丹东金山热电厂沉井施工浅析

丹东金山热电厂沉井施工浅析

摘要:丹东金山热电厂沉井在2010年施工中取得了较好效益,本文介绍了在沉井的混凝土浇筑、下沉、沉降控制等施工中采取的措施。

关键词:沉井施工措施

1 工程简述

丹东金山热电厂取、引水工程包括水源泵房、引水管线、输水管线和排水管线。其中水源泵房的进水池设计为钢筋混凝土矩形沉井,进水池沉井结构平面尺寸 5.2m×22.5m,井壁厚0.6m,沉井结构高度16.78m,地面高程为7.4m,沉井的刃脚设计高程为-9.28m,采用旱地上沉井施工。自然地面以下的下沉深度约16.68m,梁底比周边刃脚高出

1.28m。进水池共分为五层,各层高度分别为4.87,3.3,

2.87,2.87,2.87m。

2 工程施工的主要措施

2.1 沉井的工艺流程

(1)制作工艺流程:场地平整—放线—挖土6.4m深—夯实基底—抄平放线验线—铺设垫木—绑钢筋—支刃脚、池身模板—浇筑混凝土—养护、拆模—外围围槽填土—抽出垫木。

(2)下沉工艺流程:下沉准备工作—设置垂直运输机械—挖土下沉—观测—纠偏—沉至设计标高、核对标高—降水—设集水井、铺设封

底垫层—底板防水—绑底板钢筋、隐检—底板浇筑混凝土—施工内隔墙、梁、板、顶板、上部建筑及辅助设施—回填土。

2.2 沉井结构设计为五层,实际施工中也是分五次浇筑,当浇筑完三层后,开始下沉,采用机械挖土下沉工艺,一次下沉到位,最后浇筑四、五层。

(1)沉井基坑先挖至地面下6m处,对基底进行夯实,在夯实后基底上铺设垫木支承模板。

(2)钢筋绑扎:钢筋型号选用及绑扎符合设计图纸和规范要求。钢筋交叉点均逐点绑扎,绑丝头一律扣向里侧,严防出现因保护层过薄而侵蚀钢筋的现象。钢筋连接宜采用焊接连接。在施工缝位置安装0.3m 宽钢板止水带。

(3)模板采用1.22m×2.44m木模板,侧模固定采取对拉螺栓和安装斜撑。对拉螺栓采用φ16mm圆钢。模板所受侧向力由对拉螺栓平衡,通过计算模板侧压力,对拉螺栓按基本间距0.6m×0.5m(水平间距×垂直间距)布置,两端用双螺母紧固。模板采用内撑外挂的方式整体固定在满堂脚手架上,模板的固定与脚手架的固定上下可稍微移动,避免浇筑混凝土时下沉压垮脚手架。

(4)混凝土采用商品混凝土,并用混凝土输送泵,送至沉井浇筑部位,沿井壁均匀对称浇筑。浇筑采用分层平铺法,每层厚0.5m,将沉井沿周长分成若干段同时浇筑,保持对称均匀下料,以避免一侧浇筑,使沉

井倾斜,造成地基不均匀下沉,同时密切观测沉井沉降,以防止井壁产生裂缝,每层混凝土量为15.9m3,要求1h内浇筑一层。裂缝控制贯穿整个施工过程,在制作阶段即采取了多种防裂措施:混凝土内掺入部分粉煤灰,减少水泥用量,降低水泥水化热;选择良好级配的粗骨料,严格控制其含泥量;加强混凝土的振捣,提高混凝土密实度和抗拉强度,减小收缩变形;加强施工中的温度控制。

2.3 沉井下沉施工

下沉完毕后容许偏差:刃脚平均标高与设计标高的偏差不得超过10cm;沉井的水平偏移允许值为10cm;沉井四角中任何两角的刃脚踏面高差不得超过该两脚间水平距离的1%,两角间水平距离小于10m 时,其踏面高差允许为10cm。

(1)检查混凝土强度和抗渗抗冻等级,刃脚、井壁混凝土强度达到设计强度100％后方可进行第一次下沉。其余各节应达到设计强度的70%方可下沉。

(2)根据土质情况,采用台阶形挖土自重破土方式。该沉井长22.5m,宽5.2m,面积117m2,下沉10.78m左右,土方量约1300m3。采用从中间开始向四周逐渐开挖,并始终均衡对称地进行。在下沉过程中,除防止沉井的不均匀下沉及突沉,还应特别防止沉井的扭曲变形,内挖土时应严格控制挖土厚度,每层挖土厚度为0.4～1.5m。刃脚处留1.2～1.5m 宽土垅,用人工逐层全面、对称、均匀地削薄土层,每人负责2～3m一

段,方法是顺序分层逐渐往刃脚方向削薄土层,每次削5～15cm,当土垅挡不住刃脚的挤压而破裂时,沉井便在自重作用下破土下沉,削土时应沿刃脚方向全面、均匀、对称地进行,使均匀平衡下沉。

(3)沉井下沉。采用排水挖土下沉方法,设明沟、集水井排水,在沉井内离刃脚2～3m挖一圈排水明沟,设3～4个集水井,深度比开挖面底部低1.0～1.5m,沟和井底深度随沉井挖土而不断加深。在井壁上设离心式水泵或井内设潜水泵,将地下水排出井外。

(4)沉井下沉观测方法为在沉井外壁周围弹水平线,井筒内按4等分标出垂直轴线,各吊线坠一个,对准下部标板来控制。观测时间,每班三次,接近设计标高时两小时一次。随时掌握分析观测数值,当线坠偏离垂线达50mm或标高差在100mm,应立即纠正。挖土过程中可通过调整挖土标高或劳动力进行纠偏。

(5)沉井下沉接近设计标高时,应加强观测,防止超沉,当沉井下沉距设计标高200mm时,停止挖土与抽水,使其靠自重下沉至设计标高。沉井达到终沉标高后8小时的累计下沉量≤1cm时可进行混凝土干封底。

2.4 沉井下沉纠偏

下沉纠偏是沉井施工的一个关键,沉井开始时的下沉系数较大,平面位置和四角高差易发生偏差,在深度不深的情况下较易纠正。初沉以纠偏为主,下沉时对刃脚标高和轴线位移进行连续观测,及时纠偏,

使沉井形成一个良好的下沉轨道。沉井偏差大于300mm时集中力量纠偏,促使沉井均匀下沉。沉井在终沉阶段同样以纠偏为主,在沉井下沉至距设计标高1m左右时基本纠正好,纠正后再谨慎下沉,控制不出现有超出容许范围的位置及方向偏差。

下沉发生倾斜偏转时,根据沉井产生倾斜偏转的原因来纠偏。沉井在入土较浅时,容易产生倾斜,但也比较容易纠正,在刃脚高的一侧抓土即可纠偏。随着沉井的下沉,在沉井高的一侧减少刃脚下正面阻力,在沉井低的一侧增加刃脚下的正面阻力,使沉井的偏差在下沉过程逐渐纠正。纠偏位移时,预先使沉井向偏位方向倾斜,然后沿倾斜方向下沉,直至沉井底面中轴线与设计中轴线的位置相重合或接近时,再将倾斜纠正或纠至稍微向相反方向倾斜一些,最后调正致使倾斜和位移都在容许范围以内为止。沉井位置发生扭转时,在沉井偏位的两角出土,另外两角填土,借助于刃脚下不相等的土压力所形成的扭矩,使下沉过程中逐步纠正其位置。

2.5 沉井结构干封底

（1）封底前将锅底整平,与封底混凝土接触的刃脚和井壁须凿毛并洗干净,排干沉井内存水并除净浮泥。

（2）封底前在底部设置两个集水坑,每个集水坑设置一个600mm 直径抽水钢滤鼓,滤鼓顶面比底板顶面低200mm,将潜水泵置于滤鼓内排水。待底板混凝土达到设计强度70%后,对集水坑逐个停止抽水,