本科畢業(yè)論文

函授本科畢業(yè)論文題目:江蘇射陽港電廠2×660MW燃煤發(fā)電機(jī)組循泵房工程沉井下沉施工總結(jié)

姓名：李艦學(xué)號：

院（系）：專業(yè)：土木工程指導(dǎo)教師：職稱：評閱人：職稱：目錄1工程概述 2編制依據(jù) 3開工條件 4勞動力組織 5施工機(jī)具配置 6、作業(yè)程序 7、施工降、排水 8沉井下沉系數(shù)驗算 9沉井下沉前準(zhǔn)備 10沉井排水下沉 11沉井封底、底板與接高12沉井不排水下沉應(yīng)急預(yù)案 13沉井下沉過程中碰到問題及其處理 14沉井下沉施工監(jiān)控 1工程概述1.1工程概況本工程循泵房循泵房位于廠區(qū)防洪墻外側(cè)裁彎河灘地上，下部結(jié)構(gòu)設(shè)計為沉井，其平面尺寸為30.0m×37.44m，刃腳底面標(biāo)高為▽-14.60m，沉井制作頂標(biāo)高為▽1.0m，自然灘面標(biāo)高為▽2.60m左右，部分位于水中。泵房零米層標(biāo)高為▽下沉方案為:采取深井降水，干法下沉，干法封底。應(yīng)急方案為：不排水下沉。1、工程地質(zhì)工程場地位于揚(yáng)子斷塊區(qū)下?lián)P子斷塊上，地基上部土層物理力學(xué)性質(zhì)差，承載力低，下部土層物理力學(xué)性質(zhì)好，為低壓縮性、高承載力土層。場地土類型屬中軟土，建筑場地類別為Ⅲ類。廠址地面下20.00m深度范圍內(nèi)分布有飽和粉土和粉砂，具備液化可能性。基坑開挖深度內(nèi)主要為粉土，易產(chǎn)生流沙、流土、涌水及坑壁邊坡失穩(wěn)等。1.2主要工作量拆除砂墊層及砂堤:4706米3拆除磚胎模:85.6米3拆除砼墊層:1028米打深井:24口下沉沖挖土方:19170.0米3砼封底:2450.0米3 鋼筋砼底板:1300.0米3 1.3作業(yè)時間本沉井下沉準(zhǔn)備工作從03月16日開始，沉井下沉開工日期：03月26日，計劃完成日期：04月31日，實際完成時間：2施工依據(jù)2.1設(shè)計圖紙、紀(jì)要1《循泵房沉井施工圖》F1153S—S02032設(shè)計交底及專業(yè)圖紙會審紀(jì)要等3江蘇射陽港電廠2×660MW機(jī)組循泵房工程沉井施工方案評審會議紀(jì)要3施工條件1、沉井制作完成，第一、二節(jié)混凝土已達(dá)成設(shè)計強(qiáng)度，第三節(jié)混凝土達(dá)成設(shè)計強(qiáng)度75％以上，具備下沉條件；2、降水井已施工結(jié)束，深井安裝完成，并以取得深井系統(tǒng)降水試驗結(jié)果；3、腳手架已拆除；4、倉內(nèi)砼鑿毛已結(jié)束；5、進(jìn)水管悶板安裝結(jié)束；6、施工用電滿足要求，備用電源已準(zhǔn)備好；7、沉降、位移監(jiān)測系統(tǒng)已布設(shè)并初測完成；8、沉井下沉工程施工人員已進(jìn)場，下沉施工機(jī)械、器具已到場并布設(shè)完成，降排水設(shè)施落實到位，暫時施工道路通行良好，沉井下沉具備開工條件。4勞動力組織技術(shù)員2人、安全員2人、電工2人、塔吊工2人、起重工2人、焊工4人、水力沖挖人員40人、鋼筋工20人、木工10人、其它輔助工種20人。5施工機(jī)具配置主要施工作業(yè)設(shè)備見下表：種類規(guī)格單位數(shù)量備注汽車吊16T輛1用于拆除塔吊QTZ-400臺1用于拆除、運(yùn)輸深井降水泵40米/50米3臺26用于降排水空壓機(jī)0.9米3臺2用于拆除、鑿毛風(fēng)鎬/臺5用于拆除、鑿毛電焊機(jī)AX-500臺5用于鋼筋焊接鋼筋彎曲機(jī)QJ-400臺2用于鋼筋制作鋼筋切斷機(jī)WJ-400臺2用于鋼筋制作沖挖機(jī)械4吋/22KW套60沖挖下沉土方接力泵15Kw套10用于泥漿二次轉(zhuǎn)運(yùn)水泵15KW套4用于沖挖供水水準(zhǔn)儀/套2用于沉降觀察經(jīng)緯儀/套1用于下沉觀察全站儀/套1用于下沉觀察柴油發(fā)電機(jī)120KW套2用于備用電源6、作業(yè)程序降水井調(diào)試、運(yùn)作－→砂堤、砼墊層拆除－→水力沖挖機(jī)械就位－→水力沖挖下沉－→下沉就位后清底－→素混凝土封底－→底板鋼筋清理、焊接－→底板混凝土澆筑。7、施工降、排水7.1、降水設(shè)計本沉井靠近裁彎河，地下水水位較高，且受海水潮汐影響大，沉井下沉?xí)r，水頭差較大。沉井排水下沉能否成功關(guān)鍵在于降水效果。所以考慮在沉井下沉?xí)r在沉井四面布置深井降水，以滿足沉井排水下沉及底板施工時抗浮穩(wěn)定。7.1.1深井系統(tǒng)布置深井環(huán)形布置，距井外壁9米（預(yù)防沉井下時被破壞），沉井平面尺寸30.00米×37.44米,水力坡度I取1/10。基坑中心設(shè)計降水域標(biāo)高為▽-16.00米(刃腳下0.5米)。7.1.2基坑排水量計算1、滲水系數(shù)確實定依攝影關(guān)地質(zhì)資料分析，水泵房區(qū)域土層分布很不均勻，計算時，承壓水層按大值選取，偏安全。多土層滲水系數(shù)按以下公式計算：土層厚度及滲水系數(shù)通常進(jìn)行現(xiàn)場抽水試驗確定，因地質(zhì)勘探資料中土層滲透系數(shù)僅標(biāo)明至第4層土（▽－15.8m），無法滿足滲透系數(shù)計算要求，本設(shè)計暫依照招標(biāo)文件給定k＝5×10－4cm/s＝0.432m/d計算。2、基坑中心處要求降低水位深度S/S/＝0.0－（－15.5）+0.5＝16.0m3、井內(nèi)水位下降深度S＝23.7m取井深30m。4、降水影響半徑R＝197m5、基坑等效半徑（矩形基坑）＝0.29（a＋b）＝0.29×（30＋37.44）＝19.56m式中:a——基坑長，30m；b——基坑寬，37.44m。6、基坑總排水量按承壓完整井，近河基坑，含水層厚度很大計算＝713.74m3/d式中:M——承壓含水層厚度，取10m；b——基坑中心至岸邊距離＝37.44/2＋16＝34.72m。7.1.3單根井點(diǎn)管出水量＝46.31m3/d式中:d——深井直徑,設(shè)計選取內(nèi)徑φ300鋼質(zhì)橋式濾管,d為0.3m。l——濾水管長度，設(shè)計l=1.5m。7.1.4深井?dāng)?shù)量確實定及泵選型＝17（口）依照施工經(jīng)驗,計算出基坑涌水量數(shù)值顯著偏小,水力坡度值＝1/10顯著偏大，且降水井距裁彎河很近，考慮受裁彎河水位影響及沉井下沉過程中有部分井可能破壞失效,所以,考慮沉井四面間隔布置24口井（布置如圖7.1.1所表示）,臨水側(cè)井距6.0m，內(nèi)側(cè)井距8.0m，井深30米。泵選取揚(yáng)程40米、流量Q=50m3/h深井潛水泵，選取26臺深井泵（2臺備用）。實際施工中應(yīng)先打2口觀察井，依照實際觀察單井出水量與上述值是否吻合，和依照群井作用后實際降低水位是否滿足要求，復(fù)核計算后，最終確定深井?dāng)?shù)量。同時，還要依照實際降水漏斗曲線適當(dāng)調(diào)整深井有效深度，確保降水滿足沉井安全要求。圖7.1.1深井降水平面布置圖圖7.1.2深井結(jié)構(gòu)剖面示意圖7.2深井結(jié)構(gòu)深井各部位結(jié)構(gòu)如圖7.1.2所表示。1、井口：井口應(yīng)高于地面以上0.50m，以預(yù)防地表污水滲透井內(nèi)，通常采取優(yōu)質(zhì)粘土或水泥漿封閉。2、井壁管：井壁管均采取焊接鋼管，降水井井壁管直徑φ273mm（內(nèi)徑），管壁厚4mm,長6.0m。3、過濾器（濾水管）：降水井采取鋼質(zhì)橋式濾水管，濾水管外均包兩層30目-40目標(biāo)尼龍網(wǎng)，管直徑與井壁管直徑相同,過濾管長15.0m。4、沉淀管：沉淀管主要起到過濾器不致因井內(nèi)沉砂堵塞而影響進(jìn)水作用，沉淀管接在濾水管底部，直徑與濾水管相同，沉淀管底口用鐵板封死；沉淀管長度2.0m。5、填礫料：降水井濾水管部位采取顆粒磨圓度很好4#砂（小礫石、綠豆砂），填入部位，從井底向上至過濾器頂部。8沉井下沉系數(shù)驗算8.1初沉?xí)r下沉系數(shù)驗算沉井采取三次制作，一次下沉，總重90550KN。式中：K——下沉系數(shù)；G——沉井自重90550KN；W——水浮托力，下沉前W=0；R1——刃腳正投影面積×砂墊層極限承載力=198m2×360KN/m2=71280KN；R2——梁底正投影面積×砂墊層極限承載力=198m2×360KN/m2=71280KNF——井壁磨擦阻力，沉井未下沉?xí)r=0＝0.635K=0.6355小于1，表示沉井處于穩(wěn)定狀態(tài)，需要沉井掏空底梁下砂堤，沉井才能夠下沉。底梁下砂堤采取人工挖除，挖除時遵照平面對稱標(biāo)準(zhǔn)。挖除時要加強(qiáng)沉降觀察，預(yù)防突沉和不均勻沉降。8.2沉井下沉至砂墊層底時下沉系數(shù)驗算＝0.768（梁底不掏空，偏小）＝1.102（梁底掏空50％，符合要求）式中：R1—刃腳正投影面積×下臥層土（②1號土層）極限承載力=198m2×150KN/m2=29700KNR2—底梁正投影面積×砂層極限承載力（刃腳到砂墊層底時，底梁仍支撐在砂墊層上）=198m2×360KN/m2=71280KN；考慮到下沉過程采取正鍋底，梁底只有少許接觸土層，所以考慮50％實際承載，則為71280×50％＝35640KN。F—井壁磨擦阻力=134.88×2.5×50=16860KN（沉井初沉?xí)r，井壁外側(cè)砂墊層已擾動，摩阻力取50KN/m2。）規(guī)范要求宜在1.05～1.25之間，說明下沉能夠采取正鍋底下沉，下沉?xí)r梁底梁底砂墊層最少去除50％方可下沉，該階段沉井下沉?xí)容^平穩(wěn)。8.3底梁接觸土層時下沉系數(shù)驗算此時刃腳位于③號土層，梁底接觸到②1號土層。＝0.749（梁底不掏空，偏小）＝0.892（梁底掏空65％，符合要求）式中：R1—刃腳正投影面積×下臥層土極限承載力（③號土層）=198m2×360KN/m2=71280KNR2—底梁正投影面積×下臥層土極限承載力（②1號土層）=198m2×150KN/m2=29700KN，考慮到下沉過程采取正鍋底，梁底只有少許接觸土層，所以考慮35％實際承載，則為29700×35％＝10395KN。F—井壁摩擦阻力=134.88×2.5×50+134.88×2.5×9=19894.8KN（沉井初沉?xí)r，井壁外側(cè)砂墊層已擾動，摩阻力取50KN/m2；2-1土層摩阻力為9KN/m2）依照規(guī)范要求，考慮正面阻力時沉井下沉穩(wěn)定系數(shù)宜在0.8～0.9之間，說明梁底接觸土層時，梁底土層需挖除65％左右，沉井方可下沉，該階段沉井下沉?xí)容^平穩(wěn)。8.4沉井下沉過程下沉系數(shù)刃腳位于③號土層，梁底鋼接觸接觸到③號土層。＝0.507（梁底不掏空，偏小）＝0.843（梁底完全掏空，符合要求）式中：R1——刃腳正投影面積×刃腳下土（③號土層）承載力=198m2×360KN/m2=71280KNR2——底隔梁正投影面積×底隔梁下土（③號土層）承載力=198m2×360KN/m2=71280KN，掏空時0KN。F——井壁磨擦阻力==41.154×（134.88×6.5）=36080.5KN側(cè)壁平均摩阻力＝（2.5×50＋2.5×9＋1.5×80）/6.5＝41.154KN/m2刃腳位于④號土層，梁底鋼接觸接觸到④號土層。＝0.536（梁底不掏空，偏?。?.700（梁底掏空，偏?。┦街校篟1——刃腳正投影面積×刃腳下土（④號土層）承載力=198m2×200KN/m2=39600KNR2——底隔梁正投影面積×底隔梁下土（④號土層）承載力=198m2×200KN/m2=39600KN，掏空時0KN。F——井壁磨擦阻力==52.441×（134.88×12.7）=89830.1KN側(cè)壁平均摩阻力＝（2.5×50＋2.5×9＋6.2×80＋1.5×15）/12.7＝41.154KN/m2說明沉井下沉進(jìn)入④號土層時，下沉將比較困難，需采取助方法。8.5終沉?xí)r下沉系數(shù)驗算＝0.520（梁底不掏空，偏小）＝0.673（梁底不掏空，偏小）式中：R1——刃腳正投影面積×刃腳下土（④號土層）承載力=198m2×200KN/m2=39600KNR2——底隔梁正投影面積×底隔梁下土承載力=198m2×200KN/m2=39600KN，掏空時0KN。F——井壁磨擦阻力==48.517×（134.88×14.5）94888.1KN側(cè)壁平均摩阻力＝（2.5×50＋2.5×9＋6.2×80＋4.3×15）/14.5＝48.517KN/m2說明沉井終沉?xí)r下沉比較困難，沉井如干沉到底，沉入比較穩(wěn)定，沉井后期不會下沉。如要下沉，終沉前必需挖空部分底隔梁。所以,在沉井終沉階段，要將底梁擱置在土體上遲緩就位，一旦達(dá)成設(shè)計標(biāo)高，立刻將底梁和刃腳墊實，沉井即可穩(wěn)定。9沉井下沉前準(zhǔn)備1、沉井下沉?xí)r，第一、二節(jié)混凝土已達(dá)成設(shè)計強(qiáng)度，第三節(jié)混凝土已達(dá)成設(shè)計強(qiáng)度75％以上，能夠下沉。下沉前還做了以下準(zhǔn)備工作：2、檢驗全部降水井，確保井點(diǎn)正常運(yùn)行。且計算坑底水位是否滿足下沉要求。3、布置沉井下沉棄土場，布設(shè)排泥管道及接力泵。4、拆除并清理沉井內(nèi)全部模板、腳手板、磚胎模、墊層砼以及全部雜物，封底和底板結(jié)合面鑿毛。5、依照設(shè)計要求封堵進(jìn)水口門和出水口，砌筑暫時封堵墻。6、沉井下沉二十四小時輪班作業(yè)，夜間照明必須滿足夜間施工要求，每倉設(shè)置防爆燈頭，燈架固定在井壁上。7、沉井四角墻壁布置高程標(biāo)尺，井頂四角設(shè)置固定高程控制點(diǎn)，在井壁上彈好縱橫軸線，方便下沉觀察。8、進(jìn)行下沉前技術(shù)、安全交底，排好總值班、技術(shù)值班、施工值班、測量值班以及分班施工人員。9、沉井下沉影響區(qū)域外布設(shè)測量基準(zhǔn)點(diǎn)，測量基準(zhǔn)點(diǎn)布于沉井北側(cè)海堤內(nèi)側(cè)（設(shè)砼樁，測點(diǎn)設(shè)在樁頂，砼樁四面用砼封裹），外圍用鋼管加以保護(hù)。在沉井周圍（構(gòu)）建筑物和海堤、施工圍堰等布設(shè)沉降和圍堰觀察點(diǎn)。10、應(yīng)急電源：采取2臺120KW柴油發(fā)電機(jī)組，并調(diào)試良好。11、將塔吊高度降至15m以下。12、安裝好井內(nèi)外暫時施工爬梯和安全圍欄。13、在井壁豎向鋼筋上綁扎水平鋼筋至1.2m高度作水平欄桿。10沉井排水下沉該沉井采取具備施工速度快，下沉質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)水力沖挖下沉施工，沖挖用水采取圍堰外裁灣河水源。10.1除土下沉10.1.1主要設(shè)備及其布置水力沖挖主要設(shè)備包含：水力吸泥機(jī)、水力沖泥機(jī)及管路系統(tǒng)。依照沉井平面布置，20個倉格各布設(shè)一臺4吋泥漿泵排漿，12臺高壓泵（2臺備用）沖土，在沉井內(nèi)部循泵間底梁上各布設(shè)1只10m3泥漿箱，在每只泥漿箱中安設(shè)6吋泥漿泵向外輸送泥漿。泥漿輸送至廠區(qū)西側(cè)魚塘，因為輸送距離較遠(yuǎn)，中間加設(shè)一道接力泵。10.1.2沖泥下沉沖泥時，在水力吸泥機(jī)吸泥龍頭下方（鍋底中央）挖出一個直徑為2.0～2.5m集泥坑，再用水力沖泥機(jī)向集泥坑四面外沖出幾條水溝，然后向四面開挖鍋底，為預(yù)防突沉，引發(fā)沉井較大偏差，以及降低井外土體擾動坍塌等情況，可在刃腳旁保留0.8～1.5m土體不被沖擊。待鍋底開挖完成后，逐步均勻地沖挖土堤，第一步?jīng)_挖四角土堤，第二步再沖挖四面土堤，最終沖挖定位點(diǎn)處土堤，使沉井逐步下沉。各倉格沖挖力爭同時進(jìn)行。如偏斜較大時，則井孔之間沖挖速度應(yīng)依照偏斜情況進(jìn)行調(diào)整，確保沉井平穩(wěn)下沉。下沉過程中，應(yīng)隨時掌握土層情況，做好下沉觀察統(tǒng)計。正常下沉?xí)r，應(yīng)自中間向刃腳處均勻?qū)ΨQ除土。為使下沉不發(fā)生傾斜，應(yīng)控制各井室之間除土面高差，并防止內(nèi)隔墻底部在下沉?xí)r受到下面土層頂托。下沉?xí)r應(yīng)保持平穩(wěn)下沉，最少每小時測量一次四角高差和軸線偏移。及時注意校正。10.2初沉階段控制方法依照本沉井結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確保沉井結(jié)構(gòu)和施工圍堰安全，合理安排出土次序和下沉速率是下沉關(guān)鍵，下沉過程中一直保持均勻下沉（初沉?xí)r下沉速率控制在0.5m/d），沉井不能出現(xiàn)較大高差，取砂時，首先將中間砂墊層掏深，然后向四面擴(kuò)展取砂，使整個沉井形成較大鍋底，如沉井下面土質(zhì)松軟讓沉井?dāng)D土下沉，如土質(zhì)較硬讓井橫梁下面懸空，使沉井支力點(diǎn)位于沉井井壁下，鍋底控制在1m左右，高差控制在20㎝以內(nèi)。因沉井內(nèi)土層分布不均勻，取土?xí)r應(yīng)先取土層厚一邊，使整個沉井土層基本均勻時掃刃腳，這么可確保沉井位移和高差控制。10.3中沉階段控制方法沉井下沉至5m進(jìn)入③號土層時，沉井已基本進(jìn)入軌道可加大取土量，鍋底適當(dāng)加深，井中間鍋底可控制在2m左右，但需確保機(jī)械正常施工，如遇機(jī)械設(shè)備故障應(yīng)立刻維修或更換，如一小時不能排除，其它對應(yīng)設(shè)備應(yīng)停頓施工，以防發(fā)生位移及較大高差，高差控制在30㎝以內(nèi)，下沉速率控制在1.0～1.5m沉井下沉過程中如發(fā)覺下沉系數(shù)較大而失控，立刻在沉井外壁用粗砂和碎石回填以增大側(cè)壁摩阻力。10.4終沉前控制方法沉井下沉離設(shè)計標(biāo)高2m左右時，放慢下沉速度，停頓6h，注意觀察，掌握下沉速度，依照實際施工情況采取“反鍋底”施工，基本以糾偏為主，測量下沉趨勢和自沉慣量，測量2小時一次，高差控制10～15㎝，伴隨沉井繼續(xù)下沉，沉井應(yīng)逐步形成擠土下沉，待沉井離設(shè)計標(biāo)高50㎝時需再停頓觀察6小時，通常大梁基本靠近土層，測量數(shù)據(jù)重新核準(zhǔn)，以每小時1㎝左右速度將沉井慢慢進(jìn)入設(shè)計標(biāo)高，依照設(shè)計要求，按照正差提前10cm停頓下沉施工，確保沉井平穩(wěn)，不超沉，高差控制在±7㎝以內(nèi)，沉井進(jìn)入設(shè)計標(biāo)高后需繼續(xù)觀察，待沉井全部穩(wěn)定（二十四小時下沉小于10mm）以后立刻準(zhǔn)備封底，以免出現(xiàn)超沉現(xiàn)象。11沉井封底、底板11.1地基檢測沉井刃腳底部即將進(jìn)入設(shè)計標(biāo)高前，通知業(yè)主聯(lián)絡(luò)檢測單位立刻進(jìn)場對高壓旋噴樁復(fù)合地基進(jìn)行檢測。11.2沉井封底沉井干下沉到位后進(jìn)行二十四小時連續(xù)觀察，下沉量小于10mm，且加固地基檢測合格，即進(jìn)行封底。封底采取干封底，分格對稱進(jìn)行封底。封底前首先清基（沉井在下沉距設(shè)計標(biāo)高2m時，結(jié)合封底土塞高度，確保砼封底厚度，及時去除井內(nèi)鍋底浮泥、泥漿等，并將井墻、底梁等與封底砼接觸處沖洗潔凈）。封底時注意確保沉井在封底時穩(wěn)定。封底前井底設(shè)2-4口鋼制集水井，井深1.5～2.0m（鍋底向下深度），直徑Ф60cm，在井格中間位置。用水泵將井底板以下水排出井外，鋪碎石作為倒濾層，然后進(jìn)行封底混凝土施工。11.3底板施工當(dāng)封底砼達(dá)成強(qiáng)度后進(jìn)行分格抽水。井外連續(xù)降水，確保沉井抗浮要求。墊層砼達(dá)成一定強(qiáng)度后，施工鋼筋砼底板，在施工鋼筋砼底板前，我們將底板和井壁接觸處部位鑿毛和清洗，防止封底后滲漏，底板澆筑前對施工用預(yù)埋件進(jìn)行檢驗，確保位置正確，砼澆筑前，集水井配專員抽水，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，然后分格進(jìn)行鋼筋砼底板施工，施工時遵照平衡、對稱標(biāo)準(zhǔn)。對底板鋼筋，為了便于沉井下沉施工，底板鋼筋插筋外露長度較短、且接頭位置均在同一斷面上，故底板鋼筋與插筋采取單面搭接焊連接接頭。12沉井不排水下沉應(yīng)急預(yù)案在沉井下沉前，我們考慮如施工時井內(nèi)出現(xiàn)管涌、流砂或井外出現(xiàn)較大坍方時轉(zhuǎn)換為不排水下沉。不排水下沉采取3臺空氣吸泥機(jī)出土下沉，同時配置潛水員6名水下沖泥、吊車抓斗6臺抓土。土方采取8輛卡車運(yùn)到指定堆土區(qū)。13沉井下沉過程中碰到問題及其處理沉井下沉過程就是不停糾偏過程，確保沉井下沉質(zhì)量前提就是做好下沉階段糾偏工作。13.1沉井下沉困難1、產(chǎn)生原因A．井壁與土壁間摩阻力過大；B．沉井自重不夠，下沉系數(shù)過小；2、處理方法A．繼