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污水提升泵站沉井施工方案简介:
污水提升泵站沉井施工方案是一种特殊的地下结构施工技术,主要用于污水处理设施的建设,如污水提升泵站。沉井是一种特殊的深基础结构,通常由大型的封闭井筒构成,用于承受巨大的水压和荷载,同时也能有效降低地基的变形。
施工步骤通常包括以下几点:
1. 设计阶段:根据泵站的负荷、地质条件、水文条件等因素,设计沉井的尺寸、形状、深度等,选择合适的施工方法,如浮运沉井、挖掘下沉井等。
2. 准备工作:清理施工区域,设置围挡,确保安全。对井筒周边的土体进行处理,以防止沉井下沉过程中出现地基沉降。
3. 制作井筒:根据设计,制作井筒,可以是预制混凝土井筒或者现浇混凝土井筒。
4. 沉井下沉:使用浮运、挖土下沉、爆破下沉等方法,将井筒缓缓沉入预定位置。在下沉过程中,需要实时监测井筒的稳定性和周围土体的变形。
5. 井筒内部结构施工:在井筒内进行排水,进行基础和泵房等设施的施工。
6. 后期处理:沉井下沉完成后,进行井壁的修复和密封,保证泵站的正常运行。
在整个施工过程中,需要严格遵守相关安全规定,确保施工质量,同时考虑到环境保护,避免对周边环境造成影响。
污水提升泵站沉井施工方案部分内容预览:
=0.9 (符合要求)
整体沉井的下沉稳定系数:
SY/T 4201.3-2019 石油天然气建设工程施工质量验收规范 设备安装工程 第3部分:容器类 G=24×692.72=16625.28 kN
Rf=49.2×(10×2.51+10×2.40+28×4.36+15×1.44+16×0.39)
=9791.784 kN
R1=49.2×(0.4+0.5/2)×230=7355.4 kN
R2=0.6×10.5×230=1449 kN
K=(16625.28-0)/(9791.784+7355.4+1449)
=0.89 (符合要求)
ρg —— 水的密度,取ρg =1 kN/m3 ;
h —— 水面至井底高度
Ad =13.3×11.3=150.29 m2;
F —— 水对沉井的浮力。
F =1×10.30×150.29=1548.0 kN
Ab —— 井壁表面积
Ab =(13.3+11.3)×2×11.1=546.12 m2
μ —— 单位摩擦力,取μ=17.93 kN/m2 ;
f =546.12×17.93=9791.93 kN
二孔沉井的内部尺寸分别为9.5m×5.6m、9.5m×5.3m;沉井底板厚0.8m,封底砼厚1.8m。
p=16625.28+2.4×[(9.5×(5.6+5.3)×(0.8+1.8)]
=23086.8 kN
F =1548.0 kN <p+f =23086.8+9791.93=32878.73 kN
因此,沉井在地下水浮力的作用下,是能够保持稳定的。
5.3 沉井下沉施工
1 沉井采用排水挖土下沉的施工方法。
2 第一节沉井的混凝土强度达到设计强度的100%才能开始挖土下沉,其余各节须达到90%才能开始挖土下沉。每次下沉时,须将井筒内的满堂架全部拆除。
3 下沉前应进行井壁外观检查,检查混凝土强度及抗渗等级,外井壁的预留孔洞要全部封堵好,经检查符合后才能进行下沉施工。
4 根据计算沉井下沉的下沉系数,作为判断每个阶段可否下沉,是否会出现突沉以及确定下沉方法及采取措施的依据。
5 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。
6 刃脚枕木垫架的拆除:下沉前应分区、分组、依次、对称、同步的抽除(拆除)刃脚下的枕木垫架,每抽出一根垫木后,在刃脚下立即用砂或石粉回填并浇水、振捣密实。(枕木的拆除分区详见附图)
7 井下沉施工按“先中后边、分层对称破土、先高后低、及时纠偏”的原则进行操作。
8 下沉挖土:在井内用小型挖土机挖掘,挖出的土方用吊斗吊出。挖土须分层、对称、均匀地进行。一般在沉井中间开始逐渐挖向四周,每层高0.4~0.5m,沿刃脚周围保留0.5~1.5m宽的土堤,然后沿沉井壁,每2~3m一段向刃脚方向逐层全面、对称、均匀的削薄土层,每次削5~10cm,当土层经不住刃脚的挤压而破裂,沉井便在自重作用下均匀垂直挤土下沉,使不产生过大倾斜。
9 沉井井格中部的锅底深度控制在l~2m以内。锅底过深则易产生突沉,使沉井下沉量和惯斜度无法控制,同时井外土体也易塑流入井,引起井周地面过多沉降。
11 沉井底部设明沟、集水井排水,在沉井内离刃脚2~3m挖一圈排水明沟,设3~4个集水井,深度比开挖面底部低1.0~1.5m。排水明沟和集水井底深度随沉井挖土而不断加深。在井壁上设离心式水泵或井内设潜水泵,将地下水排出井外。
12 筒壁下沉时,外测土会随之出现下陷,与筒壁间形成空隙,一般在筒壁外侧填砂,保持不少于30cm高,随下沉灌入空隙中。雨季应在填砂外侧作挡水堤,以阻止雨水进入空隙,防止出现筒壁外的摩阻力接近于零,而导致沉井突沉或倾斜的现象。
13 按勤测勤纠偏的原则进行沉井下沉。在终沉阶段,沉井下沉接近设计标高时,应加强观测,刃脚的标高差和平面轴线偏差,要始终控制在规范容许的范围内,防止超沉。
14 当沉井的进尺到最后2m时即进入终沉阶段。挖土锅底形状由“凹”面逐步过渡到“凸”形反锅底,并且适当放慢取土速度和数量,严格按照均匀对称的原则布置挖土范围,当沉井四周控制点高差大于20mm时,应及时纠偏,纠偏方法以调整各仓挖土深度为主,外刃脚土塞部分土体易涌进,不准冲挖。终沉阶段是沉井的关键时刻,故一定要加强观测,测量在最后阶段应每隔不少于1小时,严格控制沉井的下沉速率。
15 一旦沉井刃脚踏面标高达到设计要求的标高并上抛20cm 后,应立即停止取土,用大石块抛填在刃脚下,测量密切注意观测,24小时内沉井下沉不大于10mm,即为刹车成功。沉井施工到位后,测量要求每隔4~6小时观测一次四方向高差。
16 沉井挖出的土方用吊斗吊出,挖掘出来的泥土用散体物料运输车装载运往弃土场,不得堆在沉井附近。
6.1 沉井平面位置、标高的控制:
在沉井外部地面及井壁顶部、内井壁四面设置纵横十字中心控制线、水准基点,以控制其平面位置和标高。(纵横十字中心控制线布置详见附图2-3)
6.2 沉井垂直度控制:
在井筒内按双十字标出垂直轴线,各吊线锤对准下面的标板来控制,并定时用两台经纬仪进行垂直偏差观测。挖土时,随时观测垂直度,当线锤偏离墨线50mm,或四周标高不一致时,应立即纠正。
6.3 沉井下沉控制:
在井壁周围弹水平线用水准仪来观测沉降。
沉井下沉过程中应加强位置、垂直度和标高(沉降值)的观测,每班测量两次(于班中和每次下沉后检测);接近设计标高时,每2h观测一次,严防超沉。由专人负责并做好记录,发现倾斜、位移或扭转,应及时纠正。
6.5 沉井开始下沉的5m以内,要特别注意保持平面位置和垂直度的正确,以免继续下沉,不易调整。
6.6 在沉井开始下沉和接近设计标高时,周边开挖深度应小于0.3m,避免发生倾斜。在离设计标高200mm左右停止取土,靠其自重下沉至设计标高。
6.7 在挖土下沉过程中,工长、测量人员、挖土工人应密切配合,加强观测,及时纠偏。
7 沉井下沉常遇到的问题、预防措施及处理方法
7.1 沉井下沉过快
(1)遇软弱土层,土的耐压强度小使下沉速度超过挖土速度;
(2)长期抽水或因砂的流动,使井壁与土间摩擦力减小;
(3)沉井外部土液化。
(1)可用木垛在定位垫架处给以支承并重新调整挖土,在刃脚下不挖或部分不挖土;
(2)在沉井外壁间填粗糙材料或将井身外的土夯实,加大摩阻力;
(3)如沉井外部的土液化发生虚坑时,可填碎石处理。
(4)井内应多留土,利用加大“边载”,提高刃脚下的土阻力,然后从中间格逐步对称向边格,分格进行挖土。
(5)在刃脚斜面处边挖土边回填粗砂或基砂石,以增加土对沉井下沉的阻力。
(1)沉井刃脚下的土质软硬不均;
(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)井外四周的回填土夯实不均;
(4)挖土不均,使井内土面高低悬殊;
(5)刃脚下掏空过多,使沉井不均匀突然下沉,易于产生倾斜;
(6)刃脚一侧被大石块或障碍物搁住,未及时发现和处理;
(7)井外弃土或堆物,井上附加荷重分布不均造成对沉井一侧产生偏压。
(1)加强沉井过程中的观测和资料分析,发现倾斜及时纠正;
(2)分区依次对称同步地抽出垫木,及时用砂或石粉填夯实;
(3)在刃脚高的一侧加强取土,低的一侧少挖土或不挖土,待正位后再均匀分层取土;
(4)在刃脚较低的一侧适当回填砂石或碎石,放缓下沉速度;
(5)在井外射水或开挖,增加偏心压载以及施加水平外力等措施。
(6)在井顶高的一侧的壁外挖土减载,低的一侧的壁外夯填土加载,造成土压差,从而达到纠偏效果。
(1)井身制作场地高低不平,土层软硬不匀,地质条件不良;
(2)抽取垫木的方法不妥,回填不及;
(3)刃脚制作质量差,不平,不垂直,井壁制造有问题,其中线与刃脚不在一根直线上;
(4)开挖土不对称不均匀,在沉井时有突沉井和停沉的现象;
(5)井身的正面和侧面的阻力不对称;
(1)对初沉的偏斜可用在高侧多挖土,低侧少挖土的办法纠正;
(2)终沉或其他阶段的偏斜,可用井外射水或喷气破坏高一侧土层进行纠偏;
(3)有意使沉井向偏移的相反方向倾斜,当几次倾斜纠正后,即可恢复到正确位置,或有意使沉井向偏位的一方倾斜,然后沿倾斜方向下沉,直至刃脚处中心线与设计中线位置相吻合或接近时,再将倾斜纠正;
7.4 沉井被搁置或悬挂,下沉极慢或不下沉
(1)井壁与土壁间的摩阻力过大;
(2)沉井自重不够,下沉系数过小沉井下沉困难;
(3)开挖面深度不够,或偏斜,正面阻力大;
(4)遇到障碍物或坚硬岩层和土层;
(5)井壁无减阻措施或泥浆套;
(6)井身在软粘性土层中因故停沉时间太长《建设工程白蚁危害评定标准 GB/T51253-2017》,侧摩擦力恢复增大等。
(1)增大开挖范围及深度,提高井身或加载助沉;
(2)在井顶均匀加铁块或其他荷重;
(3)挖除刃脚下的土在井内继续进行第二层锅形坡土;
(4)在井壁外设置射水管冲刷井周围土,减少阻力。射水管亦可埋于井壁混凝土内,此法仅适用砂及砂类土;
(5)在井壁与土层间灌入触变泥浆或黄土,降低摩阻力,泥浆槽距刃脚高度不宜小于3m;
8.沉井封底、底板施工
8.1 沉井封底采用排水封底工艺。封底混凝土厚1.8m,分二次浇筑DBJ/T15-157-2019标准下载,每次浇筑厚度0.9m,第二次混凝土待第一次混凝土强度达到70%后再浇筑。
8.2 封底条件:当沉井下沉距设计标高200mm时,停止挖土和抽水,使其靠自重下沉至设计标高。沉井达到终沉标高后,再经2~3d下沉稳定,或经观测在8小时的累积下沉量≤1cm时,可进行混凝土封底。