污水泵站工程沉井、顶管施工技术与安全专项方案(评审完成修改版)

宁波市鄞州区石碶街道星光村污水泵站工程沉井、顶管施工技术与安全专项方案编制审阅审核审批宁波市政工程建设集团股份有限公司2015年5月沉井、顶管施工技术与安全专项方案审批表工程名称鄞州区石碶街道星光村污水泵站工程施工单位宁波市政工程建设集团股份有限公司有关部门会签意见项目经理部（签章）年月日安保处（签章）年月日工程管理部（签章）年月日结论年月日审批单位（盖章）审批人目录1工程概况911沉井912顶管1113地质情况分析11131周边环境11132地形地貌11133地基土的构成与特性11134沉井所处土层13135地质针对性措施132编制依据133沉井施工技术方案1431工艺流程1632各工序施工方法17321测量定位17322基坑开挖17323垫层制作18324井壁分节制作19325沉井下沉24326封底28327底板施工29328顶板施工2933沉井下沉施工质量通病防治29331下沉过快29332下沉过慢31333突沉30334倾斜31335位移或扭位32336搁置32337悬挂33338超沉或欠沉334顶管施工技术方案3441工艺流程3442泥水加压平衡顶管法概述35421泥水平衡顶管机35422泥水处理36423泥水输送36424顶进管理系统36425泥水平衡顶管施工引起的地面沉降规律3743各工序施工方法38431进洞前的准备阶段39432顶进阶段40433出洞及后期收尾阶段4244钢管顶管42441钢管长度的选定42442钢管的加工43443钢管的端头处理43444钢管的现场连接43445钢管的防腐43446钢管焊接44447施工中应注意事项44448钢管顶管沉降和隆起的控制4545关键及辅助技术措施46451顶管纠偏46452顶进沿线测量控制46453触变泥浆减阻措施47454供电及照明49455通风49456吊装4946顶管过河施工技术方案5047顶管施工质量通病防治措施51471出洞时，机头即下扎50472顶进初期，轴线及标高偏差超标52473顶管机头出洞受阻52474顶进中途，机头下扎52475顶进中途，机头上爬53476顶进中途，轴线及标高偏差超标53477后靠背破坏53478顶进中遇障碍物54479顶管机头出洞后，油缸回缩时，顶管机头后退544710顶管机头在顶进过程中出现旋转545沉井及顶管施工监测5551监测目的和编制依据5452监测内容及项目5553水平及竖向位移监测5654周边地表竖向位移监测5555水位监测5556周边环境监测5557基准点、监测点的布设与保护55571基准点的布设与保护55572监测点孔的布设与保护5558监测方法及精度56581水平及竖向位移监测56582周边地表竖向位移监测56583周边环境监测5659监测期和监测频率56510监测报警及异常情况下的监测措施56511监测数据处理与信息反馈57512监测人员的配备576质量保证措施5861沉井制作质量保证58611沉井下沉质量要求58612基础处理要求59613钢筋、混凝土质量要求5962沉井下沉质量保证6063顶管施工质量控制6064质量管理措施61641加强技术培训和技术指导工作61642建立全面质量管理体系61643开展目标管理62644积极开发科技新成果62645严格执行各种质量管理制度62646服从并主动求得监理工程师的监理和业主的检查指导6265确保质量的技术管理措施63651测量的质量保证措施63652试验的质量保证措施63653各分项工程质量控制措施637安全文明措施6471沉井施工安全措施65711施工准备65712施工过程6572顶管施工安全措施66721顶管工作井66722顶进作业67723电器设备69724长距离顶管708施工项目危险性分析7181危险源监控72811过程监控72812重大危险源的监控措施7382施工用电76821用电安全措施76822用电防火措施77823检查与维修7783高空作业危险因素及应对措施78831危险因素78832高空作业应对措施7984施工通风机防中毒应对措施839管理机构8310劳动力安排8411拟投入的主要机械设备8412施工进度计划及保证措施85121进度计划85122保证工期措施8713季节性施工措施88131夏季施工措施88132雨季施工措施8914应急救援预案89141目的89142编制依据89143应急救援领导小组及通讯联络网89144应急救援程序及实施原则901441应急救援程序901442应急救援实施原则90145沉井施工事故应急救援预案911451沉井坍塌事故921452沉井坠落事故921453沉井机械伤害事故921454沉井流沙事故921455沉井触电事故92146善后处理9215计算书92151地质情况简介92152沉井基坑地基承载力验算93153沉井下沉验算94154沉井接高时稳定验算97155模板、支撑强度验算981551设计计算指标采用值981552沉井刃脚及第一节井壁模板、支撑强度验算991553沉井井内梁、顶板模板、支撑强度验算103156最大顶力验算107157后靠背强度、稳定性验算1081571强度验算1081572稳定性验算10816附图110161沉井及顶管施工平面布置图110162沉井支架布置平面图111163沉井支架布置断面图1121工程概况11沉井本工程为宁波市鄞州区石碶街道星光村污水泵站工程，位于宁波市鄞州区石碶街道，北起甬临线，南至机场路南延段，全长约12公里。拟建工程主要包括管道和泵站，并配套建设相应的管理用房，泵站位于星光村仇家。泵站位于工作井W12北侧，用地面积约2408，道路退让用地约1350。泵站采用沉井施工工艺，基坑安全等级为三级。污水泵站沉井平面尺寸为197132M，沉井高度169M，刃脚高度26M，底板厚度08M，井壁厚度08M，顶板厚度025M；沉井剖面图12顶管本工程顶管采用D92010钢管，长度100M，管顶覆土厚度55M，允许最大顶力4500KN。顶管拟采用泥水平衡法施工。13地质情况分析131周边环境拟建场地现状主要为路边绿化带及农田，地势较平坦，局部表面回填1020M的碎石堆。场地管线沿线需穿越1条河流，河宽一般1535M，河底标高一般1500M，河岸均为石砌，河岸稳定。132地形地貌根据浙江省岩土基础公司提供的鄞州区光文路污水管线工程岩土工程勘察报告，拟建管道分布于宁（波）奉（化）平原，该平原属第四纪冲湖积平原，拟建管道工程呈南北向分布，地形平坦，现自然地面标高一般为2040M，现状路面标高一般均为2946M（1985年国家高程基准，下同）。133地基土的构成与特性勘探深度范围内自上而下划分为如下地层土层序号土层名称层厚（M）顶板埋深（M）顶板标高（M）状态或密实度土层描述S素填土M1Q040200000000235394松散灰黄褐色，主要以碎块石、黏性土为主11黏土MQ43060210000200105280软可塑灰黄、灰褐、灰蓝色、厚层状、有光泽、含铁锰质板块、粉土团块，韧性高干强度高，无摇振反应12淤泥质黏土MQ43140400100290010175可塑软塑含铁锰质氧化斑点，稍有光泽，韧性中，干强度高，无摇震反应21黏土MQ42050160270500168026软塑局部可塑灰色，厚层状，有光泽，含少量有机质斑点，韧性高，干强度高，无摇振反应22淤泥MQ42110390400630285104流塑灰色，厚层状，有光泽，含少量粉土颗粒，土质不均，局部变相为淤泥质黏土，韧性高，干强度高，无摇振反应3淤泥质粉质黏土070410540850570290流塑灰色，厚层状，稍光泽，含粉土颗粒，局部含量较高，韧性中等，干强度中等，无摇震反应41黏土A11Q31249011007201090769414可塑局部硬塑褐黄色，厚层状，有光泽，含铁锰质氧化斑、粉土团块，图纸不均，局部变相为粉质黏土，韧性高，干强度高，无摇振反应51粉质黏土A11Q32221010101350187016201104可塑局部硬塑褐黄色，厚层状，有光泽，含铁锰质氧化版、粉土团块，土质不均，局部变相为粉质黏土，韧性高，干强度高，无摇振反应52黏质粉土A11Q3222106101730198016221421稍中密，饱和褐黄色，湿，韧性低，干强度低，摇振反应迅速53黏土A11Q3221009401980256022851674可塑局部硬塑褐黄色，厚层状，有光泽，含铁锰质斑，少量结核，土质不均，据不想变为粉质黏土，韧性高，干强度高，无摇振反应61黏土A11Q32105021401670330030621448可塑局部硬塑灰色、灰蓝色、黄灰色，厚层状，有光泽，含少量粉土颗粒，局部夹粉砂颗粒或者薄层，土质不均，局部变相为粉质黏土，韧性高，干强度高，无摇振反应62砾砂A1Q3211202403780412038813536中密实，饱和黄灰色，湿63粉质黏土A11Q3210804004020424040013776可塑局部硬塑灰色、灰蓝色、浅灰色，厚层状，稍有光泽，含少量粉土颗粒，局部夹粉砂颗粒或者薄层，土质不均，局部相变为黏土，韧性中等，干强度中等，无摇振反应7砾砂A1Q341301704340442041824096中密实，饱和黄灰色，湿污水泵站沉井土层力学指标土层编号土层名称沉井侧壁摩阻力（KPA）地基土承载力特征值FAK（KPA）1黏土14702淤泥质黏土10481黏土13652淤泥1046淤泥质粉质粘土1255黏土201601粉质黏土232002黏质粉土21165134沉井所处土层部位刃脚到地面深度（M）沉井穿越土层备注污水泵站1691、2、1、2、3、1135地质针对性措施1、表层填土的处理措施表层填土为近期人工堆积形成，主要由块石、碎石、砾石及粘性土组成，沉井开始施工前，必须挖除含有块石、碎石及砾石的杂填土，以免影响沉井下沉。2、淤泥层处理措施淤泥层具有高压缩性，沉井下沉时位于该层时，一是加强监测防止沉井突沉，二是下沉前，沉井周边堆放块石，沉井下沉过快，加大沉井井壁周围的摩阻力，降低下沉速度。3、粘土处理措施该土层对沉井施工较为有利；顶管通过该土层时，增加触变泥浆量，增加润滑效果，保证管道的正常顶进。2编制依据本方案的编制依据主要有1、鄞州区光文路污水管线工程岩土工程勘察报告（浙江省岩土基础公司）2、鄞州区石碶街道星光村污水泵站工程施工图设计（宁波公路市政设计有限公司）2、建设部工程建设标准强制性条文3、沉井设计与施工（同济大学出版社，段良策、殷奇编著）4、大型地下顶管施工技术（韩选江著中国建筑工业出版社）5、给水排水工程顶管技术规程（CECS2462008）6、给水排水管道工程施工及验收规范（GB502682008）7、给水排水构筑物工程施工及验收规范（GB501412008）8、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ1302011）9、建筑施工模板安全技术规范（JGJ1622008）10、混凝土结构工程施工质量验收规范（GB502042011）11、建筑施工安全检查标准（JGJ592011）12、建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB502022012）13、砌体工程施工质量验收规范（GB502032011）14、施工现场临时用电安全技术规范（JGJ462012）15、钢筋机械连接技术规程（JGJ1072010）；16、钢筋焊接及验收规程（JGJ182012）17、危险性较大的分部分项工程安全管理办法3沉井施工技术方案本工程泵站沉井采用钢筋混凝土沉井，根据沉井高度及我公司多年的施工经验，考虑到沉井尺寸较大，内部隔墙较多，为便于挖土下沉，沉井采用四次浇筑三次下沉施工工艺，并采用排水挖土法下沉，取土方式为长臂挖机出土下沉。长臂挖机参数表整机重量12T20T25T30T35T40T45G挖掘机长度10M18M20M22M24M26M28M挖斗容量025方04方045方05方06方07方08方最大挖掘高度7M15M17M19M21M23M25M最大挖掘半径9M17M19M21M23M25M27M运输高度22M3M32M32M32M34M34M根据现场需求，选择25T长臂挖掘机，最大挖掘高度17M，挖斗容量045M，能满足现场沉井下沉136M的需求。沉井四周设环形施工便道，宽度为6M，保证重型施工机械设备行走，沿沉井的边侧搭设钢筋加工场、模板拼装场地、临时堆场，硬化地坪。因施工场地较小，部分材料加工厂临时占用便道，待沉井土方开挖时让出。31工艺流程沉井施工程序为施工准备测量定位基坑开挖垫层基础刃脚制作沉井壁第一节制作第一次下沉井壁第二节制作第二次下沉井壁第三节制作第三次下沉封底隔墙、附属及顶板制作。本工程顶管工程与沉井分开，将在沉井下沉过程中同步施工。附工艺流程框图32各工序施工方法321测量定位基坑开挖前先平整场地，随后根据设计井位坐标将井位放出，并利用周围环境基坑开挖垫层基础做试块隔墙、附属及顶板施工做试块沉井刃脚制作做试块沉井第二次下沉沉井第三次下沉做试块测量定位施工准备沉井第一次下沉沉井井壁第二节制作沉井井壁第三节制作封底、养护沉井封底、养护沉井封底、养护沉井井壁第一节制作做试块做好井位控制点加以保护，同时根据设计提供的水准点进行复测，根据施工需要，设多个水准控制点，并加以保护。施工中所设的坐标控制点、高程控制桩需经监理复核无误后方可进行下道工序施工。按施工需要主要对沉井施工布设施工控制网（AA轴、BB轴）。沉井观测控制网布置示意图注A、A、B、B为沉井轴扭测量控制点1、2、3、4为沉井下沉测量控制点沉井施工期间，沉井四周地面沉降明显，水准基点引测后的设置需特别保护，拟设地面明标与地下暗标各一座，基点位置的设置应不受施工影响、地基坚实、便于保存的地点，埋设深度一般为原地坪以下50左右，并浇灌C20砼基础予以保护。放样前对已有数据、资料和施工图中的几何尺寸进行认真检核，确认无误后，才可作为放样的依据，严禁凭口头通知或未经过批准的草图放样。322基坑开挖基坑的位置根据设计图纸中的坐标确定，按照沉井轴线控制桩和中心桩，在地面上放出沉井基坑样位。基坑底的平面尺寸与刃脚砂垫层宽度相等；根据土质及施工需要确定基坑边坡为105。基坑开挖的深度，根据土质、地下水位、现场施工条件定为21M左右。基坑开挖采用长臂履带式挖掘机，沿顶管轴线方向后退行进挖土，挖出的土直接由自卸车运出施工场地。集水坑明排基坑底部四周挖设断面不小于3030深度50的排水沟，并接入基坑内的集水井中，集水井至少比集水沟深50，用排水泵将集水井内的水排到附近雨水窨井中或河道，集水井内经常保持最低水位，直到集水井废除时止。基坑排水如下图所示105排水明沟集水井105105105沉井排水明沟集水井107571105沉井集水坑排水示意图56轴线污水主井基坑开挖深度不大，周围环境平坦开阔，且紧邻沉井井壁结构，周边还有高压旋喷桩加固处理，待沉井井壁下沉施工完成后拟采用105放坡开挖。323垫层制作沉井刃脚踏面荷载大于下卧层地基土的承载力，故须铺设相应宽度和厚度的砂垫层，并在砂垫层上铺设素混凝土垫层，以扩大受压面积。1、砂垫层根据设计要求，砂垫层宽度47M，厚度16M。砂垫层采用中粗砂，分5层铺设，每层铺设后，采用平板式振动器结合洒水进行密实。2、素混凝土垫层砂垫层铺设后浇筑C15素混凝土垫层。沉井素砼垫层厚度均为30，宽度为21M，每侧比刃脚踏面宽075M。沉井基础示意图324井壁分节制作考虑到沉井尺寸较大，内部隔墙较多，为便于挖土下沉，沉井采用四次浇筑三次下沉法施工。第一次施工刃脚部分井壁高度,总计制作高度34M，不下沉，第二次施工部分井壁高度，制作高度25M，两次总计制作高度59M，达到设计强度100后，第一次下5M，沉至高出基坑底面09M后停止下沉（根据现场经验，防止第二次井壁浇筑时，沉井下沉对模板支撑造成损坏）；第三次施工井壁高度48M，达到设计强度70后，第二次下沉45M，沉至高出基坑底面12M后停止下沉；第四次施工井壁高度48M，达到设计强度70后，第三次下沉45M，沉至设计标高后，立即进行封底、养护。待隔墙施工到位后，最后进行剩余14M井壁和顶板施工。沉井井壁模板应在砼达到设计强度的70以上方可拆除，刃脚斜面承受砼重量的模板在砼达到设计强度100时拆除。沉井制作质量标准横断面半径允许偏差05,且不大于100井壁厚度允许偏差15井壁垂直度允许偏差1预埋件、预留孔位移允许偏差101、钢筋加工安装钢筋进场有原材料质保单,并按规范及批量进行原材料试验,合格后方可使用。钢筋的弯配和绑扎要严格按照设计图纸规定进行，钢筋直径16者，采用绑扎接头；接头在受压区内按50交叉错开，在受拉区内接头按25交叉错开，错开距离不应小于30D或50。钢筋直径16者采用人工电弧焊焊接。单边焊接长度不小于10D，电焊接头在受拉区还按50交叉错开，即在同一断面内接头不应超过50。在板或壁上开洞当边长或孔径小于30时，钢筋应绕过，当大于30时，被截断钢筋应在预留孔口加固筋焊牢，现场绑扎外墙板钢筋应先立好内模板后再进行。刃脚踏面部衬垫3砼垫块。钢筋保护层按设计要求进行布置。2、脚手架及支模架施工（1）脚手架搭设沉井制作首先需要搭设脚手架，脚手架选用48扣件式钢管结构。沉井外部采用双排落地脚手架，内部采用满堂扣件式支模架施工。外脚手架立杆坐落在沉井基坑内，立杆下方采用10C15素混凝土基础，搭设按照脚手架构造搭设，主要作为人员上下通道。为了让施工人员上下脚手架方便起见，外脚手架可搭设简易倾斜走道或扶梯；倾斜角度为3040的走道；走道踏脚面设有防滑条，所有走道和扶梯均有护栏。为了确保外脚手架整体稳定，在通道的其他方向均设置剪刀撑。剪刀撑按照4548M间距布置，水平层每三层布置一道，形成稳固架体。在沉井第一次制作时搭设两层外脚手架后，随着第二次沉井制作逐层增加，斜撑仍然需要设置。外脚手架与砼井壁之间保留04M距离，便于模板、扣件式钢管等安装之用。外脚手架与模板脱离分开。沉井双排脚手架布置平面示意图连墙件上下梯道脚手板上下梯道沉井双排脚手架布置立面示意图（2）支模架搭设井内梁与顶板浇筑时，梁及顶板支模架立杆坐落在沉井底板，无需进行基础处理。支模架位于梁部分搭设尺寸为立杆纵距09M，横距06M，步距12M；支模架位于顶板部分搭设尺寸为立杆纵距09M，横距12M，步距12M；立杆计算采用单立杆，横杆与立杆连接方式为扣件连接，扣件抗滑承载力系数为08。计算详见附件。支模架在对砼井壁模板起到固定作用的部分，应增设剪刀撑组成几何不变体系防止模板走动等不良情况。（3）脚手架及支模架拆除脚手架拆除之前完成模板拆除、砼外露面处理、喷涂测量标志、搭设沉井内外扶梯等准备工作。拆卸扣件钢管脚步手架顺序是自上而下逐层拆卸。钢管、五金扣件等分类堆放，防止日晒雨淋后造成锈蚀浪费。脚手架的拆除作业按规定的拆除程序进行。连壁件在位于其上的全部可拆杆件拆除后才能拆除。在拆除过程中，凡已松开连接的杆配件及时拆除运走，避免误扶和误靠已松脱连接的杆件。拆下的杆配件以安全的方式运出和吊下，严禁向下抛掷。拆除过程中，操作人员互相配合、协调动作，禁止一人拆除较重杆件等危险性的作业。3、模板安装31井壁模板安装井壁模板采用15竹胶板模板，背肋竖向木档采用510方木，内外模采用14对拉螺杆和扣件式钢管进行固定。对拉螺杆按间距5050布置。因有抗渗要求，在螺栓中间设止水板。模板安装加固示意图如下502M止水环对拉螺栓6C钢板3施工缝井壁模板示意图模板加固实物图模板安装具体工艺流程如下安装前检查内支架搭设内侧模板安装就位清洗杂物（焊好止水片）安装钢筋安装就位外侧模板安装斜撑穿墙螺栓穿过另一侧模板调整模板位置紧固穿墙螺栓斜撑固定模板支撑验收。安装模板时，注意事项A、检查模板安装位置的定位基准墙线及模板编号。B、将一侧模板按位置线安装就位、安装斜撑或使工具型斜撑调整至模板与地面呈75，使其稳定落于基准面上。C、以同样方法就位另一侧墙模板，使防水穿墙螺栓穿过模板并在螺栓杆端戴上扣件和螺母，然后调整两块模板的水平和垂直方向，与此同时调整斜撑角度，合格后，固定斜撑，旋紧穿墙螺栓的螺母。D、模板安装完毕后，全面检查扣件、螺栓、斜撑是否坚固、稳定，模板拼缝及下口是否严密。32刃脚模板安装刃脚模板材料与井壁模板材料相同，只是刃脚结构形状相对复杂，模板支立难度稍大，为确保刃脚施工的形状、尺寸与整体施工质量，并防止出现漏浆和避免混凝土表面不平整，计划对刃脚模板进行专项设计和加工制作，确保尺寸准确，整体稳定，强度刚度符合要求，能够全面满足沉井刃脚施工的需要。由于刃脚高度为26M，第一次施工至刃脚上方，因此，必须考虑混凝土浇筑时刃脚处混凝土是否会上浮。充分考虑沉井接高的要求，根据施工需要提前预埋或预留模板对拉螺杆。刃脚模板形状严格按照刃脚形状制作加工，楞木间距、对拉螺杆水平间距均与井壁模板相同，对拉螺杆竖向间距（钢管间距）在满足受力的前提下，根据沉井结构特点灵活布置。考虑到刃脚的特点及模板接缝较多的现实，接缝处理比较关键，施工时需要高度重视，合模前仔细检查，根据实际情况选择双面胶或其他填缝材料处理模板缝隙，保证模板表面平整光洁和整体加工制作质量，断面图如下所示沉一一一一502M一一一一一502M一一一一一502M一一一一一502M一502M一502M一502M一16一一16一一05016一一502M一16一一202534502M一502M一502M一5050一一一一502M一一一一一502M一一一一一502M一一一一一502M一502M一502M一502M一16一一16一一50505016一一2025034一一井刃脚模板剖面示意图A、拉杆竖向间距（钢管间距）按刃脚结构形式合理布置，必须符合受力要求，通过受力验算方可使用，在方案计算书中有详细的计算过程；B、刃脚斜面的楞木与钢管之间设置木质垫块，具体尺寸由木工根据实际要求进行合理确定，木质垫块上打孔穿入铁丝绑扎在对拉螺杆上面，防止垫块掉落；C、刃脚变形各部位的模板、楞木由木工根据结构要求和稳定需要，确定长度和尺寸，必须保证牢固可靠，接缝严密，与混凝土接触面平整光洁。D、在刃脚混凝土浇筑前，为防止刃脚凸缘顶部模板上浮，在其上放置钢筋作为配重，以抵消模板的浮力。说明沉井刃脚模板、侧壁模板受力，在方案计算书中均有相应的计算。4、浇筑砼本工程沉井结构混凝土强度等级为C40，抗渗标号S6，砼采用商砼泵送浇筑。砼浇筑是沉井施工的关键环节，为保证泵站的施工质量，在保证砼质量的前提下，必须合理安排浇筑程序，控制砼的浇筑时间。在混凝土浇灌前对模板、钢筋预埋件及预留孔的位置和尺寸等按照钢筋混凝土施工及验收规范、给水排水构筑物工程施工及验收规范以及设计所提出的特殊要求进行仔细检查核对，经隐蔽工程验收合格后，方可浇筑混凝土，刃脚砼必须一次浇灌完毕，不得中途停顿。浇捣砼前应检验砼配比、水泥、外掺料、砂石料等材质必须符合规定要求。每次分层浇筑高度不大于50，砼坍落度控制在121左右，并在前层砼达到初凝前将次层砼拌和物振捣完毕，振捣时插入式振捣器插入前将次层砼拌和物振捣完毕，插入式振捣器按30平面有效直径布置振捣并应插入前层砼5。在整个浇注过程中混凝土应按一定厚度分层灌筑，不允许将混凝土顺着倾斜表面直接滑下或流向其最终浇捣位置。从高处倾落混凝土时，其卸落高度不应超过2M，若超过2M时，则采用滑槽、导管、串筒内要装有减速装置，以防混凝土分离。混凝土分层捣固时，为使上下层混凝土结合成一整体，振捣器插入下层混凝土5，振捣器应避免碰撞钢筋模板或预埋件。混凝土浇筑前在井的四角模板上设置沉降观测点，以便及时发现沉井在浇捣过程中由于自重重造成的不均匀沉降，采取措施，指导在浇筑过程中混凝土浇筑的部位及顺序，及时更正浇筑过程中沉井造成的偏差，影响质量。混凝土浇筑时，选用有施工经验的人员担任组长，指导砼的振捣。井上有专人负责安全质量工作，进行监督和指导。因故间歇时，作好水平施工缝，砼浇筑结束后，用草包将整个井壁覆盖，并浇水养护，浇水时应做到细水匀浇，草包保持湿润，保养一个星期。沉井第二次、第三次及第四次接高时，将接合处砼凿毛，冲冼干净，并用水泥砂浆（与砼相同配比），涂刷一遍。沉井上下节砼接缝要做处理施工缝应做成凹缝形式，浇注混凝土时应对施工缝部位的混凝土进行充分捣固，以利于混凝土密实粘贴，在混凝土断面中的施工缝新旧混凝土接搓处继续浇筑前将其表面凿毛，清除浮浆位之露出石子，用水冲洗后保持湿润，铺一层1015厚与混凝土配合比相同的水泥砂浆或高砂率混凝土，再浇灌混凝土。二期砼浇筑在一期砼浇筑完成7天后进行。5、拆模一般在砼浇捣完成经湿润养护48小时后（视当时气温而定），可以放松沉井墙身的拉条螺栓，拆卸模板和扣件式钢管。沉井直壁模板应在砼达到设计强度的25以上方可拆除。操作顺序是自上而下，由内向外拆卸模板和扣件式钢管。注意拆除钢模时，不要用力敲打或将新浇筑的砼表面碰伤。下节制作后模板不可全部拆完，要留部分，支承上节模板。模板拆除后及时在对拉螺杆根部将砼表面凿成直径5、深2的凹坑，然后割除拉条螺栓，用防水砂浆二次补坑，并涂防水材料两度。对于较大孔洞口悬空部分的砼底模应按要求，当砼强度达到80设计强度时，方可拆除。拆除后的模板、钢管脚手、五金配件，应及时清理，堆放整齐，对弯曲变形的钢模要及时整理。模板拆除后在井的四角喷涂测量水准标志，在井顶端处喷涂测量沉井位移标志。6、砼养护每次浇筑砼时，都应按砼的方量或台班制作相应的28天抗压、抗渗试块各两组，并委托有资质的测试中心进行专业养护，按规范要求及时进行测试，根据同强度及时调整施工工序，有利于合理安排、合理控制。325沉井下沉沉井刃脚混凝土达到设计强度的100后实施下沉，井壁混凝土达到设计强度的70后实施下沉；本工程沉井拟采用排水挖土下沉。1、准备工作（1）沉井下沉前封堵井壁全部预留孔洞，对较大的孔洞可用水泥砂浆砌砖封堵，并在靠土的一侧用水泥砂浆抹面。封堵孔洞用的砂浆强度应满足下沉时能抵抗土压力和水压力的要求，还要考虑便于拆除。（2）沉井下沉前检查降、排水效果，当达到设计的要求后方可开始下沉。（3）放线定位。沉井下沉前，先在内外井壁上各对称弹出4条垂线，以测定沉井下沉时的倾斜度。在沉井内部4条垂线的顶端，悬挂垂球，并在刃脚处设标盘，沉井下沉施工时，随时观测沉井偏斜，以便及时纠偏。在沉井外壁，沿4条垂线绘制水平测量标尺以此测定沉井的下沉量及下沉偏差。（4）检查沉井下沉使用的机械、设备、工具是否完好，数量是否能满足要求。（5）当沉井附近有已建成的建筑物或管线时，在有关位置处设置沉降变形观测点，并在沉井下沉和施工排水期间定期观测其变形情况，直至沉井封底完毕施工停止抽水满3个月为止。（6）砼垫层凿除前，对所有的砼垫层进行间隔对称分组编号，在凿除砼时分组、对称、同步地进行工作，待同一编号的砼垫层凿除完并进行回填后，方可凿除下一组编号砼垫层，每砼垫层凿除一组必须及时回填，回填材料采用中粗砂。2、下沉方法采用排水挖土下沉法，操作方法如下（常规长臂挖掘机施工）先破碎垫层混凝土，再采用18M28M长臂挖土机挖土。土方直接装车外运。挖土时安排专人指挥，统一操作。先挖四周后挖中间，分层挖掘，每层厚度按40，中间部分的土面应始终高于四周的土面40以上，呈反锅状，沿刃脚内壁应保留土台，土台宽度根据沉井内的土质决定，当土质松软时土台宽度应大些；土质坚硬时土台宽度可小些，一般为2M左右。沉井下沉时，按平面轴线的位置逐层沿外边四周挖去土台。当土台经不住沉井刃脚的挤压时，土体就会破坏坍落，此时沉井便均匀下沉，每次下沉控制在20左右。在挖除刃脚附近和刃脚下部的土时要求对称均衡，挖土的速度相同，土面的高程保持一致（纠偏时除外）。同时加强施工力量，争取在最短的时间挖完，以保持沉井的均匀下沉。沉井下沉施工的全过程，都根据下沉系数变化和土质情况，指导和灵活调整出土范围和方法，以使沉井平稳、均衡地下沉。（抓斗施工）先破碎垫层混凝土，再采用抓斗挖土施工。抓斗机械停放在沉井四周，由专人指挥挖土，统一操作。抓斗先开挖四周后挖中央，分层开挖，每层厚度控制在40CM，中央部分的土面应始终高于四周的土面40CM以上，呈反锅状，沿刃脚内壁应保留土台，土台宽度可根据沉井内的土质决定，当土质松软时土台宽度应大些；土质坚硬时土台宽度可小些，一般为2M左右；沉井下沉时，按平面轴线的位置逐层沿外边四周挖去土台。当土台经不住沉井刃脚的挤压时土体破坏坍落，沉井便均匀地下沉，每次下沉控制在20CM左右。3、下沉控制在沉井的下沉过程中，经常观测沉井的倾斜度和刃脚踏面的高程。在刃脚的入土深度未及沉井高度的1/3时，重点观测沉井井筒的倾斜度；当沉井刃脚踏面高程下沉到距设计高程约2M时，应加强对踏高程及下沉量的观测。31下沉观测要求1）初沉阶段，对沉井的位置、标高（沉降值）和垂直度及时进行测量，每2小时至少测量一次（班中及每次下沉后），并作好记录。必要时应连续观测，及时纠正。2）终沉阶段，每小时至少测量一次，如停止挖土后沉井仍不能停止时，应立即采取措施控制沉井下沉。3）沉井下沉接近设计标高时，应加强观测，观测沉井在8小时内累计沉降量不大于10时，可准备进行封底。32沉井井筒垂线倾斜度的观测沉井井筒垂线倾斜度的观测方法为观测在井筒内壁预先设定的4个垂球的锥尖是否分别在相对应位置上的标盘中心，当井筒发生偏斜时，垂球锥尖就偏离标盘中心点，垂球吊线就偏离井筒内壁上的垂线。根据垂球偏离标盘中心及偏离井筒内壁的垂线的方位和大小进行纠偏。一般在沉井每次下沉前后各观测一次。33沉井下沉量、刃脚踏面高程及井筒倾斜度的观测沉井刃脚踏面高程及下沉量的观测方法为利用在沉井外地面上轴线位置处预先设置的水平指标尺，分别测出下沉时刃脚踏面的高程，前、后两次分别测得的刃脚踏面的高程差，即下沉量；刃脚踏面下沉前高程减去测得下沉时踏面高程即总下沉量。同时两个相对点高差读数之正、负差，也表示沉井井筒倾斜的方向及倾斜程度。一般上述观测在每次下沉前、后各一次。34终沉控制当沉井刃脚踏面下沉至离设计标高还剩1M左右时，沉井进入终沉阶段，此时应切忌“深锅底”，因为过深的锅底，可能导致刃脚下土体大量向井内涌入，易发生突然下沉或超沉。应先冲刷刃脚附近的土体，形成“反锅底”，然后视情况再挖中心部位土体，控制好下沉速度，务求沉井缓缓挤土下沉到位。如水位较高时，采用潜水员下潜冲泥下沉。下沉到比设计标高高15时,立刻停止下沉。35沉井下沉施工记录沉井下沉施工记录是将沉井过程中测量的结果及观察分析的有关情况准确无误地记录下来，并及进通报给有关人员。该记录的作用是及时准确地提供沉井下沉施工质量和土层、地下水等变化的信息，据此控制沉井下沉过程中的质量，并作为技术档案备查。沉井下沉的施工记录是动态的施工记录。主要记载沉井下沉过程中刃脚踏面各点不同计算出相应的下沉深度及偏斜；描述沉井纠偏及土层、地下水变化情况；记录沉井施工至封底前出现的问题及采取的解决问题的措施和效果。沉井下沉施工记录应有专人负责填写，并经审核人、项目负责人签字后存档备查。36挖机站位及运土车辆停放位置沉井施工过程中，不管是沉井基坑开挖，还是沉井下沉等，皆是挖掘机与人工配合施工，都需要考虑挖掘机及运土车辆的停放位置，本沉井施工时挖掘机计划停放在沉井的短边位置，距离沉井井壁不小于3M，以减少对沉井水平方向荷载，两面对称停放，交替作业，灵活操作，均匀施工，对称开挖，人机配合，合理调配，科学实施。靠近井壁内侧及框架两侧的渣土尽量采用人工开挖，防止机械碰触沉井结构，保证安全，沉井内的渣土多用机械开挖，合理控制施工速度。挖土时必须严格按照上述要求进行挖土作业，挖土过程安排技术人员，现场跟班和指导，测量人员跟进测量，不得随意开挖，或不对称开挖，以免造成沉井倾斜或其他问题。沉井施工每次开挖方量都不大，如采用边挖边运，运土车辆等候时间较长，而且新挖出的软土含水量较高，极容易从车中渗漏出泥水浆液，滴洒至行车沿线的路面上，从而污染环境，影响市容。因此在挖土和运土时，计划用挖掘机将新挖出的土传递至距离沉井10M以外暂时存放，以便自然风干，降低天然含水量，为外运弃土创造条件，存放时间根据渣土干湿状况而定，在保证不滴水和不污染环境的前提下方可外运。土方外运和弃土必须通过城管、市容和环保部门的批准。实施土方外运时严格按照环保、城管等相关单位批准的运输行车路线行驶，在规定的弃土场弃土，运土车辆在出厂前进行清洗，并排专人检查，符合环卫要求后方可出场，不允许私自运土和弃土。沉井施工挖掘机停放示意图如下车沉井4、沉井下沉后接高混凝土时的稳定措施本工程沉井计划分四次制作，三次下沉，当沉井第一次下沉以后，紧接着是沉井的第二次制作，即沉井继续接高。此时由于沉井最上部的几米高度高出地面，井壁外侧不接触地层土质，没有摩擦力。属于自重增加，摩擦力没有相应增加的状况，因此，这种工况需要考虑防止和避免沉井自行下沉或倾斜，通常情况下，沉井在下沉期间，下沉系数K11，当沉井井壁接高时，下沉稳定系数K2必须小于1，这时对沉井的下沉稳定系数进行计算，如沉井下沉稳定系数满足K21，当沉井井壁接高时，下沉稳定系数K2必须小于1，这时对沉井的下沉稳定系数进行计算，如沉井下沉稳定系数满足K21，则认为地基是稳定的，沉井不会发生自行下沉或倾斜，如沉井下沉稳定系数不满足K21的条件，则需要在井内填土和灌水等临时措施，来保证沉井接高时的地基稳定。由于沉井第一次下沉时K208，第二次下沉时K206，第三次下沉时K207，均小于1，因此，沉井不会发生自行下沉。155模板、支撑强度验算附图详见附件。1551设计计算指标采用值1、竹胶板厚度15模板自重015KN/力学性能指标竹胶模板的有关力学性能指标按竹编胶合板（GB131232003）规定的类一等品的下限值取E9800MPA；假定每块拼版宽100；W1/6BH21/610015237503I1/12BH31/121001532812542、50100方木截面尺寸50100力学性能指标方木的力学性能指标按公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ02586）中的A3类木材并按湿材乘09的折减系数取值E9500MPA。W1/6BH21/6501002833333I1/12BH31/12501003416666743、100100方木截面尺寸100100力学性能指标方木的力学性能指标按公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ02586）中的A3类木材并按湿材乘09的折减系数取值E9500MPA。W1/6BH21/610010021666673I1/12BH31/121001003833333344、4835钢管截面尺寸4835力学性能指标考虑到钢管锈蚀等折减系数，钢管实际按48275计算，钢管的力学性能指标按钢结构设计规范（GB500172003）取值E210000MPA。面积A390；W41843；I1004274；IX159。1552沉井刃脚及第一节井壁模板、支撑强度验算本工程刃脚及第一节井壁浇筑高度52M，井壁浇筑高度5M，以刃脚及第一节井壁浇筑为例验算。F022T0K1K2V1/2FH二者取小值；F新浇混凝土对模板的最大侧压力（KN/）混凝土容重（KN/M3）；V混凝土浇筑速度，取2M/H；T0新浇混凝土初凝时间，取4小时；K1外加剂影响修正系数，取12；K2混凝土塌落度影响修正系数，取115；H混凝土浇筑层的高度（M）；混凝土侧压力的计算分布图形如下图所示HHF则新浇混凝土对侧模的最大侧压力为F1022T0K1K2V1/20222441211521/2412KN/F2H24521248KN/（沉井第一次浇筑高度53M）因此，新浇筑混凝土对侧模的最大侧压力F412KN/振捣混凝土对侧模产生的侧压力为4KN/，则侧模所受的最大侧向荷载为P4124452KN/1、对拉螺杆强度验算对拉螺杆采用14，容许拉力为178KN。拉杆按间距统一5050布置，则拉杆受力TP0505113KN178KN因此满足要求。2、面板强度、刚度验算取侧模竖向30宽为一个单元进行验算。按2等跨连续梁、均布荷载简化计算，计算简图如下Q模板背肋间距L250QP025452025113KN/M113N/侧模竹胶板材料力学特性截面积A4500，截面惯性矩I843754，截面抵抗矩W112503；弹性模量E7800N/，容许弯应力14N/，容许剪应力15N/。最大弯曲应力MAX0107QL2/W01071132502/1125067N/30N/最大剪切应力MAX0607QL3/（2A）0607113250324500057N/15N/最大挠度FMAX0632QL4/（100EI）06321132504/（100780084375）042FL/4000625因此侧模的强度、刚度满足要求。3、50100方木背肋的强度、刚度验算背肋方木的间距A250，跨度L500。按2等跨连续梁、均布荷载简化计算，计算简图如下QQP025452025113KN/M113N/50100方木材料力学特性截面积A5000，截面惯性矩I416666674，截面抵抗矩W8333333；弹性模量E9000N/，容许弯应力14N/，容许剪应力15N/。最大弯曲应力MAX0107QL2/W01071135002/833333363N/14N/最大剪力WQL11305565KN20N/5010010KN最大剪切应力MAX0607QL3/（2A）0607113500325000103N/15N/最大挠度FMAX0632QL4/（100EI）06321135004/（100900041666667）012FL/400125因此背肋方木的强度、刚度满足要求。4、横向双拼4835钢管验算钢管采用双根并列布置,竖向中心间距为50，拉杆竖直向间距均按50布置，水平向间距也按50布置。钢管间距A500，跨度L500。按2等跨连续梁、均布荷载简化计算，计算简图如下Q单根钢管QP0505452025113KN/M113N/钢管截面尺寸4835力学性能指标考虑到钢管锈蚀等折减系数，钢管实际按48275计算，钢管的力学性能指标按钢结构设计规范（GB500172003）取值E210000MPA。面积A390；W41843；I1004274；IX159。最大弯曲应力MAX0107QL2/W01071135002/41847225N/205N/最大剪切应力MAX0607QL3/（2A）060711350032390132N/125N/最大挠度FMAX0632QL4/（100EI）06321135004/（100210000100427）021FL/400125说明钢筋拉杆竖向、水平向中心间距均为50，横向钢管为双根，中心间距50，竖向楞木中心间距250，施工时需认真执行，不可随意加大，虽然次楞与拉杆受力均有富余，但模板受力比较接近允许荷载。刃脚施工时，在刃脚斜面应采用钢管对撑，形成三角形（几何不变体系），保证刃脚浇筑时斜面模板不发生胀模、跑模等现象。1553沉井井内梁、顶板模板、支撑强度验算沉井井内梁按照最不利700900梁计算，板按照现浇顶板按照250厚顶板计算。一、700900梁计算面板采用15竹胶板，次楞采用100100方木，中心间距200，主楞采用双拼4835钢管，间距随立杆间距，下设4835扣件式满堂脚手架，横向间距600，纵向间距900，步距1200。1、荷载组合模板自重，取015KN/；结构自重，钢筋混凝土取26KN/M309M234KN/；施工荷载，取25KN/；2、梁底模验算荷载计算底模采用15厚竹胶板，取100验算，次楞为100100方木，间距200，按两跨连续梁计算。Q12（234015）1425013176KN/013176KN/M强度验算QL2/10W3176200200/103750339MPA35MPA，符合要求。挠度验算F0677QL4/（100EI）067731762004/100980028125012L/40005，符合要求。3、次楞检算次楞为100100方木，中心间距200，主楞采用采用双拼4835钢管，中心间距随立杆间距，按两跨连续梁检算。荷载计算方木间距200，跨距600，则Q12（234035）14250232KN/0264KN/M强度验算QL2/10W64600600/10166667138MPA145MPA，符合要求。剪力验算WQL6406384KN20N/10010020KN挠度验算F0677QL4/（100EI）0677646004/10095008333333007L/40015，符合要求。4、主楞检算主楞采用双拼4835钢管，中心间距900，按简支梁验算。荷载计算钢管间距600，跨距900，则Q12（23405）142506053218KN/06059654KN/M强度验算QL2/10W9654900900/1041841869MPA205MPA，符合要求。挠度验算F0677QL4/（100EI）067796549004/100210000100427203L/400225，符合要求。说明主楞强度和挠度刚满足要求，由于考虑钢管壁厚按照275计算，因此，仍有一定富余量。5、立杆验算立杆间距600900，则荷载计算钢管间距600，跨距900，则Q12（2342）14253398KN/强度验算单根立杆承载力339806091835KN286KN（4835钢管对接立杆容许值357KN，钢管壁厚275，折减系数取08），符合要求。稳定性验算满堂支撑架立杆的计算长度L0KHK满堂支撑架立杆计算长度附加系数，高度10MH20M，取1217考虑满堂支撑架稳定因素的单杆计算长度，取11H步距1200立杆回转半径I159，钢管计算长度取L01606，长细比L0/I101，查钢结构设计规范，得稳定系数063，因此，FN/A18350/0633907451N/205N/，符合要求。6、扣件抗滑验算钢管立柱纵横向间距0906M，因此，小横杆在顺向单位长度内混凝土重量G1纵向间距梁厚0909262106KN/M倾倒混凝土和振捣混凝土产生的荷载按20KN/计算，因此，横向作用在小横杆上的均布荷载为GG1220092466KN/M由小横杆传递到大横杆的集中力F24660614796KN64KN（直角扣件、旋转扣件抗滑承载力8KN，取扣件的抗滑折减系数08，抗滑值为64KN），不满足要求。因