沉井专项施工方案

Ａ３.1施工组织设计／方案报审表

江苏省建设厅监制

专项方案审批表

2010年7月10日

蓬朗二区污水管道工程

沉

井

施

工

方

案

昆山市鑫泓建设工程有限公司蓬朗二区污水管道工程

2010年7月10日

沉井专项施工方案

一、工程概况

1、(1)、中国市政工程中南设计研究院：证书编号170019-sj，设计号：给08－200907，《昆山市经济技术开发区光电产业园工业供水管网工程一期工程施工图设计》；

(2)、《上海市排水管道通用图》；

(3)、《建筑地基基础设计》；

(4)、《给水排水构筑物施工及验收规范》等。

2、工程概况

本工程起点铁南污水处理厂至小虞河路，沿小虞河路向北经创业路，终点至中华园路。共设2400×2400骑马沉井8座，Φ2400骑马沉井1座。

(3)、地质情况

拟建场地区域地貌属湖沼—滨海平原的太湖水网地带，拟建管道地段地貌形态较简单，局部地段地形起伏较大，勘察期间测得地面标高介于1.34m～3.23m之间，平均为2.59m。

土层主要①1层杂填土、①2层浜填土、②层粉质粘土、③层淤泥质粉质粘土、④1粉质粘土、④3层粉土。

3、沉井施工要求及步骤：

（1）、采用压密注浆法进行地基处理；

（2）、在原地面处开挖基坑平均深度6.7m；

（3）、回填中粗砂,砂垫层要求分层压实,压实系数不小于0.95；

（4）、制作沉井：预制沉井结构；分段浇注时，施工缝严格按有关规范的要求施工；

（5）、下沉方式：工作沉井采用井内排水；接收沉井周边井点降水，排水下沉；下沉前抽垫木时，后四块垫木位置见平面图；井壁下沉过程中周围10米范围内不得堆土。井内挖土时，沿刃脚周边均匀挖土，下沉过程中，应防止突沉和不均匀沉降；

（6）、进行封底：沉井到位后挖除上部松散土层，浇注封底混凝土；

（7）、浇注底板混凝土；

（8）、沉井侧壁沿管线方向压密注浆，注浆范围3*5米，深度以管中心标高为准上下各3米，加固洞外土体。

二、钢筋混凝土沉井方案

（一）、钢筋混凝土施工方案

基坑测量放样场地围护基坑开挖刃脚垫层施工立井筒内模和支架钢筋绑扎立外模和支架浇捣混凝土养护及拆模封砌预留孔深井钻孔及降水凿除垫层、挖土下沉深降观察基础底压密注浆处理混凝土垫层及基础绑扎底板钢筋、浇捣底板混凝土混凝土养护。

1、基坑测量放样

根据沉井设计图纸，沉井基坑开挖深度取1.5米，沉井刃脚外侧至基坑边的工作距离取1.5米基坑边坡采用1：1降坡。整平场地后，

根据沉井的中心座标定出沉井中心桩、纵横轴线控制桩及基坑开挖边线。施工放样结束后，须经监理工程师复核准确无误后方可开工。

2、井位围护要求及措施：

施工场地设置围栏，围样高底不底于1.8米，使用的材料应保证围栏稳固、整洁、美观、抗风。为了保证工地的围护效果，我公司在本工地施工项目中，将采用坚固、美观的蓝色采钢瓦加钢管扣件作为围护材料。

3、基坑开挖及处理：

采用在基坑中制作沉井的方法。

采用挖掘机对基坑进行开挖，基坑底尺寸比沉井尺寸放大1.5M，边坡按1：1放坡，为防止超挖及扰动地基，在挖至坑底标高以上20CM 时，采用人工修整坑底。

基坑底部若有松软土体，全部采用中粗砂换填，整平夯实。

4、排水沟、集水井设置

在沉井四周轮廓线外开挖300mm×400mm(宽×深)排水沟，坡度2%，内铺碎石，形成滤水暗沟，在沉井两角对称设置2只600×600集水井，应比基坑低500mm，采用1寸潜水泵排水。

5、刃脚、砂垫层施工

（1）、刃脚支设

沉井刃脚铺设枕木（160mm×220mm×500mm ）作支承垫架的垫木，然后在其上支设刃脚及井壁模板，浇筑砼。地基上铺设砂垫层，可减少垫架数量，将沉井的重量扩散到更大的面积上，避免制作中发生不

均匀沉降，同时易于找平，便于铺设垫木和抽除。

A、根据沉井的重量和地基的承载力设计，按下式计算枕木用量：n＝G/F[f]

n——每米内垫木根数(根);

G——沉井的单位长度的重力;

F——每根垫木与地基(或砂垫层)的接触面积(m2);

[f]——砂垫层(或地基土)的承载力设计值(kN/m2)，取250kN/m2

G＝（3.0×3.0-2.4×2.4）×4×（24+1.1）/（3.0+3.0）×2

＝24.49 kN

n＝G/F[f]

＝24.49/（0.22×0.5×250）

＝0.89

枕木间距：1/0.89＝1.12m，取1m。

需用枕木（3.0+3.0）×2/1＝12 根

B、砂垫层厚度计算及铺设，根据砂垫层允许承载力的计算公式： Lbσ＝[(b+htanθ)L+bhtanθ+ 4/3(htanθ)2]F

[F]＝F/K2

以上两式中，

L——垫木的长度(m);

b——垫木板的宽度(m);

σ——由荷载引起的基础底面的平均压应力(kN/m2);

σ＝24.49÷(0.5×0.22)＝222.636(kN/m2)

h——砂垫层厚度(m);

θ——砂石的扩散角，取45°;

[F]——软土地基的容许承载力;取[F]＝200(kN/m2);

F——沉井的单位长度的重力与砂垫层自重应力之和;

K2——地基承载力粘土的调整系数，参考《建筑施工脚手架实用手册》取K2＝0.5。

代入原始数据得以下方程组:

0.5×0.22×222.636＝[(0.22+h×tan45°)×0.5+0.22×h×tan45°+4/3(h×tan45°)2]×F……①；200＝F/0.5……②

化简得方程式:

h2+0.54h-0.1＝0

解方程得:h＝0.14(m) 施工中取h＝0.15m

选用中砂用平板振动器振捣并洒水，控制干密度≥1.56t/m3，地基整平后，铺设垫木，使顶面保持在同一水平面上，用水平仪控制其标高差在10mm以内，并在其孔隙中垫砂夯实，垫木埋深为其厚度一半。枕木间距为1m，共用12根。砂垫层厚度为15cm，设4组定位垫架，其位置在长边两端0.15L， L为长边边长，在其中间支设一般垫架。

刃脚垫层采用砂垫层和混凝土垫层共同受力。

（1）、砂垫层厚度的确定

砂垫层厚度Ｈ可采用如下计算公式计算：

Ｎ／Ｂ＋γ砂Ｈ≤［σ］

根据计算结果，工作井:砂垫层厚度Ｈ均为 60（厘米）接收井:砂垫层厚度Ｈ均为 45（厘米）。

砂垫层采用加水分层夯实的办法施工，夯实工具为平板式振捣器。

6、混凝土垫层厚度的确定

混凝土垫层厚度可按下式计算公式计算：h＝（Ｇ0／Ｒ－ｂ）/2 根据计算结果，混凝土垫层厚度工作井h为30厘米，接收井ｈ为25厘米。

混凝土垫层表面应用水平仪进行校平，使之表面保持在同一水平面上。

7、立井筒内模和支架

由于顶管工作井深度达8.4米,接收井8.3米，因此，井身混凝土分二节浇捣，内模同样分二节安装。井筒模板采用组合钢模与局部木模互相搭配，以保证内模的密封性。采用分段浇捣混凝土时，严格按规范要求做好施工缝。施工缝做成凸缝，并在后浇时将连接处的混凝土凿毛，并用水清洗干净，浇捣时先用12%的UEA砂浆座浆，然后轻倒第一层混凝土并振捣密实，以免形成蜂窝影响沉井的质量。

刃脚踏脚部分的内模采用砖砌结构，宽度与刃脚同宽。井身内模支架采用空心钢管支撑。钢管支架必须架设稳固，如有必要，可采用对撑支架，增加内模的稳定性。

8、脚手架的搭设

沉井内部采用满堂脚手架布设，井外沿井壁四周搭设双排脚手

架，并设简易栏杆，挂设安全网，所有脚手架与模板脱离，防止浇筑过程中沉井下沉拉动脚手架使模板变形。

脚手架立杆都布置在经过夯实处理后的基础上，杆下端垫枕木，脚手架外侧用斜撑加固。

9、钢筋制作、安装

（1）、钢筋制作：

①、钢筋进场后，收集好质保资料，并会同监理及时进行原材取样检测。

②、钢筋进场后，分批分类堆放，挂牌使用，标明型号、生产厂家、使用部位、检测状态。

③、钢筋的表面应清洁、无油污等。

④、钢筋的型号、形状、尺寸严格按设计要求冷加工制作。

⑤、当受力钢筋的连接必须采用焊接时，单面搭接焊：焊缝长度10d，宽度0.7d,厚度0.5d,无气泡,夹渣。

⑥、钢筋在孔洞处应尽量绕过，如必须截断时，将截断的钢筋加制弯钩套在孔洞加强环筋上，并与环筋及各横纵加强钢筋焊接。

⑦、所有孔洞及预埋件必须在浇注砼前预留及预埋，不得事后凿洞及补设。

（2）、钢筋安装

①、在砼垫层上，进行沉井实测放样，砖胎模刷隔离剂，清扫沉井刃脚范围内杂物。

②、所有钢筋按设计图纸安装绑扎就位，保护层用垫块现场制作,

平面尺寸50×50mm,厚度根据不同部位要求确定,其中刃脚部位垫块采用花岗岩,以防被压碎,井壁钢筋一次完成。

③、钢筋安装顺序：底板钢筋接驳器预埋是一重点。

钢筋骨架焊接→刃脚钢筋、井壁竖筋→刃脚角筋及水平筋→井壁水平筋→洞口加强、放射筋→封底插筋→底板钢筋连接→顶梁板钢筋

④、钢筋安装允许偏差：见下图

10、模板支设

（1）、穿墙洞口安装钢穿墙套管时应放置准确，并与井壁钢筋点焊成整体，预留洞口若采用木制筒模，应外包油毡，以便脱摸。

（2）、关模前应将穿墙模板、爬梯预埋件和钢筋接驳器安装就位，并仔细检查预埋件轴线、标高、数量、防止遗漏，注浆管设置在刃脚以上 2.5M的位置.注浆管应安装牢固,并包扎好注浆管管口,确定沉井分两次制作、故模板分两次完成。

（3）、模板平面尺寸必须满足设计要求：圆井内外模，采用小钢模竖向依圆内、外壁直径支设安装。为保证对圆井线形控制，水平拉筋采用螺旋千斤顶预先将2″钢管或Φ25钢筋弯成与井壁内、外同心圆弧，竖向采用直管作围囹；纵横向每800MM一道、采用φ14MM对

拉螺栓、螺栓中间设止水铁片3×70×70使模板整体固定牢靠,确保浇筑时不产生走动和变形。

（4）、对拉螺栓两头靠近模板处放置30×30×30mm的小木块，拆模后凿掉小木块。割除对拉螺栓，用与砼同标号水泥砂浆抗渗修补。

11、砼的浇筑及养护

（1）、沉井井壁砼设计强度等级：C30S6，砼采用商品砼。商品砼进场应具备完整质保资料。现场应做砼抗压、抗渗试块，并随时抽检砼坍落度。砼运输车直接运至现场，不良地段采用翻斗车转运砼料，由砼泵车输送至浇筑工作面。采用分层平铺法施工。严格控制砼不分层、不离析，下料高度超过2.0M时用串桶送至工作面,并分层,分区对称，进行浇筑,同时密切观测沉井沉降。若不均匀沉降值较大,则应及对采取措施,以防井壁产生裂缝。

（2）、采用插入式振捣器振捣，不漏振、不超振。在井壁侧面处模板上预留振捣孔。以方便施工，确保振捣密实。在穿墙套管下口模板应留置观察口，以确保套管下砼浇筑密实。

（3）、砼浇筑后，根据环境气温条件采取适当措施专人精心养护（4）、沉井分节施工缝，采用凸榫式施工缝，在第二节浇筑前应凿毛，并清洗干净。在施工缝之间，设置钢止水片。

（5）、沉井制作时预留顶板浇筑厚度，将后浇筑的位置，按预留处理。

（二）、沉井下沉

沉井一次整体下沉。在第一节砼达到100%设计强度，其余部分

达到70%设计强度后开始进行。

工艺流程如下：

准备工作→砖胎模及素砼垫层拆除→凿毛→取土下沉→下沉速度控制→沉井纠编→沉井封底、底板砼浇注

1、准备工作

将制作时散落井内的砼残渣、木板等杂物清出井外。井壁、隔墙等部位的对拉螺栓割除，并作抗渗处理，同时所有预埋筋均应采取措施。安装好搅拌筒和压浆泵，将压浆管接至预埋压浆管，并检查注浆管是否畅通。

2、砖胎模及素砼垫层拆除

拆除应做到同步、对称、分段拆除时加强测量，密切注意沉井沉降动态。

砖胎模及素砼垫层采用风镐破碎，用简易扒杆吊出井外，并仔细检查，以防漏拆，影响沉井下的轨迹和速度。

3、凿毛

为保证封底素砼与井体有较好连结，下沉前对井体与封底素砼接触部位，底板与隔墙相接处及井壁与隔墙相接处用风镐凿毛，以利新老砼结合紧密。凿毛标准是露石子1/3为宜，清理干净，请监理工程师验收。

4、取土下沉

下沉前测控系统必须准备就绪，方井四角设立下沉标尺，并在井壁设立轴线控制点。圆井与管线平行和垂直直径的方向设定下沉标尺

及轴线控制点。场内在沉井下沉影响外布设相应坐标控制点，高程控制点，对重要构筑物设沉降点，以便观测、防止沉井下沉对其产生影响。

（1）、根据设计，沉井采用井内排水下沉，井壁下沉过程周围10米范围内不得堆土。

（2）、井内挖土时，沿刃脚周边均匀挖土，下沉过程中应防止突沉和不均匀沉降。

（3）、在下沉过程中，采用压浆泵将膨润土泥浆压入注浆管，在沉井外壁形成膨润土泥浆护套以减少阻力，帮助沉井下沉。

（4）、下沉结束后，使用同标号水泥浆换出膨润土泥浆。

5、下沉速度控制

沉井下沉前2M以内应以慢为主，将刃脚高差控制20cm以内，以形成稳定的下沉轨迹，沉井中沉阶段：仍以缓慢为主，因沉井较高，应缓慢控制下沉，纠偏为主，保证下沉过程中缓慢下沉，防止出现突沉或倾斜等情况发生。终沉期，沉井终沉阶段：即距设计标高还有2.5m时，应减缓下沉速度，仍以纠偏为主，做到有偏必纠，以便使沉井平稳，到达设计位置。

6、沉井下沉纠偏

在沉井下沉各阶段，应及时采取相应措施对沉井偏差予以纠正。

（1）、沉井倾斜：即沉井垂直出现歪斜超过允许限度，此时应加强观测资料的校核和分析；分区、依次、对称，同步拆除砖模；或在刃脚高的一侧加强取土，低的一侧少取土，或不取土，待正位后再均

匀分层取土，还可以在高侧配重加载，设置空气幕等。

（2）、沉井偏移：即沉井轴线产生位移现象,此时应首先加强测量资料的校核,然后控制沉井不再向偏移方向倾斜,在刃脚高的一侧加强取土,低的一侧少取土或不取土。

（3）、沉井下沉过快：即沉井下沉速率超过挖土速度，出现异常情况，则应控制取土，井外塌方及时回填并夯实，以增大侧面阻力，同时保证井内水位，使沉井高程满足设计高程。

7、沉井封底、底板砼浇筑

沉井下沉到设计标高后,经8h沉降观测，累计下沉量不大于10mm，方可进行封底工作，封底砼泵直接向沉井内灌筑商品砼。

（1）、清理基坑底浮泥及其它杂物，刃脚部位要清洗干净。

（2）、向沉井窝底土面铺设0.3-0.4m厚块石,并用碎石整平,然后浇筑商品砼,其标号为C20,厚1000mm。

（3）、封底砼浇筑要对称均匀，分格浇筑，先四周后中间。封底结束后，向井内注水到一定高度。

（4）、从封底至砼达到强度设计值时，且沉井能满足抗浮要求时，方可将井内水抽除进行底板砼浇筑，

（5）、底板与井壁、井壁与隔墙相接处的施工缝须在已凿毛和冲洗的基面上粘贴BW止水条，并应遵照《给水排水构筑物施工及验收规范》（GBJ141-90）第5.2.32条的要求精心施工。

（6）待顶管工程结束，再进行隔墙钢筋绑扎及立模、浇筑。

三、沉井工程质量控制手段

1、钢筋由钢筋施工员按设计图提出配料单，同时应满足设计对接头形式及错开要求。搭接长度、弯钩等符合设计及施工规范的规定，品种、规格若要代替时，应征得设计单位同意，并出具变更图。

2、所有钢筋应具有出厂质量证明，对各钢厂的材料均应进行抽样检查，并附有抽样报告，不得未经试验盲目使用。

3、绑扎钢筋前应由钢筋翻样向班组交底，内容包括绑扎顺序、规格、间距、位置、保护层、搭接长度与接头错开位置，以及弯钩形式等要求。

4、为了有效的控制钢筋位置的正确性，在钢筋绑扎前必须进行弹线。

5、注意满足混凝土浇捣时的保护层要求。按设计的保护层事先安好设置保护层专用手塑料卡环，垫块设置的间距宜控制在每平方米1块。

6、加强施工工序质量管理，在钢筋绑扎过程中，除班组做好自检外，施工员、质检员应随时检查质量，发现问题及进纠正。

7、在钢筋绑扎过程中，如发现钢筋与埋件或其它设施相碰时，应会同有关人员研究处理，不得任意弯、割、拆、移。

8、模板表面应光洁，喷刷一层无色的脱模剂。模板的支撑体系必须牢固可靠，满足受力要求。

9、模板拼缝有明显缝隙者，必须采用油腻子补嵌。固定模板用的对接螺栓应设置止水环，拆模后进行处理使螺栓端头不外露，以防锈蚀漏水。

10、拆除模板必须得到有关技术人员和监理的认可后，方可进行拆模。

11、商品砼进场后，应把好混凝土的质量关，检查混凝土从发车到现场的运输时间，检查坍落度、可泵性是否符合要求，对于不合格者严格予以退回。

12、混凝土浇捣必须连续进行，为保证混凝土质量，必须严格执行工艺要求，在混凝土浇捣过程中，由技术、质检人员全面负责，请另监理人员监督振捣质量。

13、对新老混凝土接缝处的垃圾、杂物应清除干净，浇水湿润，但不得有积水。

14、混凝土必须有专人负责按规定要求制作砼的试块，并标明标号、使用部位、日期及编号。

15、砼的养护：砼的养护直接影响砼的强度增长，也影响砼裂隙控制。在本工程施工中将安排专人负责砼的养护工作。在砼浇完的两周时间内好浇水养护。

昆山市鑫泓建设工程有限公司

蓬朗二区污水管道工程项目部 2010年2月8日