江西市政工程泵站沉井施工技術原創(chuàng)

xx泵站沉井施工技術摘要：在市政基礎設施建設當中，沉井施工廣泛用于各個專業(yè)。文章結合作者實際工作經驗，對沉井的構造、施工工藝的關鍵點以及施工過程中出現(xiàn)的常見問題進行了簡單的闡述，為沉井的施工提供有效的參考。關鍵詞：市政；沉井；施工；工程；下沉工程概況xx污水提升泵站是xx截污工程的一個單位工程，位于xx與xx相交的東北角，緊臨規(guī)劃中的幸福水渠。該泵站功能主要是中途污水提升作用，與下游的xx泵站逐級發(fā)揮污水提升功能，最終將xx周邊的污水匯集后引入xx污水處理廠。該泵站沉井為鋼筋砼筒形結構，內徑25米，全高14.23米，頂板絕對標高為20.000，原地面標高約為19.00，設計下沉13.43米，是當時xx市在建沉井工程中最大的一個。地質情況，氣候條件泵站場地土層自上而下分別為①素填土，多為淤泥垃圾等，厚度3.6m②粉質粘土,平均層厚3.46m③中砂,平均厚度5.14m④礫砂，平均厚度2.88m⑤圓礫，平均厚度5.1m⑥強風化泥質粉砂巖⑦中風化泥質粉砂巖。主體井筒基礎進入③中砂底部，局部地段進入④礫砂中。xx屬亞熱帶濕潤氣候，溫暖濕潤，四季分明，溫差較大，夏季酷熱，冬季寒冷，春季雨量較多，秋季氣候十分宜人，平均氣溫15.8℃，最低一月平均氣溫4.9℃，最低氣溫個－9.9℃，最熱七月平均氣溫29.7℃，最高氣溫43.2℃，年最大降雨量2356毫米，年最小降雨量1046.2毫米。沉井施工2007年4月15日開工至11月26日完工，幾乎橫跨四個季節(jié)。3.施工總體方案沉井根據設計井壁形式，設計采取分3段制作（6.528+3.825+3.825）、連同隔墻3次下沉，但考慮到第3段（首先下沉段）高達6.58米，預制高度較高，且存在變截面，支模及澆筑砼較困難，且根據以往經驗，較易傾斜；且連同隔墻下沉，下沉阻力較大，施工中遇到障礙物的幾率較大，可能給下沉帶來較大的困難?？紤]到地質情況較好及施工便利，經與設計和業(yè)主商討，采用以下方案：先挖除約2.5米深的雜填土作為為啟沉面，沉井分4段制作，至下而上分別為：3.43米，3.6米，4.5米和2.7米，3次下沉到位，最后一節(jié)待主體井筒底部到底設計標高后同隔墻及頂板同時澆筑，這樣施工可減少下沉距離，基坑可作為工作面反復利用，沉井制作工作量相對減少；另為了減少下沉阻力且保證砼不受破壞，隔墻在制作過程中僅預留鋼筋，并不澆筑砼，施工縫做凹縫處理，待沉井全部下沉到設計標高后，再2次校正鋼筋，清洗砼及鋼筋，支模，澆筑砼。具體施工順序為：挖基坑，挖除約2.5米深的雜填土——鋪設10cm厚砂墊層+20cm厚砼墊層——砌筑磚模（作用同木墊）——制作底段（第4段）——拆除墊層及磚模、模板、挖土下沉到3.43米——制作第3段——拆除模板、挖土下沉3.6米——制作第2段——拆除模板、挖土下沉4.5米到達設計標高——沉井封底、澆筑鋼筋砼底板及水泵基礎和隔墻等——制作第1段及隔墻和頂板。4.沉井下沉理論計算下沉受力計算根據以往經驗，沉井高度大于12m，澆筑困難，下沉易引起傾斜，本沉井高達14.23m，采取分節(jié)制作，分節(jié)高度應保證其穩(wěn)定性，使沉井能在自重下順利下沉，沉井下沉系數計算如下：土體作用在沉井上的摩阻力可按下式計算：筒柱形沉井Tf＝π∑Dhifi，式中：D—沉井的外徑（m）；hi—i土層的厚度（m）；fi—i土層的極限摩阻力標準值；對地面以下5米范圍內為平均值（Kpa）。參見下表：統(tǒng)序號館土壤的類別腰f晝（款K謙p條a預）泥序號翅土壤的類別魯f掘（尋K簽p駝a炊）速1奉2候3歷4的砂卵石兔砂礫石線砂土槽硬塑粘性土劈1捐8稻—巾30逼1賴5冊—經20猾1煤2旋—蓄25符2列5士—史50幫5益6找7供可塑軟塑粘性肥土扯流塑粘土、粘虎土只泥漿套準1殺2姥—稍25旬1謠0由—噸15返3脖—局5根據上式進行計算：購T邀f珍=燒π訊*26.6*蠅[(3.6-柏2江.5跨)弱*10+3.擇46*1床5帆+5.14*金1頁6風+否1.03秧*添18言]舅=率1異3678孝溪KN醬沉井下沉系數茅的計算纏沉井按自重下活沉時，計算公串式如下：艦醒捎終也游G速－懂P岸fw倒/T譽f索≥椒K豬s赴；沒式中雕：饒G較—趣沉井自重新（蓬K沸N躬）；曬泄P缺fw若—且沉井承受的水科的浮托力貪（險K侄N投）；椒此處別取專0面業(yè)T桑f辟—躬沉井外壁承受眠的土的總摩擦嫁力縱（崖K貨N統(tǒng)）；暮基K衰s羊—咳下沉系數緞。云K孝s嶺≥堅1.0尚5養(yǎng)，當沉井在軟繭土層中下沉時貝，宜斃取師1.0游5澇；在其他一般耕土層中下沉時竿，宜寇取膜1.1玩5配。味此處止取賺1.1淋5虜。坦G=多（頃砼采+味鋼筋）斧=朵528耗3紋（第兆4跨段欲）霸+509汁0?。ǖ谘?衛(wèi)段怎）軌+618肯5胸（第腦2零段）慌=16558抵KN主G/沾熟T島f亭=胃16558攻/奶1劑3678門=途1.21>1瞎.15雜,費故沉井滿足自軋重下沉條件。偶施工方法采用存挖土自重下沉饑。5.施工過程塊5.1樓膚基坑開挖邊由于血沉井喝西側毗鄰幸福彩渠，為了避免泰水位上漲涌入丈坑內影響施工加，在西側用沙尋袋匹首先應筑起捎一道圍堰橫，狡頂面擊高出疑渠道最大勁水位己1濕米坡左右；圍堰基話礎邊緣離沉井遲下沉基坑邊緣鼓保持六2覺米君以上的距離，軌防止沉井下沉論過程中產生塌民陷找殃及請圍堰。員基坑深度卸由原地面以下賴2紫.5芹米，考慮到拆跌除載砼墊層衫及磚模秩和支模的需要要，基坑躁留出本比沉井寬乓1妻米糧的工作面，四固周挖排水溝及吵集水井，棍以求覆地下水位降至兵比基坑底面低課0.5m狗，洲但糊由于喝實際姥土質情況很好境，并未出現(xiàn)康大量的搶地下水，故以杰后開挖逐步取云消了排水溝和干集水坑，首次并挖土采用斗容齒1.0m3的反鏟挖掘機進殘行。配合人工純修坡和平整坑嬸底，挖出的土緩方用自卸車運顆至棄土場堆放泰。堆佩5.2保憐沉井制翁作討務覽均釀暮刃腳支序撐由于份首節(jié)霧沉井高度住相對不大炒，棒地基強度較有強（砂性土）恥，采用插砼墊層陳支撐證：味以記原根據公式求出錫砼墊層厚度：反擬用大2尖0公厚半C1川5招素砼。腥根據《混凝土商結構設計規(guī)范攻》遙GB500券1啞0勿—住200及2萌附應錄表A究的規(guī)定，應進前行抗壓和抗彎慢強度計算。細1妹、抗壓強度計廁算血呀慎抗壓強度采用凈下式進行計算撕：梯N膝≤揉φ撒f濟cc鍛A過’宇c夠,錯著式街中露:忽N們—擺軸向壓力設計你值，即素混凝蝦土墊上的荷載董設計值味（糖N統(tǒng)）；顯包覽φ孫—堵素混凝土構件彈的穩(wěn)定系數；荷（本工程哈取雀1藝）血碑f奴cc斧—醫(yī)素混凝土軸心招抗壓強度設計野值勉（飲Mp揀a胃），越（帆f亞c艷×0.帖8營取用）踢赴A始’伙c緩—趴混凝土受壓區(qū)姑的面積慎（口mm擺2恥）；冠掉f模c垃—瞇混凝土軸心抗匠壓強度設計值暮（寶Mp容a食）。厘此處芽取堤10令興Mpa音拉N得=艘笛5鼠283返KN捎（乎第債4倘段沉井自重彎）腿+35*1.鴉9*9.主8耍（磚模爽）多=11218次KN售φ餡f酬cc思A剪’決c過乘=帆1*1荷5詞卸*0.8*3事.14*(2德5.95耍2陪-24.85訴2愁)墳*白0.炮2暗*匹10飄3票/4府=歉105278稈KN士故嘆N漁<罰φ賽f插cc金A庸’灣c梯持滿足要求羅，甚至可在墊院層強度達享到露70繳%肌強度后即可施防工沉井炸。唇2采、抗彎強度計齒算藏隱儉抗彎強度采用化下式進行計算窯兆勢晶M竿≤霧γ破f蚊ct渣W切，黎式中嚴：貍M磨—藍彎矩設計值，音即由沉井單位誰長度自重和模票板等引起的地爛基反力對素混腿凝土墊產生的蓬最大彎矩；弱乒慢γ門—格截面抵抗矩塑牧性影響系數，養(yǎng)對矩形截面法取用1.5昂5偶；授阻f柔ct擺—拿素混凝土軸心湯抗拉強度設計暈值尺（寨Mp喪a童），登（繩f偏t岸×0.5己5把取用）炮霧W示—麻抗彎截面系數楚?？丝vf壇t芝—奇混凝土軸心抗污拉強度設計值盆（星Mp環(huán)a扎）。被3池、荷載產生的致彎矩的計算回久緒按均布荷載撞倒板T餃梁進行計算，除臨傘M母＝慎qL憂2牢/2鑄式中瓜：壽M網—濱單位長度上由玉沉井自重、模糊板等我產生的彎噸矩乏KN.鞭m梯；套侍q梁—豬單位長度上由壞沉井自重、?？劝宓仍诨炷琳瓑|下立部產生的均布族反懂力斤KN/m湯2項；手阻L孫—老混凝土墊懸臂連最大長度恐（蔽m盤）。追計算簡圖見右元圖。休綱未單位欣：衰cm遷綜給合葉2,3誰，沉井和模板軟等合計為劍首節(jié)輛沉井自重沉的閣1.薪2受倍賺M販＝匹qL恭2婆/2霧=柄1.2*芬11218次/(3.14炭*25.8)勻*0.95血2甩/2赤=翠75攝KN.m<肚γ千f腳ct薦W潛=1.55*理15*0.5貸5*(1.1噸*0.侄2桌2內/6)=0.堵0親94赤*10計6仗N轉.辱M誕=同94穴KN.m廳,故滿足要求頸綜上所述，掛采流用彎2喬0擁0恨厚讓C1嚇5燕砼墊層完全滿南足施工需要。康馳奶模板支設和鋼膛筋綁扎沉井制畏作的模板支設欣和鋼筋綁扎與徑普通結構施工尊要求一樣，每但徒由于是在曉沙土衰基多礎辯上施工，所以齒要均勻對稱施俘工，以防止不步均勻沉降會，且沉井模板員加固隊增同設摸抱箍各，增強模板整津體性拼。布盤破史零屠混凝土澆筑混截凝土采用素了葉商品砼，并用竊砼輸送泵，送水至沉井澆筑部謀位，沿井壁均旋勻對稱澆筑。孟澆筑采用分層周平鋪法，每層始厚浩不超過衛(wèi)姨30cm鳳托，將沉井沿周少長分成若干段醫(yī)同時澆筑，保丹持對稱均勻下卷料，以避免一津側澆筑，使沉耗井傾斜，每層掏混凝土量為烏17雞立方米，要求狀1.5呈h碎內澆筑一層堂，澆筑速度不溜宜過快，避免趨澆筑不均勻以智及局部壓力過哈大導致模板變卵形莊。酒隨兩節(jié)混凝遠土的接縫處攻設卷凹型水平施工濱縫，上節(jié)混凝董土須待下節(jié)混館凝土強度達到竭強度民后澆筑，接縫南處樸須定經鑿毛及沖洗炊干凈后因，器才能澆筑砼。缸澆筑前刻泵送蠶澆師筑一層同混凝辣土標號的砂漿絕，以保證施工拆縫的砼質量沉。末5.3丑能沉井下沉控厘制嬌擁傘姿幕皆下沉速度的控扮制根據土質情勵況，采用臺階凡形挖土自重破抱土方式。采用仔從中間開始向縣四周逐漸開挖兄，并始終均衡靠對稱地進行，址每耐層挖土厚度為觸妄0.捏4呼～畏1.5m哲.愿刃腳處母留額1.孟2響～曬1.5m奇寬土垅，用人壞工逐層全面、釘對稱、均勻地乘削薄土層，每在人負責紋敲2辟～耗3m培釘一段，方法是順順序分層逐漸兵往刃腳方向削畢薄土層，每次稈削逃5向～所15cm彎，當土垅擋不難住刃腳的擠壓稼而破裂時，沉彎井便在自重作欄用下破土下沉揀，削土時應沿談刃腳方向全面銳、均勻、對稱揉地進貼行，使均勻平芬衡下沉。塔沉井挖土下沉悠采用人工與機械配合客挖土，鷹裝入預制的鐵軌筒內，由金一臺隙汽侄吊吊運出土，潑由于挖壘吊塊土施工奧工序較復雜肌，綜合考慮挖降土、吊運的施增工能力越及安全閱，研究沉井下流沉的坡工序沈控制，沉井下祖沉速度控制為寧30cm幼/伍天。沉井待自脈200傾7徐年絮5匙月屯1匯9均日氣正式開挖句下沉霸到朋7份貿月盞21默皇日封底，歷檢時蹄64略常天，基本按預剩定的速度進行具。丙沉井下沉中，董如遇到砂礫石象或硬土層，當膨土垅削至刃腳壽，沉井仍不下已沉或下沉不平鏈穩(wěn)，則按平面筋布置分段的次丈序，逐段對稱饅地將刃腳下掏竹空，并挖出刃浙腳外壁增10cm番歇，每段挖完后討用小卵石填滿灑夯實，待全部豪掏空回填后，親再分層刷掉回澡填的小卵石，辜可使沉井因均習勻地減少承冠力侍面而狼均洗衡下沉附。叔愿在沉井開執(zhí)始下沉和將沉失至設計標高時悔，周邊開挖深伐度小于珠10cm墊，避免發(fā)生傾停斜，尤其在開鵝始下沉絞岡5m粗以內時，其平叉面位置與垂直跟度要特別注意飛保持正確，否裹則繼續(xù)下沉不洗易調整，在離劣設計深度務20cm療魂左右停止取土透，依靠自重下樂沉至設計標高喇。鳴額愿亭保下沉觀測沉井渾位置的控制是恨在井外地面設盯置縱橫十字控屠制樁、水準基魯點。下沉時，菌在井壁上設十無字控制線，并蒸在四側設水平職點。于壁外側暑用紅鉛油畫出乏標尺，以測沉饑降，井內中心鴿線與垂直度的偏觀測系在井內愛壁四邊標出垂臉直軸線，各吊鑼垂球一個，對蔬準下部標志板襲來控濟制，并定時用仆經緯儀進行垂縫直偏差觀測。創(chuàng)挖土時隨時觀期測垂直度，當以垂球離墨線邊負達犧50mm蟲鞋或四面標高不歐一致時，立即霉糾正，沉井下租沉過程中，每祖班至少觀測兩挑次，并在每次爛下沉后進行檢宅查，做好記錄維，當發(fā)現(xiàn)傾斜倍、位移、扭轉額時，及時通知換施工員姥，指揮操作工顛人糾正，使允城許偏差范圍控環(huán)制在允許范圍照以內。沉井在或下沉過程中，專最大沉降差均聲控制在呈250mm漸以內。當沉至啦離設計標高蜻2m灑時，對下沉與雙挖土情況應加熊強觀測，以防打超沉猜。才依敞返熱下沉糾偏沉井湖下沉過程中，朽有時會出現(xiàn)傾禮斜、位移及扭蜻轉等情況，應挎加強觀測，及情時發(fā)現(xiàn)并采取撒措施糾正。霧針對以下情況削，相應采取措根施：鑒克慮1.戴傾斜嘴。產生濫的可能原因有董：玻⑴顏路刃腳下土質軟銜硬不均；辜⑵啞以拆刃腳墊活層霞時，農拆除磚模映未對稱同步進尺行，或未及時村回填；弄⑶寒銷挖土不均，使歲井內土面高低影懸殊；怕⑷找涉刃腳下掏空過散多，使沉井不臂均勻突然下沉包；德⑸養(yǎng)交排水下沉，井懶內一側出現(xiàn)流末砂現(xiàn)象；分⑹頁舉刃腳局部被大逼石塊或豆障礙物阻擋桐；狼⑺可脖井外棄土廚堆放離井太近宮或施工荷載對拖沉井一側產生損偏壓貢。望介湖控制顫及糾偏搭措施：填操作中可針對啟原因予以預防閱，如沉井已經母傾斜，可采取急在刃腳較高一掠側加強挖土并廣可在較低的一叉?zhèn)冗m當回填砂慮石，必要時配增以井外射水，某或局部偏心頑加尸載，都可使偏舍斜得到糾正。寫待其正位后，媽再均勻分層取饅土下沉瘋。遙芹融2.菜位移鳥。暑產生的原因多左由于傾斜導致管，如沉井在傾滿斜情況下下沉扇，則沉井向傾噴斜相反方向位索移，或在傾斜乏糾正時，如傾澤斜一側土質較代松軟時，由于尋重力作用，有帖時也沿傾斜方創(chuàng)向產生一定位困移。聲控制及糾偏措選施：辜應避免在傾斜股情況下下沉，奴加強觀測，及笑時糾正傾斜。獨位移糾季偏醫(yī)措施一般是有葛意使沉井向位啞移相反方向傾牢斜，再沿傾斜啞方向下沉，至錫刃腳中心與設鄭計中心位置吻雷合時，展勾再糾正傾斜，倦因糾正傾斜重庭力作用產生的藍位移，可有意步向位移的一方探傾斜后，使其踢向位移相反方夏向產生位移糾搞