沉井工程下沉施工方案

沉井工程下沉施工方案
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资源类别:施工组织设计
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沉井工程下沉施工方案简介:

沉井工程是一种在建筑工程中广泛应用的施工方法,主要用于深基础施工,如桥梁、隧道、水下建筑物等的建设。沉井施工方案的主要内容包括以下几个步骤:

1. 设计与规划:首先,根据工程地质条件、设计要求和预算,进行沉井的结构设计,包括沉井的尺寸、形状、材料等。同时,规划施工流程和进度,确定下沉方式(如自重下沉、机械下沉等)。

2. 准备工作:挖好井坑,安装井壁模板,浇筑混凝土井壁。井壁要具有足够的强度和刚度,以承受下沉过程中的荷载。

3. 下沉开始:按照设计的下沉方式,开始沉井的下沉。如果是自重下沉,主要依赖井壁混凝土的重量;如果是机械下沉,可能需要使用起重机或液压设备。

4. 井壁下沉过程监控:施工过程中,需要实时监测井壁的变形、位移,以及地表的沉降情况,确保沉井下沉的稳定性。

5. 底部处理:当沉井达到设计下沉深度后,需要进行底部的工作,如清理、加固,有时还需要进行基础施工,如打桩、灌注混凝土等。

6. 后期工作:沉井下沉完成后,进行上部结构的施工,如井室或桥墩的建造。

沉井施工方案需要根据具体工程的实际情况进行详细设计和制定,以确保施工的安全和效率。同时,施工过程中需要严格遵守相关规范和安全规定。

沉井工程下沉施工方案部分内容预览:

在施工过程中,加强现场管理与协调指挥是施工顺利完成的关键,为此我司专门成立现场指挥保障体系。项目指挥负责处理施工全面工作,副指挥具体负责工作的全面落实,下设多个专业职能工作小组:沉井下沉作业组、测量监控组、技术保障组、安全环保组、后勤保障组等,各组在总指挥下协调工作,共同确保施工的顺利进行。

沉井下沉施工人员由我司具有丰富施工经验、技术优秀的人员组成。为保证安全优质的施工质量,针对本工程特点将组织施工人员学习质量保障措施,定期进行规定的技能考核,加强施工人员技术技能培训,并在工程施工的每个环节严格按照规范操作。

井内施工人员24人,现场指挥人员4人,地面辅助人员10人,由于施工现场情况多变,劳动力可根据施工实际情况进行调整。

经计算该沉井需25个降水井,考虑到沉井施工对降水井的影响,降水井与沉井外壁距离约10m,在沉井外围平行均匀布置,井的结构:设计降水井深度18m,井经60cm,

HJ 1203-2021 自然保护区生态环境保护成效评估标准(试行).pdf⑵、排水管铺设与系统连接

降水井施工完成后,安装好抽水泵,每个井抽出的水就近排出。

当水泵控制和排水管铺设完毕后,对所有降水井分别进行试抽水,检查水泵运转是否正常,深井出水是否通畅,排水管是否漏水、堵塞,在无漏水、堵塞等现象后,采能正常投入使用。

井点应保证连续抽水,并应准备双电源。

降水井运行后要连续工作,应准备双电源以确保连续抽水,控制柜要有专人值班看护,现场要配备管井和水泵维护人员。

在降水井运转后,要进行流量观测和水位观测,若发现流量过大而水位降低过慢甚至降不下去时,可考虑改用流量较大的水泵,若流量小而水位降低较快时可改用小型水泵,在日常抽水进行的过程中每天要定时做好观测记录,对流量、地下水位、周边地面沉降均要分别按规定做好观测记录,一旦发现异常,可采用相对应的措施解决问题。

降水井从开始抽水,沉井下沉过程中,降水井必须保证沉井周边地下水位低于沉井下沉开挖面1~2m,

人工开挖,抽除垫块是沉井下工作的开始,也是沉井下沉施工过程中的重要工序之一。该工作的突击性较强,要求在短时间内全部抽完,抽除垫块时,沉井井壁与刃脚以及地基土内应力发生相应变化,会直接影响到沉井结构的受力情况。所以抽除时,一定要对称均匀,分段进行,使沉井下沉量达到最小,同时不能产生不均匀下沉或下沉量过大,这样会带来沉井产生较大的倾斜,给以后的纠偏带来一定的困难。

开挖抽垫块采取分区进行,先四周,后中间的方式进行。垫块抽除后立即用沙土回填,根据施工经验抽取垫块时,抽至2/3垫块的时候,沉井下沉均匀,下沉量不大,回填时间充分,当继续抽垫时,下沉量逐步加大下沉很快以至来不及回填,所以在抽取垫块时前期抽垫时留出的充分的时间和力量,充分回填夯实,最后阶段全力以赴,尽快将剩余垫块全部抽出,使沉井刃脚平稳落入土层。

降排水施工采用高压水流冲刷井内土体形成泥浆,再用泥浆泵抽至井外,经泥浆池、沉淀池沉淀后流入蓄水池,再经高压水泵流入经内循环使用。本次沉井下沉的施工方案,根据下沉的规模、工程水文地质条件、工期要求及施工现场的条件等因素综合考虑,进行施工场地布置,场地布置主要包含泥浆池、沉淀池、蓄水池、弃土区。

降排水下沉主要机械设备表

施工动力需220KVA。

沉井施工中,为防突沉,引起沉井较大的偏差,以减少井外土体扰动坍塌等情况,可在四周刃脚旁保留0.8m~1.5m的土堤不被冲击。待锅底开挖完毕后,再逐步均匀地冲挖土堤。

当沉井下沉离终沉尚有1m左右时,锅底逐渐减小,以能出土为标准,并降慢下沉速度。

⑸、沉井吸泥、除土效率分析

根据该工程的土质情况,沉井内布设4台泥浆泵,每天可除土

4×150m3=600左右,

沉井断面积为33.3×33.2=1105㎡。

每天沉井的下沉量:600/1105=0.54m;

实际考虑其他因素的影响,每天沉井下沉量可达到0.45m,则沉井下沉9.5m需要21天。

五、沉井下沉施工中常见的问题和处理方法

到目前为止,沉井基础的施工工艺已相对成熟,然而由于施工场地地质工程条件和环境因素影响的局限性,沉井基础在施工中风险仍相对较大。

⑴、井下沉过快

沉井下沉过快主要是在下沉过程中遇到流砂、软弱土层或因井外部砂土液化而引起的下沉过快或下沉失控,处理方法:

a可用木垛在定位垫架处给于支撑,并重新调整挖土位置,在刃脚下不挖或部分不挖;

b、将降水法下沉暂改为不排水下沉,增加浮力;

c、将沉井壁外土夯实,加大摩擦力,如沉井外部的土液化,虚坑时可填碎石处理;

沉井翻砂突沉即井外砂土涌入井内的现象,主要是由于井内锅底开挖过深,井外地下水动水压力把松散土涌入井内,涌砂不仅施工带来困难,甚至可能发生难以挽回的重大安全、质量事故。因此在施工中应避免发生。避免措施;

a、避免下沉吸泥过程中形成刃脚下翻砂通道。刃脚尽量埋入土中。

b、利用深井进行井外降水,形成反压力,防止翻砂。

c、下沉过程中,随时保证井内水压大于外部水土压力,下沉时适时补充井内水头,保持井内水头高出井外地下水位2m以上,以防止翻砂。

⑶、沉井下沉过缓或停止下沉

通常沉井下沉过缓或停止下沉的主要原因是遇到厚薄不等的黄砂胶结层,质地较硬冲挖困难,另外刃脚被孤石卡住,或者挖土不足,造成刃脚反力过大及挖土不符合要求等,也会造成下沉过缓或停止下沉。应对措施;

a、以人力用铁钎打入土中向上撬动取出,或用铁镐、锄开挖,必要时打炮孔爆破或碎块。

b、遇较小孤石,可将四周土掏空取出,大块石可用风动工具松动或爆破方法破碎成小块取出,炮孔距刃脚斜面平行,并设钢板防护,不得裸露爆破。

造成沉井施工偏差的主要原因有:沉井一侧的土被水流冲空;沉井刃脚下的土软硬不均;刃脚外的土向一侧有较多的坍塌;没有对称均匀地抽取垫块;未及时对刃脚回填夯实;没有对称均匀挖土或吸泥;刃脚下挖土过多,沉井突然下沉;刃脚一角或一侧被障碍物卡住;没有及时发现;井外弃土过近且堆土位置不均匀引起偏压。处理方法:

a、重点控制在初期精度,使沉井形成正确的下沉导向;

b、除土施工采用同步对称,采用先中间后四周的顺序;

c、加强沉井下沉过程的检测和资料分析,尽早发现及时纠正;

d、在刃脚高的一侧加强取土,低的一侧少挖或不挖土,待正位后再均匀取土;

e、刃脚较低的一侧适量回填砂石延缓下沉速度;

f、使沉井向偏移的相反方向倾斜,当几次倾斜纠正后,即可恢复到正确的位置或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吻合或接近时,再将倾斜纠正。

⑸、影响周边环境及建筑物

由于本沉井下沉采用降排水施工,使较大范围地基中的有效应力大幅增加,而且有效应力在平面上的分布具有很大的不均匀性(呈漏斗形分布),从而产生不均匀沉降,进而促使周边地基土产生开裂,已有工程实践证明,在沉井施工过程中,其周边地基难以避免地会产生裂缝甚至塌陷,对于本工程靠近江边,降水控制不当,可能导致江堤产生渗漏和管涌破坏的隐患。

对此施工中要严密监视,避免降排水施工对周边造成影响。

对于复杂环境下的沉井基础的施工监控,主要是针对沉井下沉量及其差异、沉井下沉对地基土及周边环境的影响以及沉井下沉过程应力状态的变化。沉井下沉量监测包括沉井下沉速度监测、沉井差异下沉产生的倾斜和水平位移。沉井施工对地基土的影响程度和范围、排水下沉过程中形成的地下水降落漏斗及沉井施工过程中井内水下地形等,不仅是控制沉井顺利施工的有效方法,更是保证沉井基础长期安全性的重要监测项目。

同时,及时分析整理沉井下沉过程中刃脚反力和土层阻力以及沉井结构受力的监控数据并与前面理论计算的数据进行对比,总结规律,然后对沉井后期下沉的数量和下沉深度进行调整,以便更好的符合实际情况,为保证沉井施工安全顺利进行提供依据。

在沉井降排水施工监控包含以下内容:

⑴、沉井的下沉量及其差异的连续实施跟踪监控;

⑵、沉井整体倾斜度和水平位移监测;

⑶、沉井周边地基土的位移监测;

⑸、刃口反力和侧壁土压力监测。

沉井沉至设计标高后,应检验基底的地质情况是否与设计相符,排水下沉时,可直接检验、处理;不排水下沉时,应由潜水员进行水下检查、处理,必要时取样鉴定。

(1)、基底面应尽量整平,以提高水下混凝土的灌注质量,保证封底混凝土在刃脚和内隔墙下满足设计要求的最小厚度;

(2)、清除浮泥,防止封底混凝土和基底间掺入有害夹层;基底为岩层时,岩面残留物(风化岩碎块、卵石、砂)应清除干净,清理后有效面积(即沉井底面积扣除在刃脚下一定宽度不可能完全清除干净的面积)不得小于设计要求。

(3)、井壁隔墙及刃脚与封底混凝土接触处的泥污应予清除。

⑷、基坑开挖并处理完毕,应首先由施工人员自检并报请检验,确认合格后填写地基检验表,经检验签证的地基检验表由施工单位保存作为竣工交验资料。

a.检查基底平面位置、尺寸大小、基底标高;

b.检查基底地质情况和承载力是否与设计资料相符;

c.检查基底处理和排水情况是否符合本规范要求;

d.检查施工日志及有关试验资料等。

基底平面位置和标高允许偏差规定如下:

《园林基本术语标准 CJJ/T91-2002》a.平面周线位置:+20cm

b.基底标高:土质±5cm

地基土质复杂(如溶洞、断层、软弱夹层、易溶岩等)情况及结构对地基无特殊要求,一般采用直观或触探方法,必要时可进行土质试验;

地基土质复杂、结构对地基有特殊要求的地基检验,一般采用触探和钻探(钻深至少4m)取样作土工试验,或按设计的特殊要求进行荷载试验。

基底检验合格后,应及时封底。对于排水下沉的沉井DB42∕T 1922-2022 城市排水深隧工程技术规程,在清基时,如渗水量上升速度小于或等于6mm/min,可按普通混凝土浇筑方法进行封底;若渗水量大于上述规定时,宜采用水下混凝土进行封底。

⑴、滤鼓上用螺栓拧紧,并焊法兰盘进行排水封底。

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