沉井与沉箱分项工程施工技术交底.doc
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1、沉井与沉箱分项工程施工技术交底一、 适用范围 沉井(箱)广泛应用于桥梁墩台基础、取水构筑物、污水泵站、地下工业厂房、大型设备基础、地下仓(油)库、人防掩蔽所、船坞首矿用竖井、地下车道与车站、地下构筑物的围壁和大型深埋基础等。同时由于其施工方便,对邻近建筑物影响较小且内部空间可利用,越来越成为软土中地下建筑物的主要基础类型之一。二、施工准备(一)、技术准备 1施工区域的岩土勘察报告。 2沉井(箱)的技术文件。 3施工区域内地下管线、设施、障碍资料。 4相邻建筑基础资料。 5施工区域的测量资料。 6施工组织设计。(二)材料要求 1水泥:宜用PO 325级以上普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。使用前必
2、须查明其品种、标号及出厂日期。凡过期水泥、受潮或结块的水泥均不准使用。 2砂:选用质地坚硬的中、粗砂,含泥量不大于3,不得含有垃圾、泥块、草根等。 3石子:应采用质地坚硬的碎石或卵石。石子级配粒径以5mm,40mm组合为宜,最大粒径不宜大于50mm,含泥量不大于2。 4水:一般饮用水或洁净的天然水。 5钢材:钢筋及钢材按设计选用,钢筋进场时,应按现行国家标准钢筋混凝土用热轧带肋钢筋等的规定抽取试件,做力学性能检验,其质量必须符合有关标准的规定。 6外加剂:质量应符合国家现行技术标准要求,品种及掺量应根据施工需要通过试验确定。 7粉煤灰:级别不应低于二级,掺量不宜大于20;硅粉掺量不应大于3,其
3、他掺合料的掺量应通过试验确定。(三)主要机具 1沉井制作机具设备包括模板、钢筋加工常规机具设备、混凝土搅拌机、自卸汽车、机动翻斗车、手推车、插入式振动器等。 2沉井下沉机具设备包括15t履带式起重机、Crr一15型塔式起重机,出土吊斗等。 3排水机具设备包括离心式水泵或潜水电泵。(四)作业条件 1在沉井施工地点已进行钻探,了解该处地质(包括土的力学指标、休止角、摩擦系数、地质构造、分层情况等)和地下水文情况以及地下埋设物、障碍物情况,绘制成地质剖面图。2.已根据工程结构特点、地质水文情况、施工设备条件及技术的可能性,在设计已交底,图纸已会审基础上,编制了切实可行施工方案或施工技术措施,以指导施
4、工。 3场地已平整至要求标高,按施工要求拆迁沉井周围破坏棱体范围内的地上障碍物,如房屋、电线杆、树木及其他设施,清除地面下3m以内的地下埋设物,如上下水管道、电缆线路及基础、设备基础和人防设施等。 4按施工总平面图布置,修建临时设施,修筑道路、排水沟、截水沟,安装临时水、电线路,各种施工机具已运到现场并安装维修试运转正常,现场电源及供气系统应设双回路或备用设备,防止突然性停电、停气造成沉箱事故。 5按设计总图和沉井平面布置要求,已设置测量控制网和水准基点,进行定位放线,定出沉井中心轴线和基坑轮廓线,作为沉井制作和下沉定位的依据。在原有建筑物附近下沉的沉井,应在原建筑物上设置沉降观测点,定期进行
5、沉降观测。 6已进行技术交底,使施工人员了解并熟悉工程结构、地质和水文情况,了解沉井制作和下沉施工技术要点、安全措施、质量要求及可能遇到的各种问题和处理方法。 7对进人沉箱内的工作人员进行体格检查,并在现场配备医务人员。三、施工工艺(一)工艺流程 1制作流程 场地平整 定位放线 开挖基坑 夯实基底 安设刃脚铁件、绑所钢筋 支刃脚、井身模板 浇筑混凝土、养护、拆模 外围围槽灌砂 抽出垫木或拆砖垫座2.下沉流程下沉准备工作 设置垂直运输机械、排水泵、挖排水沟、集水井 挖土下沉 观测 纠偏 沉至设计标高 降水 设集水井、铺设封底垫层 讴板防水 绑底板钢筋、隐检 底板浇筑混凝土 施工内隔墙、梁板、顶板
6、、上部建筑及辅助设施 回填土(二)操作工艺 1沉井(箱)的制作 沉井(箱)的制作有一次制作和多节制作,地面制作及基坑中制作等方式。一般讲,如果沉井(箱)高度不大时宜采用一次制作下沉方案,可减少接高作业工序,加快施工进度;如沉井(箱)高度较大时可分节制作,但尽量减少分节节数。 (1)分节高度的确定 当沉井(箱)高度不大时,应尽量采取一次制作下沉,以简化施工程序,缩短作业时间。如高度和重量都大,重心高,如地基处理不好,操作控制不严,在下沉前很容易产生倾斜,这时应采取分节制作,每节制作高度的确定,应保证地基及其自身稳定性,并有适当重量使其顺利地下沉,沉井的制作高度和基坑深度应根据计算确定,一般每节高
7、度以6m。8m为宜。每节下沉时应计算下沉系数,保证顺利下沉。 (2)基坑开挖 1)沉井(箱)一般采用地坑制作,采用地坑制作法可减少沉井下沉的高度,同时也减小了沉井的施工高度,给施工带来便利。 2)地坑开挖的深度根据地质报告、地下水位、开挖的土方量综合考虑,确定施工方便、经济合理的开挖深度。 3)根据基坑的大小来确定机械开挖或人工开挖,机械开挖时一般预留200mm厚土方,用人工清除,以免扰动地基土体。外围应留出2000mm2500mm的工作面,以便搭设脚手架及混凝土灌注施工,也便于沉井(箱)接节施工。如地下水位较高则还应设置排水沟及集水井,基坑上口设置挡水坝。 4)基坑开挖放坡系数,根据土质类别
8、而定,对粘土、粉质粘土放坡系数宜取O33075;对砂卵石类土放坡系数宜取05075;对软质岩石放坡系数宜为01035。 (3)地基处理及刃脚的支设 1)根据地基土的承载力验算是否能承受沉井重量或分节的重量。否则,应对地基进行处理,以防由于地基不均匀下沉引起井身开裂。处理方法一般采用砂、砂砾、碎石、灰土垫层,用打夯机夯实或机械碾压等措施使其能够承受沉井重量或分节的重量。 2)刃脚的支设 刃脚的支设,可视沉井(箱)重量、施工荷载和地基承载力情况,采用垫架法、半垫架法、砖垫座或土胎模等。 较大、较重的沉井,在较软弱地基上制作,常采用垫架或半垫架法,垫架的作用是:使地基均匀承受沉井重量,避免在浇筑混凝
9、土过程中产生突然下沉,使刃脚裂缝;保持沉井位置不致倾斜和便于调整;便于支撑和拆除模板。此法先在刃脚处整平地基夯实,或再铺设砂垫层,然后在其上铺承垫木或垫架,垫木常用1620cm(或1515cm)枕木,根数由沉井或每节的重量和地基(或砂垫层)的承载力计算得出,并且枕木应对称铺设。 对重量较轻,土质较好,地基承载力能够满足要求的,可采用砖垫座和土胎模,砖垫座采用Mu75砖(或MU30毛石)、M10的水泥砂浆,沿周长分成68段,中间留20mm空隙,以便拆除。土胎模按刃脚的形状成型后,土胎模及砖垫座内壁用1:3水泥砂浆抹平并压光,在浇筑混凝土前涂刷隔离剂,保证刃脚光滑,以减少摩擦便于下沉。 (4)井(
10、箱)壁施工 1)模板支设 井(箱)壁模板采用钢组合式定型模板或木定型模组装而成,为便于后续工程钢筋绑扎先支内模,待钢筋验收完毕后再封外模。 模板采用对拉螺栓紧固,由于一次浇筑混凝土较高,在支模前应对模板进行计算,避免胀模、暴模的现象出现。当有防渗要求或地下水位较高时,在对拉螺栓中间设(1001003)nlnl钢板止水片,止水片与对拉螺栓必须满焊。为防止在浇捣混凝土时模板发生位移,保证模板整体稳定,应与内部的脚手架及外部脚手架、基坑边坡连接牢固。模板拼缝要严密,避免漏浆形成蜂窝麻面,模板应涂刷脱模剂,使混凝土表面光滑,减小阻力便于下沉。 模板及其支架安装和拆除的顺序及安全措施应按施工技术方案执行
11、。大型沉井应在混凝土强度达到设计要求的强度,小型沉井应达到设计要求的70,方可拆模。刃脚部分抽除其下的垫木应分区、分组、依次、对称、同步地进行,最后仅由46榀定位垫架或垫木支承,应验算井壁的抗裂强度,以免受力不均造成井壁破裂。抽除方法是:将垫木底部的土挖去一部分,利用卷扬机或绞磨将相应垫木抽出,每抽除1根,刃脚下都应立即用砂砾石填实,在刃脚内外侧填筑成适当高度的小砂土堤,使沉井重量传给垫层。如有内隔墙,应在支承排架拆除后,用草袋或水泥编织袋装砂回填。采取分节制作,可在前一节下沉接近地面O5m时,继续加高井筒。 2)钢筋绑扎 在支好沉井一面模板即可进行钢筋绑扎,每节竖筋可一次绑到顶部,在顶部用几
12、道环向钢筋固定,水平筋可分段绑扎。竖筋与上一节井壁连接处伸出的插筋采用焊接或搭接连接,接头错开,在35d并不小于500rrn区域内或13倍的搭接长度区域内,接头面积的百分比不应超过50。为确保钢筋位置和保护层厚度正确,内外钢筋之间加设14支撑钢筋,每10m不少于1个,梅花形布置。在钢筋外侧垫置水泥砂浆保护层垫块或塑料卡。钢筋用挂线控制垂直度,用水平仪测量并控制水平度。 钢筋安装时受力钢筋的品种、级别、规格和数量必须符合设计要求。 3)混凝土浇筑和养护根据沉井(箱)的大小选择混凝土拌合物输送机械,可采用塔吊或汽车吊吊运,最好选用臂长能完全覆盖整个浇筑面的混凝土泵车进行浇筑。浇筑前应在沉井四周搭设
13、操作平台,便于混凝土浇筑作。混凝土浇筑应分层进行,每层厚度300ram500mm(振动棒作用部分长度的125倍)。为防止模板变形或地基不均匀下沉,浇筑时应从沉井(箱)两侧对称进行、均衡下料,外壁和隔墙同时上升。每节沉井(箱)的混凝土应一次连续完成,不留施工缝。待下一节混凝土强度达到70时方可浇筑上一节混凝土。当井壁有抗渗要求时,上下节井壁的水平施工缝应留成凸形或加止水带。支设下一节模板前,应将施工缝处剔除水泥薄膜和松动的石子以及软弱混凝土层,并冲洗干净,但不得积水。继续浇筑下节混凝土前,宜先在施工缝处铺一层与混凝土内成分相同的水泥砂浆。 混凝土养护:混凝土浇筑完成后12h内对混凝土表面覆盖和浇
14、水养护,井壁侧模拆除后应悬挂草袋并浇水养护,每天浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态。浇水养护时间,当混凝土采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥时不得少于7d,当混凝土内掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求时不得少于14d。 2沉井(箱)下沉 (1)下沉施工方法选择 根据地下水和土质情况及施工条件,沉井下沉常用方法有排水下沉和不排水下沉两种。当沉井、沉箱所穿过的土层透水性较低,地下涌水量不大,不会因排水而产生流砂,或因排水造成井周地面过大沉降时,可采用排水挖土下沉法施工。排水下沉可以在干燥的条件下施工,挖土方便,容易控制均衡下沉,土层中的孤石等障碍物易于发现和清除,下沉时一旦发生倾斜也容易纠正
15、;当土层不稳定、涌水量很大时,在井内排水挖土很容易产生流砂,此时司!采用水下挖土不排水下沉。采用不排水下沉,井内水位应始终保持高出井外水位1m2m,井内出土可视土质情况采用机械抓斗水下挖土或用高压水泵破土,再用吸泥机排出泥浆,但此方法需配制冲土吸泥设备。 (2)下沉施工 1)大型沉井(箱)混凝土应达到设计强度100,小型沉井达到70以上,便可拆除垫木,进行下沉施工。抽除刃脚下的垫木应分区、分组、依次、对称、同步进行。 2)排水下沉 排水方法的选择 设明沟、集水井排水:在沉井(箱)内离刃脚2m3m挖一圈排水明沟,设34个集水井,深度比地下水位深lm15m,沟和井底深度随沉井挖土而不断加深,在井内
16、或井壁上设水泵,将地下水排出井外。为不影响井内挖土操作和避免经常搬动水泵,一般采取在井壁上预埋铁件,焊钢操作平台安设水泵,或设木吊架安放水泵,水泵下加草垫或橡皮垫,避免振动。水泵抽吸高度控制不大于5mo如果井内渗水量很少,则可直接在井内设高扬程潜水电泵将地下水排出井外。本法简单易行,费用很低,适于地质条件较好时使用。 井点降水、井点与明排水相结合的方法:在沉井外部周围设置轻型井点、喷射井点或深井井点以降低地下水位,使井内保持干燥挖土。适于地质条件较差,有流砂发生盼情况下使用。如采用此方法应编制详细的降水施工方案。 挖土方法 常用人工或风动工具,或在井内用小型反铲挖土机,在地面用抓斗挖土机分层开
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