沉井专项施工方案
XXXXXXXXXXXXXXXXXXX工程
【排水工程--沉井】
专
项
施
工
方
案
编制人:
审核人:
批准人
XXXXXXXXXXXX公司
XXXXXXXXXXXXXXXX项目部
XXXX年XX月XX日
污水管道沉井施工方案
一、工程概况
杭州市XXX工程的污水主管W39~W40(穿越杭钢河)、W53~W54(穿越电厂人行通道)、W56~W58(穿越电厂河)为顶管施工,设计W39、W53、W56井为顶管工作井,W40、W54、W57为顶管接收井。
各沉井的尺寸大致如下:
W39顶管工作井内径7m。壁厚上段为45cm,中段为60cm,下段为70cm,沉井底板厚70cm。井筒总高度11.4m,上段高度为3.7m,中段高度为3.4m,下段高度为2.5m,刃脚高度为1.8m。D1200顶管中心标高为-5.3m,顶板顶标高为3.1m,底板顶标高为-6.5m,刃脚处底标高为-8.3m。
W40顶管接收井内径4m。壁厚上段和中段为45cm,下段为60cm,沉井底板厚45cm。井筒总高度10.85m,上段和中段高度为7.1m,下段高度为2.3m,刃脚高度为1.45m。D1200顶管中心标高为-5.1m,顶板顶标高为
3.2m,底板顶标高为-6.2m,刃脚处底标高为-7.65m。
W53顶管工作井内径7m。壁厚上段和中段为60cm,下段为75cm,沉井底板厚50cm。井筒总高度9.05m,上段和中段高度为4.6m,下段高度为3m,刃脚高度为1.5m。D1000顶管中心标高为-3.1m,顶板顶标高为3.3m,底板顶标高为-4.3m,刃脚处底标高为-5.8m。
W54顶管接收井内径4m。壁厚上段和中段为45cm,下段为60cm,沉
井底板厚45cm。井筒总高度9.1m,上段和中段高度为5m,下段高度为2.7m,刃脚高度为1.4m。D1000顶管中心标高为-3.0m,顶板顶标高为3.5m,底板顶标高为-4.2m,刃脚处底标高为-5.6m。
W57顶管工作井内径7m。壁厚上段为45cm,中段为60cm,下段为70cm,沉井底板厚70cm。井筒总高度11.7m,上段高度为3.2m,中段高度为4.2m,下段高度为2.5m,刃脚高度为1.8m。D1000顶管中心标高为-5.6m,顶板顶标高为3.1m,底板顶标高为-6.8m,刃脚处底标高为-8.6m。
W58顶管接收井内径4m。壁厚上段和中段为45cm,下段为60cm,沉井底板厚45cm。井筒总高度12.35m,上段和中段高度为8.6m,下段高度为2.3m,刃脚高度为1.45m。D1000顶管中心标高为-5.3m,顶板顶标高为
4.5m,底板顶标高为-6.4m,刃脚处底标高为-7.85m。
沉井工作井、接收井混凝土强度等级为C30水工混凝土,抗渗等级S6;底板等用C25混凝土;垫层素混凝土用C15。
二、地质情况
本工程杭钢河、电厂河及电厂通道处沉井位置的土层比较简单,自上而下分述如下:
①-1杂填土,层底标高在1.3~1.7m,地基容许承载力[σ]=75Kpa,; ②-1粉质粘土,层底标高在-0.42~0.3m,[σ]=100Kpa,桩周土容许摩阻力[τ]=15Kpa;
④-1粉质粘土,层底标高在-2.42(杭钢河接收井)-5.8(电厂河工作井),
[σ]=150Kpa,[τ]=25Kpa;
④-2粉质粘土,层底标高在-6.12m(杭钢河接收井),[σ]=100Kpa,
[τ]=22.5Kpa;
④-3粉土夹粉质粘土,层底标高在-10.9m~-11.2,[σ]=130Kpa,
[τ]=24Kpa;。
施工场地比较平坦。场地标高在1.2~1.8m之间。
三、施工部署
1、管理目标
1.1、质量目标
本工程的质量目标是确保合格,争创“钱江杯”。
各级施工负责人,质检员和操作人员,都要将严格以此目标抓好做各项分部工程的质量控制,严格按规范、规程施工和验收,确保目标的实现。
1.2、安全目标
安全目标:无重大伤亡事故;无交通死亡事故;
1.3、工期目标
严格按总体进度计划表中顶管工序施工工期节奏控制施工,确保计划内完成。
1.4、文明施工目标
执行杭州市有关规定及本公司的有关规程,施工现场实行标准化管理,争创杭州市双标化样板工地。
2、项目部组织管理机构
根据本工程的具体情况,建立工程现场施工管理机构,明确分工和职
责。选派技术素质好、责任心强的施工技术管理人员及施工组,着重从生产调度、施工技术、材料供应、质量和安全的监督检查等方面加强管理。项目部施工组织管理机构的组成详见下表:
3、技术人员配置
根据该工程情况配置以下施工技术人员:
项目工程师1名,负责技术、质量、安全、计划管理工作。
施工员2名,负责定位放线、施工测量,向班组进行技术、质量、安
全交底。质检员1名,对工程质量按国家及省的有关规范、规定和标准进行检查验收。
4、劳动力组合
根据工程特点,规模,配备适宜的技术熟练的操作工人。本工程所需技术人员大部分为项目部现有人员,尚缺部分工人可在公司内部调整,以确保劳动力资源充足。本工程主要劳动力安排如下:
技术人员:3人 模板工:20人
班长:6人 钢筋工:10人
混凝土 工:14人 起重机操作员4人
抹灰工:6人 焊工:2人
测量工:4人 电工:2人
辅助工:8-12人
四、沉井施工方案
1、沉井施工程序
沉井根据设计井壁形式,分3次制作、3次下沉。施工程序为:基坑测量放样→基坑开挖→刃脚垫层施工→绑扎下段钢筋→立井筒模板和支架→浇捣混凝土→养护及拆模→封砌预留孔→降水凿除垫层→挖土下沉→绑扎中段钢筋→立模板→浇捣混凝土→养护及拆模→挖土下沉→绑扎上段钢筋→立模板→浇捣混凝土→养护及拆模→沉降观察→铺设混凝土垫层→绑扎底板钢筋→浇捣底板混凝土混凝土→养护→素土回填→(顶管顶进)→素混凝土溜槽→顶板。
2、基坑测量放样
根据沉井设计图纸和工程地质报告所揭示的地质情况,沉井基坑开挖深度取2m,沉井刃脚外侧面至基坑边的工作距离取2m,基坑边坡采用1:1。整平场地后,根据沉井的中心座标定出沉井中心桩,纵横轴线控制桩及基坑开挖边线。施工放样结束后,须经监理工程师复核准确无误后方可开工。
3、基坑开挖
经监理工程师认可的基坑开挖边线确定后,即可进行挖土工序的施工。挖土采用1m3的单斗挖掘机,并与人工配合操作。基坑底面的浮泥应清除干净并保持平整和干燥,在底部四周设置排水沟与集水井相通,集水井内汇集的雨水及地下水及时用水泵抽除,防止积水而影响刃脚垫层的施工。
4、刃脚垫层施工
沉井制作时,为解决地基承载力的不足,采用了刃脚垫层采用砂垫层、混凝土垫层和枕木垫层共同受力的垫层法。即在刃脚下设垫木垫层,垫木下再设砂垫层砂垫层,再其上设素混凝土垫层,然后在其上支设刃脚及井壁模板,浇筑混凝土。在地基上铺设垫层,可将沉井的重量扩散到更大的面积上,避免制作中发生不均匀沉降,同时易于找平,便于下沉时凿除混
凝土和抽拔垫木。
地基整平后,铺设垫木,使顶面保持在同一水平面上,用水平仪控制其标高差在10mm以内,并在其孔隙中浇筑素混凝土垫层,垫木埋深为砂垫层厚度的一半。
选用中砂用平板振动器振捣并洒水,控制干密度≥1.56t/m3,地基整平后,铺设30cm厚砂垫层,并在其孔隙中垫砂夯实,垫木埋深为其厚度一半。再立模板浇筑混凝土垫层,混凝土垫层采用C15,沉井工作井厚15cm,接收井厚10cm,素混凝土和砂垫层两边各宽出井筒40cm。
5、立井筒内模和支架
由于顶管沉井高度达11m左右,因此,井身混凝土分三节浇捣,井筒模板同样分三节安装。井筒模板采用复合竹胶板,以保证模板的密封性。
复合竹胶板采用厚度15mm的模板,模板背面衬5×10cm木档,木档的间距为30cm。
刃脚踏脚部分的内模采用木模,宽度与刃脚同宽,井身内模支架采用空心钢管支撑。钢管支架必须架设稳固,如有必要,可采用对撑支架,增加内模的稳定性。 砂垫层枕木垫层素混凝土垫层
6、钢筋绑扎 刃角砼
刃脚模板支撑示意图
钢筋的表面应洁净,使用前将表面油渍,鳞锈等清理干净;钢筋应平直,无局部弯折,成盘的钢筋均应调直;预制构件中的主钢筋均采用对焊;焊接并按照有关规定抽样送检;钢筋接头应互相错开,并严格按照国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204—92)中的有关规定执行;现场钢筋绑扎时,其交叉点应用21#铁丝绑扎结实,必要时用电焊焊牢。
钢筋规格,尺寸应符合设计图纸要求和规定,绑扎钢筋时应采用撑件将二层钢筋位置固定,保证钢筋设计间距。为了保证保护层的厚度,应在钢筋与模板之间设置同强度标号的水泥砂浆垫块,垫块应与钢筋扎紧并互相错开。
钢筋绑扎完成后,应上报监理工程师进行隐蔽验收。隐蔽验收合格后,方可进行立外模。
7、立外模和支架
钢筋绑扎验收后,应进行架立外模和支架。井壁内外模用串心螺丝固定。串心螺丝采用υ14的圆钢,中间设置止水片,拉杆间距控制在60cm×60cm。两端设置铁片控制井壁厚度尺寸。圆钢两端头上铰成螺纹。用定制钢螺帽固定。拆模时拆去钢螺帽。割去外露部分。再用同标号防水砂浆二度抹平。确保不渗水。外模支架必须稳、牢、强,保证在浇捣混凝土时,模板不变形,不跑模。
8、浇捣混凝土
混凝土采用抗渗商品混凝土。抗渗等级S6,模板和支架工序完成后,必须经监理工程师进行验收。验收合格后,方可进行混凝土的浇捣。为缩短施工周期和保证工程质量,采用泵送商品混凝土。泵送混凝土可将输送管的软管直接放入浇捣段,距离浇捣面1米左右,保证混凝土不离析。
混凝土浇捣前应严格检查各种预留孔,预留管和预埋件的位置和几何尺寸,严禁漏放和错放。
混凝土振捣采用插入式振捣器振捣,振捣棒插入时应离开钢筋,但应防止混凝土漏振和过振而产生混凝土离析现象的发生。混凝土在捣振时应注意和随时检查模板受力和钢筋受力的情况,防止模板因混凝土振捣的原因而跑模。
井身浇捣混凝土分三段施工:第一次浇筑沉井刃脚和下段部分混凝土,待下段下沉后,绑扎钢筋立模第二次浇筑中段部分混凝土,待中段下沉后,再接长浇筑上段部分混凝土。
工作井:总高度为9.05-11.7m不等,分三次浇捣完成。第一次浇捣刃
脚部分和下段部分,高度4.3~4.5m不等;第二次中段部分,浇捣高度3.4-4.2m不等;待下沉后,接长后第三次浇筑上段部分,浇筑高度3.2m~3.7m不等。
接收井:总高度为9.1-12.35m不等,分三次浇捣完成。第一次浇捣刃脚部分和下段部分,高度3.75~4.1m不等;第二次中段部分,浇捣高度
4.2-4.5m不等;待下沉后,接长后第三次浇筑上段部分,浇筑高度3.7m~3.9m不等。
采用分段浇捣混凝土时,严格按规范要求做好施工缝。施工缝做成凹缝,并在后浇时将连接处的混凝土凿毛,并用水清洗干净,浇捣时先用12%的UEA(防水)砂浆座浆,然后轻倒第一层混凝土并振捣密实,以免形成蜂窝,影响沉井的质量。
在混凝土浇捣过程中,还应做好混凝土的试块工作,保证质保资料的完善。
9、养护及拆模
混凝土浇捣完成后应及时养护,养护方法可采用自然养护和塑料膜覆盖法。在养护过程中,对混凝土表面需浇水湿润,严禁用水泵喷射而破坏混凝土。养护时应确保混凝土表面不发白,至少养护七天以上。养护期内,不得在混凝土表面加压,冲击及污染。
在拆模时,应注意时间和顺序:拆模时间控制在混凝土浇捣后的2~3天内进行,过早或过晚的拆模对混凝土的养护都是不利的;拆模顺序一般是先上后下,小心谨慎,以免对混凝土表面造成破坏。对于分段浇捣混凝土部位,应保留最后一排模板,利于向上接模。
10、封砌预留孔
严格按照设计图纸的要求,设置和封砌各种预留孔,并保证在沉井下沉过程中,预留孔内不渗水。
11、凿除垫层,挖土下沉
沉井下沉需待混凝土强度达到设计要求后,方可开始挖土下沉.下沉时,应先凿除刃脚下的混凝土垫层及砖砌内模。
挖土工具采用蟹斗挖机挖土吊出井外。沉井挖土顺序应中间稍低于四周,沉井内的挖土高差控制在1m以内,禁止深锅底挖土,防止沉井突沉造成沉井倾斜的危险。
另外,井壁外的灌砂必须均匀充实,使沉井下沉时四周摩阻力相近,均匀下沉。沉井下沉时,应防止倾斜,发现问题及时纠偏,若沉井下沉有困难时应另外想办法,不准大量挖深,造成突沉。
沉井挖土三班制连续作业,中途不停顿,确保沉井连续、安全地下沉就位。
当刃脚距离设计标高在1.5m时,沉井下沉速度应逐渐放缓,挖土高差控制在50cm内,当沉井接近标高时,应预先做好止沉措施。止沉措施可采用在刃脚四周间隔挖出设计标高的槽,填入枕木(30根16cm×22cm×120cm),并应注意抛高系数,禁止超沉和超挖。
12、沉降观察
沉井在下沉过程中,必须随时测定沉井标高,确保均匀下沉,并做好沉井下沉记录。
12.1、施工过程的控制
沉井下沉过程的控制主要包括三个方面:
①、刃脚高差控制;
②、下沉速度控制;
③、平面位移控制。
其中平面位移控制是通过刃脚高差控制和下沉速度控制来实现的。 12.1.1、刃脚高差控制
排水下沉时,由于不带水作业,故刃脚高差锅底的形成和移动都比较直观,根据高差的大小可以有效地改变锅底的大小、深浅和平面位置,以此来达到对刃脚高差的控制。
12.1.2、沉井下沉速度控制
沉井下沉速度控制也是一个重要方面,一般来讲对沉井下沉速度没有严格的限制,需根据施工经验和沉井下沉的具体情况而定,本工程施工中主要按以下原则进行:
①、在沉井刃脚高差不大时(在水平间距的0.5%以内),沉井的下沉速度越快越好;
②、沉井下沉速度均匀为宜;
③、沉井在粉砂土等易引起涌砂的土层中下沉时,应加快下沉速度。 12.1.3 沉井平面位移控制
对沉井平面位移的控制主要是通过控制沉井刃脚高差来实现,如果沉井刃脚高差不大,则沉井平面位移较易得到控制,它们之间的关系并无定
量计算,但有一些联系:
①、沉井哪个角下沉得快(即刃脚较低),则沉井就会向哪个方向移位; ②、沉井刃脚高差大时,沉井位移量大;
③、沉井始终在同一个方向的刃脚高差下下沉时,沉井位移量较大。 施工过程中需要具体情况具体分析,决定采取相应的方法和措施。 12.2 在施工过程中的各项施工监控工作
在沉井下沉前,将每个沉井各个角点处的高程及沉井轴线放样并做好标记,记录测量原始数据,绘制测量监控平面图,计算下沉具体高度。
下沉分三个阶段,即首沉2~3m,中沉,最后下沉1.5~2.0m。
首沉阶段,必须每30分钟观测一次并记录数据,汇总到监控小组,及时计算偏差情况,并由总指挥统一指挥确定冲沉部位及冲沉速度等;
中沉阶段,进入正常下沉,正常下沉时,可每2h测量一次;
最后下沉阶段必须增加观测频率,一般为30分钟左右观测一次。 通过对各阶段观测数据的分析,必须使沉井的对角高差不超过15cm,并观察沉井周围土质变化情况,将地下水位、涌土、沉降、沉速随时记入历时曲线表。
终沉阶段最后2m范围内要减小锅底的开挖深度,防止突沉及超沉事故发生,控制开挖深度及速度,以下沉为辅,纠偏为主。
当沉速8h不超过1cm即认为沉井已趋稳定。
测量监控相关表格:
①、沉井下沉观测记录表(水准控制、轴线控制);
②、沉井下沉累计统计表;
③、沉井下沉监控平面图;
④、沉井下沉纠偏、纠扭计算图表;
⑤、沉井下沉地下水位、涌土、砂率、沉速历时统计表。
12.3沉井下沉
沉井下沉至设计标高(包括抛高)后,应先清除表面浮泥等杂物,超挖的土方必须用碎石夹砂填实,不得用土填,井内不得有积水,并确保水泵的正常工作,不允许发生停泵,同时加强对水位的观测,保证降水要求,地下水位必须距离垫层50cm以下。底板与刃脚的接触面,必须将表面混凝土全部凿毛并露出石子,便于新老混凝土的结合。当沉井在8小时内的累计下沉量不大于1cm时,方可浇捣底板垫层。
13、浇筑C15素混凝土垫层
排水法施工封底(干封底):
(1)、沉井达到终沉标高后8小时的累计下沉量≤1cm时,可进行混凝土干封底;
(2)、干封底可采用分格浇筑方法,其浇筑顺序及每次浇筑格数,要根据下沉终止时的刃脚高差及井格内涌土情况而定;
(3)、封底前应将锅底整平,与封底混凝土接触的刃脚和井壁须凿毛并洗干净;
(4)、设置集水井,其四周应设倒滤层,并与排水沟相连;
(5)、集水井在混凝土达到设计强度后方可封堵。
在浇筑素混凝土垫层时,应确保井底内无积水,无流砂,无翻浆等现象。浇筑素混凝土垫层后,应保证表面平整,无地下水上冒现象。
14、绑扎底板钢筋,浇捣底板混凝土
在底板素混凝土垫层完成后,就可在其上绑扎底板钢筋.钢筋在绑扎时,应保证刃脚钢筋与底板钢筋的连接,上下两层钢筋的间距,并将刃脚混凝土的表面凿毛露出石子,便于刃脚混凝土与底板混凝土的结合。底板混凝土浇捣完成后应及时养护,确保其表面不露白,并应防止阳光及温差的剧烈变化,以免底板出现收缩裂缝,影响沉井的施工质量和使用功能。
15、素混凝土溜槽
待顶管完成后,浇筑素混凝土溜槽。
16、顶板浇筑
素混凝土完成后,搭设钢管支架,立顶板模板,浇筑顶板梁,待梁体强度达到设计要求,在浇筑顶板混凝土,顶板也可先预制,再用吊车直接搁置在顶板梁上。
五、沉井下沉中的技术措施
1、做好下沉前的各项准备工作。在混凝土达到设计强度的70%方可拆模,拆除模板时,应对混凝土表面进行外观检查,每次下沉时,须将井筒内的满堂架全部拆除。
2、沉井下沉。 各项准备工作就绪,待混凝土强度达到100%后方能开始挖土下沉。
①、刃脚承垫层的拆除。当井内土方由中间向四周均匀扩挖到刃脚附近时,先分段对称地掏土至刃脚处深井在重力作用下第一次开始下沉,第二次再由中间向四周均匀挖至刃脚附近时,先掏剩余部分(承垫下面) 的土至刃脚下,抽除承垫层,再掏其余部分的土,沉井便开始第二次下沉。
②、每次开挖的厚度不要过大, 开挖厚度控制在20cm左右。
③、加强沉降观测与外观观察。第一次下沉前,做好对沉井的初始标高、轴线位移等校核,并做好记录,以此作为对以后各项观测的参照。
六、沉井下沉中的纠偏措施
沉井下沉过程中,有时会出现倾斜、位移及扭转等情况,应加强观测,及时发现并采取措施纠正。
(1)、可能产生倾斜的原因有:
①刃脚下土质软硬不均;
②拆刃脚垫架时,抽出承垫木未对称同步进行,或未及时回填; ③挖土不均,使井内土面高低悬殊;
④刃脚下掏空过多,使沉井不均匀突然下沉;
⑤排水下沉,井内一侧出现流砂现象;
⑥刃脚局部被大石块或埋设物搁住;
⑦井外弃土或施工荷载对沉井一侧产生偏压。
(2)、纠偏措施有:
①加强沉井过程观测和资料分析,发现倾斜及时纠正。 如沉井已经倾斜,可采取在刃脚较高一侧加强挖土并可在较低的一侧适当回填砂石,必
要时配以井外射水,或局部偏心压载,都可使偏斜得到纠正。待其正位后,再均匀分层取土下沉。
②从倾斜高起的一端,也就是从土质硬的一端挖土,同时向土质软的一端递减挖土深度逐渐开挖,使沉井两端基本保持在同一水平面上,这样沉井就由倾斜逐渐摆平。
③位移纠正措施一般是有意使沉井向位移相反方向倾斜,再沿倾斜方向下沉,至刃脚中心与设计中心位置吻合时, 再纠正倾斜,因纠正倾斜重力作用产生的位移,可有意向位移的一方倾斜后,使其向位移相反方向产生位移纠正。
七、沉井的质量控制标准
根据有关规范的要求,沉井制作与下沉时的质量控制标准如下:
(1)沉井平面尺寸偏差:长度、宽度为±0.5%;两对角线差异为1%。
(2)沉井壁厚偏差:±1.5 cm;
(3)下沉后刃脚高程与设计高程的偏差不得超过10 cm;
(4)沉井四角中任何两个角的刃脚高差不得超过该两个角间水平距离的0.5%,且不得超过15cm;水平距离小于10m时,其高差可为10cm;
(5)沉井顶面中心的水平位移不得超过下沉总深度的1%。
八、施工技术管理
1、质量管理
①、建立质量管理体系
公司质量主管→工地质量主管→沉井质量监督。
②、完善质检制度,严把质检关
在施工过程中实行三级检验和交接班质量签证制度。由各班组的质量员对上一班的工程质量进行逐步验收,合乎要求后,签字接收。
二个不同工种之间的交接亦需要各工种质量员进行检验,如浇捣混凝土时,应对钢筋和模板进行检验,签字予以认可后,方可进行浇捣混凝土工作。
各工种质量员需对本工种的每道工序检查签证,并上报项目经理,经复验合格后,报监理工程师检查。
公司的质量主管部门对工程质量进行不定期的抽查,并实现质量奖罚制度。
③、切实做好施工交底工作
整个沉井工程的施工过程,每个工序的施工方法,要求和注意事项,都使每个职工心中有数,并积极动员和发挥全体职工的经验,定期召开小组会互相交流,对施工过程中的操作方法,就有关质量,安全,工程进度等方面提出合理的建议。
开展劳动竞赛活动,比质量,比技术,比文明施工,比安全,并由公司实现奖励。
④、认真做好测试工作
原材料的测试结果必须符合设计要求.对钢材,水泥,砂石等材料进行必要测试,凡尺寸不符,质量不符,型号不符及测试结果不合格者,严禁进场和使用。
对在施工中的加工质量,如钢筋对焊,调直及弯曲,混凝土及砂浆试块等也进行及时测试,其结果必须符合设计要求。
对在施工过程中的工后效果也应进行测试,如沉井的工后沉降进行测试,其结果应满足验收要求.
在测试工作中发现问题应及时追究原因,进行改进,不能让不合格的材料用于工程建设。
⑤、各类专职人员持证上岗
各类专职及特殊工种人员必须持证上岗,并经常进行技术教育和专业知识再教育,使职工从实践中提高业务水平,为在施工中保证安全,保证质量,保证工程进度作出贡献。
2、进度管理
本工程的工程量较大,6个沉井(3个工作井,3个接收井)。公司就本工程制定如下措施,以保证工期的顺利完成。
①、做好充分的准备工作
充分了解施工现场的道路,施工便道,河道,拆迁等情况,主动和有关部门及业主联系,预先办好各种施工手续,力争早日开工。
对必需的工程材料,成品及半成品早日定货并检验合格,保证及时供货,杜绝停工待料现象。
对各种机械和设备经常保养,确保进场施工后发挥最大工效。
对设计或监理工程师交付的各类中心控制桩,座标,水准点按实际需要做好攀线桩,并反复检查至正确为止。
对在工程中所必需的混凝土及砂浆配合比,应予先做好试验,待开工后即可申报监理工程师批准使用。
②、安排足够的劳动力投入施工,并还应保证突击施工的人员抽调。 ③、精心施工,严格检验,杜绝返工,使工程顺利进行。
④、做到工毕场清,减少最后的清理时间。
⑤、各类内外业资料与工程基本同步,不准弄虚作假,不准发生资料后补的现象。
⑥、合理安排机械设备和劳动力,发挥最大的施工工效。
⑦、对各种机械设备做到勤保养,勤修理,防止在使用过程中发生损坏,影响工程的顺利开展。
⑧、在施工例会上,应将本周所完成的工作量和下周的施工安排上报监理工程师,并使之满意。
3、安全管理
①、建立专职的安全管理体系,健全严格的安全管理制度
公司安全主管→工地安全主管→沉井队安全员
②、严格按操作规程施工,并订立安全协议.认真执行定期和不定期检查制度和例会制度,对不安全的苗子应及时纠正,确保安全生产。
③、电器设备及施工机械必须加强检查,非专职人员不得上岗使用和管理。
④、工地现场实行三班制安全巡查,对各种电器设备及施工机械进行随时检查,保证安全。
⑤、使用符合安全规范的各类电器及施工机械,用科学的头脑管理施工。 ⑥、加强对职工的安全生产教育,使每个员自觉遵守安全制度,确保施工安全。
九、沉井过程中的计算书
本工程沉井类型较多,现在以沉井最高的W57为例进行计算。此沉井的尺寸以及地质情况大致如下:
1、刃脚垫层计算
污水沉井制作时,为解决地基承载力的不足,采用了垫层法。即在刃脚下设铺设枕木(16cm×22cm×120cm)作支承垫架的垫木,然后在其上支设刃脚及井壁模板,浇筑砼。地基上铺设砂垫层,可减少垫架数量,将沉井的重量扩散到更大的面积上,避免制作中发生不均匀沉降,同时易于找平,在砂垫层上浇筑素混凝土垫层,便于立模,混凝土垫层下再设砂垫层,逐层扩大,类似扩大基础。
1.1、计算枕木用量
A=G/Ra
n=G/A[f]
式中:G为沉井第一节重量(kN),则G=25×π×7.7×4.3×0.7=
1820.32KN;
Ra为木材的横纹抗压强度(KN/m2),取3000 KN/m2;
n为承垫木根数(根);
[f]为砂垫层(或地基土)的承载力设计值(kN/m2),取②-1粉质粘土
[f]=100kN/m2;
A=1820.32/3000=0.6068 m2;
n=1820.32/0.6068×100=30根。
需用枕木30根。
1.2、承垫木的抗剪强度验算
τ=G/2A;
式中:G为第一节沉井的重量,为1820.32KN;
A为承垫木的面积;
τ=1820.32/(2×30×0.22×0.16)=861 KN/m2>[τ]=2000 KN/m2
1.3、砂垫层厚度计算:
Lbσ=[(b+htanθ)L+bhtanθ+4/3(htanθ)2]F
[F]=F/K2
以上两式中,
L——垫层的长度(m)= π×7.7=24.19m;
b——垫层的宽度(m)=0.4+0.4+0.4=1.2m;
σ——由荷载引起的基础底面的平均压应力(kN/m2);
下段沉井重量W=π×7.7×4.3×0.7×25=1820.32KN;
σ=1820.32† (π×7.7×1.2)=62.71(kN/m2);
h——砂垫层厚度(m);
θ——砂石的扩散角,取45°;
[F]——②-1粉质粘土地基的容许承载力;取[F]=100(kN/m2); F——沉井的单位长度的重力与砂垫层自重应力之和;
K2——地基承载力粘土的调整系数,参考《建筑施工脚手架实用手册》取K2=0.5。
代入原始数据得以下方程组:
24.19×1.2×62.71=
[(1.2+ htan45°)×24.19+1.2htan45°+4/3(h×tan45°)2]×F
100=F/0.5
化简得方程式:
4/3×h2+25.39h-7.38=0
解方程得:h=0.29(m)
施工中取h=0.30m,在实际施工中选用30cn砂垫层和15cm素混凝土垫层,则地基承载力满足施工要求。
2、下沉稳定性计算和抗浮验算
2.1、下段(刃脚)计算
2.1.1、计算沉井侧面摩阻力的下沉系数
k1=Q/Rf
其中Q为沉井自重,按4.3m高计算,为1820.32KN;
Rf为井壁总摩阻力,按Rf=U×(H-2.5)×fc计算;
fc为单位面积的摩阻力,粉质粘土取15kpa;
Rf=π×8.4×(4.3-2.5)×15=712.5KN;
故k1=1820.32/712.5=2.55>1.15。
如按部分不排水,地下水作用0.5~1m,沉井的浮力为543.09KN,此时k1=(1820.32-543.09)/712.5=1.79>1.15)。
计算结果可知,k1>1.15(一般土),说明下段沉井能够下沉。
2.1.2、计入侧面摩阻力、刃脚的支承反力时的下沉系数
k2=G/(Rf+R)
R为刃脚支承力,R=S×σ;
σ为地基土承载力,粉质粘土取100kpa;
R=π×7.7×(0.4+0.3)×100=1693.32KN;
计算得k2=1820.32/(1693.32+712.5)=0.76
k2
2.1.3、计入侧面摩阻力和刃脚踏面下土的支承反力时的下沉系数
k3=G/(Rf+R1)
其中R1为刃脚踏面下土的支承反力。
R1=π×7.7×0.4×100=697.61KN;
计算得k3=1820.32/(712.5+697.61)=1.29>1.0
k3> 1,说明沉井在下沉过程中,只要将刃脚钭面掏空,沉井能开始下沉。
所以在此种地质条件下下沉沉井具有可行性。
2.1.4、沉井抗浮稳定计算
Kw=(G+0.5Tt)/PfW
其中:G为沉井自重;G=1820.32KN;
Tt为沉井井壁的总摩阻力,Tt=712.5KN;
PFw为沉井承受的浮力;
PFw=1.05×9.8×π×7.7×4.3×0.7=749.24KN;
计算得kW=(1820.32+0.5×712.5)/749.24=2.9>1.1
kW>1.1,说明沉井抗浮满足要求。
2.2、接长加中段(8.5m)计算
2.2.1、计算沉井侧面摩阻力的下沉系数
k1=Q/Rf
其中Q为沉井自重,按8.5m高计算,为3324.51KN; Rf为井壁总摩阻力,因为中段是缩进10cm,则中段摩阻力忽略不计;Rf=πDf(H-2.5)计算;
f为沉井四周土侧壁摩阻力(取25Kpa);
Rf=π×8.4×25×(4.3-2.5)=1187.5KN;
故k1=3324.51/1187.5=2.80>1.15。
计算结果可知,k1>1.15(一般土),说明下段沉井能够下沉。
2.2.2、计入侧面摩阻力、刃脚的支承反力时的下沉系数
k2=G/(Rf+R)
R为刃脚支承力,R=S×σ;
σ为地基土承载力,粉质粘土取150kpa;
R=π×7.7×(0.4+0.3)×150=2539.98KN;
计算得k2=3324.51/(1187.5+2539.98)=0.89
k2
2.2.3、计入侧面摩阻力和刃脚踏面下土的支承反力时的下沉系数
k3=G/(Rf+R1)
其中R1为刃脚踏面下土的支承反力。
R1=π×7.7×0.4×150=1451.41KN;
计算得k3=3324.51/(1187.5+1451.41)=1.26>1.0
k3> 1,说明沉井在下沉过程中,需要将刃脚钭面掏空,沉井能开始下
沉。
2.2.4、沉井抗浮稳定计算
Kw=(G+0.5Tt)/PfW
其中:G为沉井自重;G=3324.51KN;
Tt为沉井井壁的总摩阻力,Tt=1187.5KN;
PFw为沉井承受的浮力;
PFw=1.05×9.8×(π×7.7×4.3×0.7+π×7.6×4.2×0.6)=1368.37KN; 计算得kW=(3324.51+0.5×1187.5)/1368.37=2.86>1.1 kW>1.1,说明沉井抗浮满足要求。
2.3、接长加上段(11.7m)计算
2.3.1、计算沉井侧面摩阻力的下沉系数
k1=Q/Rf
其中Q为沉井自重,按11.7m高计算,为4167.09KN; Rf为井壁总摩阻力,因为上段缩进15cm,则上段摩阻力忽略不计;Rf=πDfh+0.6πD‟f „(H-2.5)计算;
Rf=π×8.4×22.5×4.3+0.6×π×8.2×25×(4.2-2.5)=3210KN; 故k1=4167.09/3210=1.30>1.15。
计算结果可知,k1>1.15(一般土),说明下段沉井能够下沉。
2.3.2、计入侧面摩阻力、刃脚的支承反力时的下沉系数
k2=G/(Rf+R)
R为刃脚支承力,R=S×σ;
σ为地基土承载力,粉土夹粉质粘土取130kpa;
R=π×7.7×(0.4+0.3)×130=2201.31KN;
计算得k2=4167.09/(2201.31+3210)=0.77
k2
2.3.3、计入侧面摩阻力和刃脚踏面下土的支承反力时的下沉系数
k3=G/(Rf+R1)
其中R1为刃脚踏面下土的支承反力。
R1=π×7.7×0.4×130=1257.89KN;
计算得k3=4167.09/(1257.89+3210)=0.93
k3
2.3.4、沉井抗浮稳定计算
Kw=(G+0.5Tt)/PfW
其中:G为沉井自重;G=4167.09KN;
Tt为沉井井壁的总摩阻力,Tt=3210KN;
PFw为沉井承受的浮力;
PFw=1.05×9.8×(π×7.7×4.3×0.7+π×7.6×4.2×0.6+π×7.45×3.2×0.45=1715.17KN;
计算得kW=(4167.09+0.5×3210)/1715.17=3.37>1.1
kW>1.1,说明沉井抗浮满足要求。
3、基坑抗隆起验算
当基坑底为粘质粉土时,需验算坑底土涌起稳定性: )
基坑底抗隆起稳定性验算:
Kl=(γ2DNg+CNc)/[γ1(H+D)+q]
式中:Kl——入土深度底部土隆起抗力分项系数,Kl ≥1.4;
D —沉井入土深度取0.9m;
H—基坑开挖深度取9.4m;
q —地面超载;取20 kPa。
γ1—坑外地表至墙底,各土层天然重度的加权平均值,计算得19.21KN/m3;
γ2—坑内开挖面以下至墙底,各土层天然重度的加权平均值,取19 KN/m3;
Nq、Nc—地基极限承载力的计算系数,查表得Nq=5.14;Nc=13。 经计算得Kl=2.16>1.4。说明基坑底抗隆起稳定。