雨污水泵站沉井下沉方案

基礎(chǔ)設(shè)施雨、污水泵站施工第三標(biāo)段沉

井

施

工

方

案第3標(biāo)段沉井下沉施工方案一、工程概況1、工程簡介基礎(chǔ)設(shè)施工程雨污水泵站第3標(biāo)段沉井包括1#污水泵站和3#雨水泵站，其中雨水泵站沉井部分平面尺寸22.25*12.55m,沉井總高12.5m,制作高度7.65m,刃腳及池壁壁厚700mm，沉井起沉標(biāo)高-1.5m，刃腳底標(biāo)高-8.3m，需下沉深度6.8m，污水泵站平面尺寸15.7*8.3m，沉井總高14.3m，制作高度9.55m，刃腳厚850mm，上部池壁厚700mm，起沉標(biāo)高-1.5m，刃腳底標(biāo)高-10.0m，需下沉深度8.5m。3#雨水泵站沉井下沉?xí)r需挖土方1900m3，1#污水泵站下沉?xí)r需挖土方1110m3。2、地質(zhì)水文情況沉井下沉范圍內(nèi)土質(zhì)以粉質(zhì)粘土和淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土為主，刃腳最終坐落在粉質(zhì)粘土層，土層分布見柱狀圖。本場(chǎng)地地下水屬第四系空隙潛水?微承壓型，地質(zhì)勘測(cè)時(shí)地下水初見水位埋深0.9—1.29m,標(biāo)高為1.11—1.29m；穩(wěn)定水位埋深為0.85—2.50m，標(biāo)高為1.01一1.19m；近期年最高水位埋深0.6m；微承壓水埋深為4.5m，標(biāo)高為-2.5m。二、沉井下沉前的準(zhǔn)備工作1、沉井下沉驗(yàn)算沉井下沉前，應(yīng)對(duì)其在自重條件能否下沉進(jìn)行必要的驗(yàn)算，沉井下沉?xí)r，必須克服井壁與土體間的摩阻力和地層對(duì)刃腳的反力，其比值稱為下沉系數(shù)K，一般不應(yīng)小于1.15。沉井下沉系數(shù)的驗(yàn)算公式為：K=（Q-B）/（T+R）Q—沉井自重及附加荷載KN，污水泵站8450KN，雨水泵站14000KNB—被井壁排出的水量（KN），如采取排水下沉法時(shí)，B=0T—沉井與土間的摩擦力（KN），T=L?（H-2.5）?fL—沉井外周長（m2）H—沉井全高（m）f—井壁與土間的摩擦系數(shù)（KPa），由地質(zhì)資料提供。R—刃腳反力（KN），如將刃腳底部及斜面的土方挖空，則R=0本工程沉井驗(yàn)算條件為：沉井下沉高度：污水泵站8.5m，雨水泵站6.8m；沉井外周長：污水泵站49.2m，雨水泵站69.6m；井壁摩阻系數(shù)：粉質(zhì)粘土f=12KPa，淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土f=10KPa；刃腳底面積：污水泵站16.52m2，雨水泵站23.87m2框架底面積：污水泵站4.56m2，雨水泵站64.26m2。地基土承載力：粉質(zhì)粘土fak=90KPa，淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土fak=80KPa；沉井開始下沉?xí)r下沉系數(shù)K1污水泵站K1=8450/(90*21.08)=4.46雨水泵站Kl=14000/(90*88.13)=1.76沉井下稱降至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)下沉系數(shù)K2污水泵站K1=8450/T+R=8450/[49.2*(8.5-2.5)*12+90*16.52]=1.68雨水泵站K1=14000/T+R=14000/[69.6*(6.8-2.5)*12+90*23.87]=2.44通過計(jì)算污水泵站開始下沉?xí)r上部荷載與地基承載力比值較大，拆除刃腳下磚模時(shí)，要緩慢、對(duì)稱拆除，不能夠大面積拆除磚模。雨水泵站下沉降至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，下沉系數(shù)較大，下沉挖土?xí)r，不得挖框架梁下土體，并準(zhǔn)備好刃腳四周加固材料，防止超沉。2、降水由于本次沉井采用的是排水法沉井施工，我們?cè)谕练介_挖前完成大口井施工，雨、污泵站周圍共打大口井14眼，井徑400mm，井深23m，每個(gè)井內(nèi)安裝一臺(tái)2寸泵，倉庫預(yù)留4臺(tái)作為備用。在土方開挖前15天開始抽水，并且在整個(gè)沉井制作及養(yǎng)護(hù)期間一直保持抽水?，F(xiàn)場(chǎng)大口井內(nèi)水位保持在標(biāo)高-16m左右。沉井下沉期間將中間的一口井停止抽水，作為觀察井觀測(cè)地下水水位情況，使沉井期間的地下水位低于標(biāo)高-12m。大口井排水時(shí)做到有序排水，將各個(gè)大口井內(nèi)的水流匯集到集水坑內(nèi)，然后用四寸泵將水排至路東側(cè)的排水溝內(nèi)。沉井期間安排2名管理人員，4名工人分成兩組，以管理人員為組長，負(fù)責(zé)晝夜排水及測(cè)量、記錄工作，工作期間要認(rèn)真做好連續(xù)降水的記錄，每隔2小時(shí)檢查一次，如實(shí)填寫記錄以備檢察和指導(dǎo)施工。在沉井封底完成后要繼續(xù)抽水，直至上部結(jié)構(gòu)施工完畢，再停止抽水。

3、檢驗(yàn)井壁砼強(qiáng)度，以現(xiàn)場(chǎng)對(duì)結(jié)構(gòu)實(shí)體采用回彈的方法進(jìn)行檢測(cè)的數(shù)值為準(zhǔn)，刃腳處砼強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100％。、對(duì)原來的定位樁，高程點(diǎn)進(jìn)行復(fù)查，并在四面井壁上部做出與控制樁對(duì)應(yīng)點(diǎn)的標(biāo)志，標(biāo)志點(diǎn)每隔1m一道，以檢驗(yàn)沉井的沉降。、在井壁內(nèi)側(cè)設(shè)垂線，其中南北墻各兩條，東西墻各一條，以吊線錘觀察沉井的傾斜。、磚模的拆除沉井砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%時(shí)方可拆除刃腳磚模，拆除時(shí)應(yīng)分組、依次、對(duì)稱、同步地進(jìn)行。拆磚模前先將刃腳下方木隔一、對(duì)稱抽出，抽完方木后，先對(duì)稱拆除內(nèi)隔墻刃腳下磚模，再分組對(duì)稱拆除外墻刃腳下的磚模，外墻磚模拆除時(shí)先拆內(nèi)側(cè)，施工時(shí)采用風(fēng)鎬將磚墊敲掉。拆除時(shí)應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè)，注意沉井是否均勻下沉。7、井壁孔洞處理在沉井壁上預(yù)留的各種孔洞，為避免沉井下沉?xí)r地下水和泥土涌入，也為避免沉井各處重量不均，使重心偏移，易造成沉井下沉?xí)r傾斜，所以在下沉前必須進(jìn)行封堵處理。封堵采用磚砌形式，磚堵厚500mm，與沉井壁外側(cè)平齊，并且磚

堵外側(cè)抹水泥砂漿兩遍，防止向沉井內(nèi)滲水，抹灰面積超出預(yù)留洞周圈200mm。封堵如下圖。三、沉井挖土下沉泵站沉井挖土下沉?xí)r用人工在沉井內(nèi)挖土，采用塔吊進(jìn)行土方的垂直運(yùn)輸，由于本次沉井施工采取的是雨、污水泵站同時(shí)下沉，因此現(xiàn)場(chǎng)安裝兩臺(tái)35m塔吊,每臺(tái)塔吊負(fù)責(zé)一個(gè)泵站的土方垂直運(yùn)輸。下沉?xí)r每個(gè)塔吊配備3個(gè)1m3的吊斗配合土方的垂直運(yùn)輸。沉井內(nèi)安排20個(gè)工人，4名塔吊司機(jī)，分兩班進(jìn)行施工。下沉?xí)r先沉污水泵站，污水泵站下沉1.5m后，再開始下沉雨水泵站，最終保證兩個(gè)沉井同時(shí)沉到位，沉井自開始下沉后，兩班人員晝夜交替施工。1弼3強(qiáng)11弼3強(qiáng)1握1 塔吊布置示意圖沉井內(nèi)挖土示意圖1、挖土下沉沉井下沉挖土?xí)r從沉井中間開始逐漸向四周挖土，每層挖土厚0.4m,沿刃腳周圍保留1.2m土堤。先挖兩層后（形同鍋底），再集中人力沿沉井井壁，每2m一段向刃腳方向逐層、對(duì)稱均勻地削薄土層，每次削200mm，使沉井在自重作用下均勻垂直切土下沉，然后再重復(fù)上面程序，每天下沉深度不大于500mm。沉井下沉人工挖土?xí)r按照框架梁將沉井內(nèi)分塊，污水泵站分成兩部分，每部分放1個(gè)吊斗，4名工人挖土。雨水泵站分成4部分，放4個(gè)吊斗，每個(gè)吊斗由3個(gè)工人負(fù)責(zé)裝土。沉井下沉最初3m內(nèi)要特別注意保持平面位置與垂直度正確，以免以后下沉不易調(diào)整。挖土必須對(duì)稱、分層進(jìn)行，防止鍋度挖的太深或刃腳處切土過快傷人。污水泵站刃腳寬出上部池壁150mm,下沉?xí)r在污水泵站四周堆500mm高粗砂，下沉?xí)r粗砂填滿沉井壁與土體的之間的空隙。隨下沉、隨填粗砂，始終保持粗砂堆高度不小于500mm。在沉井開始下沉和將沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，周邊開挖深度應(yīng)小于300mm或更薄一些，避免發(fā)生傾斜。在離設(shè)計(jì)標(biāo)高500mm左右應(yīng)緩慢取土，觀測(cè)沉井下沉速度，如果沉降速度過快，則梁下停止挖土，只挖刃腳周圍土方，接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，在刃腳下干砌片石增加阻力，沉井下沉將至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)停止挖土，依自重下沉，觀察沉降速度，24小時(shí)沉井下沉不超過10mm，然后進(jìn)行封底施工。兩個(gè)泵站同時(shí)下沉?xí)r，由于中間土體標(biāo)高較低，如發(fā)生兩個(gè)泵站向中間傾斜時(shí)，采取中間堆土增大土體壓力的措施。

汕：沉井挖土示意圖2、傾斜、位移調(diào)整措施 汕：沉井挖土示意圖2、傾斜、位移調(diào)整措施 ：-一KHr￥發(fā)現(xiàn)沉井傾斜后，及時(shí)糾偏，糾偏方法：’一■' -''\ 40(>500(她-]5衣丿"'（1） 立即停止傾斜方向挖土，加快對(duì)面方向挖土，以防加劇傾斜，并按此糾正傾斜。（2） 沉井出現(xiàn)傾斜時(shí)要加強(qiáng)測(cè)量，全程監(jiān)測(cè)糾偏的過程，防止再次出現(xiàn)突沉和超沉，及時(shí)調(diào)整挖土的速度。（3） 如有必要，糾偏時(shí)在井頂上壓鋼錠，鋼錠重量根據(jù)具體情況而定。（4） 在沉井較高一側(cè)的井外壁插入數(shù)根管子，由此壓入膨潤土泥漿，使該側(cè)井外壁摩阻力減少。沉井發(fā)生位移后處理方法：沉井位移主要是由沉井傾斜引起的，沉井向某一方向傾斜被糾正后，必然引起沉井向相反方向產(chǎn)生位移，可以利用這一點(diǎn)，當(dāng)沉井向某一側(cè)位移后，在沉井下步沉?xí)r，先挖此側(cè)刃腳處的土，使沉井向此側(cè)傾斜，然后挖相反側(cè)刃腳的土糾正傾斜，如此循環(huán)一、二次可糾正沉井位移。3、沉井下沉觀測(cè)沉井下沉期間應(yīng)加強(qiáng)位置，垂直度和標(biāo)高（沉降值）的觀測(cè)，每兩小時(shí)測(cè)一次，接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè)，每小時(shí)一次，預(yù)防超沉，并由專人負(fù)責(zé)作好記錄。測(cè)量控制沉井下沉過程中,自始至終對(duì)沉井高程及平面位置進(jìn)行測(cè)控,具體方法如下:（1）高程控制在不受施工影響的區(qū)域設(shè)置高程控制點(diǎn),用油漆在沉井四角井壁上畫出四個(gè)相同的標(biāo)尺作為沉井水平觀測(cè)點(diǎn),在下沉中測(cè)量人員三班運(yùn)轉(zhuǎn),采用水準(zhǔn)儀每隔2小時(shí)全方位觀測(cè)一次,做好記錄,如發(fā)現(xiàn)傾斜立即糾偏；終沉嚴(yán)格控制刃腳標(biāo)高及周邊高差，控制在設(shè)計(jì)充許的范圍內(nèi)。（2）平面位置控制在沉井井壁上畫出中線，沿中線軸線方向在不受施工影響的地方設(shè)置坐標(biāo)控制點(diǎn)，用經(jīng)緯儀及鋼尺直接量測(cè)沉井中軸線位置，及時(shí)做好記錄，按設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格控制沉井平面位置。水平位置觀測(cè)點(diǎn)布置圖五、沉井時(shí)應(yīng)注意的質(zhì)量問題1、沉井壁中如預(yù)留孔洞，為防止下沉?xí)r泥土和地下水大量涌入井內(nèi)，影響施工操作，或因每邊重量不等、重心偏移，使沉井產(chǎn)生傾斜，在下沉前應(yīng)進(jìn)行填塞封閉處理，使之下沉均勻。2、沉井下沉如速度過快，超過挖土速度，出現(xiàn)異常情況時(shí)，可采取用木垛在定位墊架處給以支承，并重新調(diào)整挖土；在刃腳下不挖土或減少刃腳周圍留土堤削土量；在沉井外壁間填粗糙材料，或?qū)⒕餐獾耐梁粚?shí)，加大摩阻力；如沉井外部的土液化發(fā)生虛坑時(shí)，可填碎石處理。3、沉井下沉最易發(fā)生傾斜或位移。施工中應(yīng)加強(qiáng)下沉過程中的觀測(cè)和資料分析，發(fā)現(xiàn)傾斜和位移，應(yīng)及時(shí)糾正。當(dāng)沉井垂直度出現(xiàn)歪斜超過允許限度，可采取在刃腳高的一側(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；或在刃腳較低的一側(cè)適當(dāng)填砂石、石塊，延緩下沉速度；或在井外深挖傾斜反面的土，回填到傾斜一面，增加傾斜面部摩阻力等措施。當(dāng)沉井軸線與設(shè)計(jì)軸線不重合，而產(chǎn)生一定位移的現(xiàn)象時(shí)，因位移大多由傾斜引起的，控制沉井不再向偏移方向傾斜，并有意使沉井向偏位的相反方向傾斜，幾次糾正后，即可恢

復(fù)到正確位置。六、沉井下沉施工常遇問題和預(yù)防處理方法沉井下沉施工常遇問題和預(yù)防處理方法常遇問題原因分析預(yù)防措施及處理方法下沉困難（沉井被擱置或懸掛，下沉極慢或不下沉）井壁與土壁間的摩阻力過大。沉井自重不夠，下沉系數(shù)過小。遇有地下管道、樹根等障礙物。遇流砂、管涌。繼續(xù)澆筑混凝土增加重量，在井頂均勻加鐵塊或其他荷重。挖除刃腳下的土，或在井內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行第二層碗形破土；用小型藥包爆破振動(dòng)，但刃腳下挖空宜小，藥量不宜大于0.1kg，刃腳應(yīng)用草墊等防護(hù)。在井外壁裝置射水管沖刷井周圍土，減少摩阻力；射水管亦可埋于井壁混凝土內(nèi)，此法僅適用于砂及砂類土。清除障礙物；控制流砂、管涌。下沉過快：（沉井下沉速度超過挖土速度，出現(xiàn)異常情況）遇軟弱土層，土的耐壓強(qiáng)度小，使下沉速度超過挖土速度。長期抽水或因砂的流動(dòng)，使井壁與土間摩阻力減小。沉井外部土體液化?？捎媚径庠诙ㄎ粔|架處給以支承，并重新調(diào)整挖土，在刃腳下不挖或部分不挖土。將排水法下沉改為不排水法下沉，增加浮力。在沉井外壁間填粗糙材料，或?qū)⒕餐獾耐梁粚?shí)，加大摩阻力，如沉井外部的土液化發(fā)生虛坑時(shí)，可填碎石處理。突沉：（沉井下沉失去控制，出現(xiàn)突然下沉的現(xiàn)象）1.挖土不注意，將鍋底挖得太深，沉井暫時(shí)被外壁摩阻力和刃腳托住.使處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)繼續(xù)挖土?xí)r，土壁摩阻力達(dá)極限值，井壁阻力因土的觸變性而突然下降，發(fā)生突沉。適當(dāng)加大下沉系數(shù)，可沿并壁注一定的水，減少與井壁的摩阻力?？刂仆谕?，鍋底不要挖太深；刃腳下避免掏空過多。在沉井梁中設(shè)置一定數(shù)量的支撐，以承受一部分土反力?？刂屏魃艾F(xiàn)象發(fā)生。

2.流砂大量涌入井內(nèi)。傾斜：（沉井垂直度出現(xiàn)歪斜，超過允許限度）沉井刃腳下的土軟、硬不均。沒有均勻挖土，使井內(nèi)土面咼差懸殊。刃腳下掏空過多，沉井突然下沉，易于產(chǎn)生傾斜。刃腳一側(cè)被障礙物擱住，未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理排水開挖時(shí)，井內(nèi)一側(cè)涌砂。井外棄土或堆物，井上附加荷重分布不均，造成對(duì)井壁的偏壓。加強(qiáng)沉井過程中的觀測(cè)和資料分析，發(fā)現(xiàn)傾斜要及時(shí)糾正。分區(qū)、依次、對(duì)稱、同步地拆除刃腳下磚模，及時(shí)用砂或砂礫填夯實(shí)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。4?在刃腳較低的一側(cè)適當(dāng)回填砂石或石塊，延緩下沉速度。5.在井外深挖傾斜反面的土方，回填到傾斜一面，增加傾斜面的摩阻力。偏移：（沉井軸線與設(shè)計(jì)軸線不重合，產(chǎn)生一定的位移）大多由于傾斜引起的，當(dāng)發(fā)生傾斜和糾正傾斜時(shí)，井身常向傾斜一側(cè)下部產(chǎn)生一個(gè)較大的壓力，因而伴隨產(chǎn)生一定位移，位移大小，隨土質(zhì)情況及向一邊傾斜的次數(shù)而定。1?控制沉井不再向偏移方向傾斜。2.有意使沉井向偏位的相反方向傾斜，當(dāng)幾次傾斜糾正后，即可恢復(fù)到正確位置或有意使沉井向偏位的一方傾斜，然后沿傾斜方向下沉.直至刃腳處中心線與設(shè)計(jì)中線位置相吻合或接近時(shí)，再將傾斜糾正。3?加強(qiáng)測(cè)量的檢查復(fù)核工作。遇障礙物：（沉井被地下障礙物擱置或卡住，出現(xiàn)不能下沉的現(xiàn)象）沉井下沉局部遇孤石、大塊卵石、地下溝道、圬工、管線、鋼筋、樹根等，造成沉井?dāng)R置、懸掛，難以下沉。遇較小孤石，可將四周土掏空后取出；較大孤石或大塊石、地下溝道、圬工等，可用風(fēng)動(dòng)工具或用松動(dòng)爆破方法破碎成小塊取出，炮孔距刃腳不少于50cm，其方向須與刃腳斜面平行，藥量不得超過200g，并設(shè)鋼板防護(hù)，不得用裸露爆破；鋼管、鋼筋、樹根等可用

氧氣燒斷后取出。遇硬質(zhì)土層：（沉井破土遇堅(jiān)硬土層，難以開挖下沉）遇厚薄不等的黃砂膠結(jié)層、姜結(jié)石，質(zhì)地堅(jiān)硬，用常規(guī)方法開挖困難，使下沉緩慢。1.排水下沉?xí)r，以人力用鐵釬打人土中向上撬動(dòng)，取出或用鐵鎬、鋤開挖，必要時(shí)打炮孔爆破成碎塊。遇流砂：（井外土粉砂涌入井內(nèi)的現(xiàn)象，造成沉井突沉、偏斜或下沉過慢或不下沉等現(xiàn)象）1?井內(nèi)鍋底開挖過深，井外松散土涌入井內(nèi)。井內(nèi)表面排水后，井外地下水動(dòng)水壓力把土壓入井內(nèi)。挖土深超過地下水位0.5m以上。米用排水法下沉，水頭宜控制在沉井刃腳底以下1.5~2.0m。挖土避免在刃腳下掏挖，以防流砂大量涌入，中間挖土也不宜挖成鍋底形。穿過流砂層應(yīng)快速，最好加荷，如拋大塊石增加土的壓重，使沉井刃腳切入土層。采用大口井降低地下水位，防止井內(nèi)流淤；大口井宜安置在井外。超沉：（沉井下沉超過設(shè)計(jì)要求的深度）1.沉井下沉至最后階段，未進(jìn)行標(biāo)高觀測(cè)。下沉接近設(shè)計(jì)深度，未放慢挖土下沉的速度。遇軟土層或流砂，使下沉失去控制。沉井至設(shè)計(jì)標(biāo)高，應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè)。在井壁底梁交接處設(shè)置承臺(tái)（砌磚），在其上面鋪方木，使梁底壓在方木上，以防過大下沉。沉井下沉至距設(shè)計(jì)標(biāo)咼0.3m時(shí)，停止挖土繼續(xù)井內(nèi)抽水，使其完全靠自重下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)咼或接近設(shè)計(jì)標(biāo)咼避免涌砂發(fā)生七、沉井封底沉井下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高后,根據(jù)規(guī)范要求24小時(shí)累計(jì)下沉量不大于10mm，方可進(jìn)行封底工作，本工程采用排水法干封底，即用混凝土泵直接向沉井內(nèi)灌筑商品混凝土。干封底施工要點(diǎn)：先對(duì)井底進(jìn)行修整使其平整，超挖部分回填碎石，再從刃腳向中心挖出放射形的排水溝，內(nèi)填碎石成為排水暗溝，并在中間部分設(shè)置2個(gè)集水井，集水井采用直徑400mm鋼管，在管頂設(shè)法蘭盲板，鋼管長1m，底部位于封底混凝土碎

石層，埋入碎石部分設(shè)透水孔（做法見附圖），使井底的水匯流在井中，然后用潛水泵排出，以此保證沉井內(nèi)的地下水位低于基地面0.5m左右。2?根據(jù)設(shè)計(jì)要求，圭寸底由三層組成：300mm厚碎石墊層，100mm厚C15素混凝土，以及500mm厚混凝土底板。封底材料在刃腳下必須填實(shí)，混凝土墊層應(yīng)振搗密實(shí)，以保證沉井的最后穩(wěn)定。3．墊層混凝土達(dá)到50%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，可進(jìn)行底板鋼筋綁扎。鋼筋應(yīng)按