某商城消防水池沉井施工方案

消防水池沉井施工**商城消防水池位于****，南側(cè)為商城，北側(cè)為六層住宅樓距消防水池6米。消防水池底標(biāo)高5.6米，為了保證施工期間住宅樓的使用安全，消防水池采用沉井的施工方法，施工時(shí)先在坑內(nèi)制作開口的鋼筋混凝土井身，待其達(dá)到要求的強(qiáng)度后，在井筒內(nèi)分層挖土運(yùn)出，使沉井筒身在其自重下克服土壁之間的摩阻力和刃腳反力不斷下沉，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后就位、封底、施工沉井內(nèi)現(xiàn)澆柱及頂板。一、工程概況**商城消防水池平面尺寸為14.75×11.75米，消防水池高為4.05米，池體上面覆土1.55米，池體混凝土抗?jié)B等級(jí)S6，池體底板標(biāo)高為－5.6米，池體刃腳處標(biāo)高為6.25米，池壁厚度為450㎜，底板厚度300㎜，頂板厚度250㎜，池體內(nèi)有6根現(xiàn)澆柱，截面尺寸為300×300㎜，池體鋼筋采用HPB235、HRB335級(jí)，混凝土標(biāo)號(hào)C20，二、施工準(zhǔn)備1、施工前查看地質(zhì)報(bào)告，對(duì)池體位置的地質(zhì)情況有所掌握，由于池體位置為雜填土，厚度為4米，所以在施工前應(yīng)檢查土質(zhì)是否均勻，清除障礙物，做好施工準(zhǔn)備。2、根據(jù)工程結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、地質(zhì)情況、施工條件編制施工技術(shù)措施指導(dǎo)施工，并對(duì)施工操作人員進(jìn)行技術(shù)交底，了解沉井制作和下沉施工技術(shù)要點(diǎn)和安全措施。3、根據(jù)沉井平面布置要求，設(shè)置測(cè)量控制網(wǎng)和水準(zhǔn)基點(diǎn)進(jìn)行定位放線，定出沉井中心軸線和基坑輪廓線，作為沉井制作和下沉定位的依據(jù)，在沉井下沉過(guò)程中同時(shí)對(duì)附近的6層住宅樓進(jìn)行沉降觀測(cè)，并做好記錄。三、沉井施工程序平整場(chǎng)地測(cè)量放線開挖基坑鋪砂墊層和墊沉井的制作抽出墊木封底、澆筑底板混凝土施工沉井內(nèi)獨(dú)立柱、梁、頂板四、沉井制作1.制作程序場(chǎng)地平整放線挖土3米夯實(shí)基底抄平放線驗(yàn)收鋪砂墊層鋪墊木安放刃腳鐵件、綁鋼筋支刃腳及底板以下部分的井身模板澆筑混凝土綁扎底板以上部分井身鋼筋底板以上部分井身模板底板以上部分井身混凝土養(yǎng)護(hù)拆模2、地基處理沉井制作在室外地面以下3米處，根據(jù)地質(zhì)報(bào)告可知此標(biāo)高處為雜填土，為了防止制作和混凝土澆筑過(guò)程地基不均勻下沉引起井身裂縫，對(duì)其進(jìn)行處理，采取打夯機(jī)進(jìn)行表面夯實(shí)。3、刃腳的支設(shè)沉井下部刃腳的支設(shè)考慮沉井重量、施工荷載和地基承載力情況，由于該沉井較重2376ＫＮ，制作是在雜填土軟弱地基上，所以采用墊架法施工，在墊架設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)考慮了井架混凝土的一次澆筑高度，不超過(guò)地基地耐力，設(shè)置墊架的作用=1\*GB2⑴使地基均勻承受沉井的重量，不使在混凝土澆筑過(guò)程中產(chǎn)生突然下沉導(dǎo)致刃腳裂縫而破壞，=2\*GB2⑵保持沉井位置不致傾斜，便于調(diào)整，=3\*GB2⑶便于支撐和拆除模板。采用墊架法施工，先在刃腳處鋪設(shè)砂墊層200㎜，再在其上鋪承墊木和墊架，墊木采用160×200×1000㎜枕木，墊木經(jīng)計(jì)算間距為0.6米，墊木鋪設(shè)時(shí)應(yīng)對(duì)稱，定位墊架設(shè)置8組，定位墊架位置在沉井長(zhǎng)度兩端0.15Ｌ（Ｌ為長(zhǎng)邊邊長(zhǎng)），在其中間支設(shè)一般墊架，墊架應(yīng)垂直井壁鋪設(shè)。在墊木上支設(shè)刃腳，井壁模板，鋪設(shè)墊木應(yīng)使頂面保持在同一水平面上，用水平儀找平，使高差在10㎜以內(nèi)，并在墊木間用砂填實(shí)，墊木中心線與刃腳中心線重合，墊木埋設(shè)深為其厚度的一半。4、井壁制作=1\*GB2⑴制作方法：由于該工程地下水位低，為了減少下沉的深度，摩助力及作業(yè)面高度，采取在基坑內(nèi)制作井壁，基坑應(yīng)比沉井寬1.5～2.0米，采取分兩次制作澆筑，一次下沉的施工方法。=2\*GB2⑵模板制作：井壁模板采用定型組合鋼模板組裝而成，模板采用300×1500鋼模，沿鋼模板側(cè)邊設(shè)置4個(gè)對(duì)拉鐵件，鋼模板外側(cè)采用?48鋼管固定，模板支設(shè)高度比施工縫略高100㎜，施工縫處設(shè)置鋼板止水帶。=3\*GB2⑶鋼筋的綁扎：沉井鋼筋采用人工綁扎，豎筋可一次綁好，水平筋分段綁扎，鋼筋的連接采用焊接的連接方式，接頭應(yīng)錯(cuò)開，以保證鋼筋位置和保護(hù)層厚度，內(nèi)外鋼筋之間加設(shè)?14的鋼筋鐵碼控制鋼筋的位置，間距為1.2米，沉井在沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，在底板鋼筋位置處采取置筋的方法與井壁連接，置筋的數(shù)量、規(guī)格應(yīng)滿足圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求。=4\*GB2⑷混凝土的澆筑：沉井混凝土采用商品混凝土，由混凝土運(yùn)輸攪拌車運(yùn)送混凝土，混凝土由輸送泵運(yùn)送到澆筑地點(diǎn)，沉井澆筑應(yīng)分成若干段，同時(shí)對(duì)稱均勻沿周邊進(jìn)行分成澆筑，每層厚度400㎜左右，混凝土一次連續(xù)澆筑完成，在刃腳以上0.6米范圍內(nèi)的混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%后方可澆筑施工縫上部混凝土，并對(duì)施工縫處的混凝土表面接茬處進(jìn)行鑿毛清洗處理，在混凝土澆筑過(guò)程中設(shè)專人負(fù)責(zé)振搗，保證混凝土澆筑的密實(shí)性，混凝土澆筑完應(yīng)及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。五、沉井的下沉：=1\*GB2⑴、下沉準(zhǔn)備及墊架拆除沉井下沉前應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)外觀檢查，混凝土應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，計(jì)算沉井下沉系數(shù)，判斷沉井下沉是否順利，在沉井正式下沉前，應(yīng)對(duì)墊架進(jìn)行拆除，墊架拆除應(yīng)采取分組對(duì)稱抽出，先抽沉井兩短邊下的墊架，后抽除長(zhǎng)邊下一般墊架，最后同時(shí)抽除定位墊架，抽除方法是將墊木底部的土挖去將墊架取出。由于該地區(qū)地下水位位于室外地面以下11米左右，故沉井施工時(shí)不考慮降水。=2\*GB2⑵、下沉挖土方法：沉井挖土采用人工挖土，挖土?xí)r先挖中間，逐漸挖向四周，每層挖土厚0.3～0.4m，沿刃腳周圍保留0.6～0.9m寬的土提，然后在按每人負(fù)責(zé)2～3m一段向刃腳方向逐層全面、對(duì)稱均勻地削薄土層，當(dāng)土提經(jīng)不住刃腳的擠壓時(shí)，便在自重作用下均勻垂直破土下沉，土方挖出后利用吊車將土方吊運(yùn)到指定地點(diǎn)。=3\*GB2⑶測(cè)量控制與觀測(cè)沉井位置標(biāo)高的控制，是在沉井外部地面及井壁頂部四面設(shè)置縱橫十字中心控制線，水準(zhǔn)基點(diǎn)，控制位置和標(biāo)高，沉井垂直度的控制，是在井筒內(nèi)按8等份標(biāo)出垂直軸線，各吊線錘一個(gè)對(duì)準(zhǔn)下部標(biāo)板來(lái)控制，并定時(shí)用兩臺(tái)經(jīng)緯儀進(jìn)行垂直偏差觀測(cè)，挖土?xí)r，隨時(shí)觀測(cè)垂直度，當(dāng)線錘離墨線達(dá)50㎜或四面標(biāo)高不一致時(shí)，即應(yīng)糾正，沉井下沉的控制，系在井筒壁周圍彈水平線，用水準(zhǔn)儀來(lái)觀測(cè)沉降。=4\*GB2⑷沉井的封底當(dāng)沉井下沉到距設(shè)計(jì)標(biāo)高0.1米時(shí)，應(yīng)停止井內(nèi)挖土，使其靠自重下沉至設(shè)計(jì)或接近設(shè)計(jì)標(biāo)高，再經(jīng)2～3ｄ下沉穩(wěn)定或經(jīng)過(guò)觀測(cè)在8ｈ內(nèi)累計(jì)下沉量不大于10㎜，即可進(jìn)行封底，先鋪設(shè)200厚中粗砂，澆筑100㎜厚底板墊層，在刃腳下應(yīng)填嚴(yán)振搗密實(shí)，以保證沉井的最后穩(wěn)定，墊層達(dá)到50%強(qiáng)度后，在沉井壁的底板標(biāo)高處鉆孔，將底板鋼筋置入井壁內(nèi)，置筋的數(shù)量、規(guī)格、間距應(yīng)符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求。在墊層上綁筋，底板鋼筋與置入井壁內(nèi)的鋼筋焊接，并對(duì)井壁混凝土接觸面進(jìn)行鑿毛處理，使新舊混凝土緊密結(jié)合，在澆筑底板混凝土?xí)r應(yīng)在整個(gè)沉井面積上分層、不間斷地進(jìn)行，由四周向中央推進(jìn)，并用振搗器振實(shí)，混凝土澆筑完后及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。六、沉井施工計(jì)算=1\*GB4㈠刃腳墊木鋪設(shè)根數(shù)的計(jì)算沉井井身混凝土重量：Ｗ＝｛（14.75－0.45）＋（11.15－0.45）｝×2×4.62×0.45×24Ｗ＝（14.3＋10.7）×100.4＝2511ＫＮ沉井單位長(zhǎng)度的重量Ｇ＝2511/[（14.3＋10.7）×2]＝50.22ＫＮ/ｍ采用墊木規(guī)格160×220×1000㎜Ａ＝0.22×1＝0.22ｍ2每米鋪設(shè)墊木數(shù)量：（墊木下采用中粗砂，砂墊層承載力ｆ＝160ＫＮ/㎡）ｎ＝Ｇ/Ａｆ＝50.22/（0.22×160）＝1.52根間距：1/1.52＝0.66ｍ施工時(shí)采用0.6ｍ=2\*GB4㈡鋪設(shè)砂墊層厚度：（砂墊層下的雜填土承載力ｆ＝85ＫＮ/㎡）（1＋2ｈ）（0.22＋2ｈ）×85＝50.22×0.66（1＋0.414×2ｈ）（0.22＋0.414×2ｈ）85＝50.22×0660.22＋1.01ｈ＋0.685ｈ2＝0.389ｈ＝0.15ｍ取ｈ＝200㎜=3\*GB4㈢沉井下沉驗(yàn)算井壁與土的摩擦系數(shù)查（地基與基礎(chǔ)施工手冊(cè)）表11－15近似采用11.8ＫＮ/㎡井壁的下沉系數(shù)；Ｂ＝0Ｒ＝0Ｋ＝Ｑ－Ｂ/（Ｔ＋Ｒ）Ｔ＝πＤ（Ｈ－2.5）ｆ0由于井壁低于5ｍ所以Ｔ＝（11.15＋14.75）×2×4.65/2×11.8＝1421ＫＮＫ＝2511/1421＝1.76>1.15故能下沉=4\*GB4㈣墊架拆除井壁強(qiáng)度的驗(yàn)算：1、井壁內(nèi)力計(jì)算：此沉井基本認(rèn)為方形，考慮受力設(shè)置8個(gè)支點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)算M支＝qL22/2＝47.52×2.152/2＝109.8KN－mM中＝qL12/8－M支＝47.52×102/8－109.8＝484.2KN－m支座反力R＝14.3×q/2＝14.3×47.52/2＝339.8KNV1＝2.15×47.52＝102.16KNV2＝339.8－102.16＝237.64KN2.井壁強(qiáng)度的驗(yàn)算=1\*GB2⑴抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算按矩形截面梁進(jìn)行計(jì)算b＝0.45m＝450㎜h＝4200㎜M＝484.2KN－m＝484.2×106N－㎜求矩形截面梁的縱向受拉鋼筋截面積Ah0＝4200－300＝3900㎜A＝M/10bh02＝484.2×106/10×450×39002＝0.00707查混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算手冊(cè)ρ＝0.0225%As＝ρbh0＝（0.0225/100）×450×3900＝394㎜2配2ф16鋼筋A(yù)s＝402㎜2>As＝394㎜2滿足強(qiáng)度要求=2\*GB2⑵井壁截面梁斜截面受剪承載力計(jì)算按構(gòu)造要求配置箍筋條件[V1]＝0.07fCbh0＝0.07×15×450×3900＝1842750N[V1]＝1842.75KN>V2＝237.64KN按構(gòu)造配置箍筋，斜截面的抗剪滿足要求=5\*GB4㈤沉井下沉穩(wěn)定性驗(yàn)算K＝（G－B）/（FR＋R1＋R2）其中B＝0Rf＝（11.15＋14.25）×2×2.2×11.8＝1344KN先按沉井刃腳斜面土被淘空，不考慮斜面土的支撐力刃腳踏面支撐力為R1＝[（14.75－0.45）＋（11.15－0.45）]×0.2×85＝850KNR2＝A1fU＝0K＝（G－B）/（FR＋R1＋R2）＝（2511－0）/（1344＋850＋0）＝1.14>[K]＝1不滿足下沉穩(wěn)定性要求按刃腳斜面下的土方不淘空計(jì)算如下刃腳處支撐力為R1＝2（14.3＋10.7）×（0.2＋0.25/2）×85＝1381.25K＝（G－B）/（FR＋R1＋R2）＝（2511－0）/（1344＋1381.25＋0）＝0.92<[K]＝1滿足下沉穩(wěn)定性要求七．沉井施工中常遇問(wèn)題及防治處理方法1、沉井下沉困難：原因：a、是井壁與土間摩阻力過(guò)大，沉井自重不夠，下沉系數(shù)過(guò)小或遇地下障礙物。采取措施：可采取繼續(xù)澆筑混凝土增加重量或在井頂均勻增加其它荷載，也可以在井內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行第二層碗形破土。2、沉井傾斜：原因a、沒(méi)有均勻抽除墊木或沒(méi)有及時(shí)回填夯實(shí)，b、沒(méi)有均勻挖土，使井內(nèi)土面高差懸殊。C、刃腳下淘空過(guò)多沉井突然下沉，易于產(chǎn)生傾斜，d、沉井刃腳下的土軟、硬不均。采取措施；a、分區(qū)、依次、對(duì)稱、同步地抽除墊木，及時(shí)用砂或砂礫填夯實(shí)。b、在刃腳高的一側(cè)加強(qiáng)取土，低的一側(cè)少挖土或不挖土，待正位后再均勻分層取土。C、在刃腳低的一側(cè)適