沉井施工方案

金塘大浦口污水处理中心移址建设项目—沥港至西堠污水主管及沥港污水提升

泵站工程

沉

井

专

项

方

案

编制人：

审核人：

批准人：

浙江昕达建设有限公司

2015年8月20日

金塘大浦口污水处理中心移址建设项目—沥港至西堠污水主管及沥港污水提升泵站工程沉井施工方案

一．工程概况

本工程为沥港至西堠的污水主管及污水提升泵房，污水主管总长约为5.6公里，管径为D500～D600，其中穿隧道段采用DN400污水压力管的形式，收集沥港片区及水库沿途村庄的污水，向东排入西堠的现状污水系统。污水提升泵房规模为7500T/D。

本工程内雨、污水采用分流制。污水管管径D300～D600。一般污水管道采用大开挖施工，W23～W51段、W40～W40-1段污水管道及倒虹一、倒虹二、倒虹三、倒虹四、倒虹五由于埋深较大，因此采用牵引施工。和建小区处的两处倒虹由于施工条件受限，难以采用牵引施工，因此采用大开挖施工。开挖施工的倒虹管采用钢管并外设方包。开挖施工的污水管道采用HDPE双壁波纹管，环刚度S≥10KN/m2，承查连接，O型橡胶圈接口，砂基础。管道接头部位应外裹以土工布二层，并以钢丝缠绕固定然后周边再夯填50cm厚的粘性土，接头两侧各长2D。有条件时管道周边均以粘性土回填夯实。牵引施工的污水管道采用PE实壁管（PE100级、PN1.0MPa），采用电热熔接口。牵引管道不另设基础。

欣港路段的管线W16-W40-W40-16大多数埋设在离道路中心线3米左右的位置，管底标高在-0.45—-1.85米之间，路面标高均在2—2.5米之间，深度均在2.5—4.35米之间。

根据舟山市交通规划设计院地勘报告原位测试综合分析，现状如下：

第一层：素填土，层厚0.50-4.10米，层顶埋深0.00-0.00米，层底标高-2.05-2.89米。由新近堆填的碎石、块石及砂土等塘渣组成，结构松散，均匀性差，部分孔顶部为路基面层。

第二层：粉质粘土，层厚0.70-6.60米，层顶埋深0.00-1.40米，层底标高-3.84-11.05米。土黄色，可塑，局部软塑，稍湿，中等干强度，中等韧性，光泽反应无。该层是舟山地区普遍存在的硬壳层。

第三层：淤泥质粉质粘土，层厚1.00-20.60米，层顶埋深1.00-4.10米，层底标高-19.42—-1.00米。灰色，流塑为主，局部呈软塑，很湿-饱和，干强度中等，摇振反应无，稍有光泽，局部夹粉细砂薄层。

第三a层：粉质粘土混细砂，层厚0.90-7.80米，层顶埋深14.00-16.10米，层底标高-21.35—-12.06米。灰，青灰色，软塑-可塑，中等压缩性，层间混稍密状粉砂、粉土，含量40-55％不等，土质不均一，切面无光泽，干强度差，韧性差，局部摇震反应明显。局部分布。 第四层：粉质粘土，层厚2.60-13.30米，层顶埋深4.00-24.60米，层底标高-27.65—-5.86米。灰黄、兰灰色，可塑，局部硬塑，局部切面稍光滑，中等偏低压缩性，局部含少量砾砂，干强度中等，韧性中等。

根据地勘报告分析，欣港路上的检查井均在第二层—第三层之间，大多数在第三层土层。由于欣港路是沥港的主要交通要道，又离路中心3米范围，道路两侧都是居民建筑及店铺，如采用大开挖方式占道面积过大，势必影响交通及居民房屋。经建设单位和设计联系，W16-W40-W40-16的检查井均采用沉井方式施工。现编制如下施工方案。

二、沉井施工方案

施工工艺流程

沉井施工工艺流程图

1、基坑开挖及场地排水 施工准备

场地平整或筑岛

安装支撑排架及底模

绑扎钢筋

灌注底节砼及养生

立 内 模

刃脚支设

铺 垫

抽 垫

基底清理

接 高

下 沉

封 底

井内填充及灌注顶盖板

立 外 模

沉井采用在基坑中制作，以减少下沉深度，降低施工作业面，开挖深度为1.5m，基坑每边比沉井宽0.6-1.0m，尽量减少占道面积。四周挖排水沟、集水井，使地下水位降至比基坑底面低0.5m，放坡为1:1.5-2，挖土采用1台反铲挖土机进行，配合人工修坡及平整坑底，挖出的土运到弃土场地堆放。

2、刃脚支设

沉井制作时，为解决地基承载力的不足，采用了垫层法。即在刃脚下设垫木垫层，垫木下再设砂垫层，逐层扩大，类似扩大基础。

沉井刃脚铺设标准方木(100mm×100mm×2000mm)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，便于铺设垫木和抽除。

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，并在其孔隙中垫砂夯实，垫木埋深为其厚度一半。

3.模板工程

井壁模板采用木模板组装而成。沉井内外模板均采取竖向分节支设,每节高1.5～2.0m,模板循环倒置使用。先支井体内模,一次支到比施工缝略高100mm,竖缝处用90mm×90mm方木支撑在内部脚手架或竖井架上。外模分两次支设,内外模均支到施工缝略高100mm 处,竖缝用木方及Φ12mm拉紧螺栓紧固,间距500mm,在螺栓中间设100mm×100mm×3mm 钢板止水片1道,止水片与螺栓接触的1圈满焊。每隔1.8m设1道Φ20mm钢丝绳和拉紧器箍紧,以防外胀,再设斜支撑支顶于基坑壁及外部脚手架上。

4.钢筋工程

钢筋在加场地机械成型，现场人工绑孔，井壁竖筋一次绑好，水平筋分段绑扎，底板与墙体连接处预留连接钢筋，为保证钢筋位置正确，钢筋接头采用绑扎接头。垂直钢筋间距采用开出槽口的木卡尺控制，水平筋间距，选用一批竖钢筋按间距焊上短钢筋头控制。

5砼工程

沉井采用C25商品砼，在对钢筋模板进行验收合格后，进行浇筑砼。

(1)将沉井分成若干段对称均匀分层浇灌,每层厚300mm,均衡下料,以免造成地基不均匀下沉,使沉井倾斜。

(2)混凝土应振捣密实,在每段交接处,振捣范围应延伸至另段500mm处。

(3)每节混凝土应一次连续浇灌完成,第一节混凝土强度达到70%方可浇灌第二节。 (4)上下节井壁的接缝应设置止水带,接缝处凿毛并冲洗处理后,再继续浇灌下一节,并在浇灌前先浇一层贫石子混凝土。

(5)在井壁浇筑混凝土时,应停止挖土下沉,以保证安全,同时前一节下沉应为后一节混凝土浇灌工作预留0.5～1.6m高度,以便操作。

6.1 沉井下沉施工

(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刃脚承垫架的拆除。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,抽除承垫架,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200mm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。

6.2 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。

7.沉井封底

封底方法有排水封底法和不排水封底法。正确的选择封底方案对能否成功封底影响至关重要。

采用不排水封底。

(1)混凝土坍落度宜为150～200mm，在开始灌注混凝土时，宜用较小的坍落度。

(2)灌注封底水下混凝土时，需要的导管间隔及根数，应根据导管作用半径及封底面积确定，间距一般为2.5～4m,最深点应布置有导管。用数根导管灌注水下混凝土时，应依先低处、后高处，先周围、后中部的顺序进行。

(3)在灌注混凝土过程中，导管随混凝土面升高而徐徐竖向提升，导管埋入混凝土的深度，应与导管内混凝土下落高度相适应，相邻两管混凝土的高差不得超过管距的1/15～1/20。

(4)用混凝土泵通过漏斗及导管灌注水下混凝土时，导管直径应与混凝土泵的输送能力相适应。混凝土的灌注应尽可能快地进行，导管拆除的间隔时间不宜超过30min。混凝土灌注将近结束时,应加大混凝土的坍落度和导管埋深。

（三）、沉井下沉测量监控及质量控制

在沉井制作完成后，在井顶及外壁混凝土表面用油漆标出纵横中线，在沉井四角用油漆在测点垂直线上画出四个相同的标尺，标尺的零点从刃脚底算起。四个零点不在同一平面上时，取最低点为零，其余各点的标尺应计入相应的高差。在沉井纵横中线及四角处挂垂球，以随时监视沉井是否倾斜，以便采取措施纠偏。

在沉井下沉过程应做到，刃脚标高每4小时测量一次，排水下沉时下沉速度较快，应2小时测量一次，轴线位移每8h测一次。

沉井初沉阶段每小时至少测量一次，必要时连续观测，及时纠偏，终沉阶段每小时至少测量一次，当沉井下沉接近设计标高时增加观测密度。

由于沉井开始时的下沉系数较大，在施工时必须慎重，特别要控制好初沉，尽量在深度不深的情况下纠偏，符合要求后方可继续下沉。下沉初始阶段是沉井