循泵房沉井下沉施工方案

1、2×1000MW機(jī)組工程D標(biāo)段循泵房沉井下沉方案基礎(chǔ)工程公司國電北侖電廠三期擴(kuò)建工程D標(biāo)段項目經(jīng)理部2007年5月編制人：審核人： 審批人：目 錄1 工程概況 12 主要的驗收規(guī)范 13 沉井下沉允許偏差 14 工程地質(zhì)概況 25 施工機(jī)械與機(jī)具 46 施工方法 46.1下沉方法 46.2初沉控制 56.3下沉糾偏 56.4終沉控制 66.5高程控制測量 86.6平面位置及扭轉(zhuǎn)控制測量 97 質(zhì)量保證措施 108 安全保證措施 118.1安全管理目標(biāo) 118.2安全生產(chǎn)措施 118.2.1重點部位風(fēng)險控制 118.2.2施工現(xiàn)場安全設(shè)施的驗收 139 下沉系數(shù)分析 131 工程概況循

2、泵房沉井為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，沉井平面尺寸為38.2m×46.7m，沉井底部分成20個格倉，沉井刃腳底標(biāo)高為-17.40 m，井壁厚1.5，隔墻壁厚1.2m，沉井三節(jié)總重為25298t。循泵房沉井采用三次制作，一次下沉的施工方法。沉井下沉全部在淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土中進(jìn)行。在該層中下沉，由于刃角踏面、底梁底面反力小，沉井下沉系數(shù)較大。但該層中粉粒、粘粒含量低，一般不會出現(xiàn)大量涌水、涌水、流沙現(xiàn)象，因此從工程進(jìn)度、質(zhì)量控制方面考慮，沉井下沉宜采用排水下沉的方式。采用排水下沉方式沉井下沉系數(shù)較大，可采用保持井格內(nèi)土塞高度的方式增加井底土體的極限承載力，從而增加下沉阻力，降低下沉系數(shù)，防止沉井超沉

3、。2 主要的驗收規(guī)范a、火電施工質(zhì)量檢驗及評定標(biāo)準(zhǔn)（土建工程篇）b、電力建設(shè)施工及驗收技術(shù)規(guī)范（建筑工程篇）:SDJ 69-87c、給水排水構(gòu)筑物施工及驗收規(guī)范：GBJ141-903 沉井下沉允許偏差a、刃腳平均標(biāo)高與設(shè)計標(biāo)高偏差，不得超過±100mm；b、刃腳平面中心線的水平位移，不得超過1/100×下沉深度；c、沉井四角任何兩角的刃腳底面高差不得超過100mm。4 工程地質(zhì)概況施工現(xiàn)場上部填有一層灰渣，下部為灘涂淤泥質(zhì)土，其中30m左右為新近沉積的欠固結(jié)的全新統(tǒng)海相淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，下部為上更新統(tǒng)湖相、濱海相、淺海相的粘性土?；鶐r為上侏羅系磨石山組晶屑熔凝灰?guī)r。土的力學(xué)性

4、質(zhì)如下表:5 施工機(jī)械與機(jī)具設(shè)備名稱 單位 數(shù)量農(nóng)用泵 臺 26高壓泵 臺 28低壓泵 臺 28卷楊機(jī)（1t） 臺 16配套皮管及電纜、電箱6 施工方法6.1下沉方法沉井井壁和底梁達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后即可進(jìn)行沉井下沉施工，沉井采用三次制作一次下沉方法施工，沉井下沉采用排水下沉工藝。下沉前先鑿除刃腳邊素砼墊層，并將刃腳及底梁與封底和底板混凝土接觸部位鑿毛，鑿下雜物用吊車吊出井外，下沉前必須首先將井內(nèi)碎磚等剛硬性雜物清理干凈。井格內(nèi)布置20臺農(nóng)用泵進(jìn)行下沉施工。下沉使用高壓水槍破碎土體，沖刷形成的泥漿利用泥漿泵抽出井外，排至泥漿池通過管路接力至海上泥駁。破土?xí)r應(yīng)先中間后四周，井內(nèi)土體形成鍋底，使沉井平衡

5、下沉。下沉過程中應(yīng)根據(jù)測量資料隨偏隨糾。為保護(hù)沉井下部的鉆孔灌注樁在沉井下沉的過程中不受影響，根據(jù)我司在玉環(huán)、樂清電廠的沉井下沉施工經(jīng)驗，本次沉井的下沉采用反鍋底的形式進(jìn)行下沉。及終沉前的下沉階段取土區(qū)域主要分布在四周14個格倉，中央6個格倉保留高土塞，根據(jù)計算土塞高度控制在7米左右。終沉階段取土區(qū)域集中在沉井中間的格倉，根據(jù)實際施工情況適當(dāng)增減取土范圍。6.2初沉控制沉井下沉初沉階段對沉井下沉質(zhì)量是至關(guān)重要的，由于沉井此時尚未入土，各側(cè)井壁尚無土壓力，無法提供沉井穩(wěn)定所必需的土壓力，因此初沉階段若不處理好，極易造成沉井大幅度偏斜，因此沉井初沉階段下沉施工必須確保沉井的平穩(wěn)下沉。沉井開始下沉?xí)r

6、，首先應(yīng)從井格中央開始破碎土體，慢慢向四周擴(kuò)大，嚴(yán)禁直接在刃腳踏面附近直接取土，保持沉井刃腳踏面受力均勻，讓沉井平穩(wěn)地緩緩切入土內(nèi)。因沉井自重偏心較大，因此沖刷土體時應(yīng)根據(jù)沉井重心平面位置適當(dāng)調(diào)整兩邊鍋底深度，保持沉井均勻下沉。6.3下沉糾偏沉井下沉主要以取土下沉為主，隨著井內(nèi)土體的破壞，沉井依靠自身重力克服踏面反力與井壁摩阻力而下沉，但因沉井下沉系數(shù)較大下沉穿越土層地質(zhì)條件差，為防止沉井下沉過程中土體坍方，因此沉井下沉過程中鍋底不宜過深，一般應(yīng)控制在1.5m以內(nèi)。沉井糾偏在下沉過程中進(jìn)行，按照“勤測勤糾，隨偏隨糾”的原則進(jìn)行糾偏。在下沉過程中每隔2小時測量一次，在沉井初沉階段、終沉階段以及偏

7、差較大適應(yīng)加大觀測頻率，觀測數(shù)據(jù)及時上報作為糾偏依據(jù)。糾偏時應(yīng)根據(jù)測量的偏差數(shù)據(jù)及時采取糾偏措施。沉井糾偏以不對稱取土糾偏為主，不宜通過“掏刃腳”的方式糾偏。沉井下沉?xí)r若發(fā)生偏斜，根據(jù)測量所得四角標(biāo)高及四角下沉速度差異進(jìn)行分析，標(biāo)高較高的一側(cè)適當(dāng)多出土，另一側(cè)適當(dāng)少出土，人為造成踏面反力的差異，調(diào)整沉井各部位的下沉速度。多出土的范圍及深度應(yīng)根據(jù)沉井刃腳高差、下沉速度差及鍋底形狀確定。6.4終沉控制當(dāng)沉井下沉至離設(shè)計標(biāo)高1.5m2.0m時，應(yīng)放慢下沉速度，以糾偏為主，并在糾偏過程中加強(qiáng)觀測，一般控制在30分鐘左右測量一次，到接近標(biāo)高時應(yīng)不間斷的進(jìn)行測量。取土?xí)r應(yīng)嚴(yán)格控制鍋底深度，鍋底不得過深，防

8、止沉井超沉。根據(jù)下沉系數(shù)計算，沉井終沉階段在井格內(nèi)無土塞的情況下，下沉系數(shù)高達(dá)2.6，沉井將無法穩(wěn)定，因此沉井下沉過程中應(yīng)始終保持足夠的土塞高度，以保證沉井的穩(wěn)定。當(dāng)進(jìn)入終沉階段時，鉆孔樁含鋼筋籠部分已經(jīng)進(jìn)入沉井格倉內(nèi)，鉆孔樁樁體受到一定的保護(hù)，為了克服排水下沉下沉系數(shù)較大的困難，減少取土范圍，相應(yīng)增加其他格倉土塞高度。當(dāng)沉井下沉至標(biāo)高-12.5m時，主要依靠5#、8#、13#、16#格倉的排泥設(shè)備取土為主，其他格倉的泥漿泵只能根據(jù)沉井高差和位移情況進(jìn)行選擇性運(yùn)轉(zhuǎn)取土，為干封逐漸創(chuàng)造條件，使沖泥格倉鍋底逐漸形成，如果當(dāng)刃腳標(biāo)高達(dá)到-15m時，5#、8#、13#、16#格倉仍無法形成鍋底，馬上減

9、小取土范圍，調(diào)正為5#、8#、13#、16#四格倉中對角2個格倉取土下沉。為了防止不利于干封情況產(chǎn)生，自刃腳標(biāo)高進(jìn)入-15m之后取土一定嚴(yán)加控制、認(rèn)識到留存土塞對干封底的重要性。并嚴(yán)格控制下沉速度和鍋底深度，下沉速度嚴(yán)格控制在30cm/d以內(nèi)，如果難以估計終沉速度，可以考慮停止下沉3小時，觀測下沉量。全力糾偏、糾平，確保高差在15cm以內(nèi)，并在糾偏過程中加強(qiáng)觀測，進(jìn)行不間斷的高程測量，并每12小時一次平面位移測量。終沉階段下沉施工，加強(qiáng)糾偏、糾平，高差宜在15cm以內(nèi)，位移在15cm以內(nèi)，加大測量頻率，每隔1小時進(jìn)行一次高程測量，每12小時一次平面位移測量。如果發(fā)現(xiàn)下沉速度超過30cm/d時，

10、立即減小取土速度或取土區(qū)域。整個下沉過程中，如果中央6格土塞發(fā)生過剩時（即土塞下沉），考慮中央6格進(jìn)行取土，每次取土高度0.5m1m。由于鉆孔樁施工遺留的回填塊石及塘渣碎石，整個下沉施工過程便下沉邊清理。針對下沉引起的井外塌方區(qū)域，應(yīng)該及時回填。沉井下沉能否有效保護(hù)底部灌注樁關(guān)鍵要做好三個方面：（1）保留中央格倉土塞，平衡四周土壓力。（2）四周取土，使應(yīng)力釋放，減小對樁的擠壓破壞。（3）當(dāng)樁頂暴露出之后，除對部分必須要截除樁頭之外，要盡快采取保護(hù)措施，具體方法：任何格倉鉆孔樁只要冒出一定高度，就采用20#槽鋼連接各樁，使之相互牽連固定為一個整體，增強(qiáng)抗剪能力。在下沉至樁頂開始暴露之時，組織破樁

11、人員進(jìn)場，在下沉過程中除對冒出過高和確實妨礙到下沉一些廢樁隨時進(jìn)行處理之外，絕大部分留待分格封底時再進(jìn)行處理。并根據(jù)封底順序進(jìn)行破樁施工。下沉過程要鑿除的樁有：1、冒出高度超過2m素樁部分2、明顯偏斜的樁頂部分6.5高程控制測量沉井下沉過程中刃腳高程采用水準(zhǔn)儀進(jìn)行控制測量，沉井下沉前在沉井四角墻面上自刃腳踏面開始每隔1m高度用油漆做出沉井高度標(biāo)尺。下沉前首先在沉井四角掛四把塔尺，塔尺尺底與刃腳踏面平，并測出沉井四角踏面的初始高程，從而計算出刃腳踏面平均初始高程及四角初始高差。隨著沉井的下沉，每隔兩小時用水準(zhǔn)儀測量一次四角踏面高程，并計算踏面平均高程和四角高差，以此作為指導(dǎo)沉井下沉的依據(jù)。在下沉

12、過程中根據(jù)需要不斷提升塔尺，使尺底與前述沉井四角的高度標(biāo)尺平，并記下尺底標(biāo)高，以作為推算踏面標(biāo)高的依據(jù)。在沉井高差較大、下沉速度較快、初沉及終沉階段應(yīng)根據(jù)需要加大測量頻率。6.6平面位置及扭轉(zhuǎn)控制測量因沉井為方形沉井，故可測量沉井兩對角線端點坐標(biāo)精確計算沉井的位移和扭轉(zhuǎn)，以沉井長短邊方向為X軸、Y軸方向建立現(xiàn)場相對坐標(biāo)系，假設(shè)沉井刃腳踏面某對角線兩端點A、B的設(shè)計坐標(biāo)（初始坐標(biāo)）分別為A（xA0，yA0）、B（xB0，yB0），下沉至某一時刻其坐標(biāo)分別為A（xA，yA）、B（xB，yB），此時沉井X向、Y向的高差分別為Hx、Hy，若設(shè)此時沉井踏面中心坐標(biāo)為（xo，yo），頂部中心坐標(biāo)為（xo，

13、yo），沉井長短邊長度分別為A、B，高度為H，則xo（xAxB）/2；yo（yAyB）/2。xoxo±H·Hx/A；yoyo±H·Hy/B。則可計算出沉井中心位移為：xxo（xA0xB0）/2，yyo（yA0yB0）/2，沉井整體轉(zhuǎn)角為：。沉井整體轉(zhuǎn)角和整體位移可每隔12天測量一次，測量時用兩臺經(jīng)緯儀采用前方交會法測出坐標(biāo)。1 質(zhì)量保證措施（1） 根據(jù)設(shè)計要求，沉井混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的100%以后方可下沉。（2） 沉井下沉前應(yīng)將刃腳、底梁與底板混凝土接觸處鑿毛。（3） 沉井下沉前應(yīng)先將沉井制作時的素混凝土墊層鑿處，鑿除素混凝土墊層時應(yīng)遵循先內(nèi)后外

14、、對稱鑿除的原則，保證沉井下沉前的自沉均勻，保持沉井平穩(wěn)。（4） 沉井開始下沉?xí)r應(yīng)首先在井格中央出土，逐步向四周擴(kuò)大形成鍋底，保證沉井初沉?xí)r的入土穩(wěn)定。（5） 沉井下沉適應(yīng)均勻均勻出土，以保持沉井均勻下沉。下沉出土形成鍋底不宜過深，一般控制在1.01.5m為宜（6） 貫徹勤測勤糾的下沉糾偏原則，盡量減小沉井下沉過程中的偏差，沉井下沉過程中最大高差不宜超過30cm，在下沉過程中測量控制點、高程控制點等測量網(wǎng)點要經(jīng)常復(fù)核。（7） 沉井下沉應(yīng)做好班前交底與交接班交底，并及時做好記錄，以保證下一班了解沉井下沉的各種情況，及時采取相應(yīng)措施。（8） 測量人員要認(rèn)真負(fù)責(zé)，及時提供沉井偏差、位移，保證施工人員

15、能及時調(diào)整糾偏措施。（9） 當(dāng)沉井下沉至距設(shè)計標(biāo)高近2m時，應(yīng)放緩沉井下沉速度，以糾偏為主，并密切注意沉井下沉速度，防止超沉，使沉井順利下沉至設(shè)計標(biāo)高。（10） 在沉井下沉的終沉階段，應(yīng)注意分析沉井下沉速度，在必要時暫停下沉，觀察沉井的自沉速度情況，為決策沉井停止下沉的時機(jī)提供依據(jù)。（11） 沉井下沉至設(shè)計標(biāo)高時立即拋塊石穩(wěn)定沉井并進(jìn)行沉降觀測，停止下沉后8小時內(nèi)自沉不超過10mm方可進(jìn)行封底和鋼筋混凝土底板施工，由于沉井下沉系數(shù)大，封底時應(yīng)分格分區(qū)域?qū)ΨQ清泥并封底，清理完一個井格后，馬上對該井格進(jìn)行封底，封底完成后在進(jìn)行下一井格進(jìn)行清泥。2 安全保證措施8.1安全管理目標(biāo)1. 杜絕重大傷亡、

16、設(shè)備、火災(zāi)事故。2. 事故負(fù)傷頻率為零。8.2安全生產(chǎn)措施為達(dá)到進(jìn)一步控制施工現(xiàn)場安全生產(chǎn)的目的，在以下的各項目中進(jìn)行針對性的重點控制和規(guī)范化的落實各項安全計劃。8.2.1重點部位風(fēng)險控制1、 安全用電：現(xiàn)場照明：照明電線用絕緣子固定，導(dǎo)線不得隨地拖拉或綁在腳手架上。照明燈具的金屬外殼必須接地或接零。配電箱、開關(guān)箱：應(yīng)使用BD型標(biāo)準(zhǔn)電箱，電箱內(nèi)開關(guān)電器必須完整無損，接線正確，電箱內(nèi)應(yīng)設(shè)置漏電保護(hù)器，選用合理的額定漏電動作電流進(jìn)行分級匹配。配電箱設(shè)總?cè)劢z、分開關(guān)、零排地排齊全，動力和照明分別設(shè)置。金屬外殼電箱應(yīng)作接地或接零保護(hù)。開關(guān)箱與用電設(shè)備實行一機(jī)一閘保險。同一移動開關(guān)箱嚴(yán)禁有380伏和22

17、0伏兩種電壓等級。接地接零：接地體采用角鋼、圓鋼或鋼管，其截面不小于48平方毫米，一組二根接地體之間間距不小于2.5米，入土深度不小于2.5米，接地電阻應(yīng)符合規(guī)定，電桿轉(zhuǎn)角桿、終端桿及總箱，分配電箱必須有重復(fù)接地。用電管理：安裝、維修或拆除臨時用電工程，必須由電工完成，電工必須持有效上崗證，實行定期檢查制度，并做好檢查記錄。施工用電采用四級配電三級保護(hù)。2、對起重作業(yè)的各種索具，安全系數(shù)K8，其中索具定期檢查，對斷絲超標(biāo)的、鋼絲繩棱角邊快口損壞的，及時予以報廢，防止鋼絲繩在吊運(yùn)中被拉斷。3、井口的臨邊防護(hù)欄桿將按照（JGJ59-99）嚴(yán)格執(zhí)行，工作井的監(jiān)邊防護(hù)欄桿凡涉及到施工人員在井口施工作業(yè)

18、的都將制作標(biāo)準(zhǔn)型欄桿。4、工作井的上下鋼梯人員上下鋼直梯，鋼直梯必須制作外圈保護(hù)。工作井完成后制作人員上下標(biāo)準(zhǔn)鋼梯，標(biāo)準(zhǔn)鋼梯由施工技術(shù)進(jìn)行設(shè)計、驗收投入使用。8.2.2施工現(xiàn)場安全設(shè)施的驗收（1）對施工現(xiàn)場進(jìn)場的起重設(shè)備完好性進(jìn)行驗收，對特種操作人員進(jìn)行驗證。（2）對施工現(xiàn)場的井口、臨邊，高空作業(yè)的防護(hù)措施，搭設(shè)完畢后進(jìn)行檢查、驗收，并進(jìn)行全過程的保養(yǎng)檢修和驗收工作。（3）對各類安全重點部位的監(jiān)控計劃、措施和人員的配備進(jìn)行檢查、監(jiān)控和驗收。3 下沉系數(shù)分析1、沉井下沉系數(shù)分析土層名稱層底標(biāo)高土層厚度極限承載力摩阻系數(shù)摩阻力f刃腳反力R1底梁反力R2下沉系數(shù)mmKpaKpaKNKNKN砂墊層頂面

19、3.48200.00 0.00 26656.00 59320.00 2.94 砂墊層1.182.3200.00 152929.05 26656.00 59320.00 2.85 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土-2.123.3175.21 157895.70 23351.62 51966.46 3.04 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土-16.914.8106.43 1545591.30 14184.57 31566.20 2.77 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土-17.40.48112.04 1546813.86 14932.35 33230.30 2.66 注：沉井自重為257980KN，周長為169.8m，刃腳踏面面積為133.28m2，底梁踏面面積為296.6m2。由于勘察報告中未提供摩阻力系數(shù)，沉井側(cè)壁摩阻力系數(shù)按