个吊篮装运土方。吊篮尺寸为2000×2000×2000,内用木模板遮挡,吊装指挥2人,挂吊篮工人井内外各4人,共8人),吊装出井的土方用50装载机配合堆高,250挖掘机翻挖并用20吨自卸汽车运至1.5km外弃土堆场。
(4)井内挖土应根据沉井中心划分工作面,挖土应分层、均匀、对称地进行。挖土要点是:先从沉井中间开始逐渐挖向四周,每层挖土厚度为0.3~0.4m,沿刃脚周围保留0.5~1.5m的土堤,然后再沿沉井井壁每2~3m一段向刃脚方向逐层全面、对称、均匀地削薄土层,每次削5~10cm,当土层经不住刃脚的挤压而破裂时,沉井便在自重的作用下挤土下沉。
(5)井内挖出的土方应及时外运,不得堆放在沉井旁,以免造成沉井偏斜或位移。堆土地点应设在沉井下沉深度2倍以外的地方。
(4)沉井下沉过程中,应安排专人进行测量观察。沉降观测每8小时至少2次,刃脚标高和位移观测每台班至少1次。当沉井每次下沉稳定后应进行高差和中心位移测量。每次观测数据均须如实记录,并按一定表式填写,以便进行数据分析和资料管理。
(5)沉井时,如发现有异常情况,应及时分析研究,采取有效的对策措施:如摩阻力过大,应采取减阻措施,使沉井连续下沉,避免停歇时间过长;如遇到突沉或下沉过快情况,应采取停挖或井壁周边多留土等止沉措施。
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(6)在沉井下沉过程中,如井壁外侧土体发生塌陷,应及时采取回填措施,以减少下沉时四周土体开裂、塌陷对周围环境造成的不利影响。
(7)沉井开始下沉至5m以内的深度时,要特别注意保持沉井的水平与垂直度,否则在继续下沉时容易发生倾斜、偏移等问题,而且纠偏也较为困难。
(9)沉井下沉近设计标高时,井内土体的每层开挖深度应小于30cm或更薄些,以避免沉井发生倾斜。沉井下沉至离设计底标高10cm左右时应停止挖土,让沉井依靠自重下沉到位。
3.5.4井内挖土和土方吊运方法
沉井内的分层挖土和土方吊运采用人工和机械相配合的方法。根据本工程的沉井施工特点,在沉井上口边配备一台50吨的履带式起重机,负责井内土方的吊运。井内靠周边的土方以人工开挖、扦铲为主,以此严格控制每层土的开挖厚度,防止超挖。井内土体由一台小型液压反铲挖掘机开挖,在井内进行机械开挖,达到减少劳动力和提高工效的目的。
井内土方挖运实行人机同时作业,必须加强对井下的操作工人的安全教育和培训,强化工人的安全意识,并落实安全防护措施,以防止事故发生。
附图:沉井下沉开挖方法示意图
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3.6沉井封底的主要方法 3.6.1干封底的技术措施
当沉井下沉至距设计底标高10cm时,应停止井内挖土和排水,使其靠自重下沉至或接近设计底标高,再经过2~3天的下沉稳定,即可进行沉井封底。底板钢筋锚固在井壁内采用植筋方式植入,然后再
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绑扎底板钢筋。沉井干封底采用级配碎石夯填至垫层底标高,然后施工垫层及砼底板。
3.7沉井顶板施工的主要方法 3.7.1沉井顶板的技术措施
为加快进度,保证工期,沉井顶板拟采用预制,待强度达到100%,顶管工作完成、设备撤出井坑后,采用2台50T汽车吊进行顶板的吊装安装。
七、施工现场总平面布置图 八、质量管理计划 九、安全管理计划
十、文明施工及环境保护管理计划 十一、成本管理计划
十二、其它管理计划(如季节性施工、扬尘防止、成品保护、各工种配合等) 十三、附图表
(参见GB/T 50502-2009 《建筑施工组织设计规范》)
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