沉井施工方案(一)
一、工程概況:本工程泵站下部採用鋼筋混凝土沉井法施工,井壁厚度刃腳為0.95m;下半部0.7m,上部3米為0.50m;沉井為14.1*13.3m的方形井,高度刃腳為2.3m,上部9.6m,砼標號根據設計要求為C25,混凝土抗滲標號為S6。為了保證沉井下沉安全,決定採用三次澆築,二次下沉。第一次澆築到刃腳部分標高為-5.4,第二次澆築至與溥壁交接處+1.2,第三次至沉井頂部。
二、工藝流程:定位放線→挖刃腳土方→鋪砂墊層→澆築砼墊層→鋪枕木→扎刃腳鋼筋→立模→澆刃腳砼(一次)→沉井下沉→扎井壁鋼筋→立模→澆築井壁砼(二次)→扎井壁鋼筋→立模→澆築井壁砼(三次)→沉井下沉到位→扎封底鋼筋→澆封底混凝土→頂管→流槽及井內設施施工。
三、泵站沉井施工
1、 地質勘察和制定施工方案
工程地質和水文地質資料是制定沉井施工方案、編製施工組織設計的重要依據。施工前根據業主提供的資料了解地下土質、地下水位以及地下障礙物情況等,除此還應做好現場查勘工作,查清和排除地面及地面下3m以內的障礙物。根據工程結構特點,地質水文情況,施工設備條件,技術的可靠性,編製切實可行的施工方案或施工技術措施,以指導施工。
2、工程測量:
根據設計院、規劃部門的技術交底和設計施工圖中總平面布置要求,定出沉井中心的位置和十字軸線樁。在場內引進兩個水準點,目的是可以相互校核。在遠離沉井不受下沉影響的地方設立觀測偏移觀察點。
3、基礎開挖及墊層:
為避免沉井在灌注混凝土過程中發生不均勻沉降,先機械開挖挖至地面向下2米左右。刃腳外側面至基坑邊一般為2.5m。在基坑四角設集水坑並不間斷排水,保持施工期間基坑乾燥。在刃腳底部設置50mm砂墊層和沉井墊木。砂墊層採用2.5米寬。砂墊層施工可具體條件選用振實夯實或壓實等辦法。適當加水分層夯實,做好一層檢驗后再施工下一層,採用平板式振搗機時松砂的分層厚度取20-25cm。砂墊層密實度的質量標準用砂的干容重控制,中砂取15.6-16KN/m3,粗砂可適當提高。同時砂墊層應避免受水浸泡。
承墊木採用250cm×20cm×l6cm的枕木,枕木對稱擺放,對稱枕木中心連線必須通過沉井中心,對稱的枕木應編上相同的號碼,枕木間隔20cm擺放。鋪設墊木時應使頂面保持在同一水平面上,並用水準儀找平使高差在10mm以內,墊木擺放時要先在縱、橫軸中心線上擺放兩組定位枕木,然後對稱擺放其他枕木,枕木縫之間用砂填平。
承墊木根數計算:n=GO/A[P]
n——承墊木根數
GO——沉井第一節重量
A——根承墊木與砂墊層的接觸面積
[P] ——砂墊層的允許承載力,砂墊層承載力約為200KMPa
鋪設承墊木時應用水平儀抄平;使刃腳在同一水平面上,平面布置上均勻對稱,每根承墊木的長度中心應與刃腳踏面中線重和。承墊木可以單根成一組編設,每組之間至少要留20-30cm間隙。定位墊木的布置要使沉井最後有對稱的着力點。
4、鋼筋工程
a、綁紮刃腳鋼筋時,因豎向井壁插筋較高,為了確保鋼筋位置正確,在綁紮前先搭設鋼管架,豎向鋼筋的間距在支架水平鋼管上先用粉筆畫好位置,然後把鋼筋綁紮在鋼管上。鋼筋安裝綁紮時,應嚴格控制各種鋼筋的搭接長度和錨固長度,焊接鋼筋應留有足夠的焊接規定長度。
b、鋼筋綁紮時鐵絲必須紮緊,其兩頭應向內。不得有滑動、折斷、移位等情況。
c、立模前鋼筋兩側綁好帶鐵絲的水泥砂漿墊塊,確保鋼筋的保護層厚度。
d、鋼筋需要接長時,優先採用焊接,φ10以下時可以做成綁紮接頭。鋼筋接頭位置必須按規範要求錯開,同一截面的搭接數量不能超過允許數量。同時在安裝刃腳鋼筋時,要預埋好底板及預留洞口的插筋,確保混凝土澆注的整體性。
e、做好材料進廠檢驗工作,並做好有關記錄。
5、模板工程
由於本工程工期較緊,擬在沉井施工中預備兩套鋼模和一套木模。施工中採用組合鋼模為主,鋪以木模拼縫。
A、施工準備
(1)根據各構築物尺寸、形式確定結構模板平面總圖,在總圖中標出各構件的型號、位置、數量、尺寸標高及相同或略加拼補即相同的構件替代並編號,以減少配板種類、數量。
(2)確定模板配板平面布置及支撐布置。根據總圖及編號,並根據砼澆搗時計算的側壓力值,確定縱模鋼管規格、數量及排列尺寸,以及支撐系統的縱向支撐、側向支撐、橫向拉接件的型號、間距。
(3)嚴格對模板強度、剛度及穩定性進行驗算,合格后繪製全套模板設計圖,其中包括平面布置配板圖、分塊圖、組裝圖、節點大樣圖、零件及非定型拼接件加工圖。
(4)軸線、模板線放樣。水平控制標高引測到腳手架或其它過渡引測點,並做好預檢手續。
(5)預組拼裝模板,按圖紙要求檢查對角線、平整、外型尺寸及堅固件數是否有效牢靠。並塗脫模劑、分規格堆放。
B、模板安裝
將已準備好的模板吊裝就位,具體工藝流程如下:
安裝前檢查——內側模板吊裝就位——安裝斜撐——清理雜物——插入對拉螺栓——安裝就位外側模板——安裝斜撐——調整模板位置——緊固穿牆螺栓——斜撐固定。
安裝模板注意事項:
(1)由於分節澆築,因此在支立第二節模板時,不宜直接支撐在地面上,以免沉井因自重增加而產生沉降,使新澆築的混凝土內部產生拉力,造成裂縫。
(2)模板安裝完畢后,全面檢查扣件、螺栓、斜撐是否堅固、穩定,模板井縫及下口是否嚴密。
6、混凝土工程
本工程沉井混凝土採用商品混凝土,沉井施工按三次澆築,二次下沉施工,施工縫採用凹槽式接法,結合面應盡量粗糙,施工縫結合處採用瀝青砂漿處理。
沉井預留洞口設止剛性防水套。泵站沉DN1600A型。沉井預埋鋼套管洞口在下沉前用240厚MU10磚,M7.5水泥砂漿砌築封堵,封口內、外側用1:3水泥砂漿抹平。
沉井外壁塗冷底子油兩道,塗刷前應對沉井澆築的質量仔細檢查,並作適當修整。
為保證澆築質量,施工前必須做好準備工作。人員安排應明確職責。為了確保混凝土澆築的質量,在澆築混凝土前,應對模板位置標高,斷面尺寸及模板的穩定性,接縫位置進行檢查,對預埋件位置進行複核。對鋼筋的規格、數量、幾何尺寸、搭接長度進行驗收,發現問題及時糾正。混凝土澆築時,採用分層澆築,每次澆築厚度控制在40cm左右,混凝土坍落度控制在3~5cm左右,並在前層混凝土達到初凝前將次層混凝土拌和物振搗完畢,振搗時插入式振搗器應插入前層砼5~10cm,同時要做到快插慢拔,插點均勻,逐點移動,避免漏插,插點一般控制在30cm左右。刃腳部分,因尺寸較小鋼筋較密,振動棒的頻率應加強。特別是預留洞的底部,是混凝土澆築的薄弱環節,一定要注意不能漏插。為了確保鋼筋和模板的位置不移動,振搗時盡量不碰鋼筋和模板,振搗以混凝土表面不產生氣泡,混凝土不明顯下沉為宜。為了控制混凝土在澆築過程中,沉井的沉降傾斜是否滿足要求,在沉井的四周設立沉降觀測點,混凝土澆築一層進行測量一次,如發現一側傾斜過大,則另一側須加快進度。
如因故間歇,應作好水平施工縫。砼澆築結束后,用草包將整個井壁覆蓋,並澆水養護,澆水時應做到細水勻澆,草包保持濕潤,保養一個星期。
A、混凝土工藝流程
作業準備—— 運輸 —— 澆築 —— 養護
B、施工要點
(1)砼澆築連續進行,少留施工縫。
(2)沉井井壁模板應在混凝土達到設計強度的25%以上方可進行拆除,沉井下沉時應在第一節混凝土必須達到設計強度。
(3)本工程以地下沉井為主,澆搗時分三次澆搗,刃腳至預留洞口頂先一次澆搗完,井壁與刃腳交接處設在預留洞口頂處。
(4)澆築井壁前,先將施工縫表面鑿毛、清除雜物、沖洗乾淨濕潤,鋪一層2-3cm厚水泥砂漿,澆築第一層高度為30cm,以後每層澆築40-50cm。
(5)混凝土表面找平。
(6)砼澆筑後6-10h澆水養護,要保護混凝土表面濕潤,養護期不小於7d。
C、注意事項
(1)嚴禁在混凝土內任意加水,嚴格控制水灰比。
(2)細部構造如預埋件等施工前仔細閱讀圖紙,精心處理。
7、腳手架
本工程腳手架以沉井中支撐架及池壁操作架構成的綜合腳手架。
A、搭設前準備
(1)搭設前根據架子類型(構築物特點)繪出平面圖紙,並進行驗算。
(2)檢查鋼管、配件等是否有明顯變形、裂紋、扣件是否合格,嚴禁使用不合格、鏽蝕和有裂紋的扣件。
(3)搭設場地進行平整、夯實並設置排水措施。
B、搭設使用及拆除
搭設
(1)立於土地面上的立桿底部加設寬度≥200mm,厚≥50mm的墊木。
(2)按施工設計放線、鋪墊板、設置底座或標定立桿位置。
(3)按定位依次緊閉起立桿、將立桿與縱橫向連接固定,然後裝設第一步的縱向和橫向平桿,隨校正立桿垂直之後予固定,並按此要求繼續向上搭設。
(4)剪刀撐、斜桿等整體拉結桿件和連牆件隨搭升的架子一起及時設置。
使用
(1)作業層每1m2架面上實際的施工荷載不得超過規定值。
(2)架面放置的材料碼放整齊穩固,不影響施工操作和人員通行。
(3)禁止隨意拆除腳手架桿件、整體性桿件、連接堅固件。
(4)每班工人上架作業時,先檢查有無影響安全作業問題存在,在排除和解決後方可作業。
(5)在每次作業完成後,清理架面,將材料物品堆放整齊,垃圾搬運出去。
8、沉井下沉
按設計要求及現場情況本工程沉井分三次澆築,二次下沉法施工。
嚴格按照設計圖紙的要求,設置和封砌預留孔,並保證在沉井下沉過程中,預留孔內不滲水。
沉井下沉採用挖泥下沉法,依靠沉井自重下沉到達設計標高。
根據設計要求,第一節沉井下沉必須達到設計強度才可以下沉。
沉井混凝土達到設計強度后,開始沉井下沉。下沉前應將井內的所有雜物清除乾淨,準備工作就緒后,先敲碎刃腳下墊木,應有專人負責對稱、同步地進行。敲碎刃腳下墊木過程中,應隨敲隨填夯黃砂,在刃腳內外應填築成小土堤,並分層夯實,同時加強觀察,注意下沉是否均勻。
根據地質報告本工程沉井下面的土質基本上是粉質粘土、淤泥質粉質粘土,因粉土滲透係數較大,在施工中採用井點降水降低地下水位。考慮到沉井下沉深度較深,在沉井下沉過程中,考慮挖土下沉的方法,沉井內設一台潛水泵,進行不間斷的排水。沉井下沉前,預留孔應用磚塊進行封堵。在沉井外井壁上划好中心線及水平線,在井內掛好線錘測傾斜度,做好沉降標尺。沉井挖土上部採用機械挖土,挖土深度為4米,剩餘部分採用人工挖土下沉施工。沉井挖泥應注意均勻對稱,由中心向刃腳四周開挖,挖土時控制每層30~50cm ,且一切行動聽指揮。挖出的土採用卷揚機將土吊出井外再用自卸汽車運走。井內挖土始終應保持中間稍低於四周,但高差需控制在1m之內,嚴禁深鍋挖土,防止突沉造成沉井四周地面沉陷和沉井傾斜的危險。沉井下沉時的指揮者應對井內四周的垂線必須密切注意,並在沉井四周設觀測點,加強下沉過程中觀測,發生偏移、扭曲等及時糾正。沉井施工過程中,須對周圍環境的變形、沉降進行嚴密監測。
沉井下沉初階段糾偏應根據“多沉則少挖,少沉則多挖”的原則,刃腳下挖土要逐步擴大,不能一次過量掏空,不能通過大量挖土來糾偏,糾偏應根據測量數據隨偏隨糾,當沉井偏斜達到允許值的1/4時,便要糾偏,下沉過程中要勤測、勤糾、緩糾。
沉井每下沉一次檢查一次垂直度與中心軸線。隨時檢查沉井水平度,加強監護,對地下水及時排除。
下沉至接近設計標高1米時,應減速下沉,記錄下沉的速度。最後20~30cm處停止開挖,觀測沉井在不開挖的情況下的下沉速度,確保沉井下沉標高嚴格控制在範圍內。堅決防止超挖。如發現特殊土質,應及時報告建設單位、設計單位、監理單位,提前做防止措施。
9、沉井封底
本工程工作井、接收井封底時先鋪碎石墊層,再澆築150cm厚C25鋼筋混凝土底板。沉井下沉至設計標高后,應先清除污泥等雜物,超挖部分採用碎石夾砂填實,不得用土回填,待沉井8小時自沉累計不大於10mm時即可進行封底。本工程沉井封底採用干封底的方法,在沉井內設集水井。將地下水位降至底板下不能上升時,此時可澆築封底混凝土。在封底混凝土未達到設計強度前,應進行不間斷抽水。保持地下水位低於底板30cm。砼強度達到設計要求時方可停止排水,對集水井進行封堵。底板混凝土澆搗完成後應及時養護,並應防止陽光及溫差的劇烈變化,以免底板出現收縮裂縫,影響沉井的施工質量和使用功能。
四、沉井施工的常遇問題與處理對策
(一)沉井傾斜:
原因分析:
1、沉井刃腳下的土軟硬不均勻;
2、沒有對稱地敲碎刃腳下素混凝土墊塊或沒有及時地回填夯實,井外四周的回填土夯實不均勻;
3、沒有均勻挖土使井內土面高差懸殊;
4、刃腳下掏空過多,沉井突然下沉,易產生傾斜;
5、刃腳一側被障礙物擱住,需及時發現和處理;
6、排水開挖時,井內涌砂;
7、井外棄土或堆物,井上附加荷重分佈不均勻,造成對井壁的偏壓。
預防措施及處理方法:
1、加強下沉過程的觀測和資料分析,現場傾斜及時糾正;
2、對稱、均勻敲碎刃腳下素混凝土墊塊,及時用砂或砂礫回填夯實。
3、在刃腳較低的一側適當回填砂石或石塊,加大阻力延緩下沉速度。
(二)沉井偏移
原因分析:
1、大多由於傾斜引起,當發生傾斜和糾正傾斜時,井身常向傾斜一側下部產生一個較大的壓力,因而伴隨產生一定的位移,位移大小隨土質情況及向一邊傾斜的次數而定。
2、測量定位發生差錯。
預防措施及處理方法:
1、控制沉井不再向偏移方向傾斜;
2、有意使沉井偏向相反方向,當幾次傾斜糾正後,即可恢復到正確位置。
3、加強測量的檢查複核工作。
(三)沉井下沉過快
原因分析:
1、遇軟弱土層,土的耐壓強度小,使下沉速度超過挖土速度;
2、長期抽水或因砂的流動,使井壁與土之間摩阻力減少;
3、沉井外部土體液化。
預防措施及處理方法:
1、重新調整挖土,在刃腳下不挖或部分不挖土。
2、將排水法下沉改為不排水法下沉,增加浮力。
3、在沉井外壁與土壁間填粗糙材料或將井筒外的土夯實,增加摩阻力,如沉井外部的土液化發生虛坑時,可填碎石進行處理。
4、先封底後下沉。
在沉井下沉時遇到土質軟或含水量較大突然下沉時,立即通知監理、業主,根據實際情況與以往的施工經驗與業主、監理、設計院協商后採取先封底後下沉方法進行施工。在澆築底板時,預留直徑為200mm的預留孔作為沉井下沉的沖洗口與排水口。預留孔的數量與位置根據現場實際情況確定。待沉井下沉至設計標高時再進行封孔。再清理新舊砼的接口和除去鬆動的砼。
(四)沉井下沉緩慢或停沉
原因分析:
1、井壁與土壁間的摩阻力過大;
2、沉井自重不夠,下沉係數過小;
3、遇有障礙物。
預防措施及處理方法:
1、繼續澆灌砼增加自重或在井頂面均勻加重。
2、挖除刃腳下的土或在井內繼續進行第二層“鍋底”狀破土;用小型炸藥包爆破震動,但刃腳下挖空宜小,藥量不宜大於0.1kg,刃腳應用草袋等防護。
3、在井外壁用射水管沖刷井周圍土,減少摩阻力,射水管也可埋在井壁混凝土內,此法僅適用於砂類土。
4、在井壁與土壁之間灌入觸變泥漿,降低摩阻力。
5、清除障礙物。
(五)沉井超沉與欠沉
原因分析:
1、沉井封底時下沉尚未穩定;
2、測量有差錯;
預防措施及處理方法:
1、當沉井下沉至距設計標高以上1.5~2.0m的終沉階段時,應加強下沉觀測,等8小時的累計沉降量不大於10mm時,沉井趨於穩定,方可進行封底。
2、加強測量工作,對測量標誌應加固校核,測量數據須準確無誤。
沉井施工方案(二)
一、施工前的準備工作
(一)探明地層
沉井施工前要詳細鑽探沉井所要通過的地質層,查明其地質構造、地質層次、深度、特徵和水文情況,以便制定切實可行的沉井下沉方案和對附近構造物採取的有效措施。
應以探明地層情況為前提來布置探孔的位置、數量和確定孔深。每個沉井位置至少應有2個探孔。一般孔位在基層範圍外2~3m處,探孔深度要超過沉井預定下沉的刃腳深度。
(二)清理和平整場
就地澆築沉井要清除井位及附近場地的孤石、倒木、樹根、淤泥及其它雜物。對於軟硬不均的地表應進行換土或作加固處理。
(三)設備及輔助設施
在場地布置時,對場內外運輸道路、電力、水的供應線路,起重設備等,均勻統一安排。沉井施工設備選用以下設施。
(1)井頂吊機:安拆扒桿、龍門吊;
(2)墩旁吊機:在沉井外側距井外壁2~3m、不受沉井下沉影響、堅實的土地上鋪設木垛,在木垛上架設15t履帶式吊機,以滿足沉井製作和下沉過程中吊裝工作的需要;
二、場地處理、沉井分節
(一)場地處理
製造沉井前,要挖除原有場地鬆軟土,換上好土,交在將場地夯實平整,以防在澆築砼過程中或撤除墊木時發生不均勻沉陷。按沉井位置放出準確的十字中線並整平。為了使墊木鋪設平順,受力均勻,墊木下要加一層厚於5cm的砂層。
(二)沉井分節
沉井分節高度應根據開挖方法、下沉進度、土層性質、沉井的平面尺寸決定,使其保持穩定、順利下沉。底節沉井的最小高度視在拆除墊木或挖除土模時能抵抗縱向破裂而定。若沉井底節下為鬆軟土時,則底節最大高度不得大於0.8倍沉井寬度,其餘各節應盡量做得高一些,除要考慮保證沉井穩定外,還要考慮挖土起重機機械工作的方便。
(三)鋪墊、支撐、立模、綁紮鋼筋
A、鋪墊
1、墊木安排及數量
刃腳下應滿鋪墊木,並使長短墊木相間布置。刃腳在直線段應垂直布置,圓弧部份應徑向布置鋪設。
墊木數量按墊木底面承壓應力不大於0.1Mpa求算:
n= Vr/ Lb[σ]
式中: n—墊木根數;
V—第一節沉節砼體積(m3):
r—砼的容重(kg/ m3);
Lb—基底土容許壓應力(Mpa);
2、墊木鋪設(應符合下表要求):
經驗證明立鋪(窄面平放)既增強承載力又方便抽拔。
鋪墊完后,在墊木上面測量放出精確的沉井刃腳輪廓線,在輪廓線外15cm~20cm處放出檢查點,便於檢查控制。
3、沉井模板與支撐
沉井模板與支撐應具有足夠的強度和較好的剛度。刃腳下的底模應按拆除順序分段布調預先斷開,刃腳可直接置於墊木上。刃腳下的墊木連成一體,防止澆築砼時發生不均勻沉落造成裂紋。
施工步驟如下:
(1)測量放樣:準確地畫出刃腳邊線,嚴格控制沉井中心位置的準確性;
(2)模板製作:沉井外側模板要平滑,具有一定的剛度,與砼接觸面必須刨光,與刃腳接觸的空隙要塞嚴,防止漏漿;
(3)模板安裝:沉井外側模板必須豎縫支立,立好后要核對上下口各部份尺寸、井壁的垂直度(或斜度)、刃腳標高,支撐拉杆(內外模間)和拉箍要牢固;當井壁有斜度時,模板要按斜率要求支立;支第二節及以後諸節模板時不準支撐到地面上,以免沉井因加重而自動下沉造成新澆築的砼發生裂紋;環箍和拉纜要加強,外模上口尺寸不得大於下口尺寸。
模板安裝順序:刃腳斜面及隔牆底面模板→井孔模板→綁紮鋼筋→設內外模間支頂→支設外模板→設內外模板間拉筋→調整各部尺寸→全面緊固支頂、拉杆、拉箍→固定撐桿和拉纜。
4、鋼筋綁紮:
鋼筋綁紮是在內模(井孔)已支立完畢,外模尚未扣合時進行的,先將制好的焊有錨固筋的刃腳面擺放在墊木上的刃腳畫線位置,進行焊接后再布設刃腳筋、內壁縱橫筋、外壁縱橫筋(沖刷水管、空氣幕管道)。為了加快進度可以組織大片,利用吊機移動定位焊接組成整體。
(四)沉井砼澆築、養生、拆模
1、沉井砼應沿井壁四周對稱進行澆築,避免砼面高低相差懸殊,以防產生不均勻下沉造成裂縫。每節沉井的砼都應分層、均勻、連續地澆築直至完畢。高度較高可設緩降器,緩降器下的工作高度不得高於1米。每層砼的厚度h值不超註:Q—每小時砼產量(m3/h);
t—水泥初凝時間;
A—砼的澆築面積。
2、養生:
沉井砼養生應注意以下問題:
(1)澆筑後10h即遮蓋澆水養護。氣候炎熱或乾燥時,終凝后即可遮蓋洒水養護。
(2)施工期間室外最低-3℃低或室外平均溫度低於+5℃時,應按冬季施工要求進行。
(3)底節沉井砼養生強度必須達到100%,其餘各節強度允許達到70%時進行下沉。
(4)砼強度達2.5Mpa時,砼頂面要鑿毛。
3、拆模
在砼強度達到2.5Mpa以上時,方可拆除直立的側面模板。
(2)當砼強度達到70%(或設計要求)后,方可拆除隔牆底面、刃腳斜面的支撐與模板。
(3)拆模的順序為:井孔模板→外側模板→隔牆支撐及模板→刃腳斜面支撐與模板
拆除隔牆及刃腳下支撐應對稱依次進行,宜從隔牆中部向兩邊拆除。拆除時可先挖去支撐架墊木下的砂,抽出支撐架及墊木。當支撐排架頂面(或底面)設有楔形木時,可先打掉楔木,然後再拆除支撐。
(4)拆模后、下沉抽墊前,仍需將刃腳下回填密實以防止下沉,保證正確位置下沉。
(五)沉井製造的允許偏差
沉井各結構尺寸取決於模板製造與安裝尺寸的精確程度。沉井模板支立好后,要進行全面檢查,確認各部尺寸均在允許偏差內,經監理工程師驗收後方能澆築沉井砼。
三、 沉井下沉
沉井下沉主要是通過從井孔中用機械或人工方法均勻除土,削弱基底土對刃腳的正面阻力和沉井壁與土之間的摩阻力,使沉井依靠自重力克服上述阻力而下沉。
本工程設計為排水下沉方法,排水沉井下沉的輔助措施有:壓重(接高沉井)、降低井內水位減少浮力、炮振(必要時)等。
四、沉井製作和下沉過程中的質量控制
(一)抽除墊木
抽除墊木是沉井下沉的開始,也是下沉過程中的重要工序之一。此項工作突擊性強,不論沉井大小,一般均要求在數小時(2h~4h)內全部抽除,因此,要精心安排,謹慎進行。
一)抽除墊木的準備工作
1、墊木編號
為使抽除墊木時在沉井內外能很好地配合,有條不紊地進行,要對墊木分組編號。分組編號次序,應按設計擬定的次序用紅漆寫在沉井內外井壁上。
2、清理施工現場及材料準備
在抽除墊木之前應將沉井內外的碎木塊、碎砼塊等清除乾淨,同時應備好回填時用的砂石材料以及開挖回填工具等。
3、勞動組織
勞動力的配備可根據沉井大小、墊木的多少及分組情況來確定,一般設2~4個小組,每組8~12人。
4、下沉量的測量
在沉井模板拆除后,抽除墊木之前,由測工進行刃腳高程測量和沉井中線測量,在沉井四腳井壁上做也標尺,繪出沉井中心線標記。要抽除下組墊木時,每抽出一且應對沉四角高程變化觀測一次,如發現沉井向一側傾斜過大時,應採取措施。
二)抽除墊木的方法
1、抽除墊木
在抽除墊木時必須統一指揮,按規定的聯絡信號分組、對稱、同步進行抽除工作。等待同一編號的墊木抽完交進行回填后,方可抽除下一組墊木。一般情況下,墊木以向沉井外抽除為宜。如向沉內抽除時,必須及時地將抽出的墊木運至井外。
2、沉井墊木內外的回填
墊木每抽完一組必須及時回填,回填材料以粗、中砂為宜。回填料不得從井內或築島上挖取(可挖取井內預留部份),以防造成沉井歪斜。
回填高度H的決定,應以最後分配在定位墊木上的重力不致壓彎墊木以及墊木下土的承載應力不超出島面極限承壓力為準,必要時加高H值,甚至在隔牆下進行回填來滿足要求。
3、注意事項
抽墊過程中如發現下列情況時,應及時研究處理:
(1)沉井向一側傾斜,其傾斜度>1%,且繼續向該側傾斜時;
(2)一次抽墊後下沉量超過上次的1倍時;
(3)回填土被擠出后,產生隆起或裂縫等現象時;
(4)墊木被壓斷時。
三)排水開挖下沉
在穩定的土層中,如滲水量不大,或者雖然土層透水性較強,滲水量較大,但排水不致產生流砂現象時,可採取排水開挖下沉。沉井排水應選用適合其排水量、吸程、揚程的電動離心泵和污水泵。在井深大於泵的有效吸程時,可將泵放置在懸吊於井孔壁的平台上,使它能隨抽水沉度在井孔內升降。在保證井孔吊罐上下通道和升降梯安設有足夠位置的前提下,平台可設在井孔一側或兩側,如布置有困難時可設多層平台。多孔沉井在滿足除土需要后,可用部份井孔專設抽水平台。
排水下沉時,用人力或風動工具開挖,必須對稱地進行,保證均勻下沉。
從地面或築島面開始下沉時,應先將刃腳內側的回填土分層挖除,開挖順序同抽墊。4個定位墊木處的土最後挖除。在一層全部挖除后,再開始挖第二層。
在刃腳尚未抵達原地面就需要接筑後一節沉井時,應先在刃腳下做適當的回填,防止沉井加重後下沉產生偏斜。
1、各種土質開挖方法:
(1)鬆軟土質
在分層挖除回填土時,沉井逐漸下沉,當刃腳與井中部土面平齊時,即可在中部先向下挖深約40cm~50cm,並逐漸向四周均勻擴挖,距刃腳約1m時,開始分層挖除刃腳內側的土台,使沉井擠土下沉。
(2)比較堅硬的土質
如刃腳內側土挖平后,沉井下沉很少或不下沉時,可從沉井中部再向下挖深約40cm~50cm,並繼續向四周均勻擴挖,使沉井平穩下沉。
(3)堅硬土層
可依抽墊順序,分段掏空刃腳,每段掏空后隨即回填砂礫,待最後幾段(即定位墊木處)掏空並回填完畢,再逐次挖除回填砂礫,使沉井下沉。
(4)岩層
沉井下沉至岩層時,可先挖除刃腳部位,后挖除中間部位。風化或軟質岩層可用風鎬等剷除,較硬的可打眼放炮。挖除刃腳下的土時,可採用跳槽法,即沿刃腳周長等分成若干段(每段長約1m),先隔一段挖一段,留下定位承墊處,將其餘各段全挖掉,待清除殘渣用較小粒徑砂礫回填刃腳后,再挖除定位承墊處岩石,然後逐次挖除回填料使沉井均勻平穩下沉。
開挖岩層時可先打斜炮眼,其斜度大致與刃腳內側斜面平行,並伸出刃腳15cm~20cm,使開挖寬度超過刃腳5cm~10cm,開挖深度宜為40cm。
排水開挖每個周期的首項工作是選擇適當位置挖掘較深的集水坑,以便抽水。沉井外側加設井點降水,以降低地下水位,便於沉井內開挖取土。
旱地下沉,可在井頂搭設平台及吊架,將井內棄土吊出,用機具運往堆棄處;在河中下沉時,通常用活底吊罐將井中棄土吊出卸到井上平車上,推到井邊棄土;或用吊機直接吊運卸除。
2、排水開挖注意事項
1、隨時注意土層的變化情況,嚴格控制刃腳附近除土深度,注意分析發出的聲響,慎防翻砂涌水;
2、備好一旦發生翻砂涌水時工作人員出井的設備;
3、保證井頂卸土或換裝時不向井下掉土;
4、做好吊斗升降時對水泵平台碰撞的防護措施;
5、棄土不得靠近井壁,避免對沉井發生一側超載壓力引起沉偏斜。
四、沉井下沉施工偏差的控制
(一)沉井糾偏方法
1、偏除土糾偏法
入土不深的沉井可利用此法使沉井在下沉過程中逐漸糾正糾正偏差。
糾正偏差時,可在刃腳高的一側除土,刃腳低的一側支墊,隨着沉井的下沉,傾斜即可糾正。
糾正位移時,可先有意地偏除土使沉井向偏位方向傾斜,然後沿傾斜方向下沉,直至沉井底面中心與設計中心位置相重合(或接近)時再將其糾正。如位移量較大,一次完不成,可反覆幾次進行,使其逐漸移近中心位置,最後調整到使傾斜和位移都在允許偏差範圍內為止。沉井偏差原因及預防措施:
2、加壓法
在井頂施加水平力,刃腳低的一側設支墊,反方向設滑車組及平衡重牽引糾編。具體方法:
在低的一側用5~6組(3根直徑30cm/組)圓木支於沉井外壁預留的缺口內,圓木與井壁呈30o左右的夾角,下面用枕木墊牢,在高端設滑車組,一組拉於沉井的頂部,另一端固定於沉附近特設的地錨(或利用已沉入的沉井做地錨)上,並加設平衡重增加持續拉力進行牽引,同時在井內配合除土糾偏。這樣,在井頂水平推力和拉力及控制低側刃腳下沉的綜合作用下,隨着沉井逐漸下沉,使沉井的偏斜逐漸糾正至允許偏差範圍內。也可不採用在低側設支墊,採用在井頂施加水平拉力,井外射水,井內偏除土糾偏。
3、增加偏土壓糾偏
由於棄土偏堆在沉井一側,能使沉井產生偏斜。同理,可在沉井偏斜的一側拋石填土,使該側土壓力較彼側為大,也可糾正沉井的偏斜。
4、沉井位置扭轉的糾正
可在沉井的對角位置分別偏除土和填土,使沉的刃腳下不相等的土壓力作用下形成扭矩,從而使沉井得以糾偏。
五、 沉井基底清理
在沉井下沉到設計標高,經檢查合格后,應按設計要求對基底進行清理,然後進行灌注底板砼的作業。