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1、不排水下沉施工工藝 1.施工原則: (1)如在施工中出現降水困難或穿過的土層不穩定、涌水量較大,又或防止由于沉井施工降水而影響附近建筑物管線的穩定,排水下沉無法滿足施工要求,我方將采用不排水下沉; (2)不排水下沉施工井筒內、外均不降水,沉井中保持原有水位。在水中挖土,帶土下沉,并在水下封底。采用抓斗挖土并配以高壓水槍沖刷挖土。 2.施工方法: 我部擬先用采用抓斗機械配以高壓水槍沖刷挖土的方法進行施工。再視現場情況采取適當措施。 1) 抓斗挖土: 用抓斗機械挖掘井底中央的土,使之形成鍋底狀。在砂或砂礫石類土中,當鍋底比刃腳低1-1.5m時,沉井可靠自重下沉,同時將刃腳下的土擠向中央,再從井中央2、挖土,則沉井可繼續下沉。若土質為粘性土,刃腳下土不易向中央塌落,應配以射水松土。當沉井由多臺抓斗抓土時,應對稱均勻抓土,土面高差不宜大于0.5m。 2)高壓水槍沖刷挖土: 利用高壓水槍的高壓水流沖刷沉井井底的土層,使其形成泥漿匯流至集泥坑。當沖刷粘性土時,宜使用噴嘴接近900度沖刷土壁的立面,將立面底部沖成缺口使之塌落。取土順序為先中央后四周,并延刃腳留出土臺,對稱分層沖挖。要注意不得沖空刃腳下的土層。沖出的泥漿用泥漿泵或水力吸泥機抽至場外泥漿池進行處理。 3)測量、糾偏: 施工中要密切注意井的軸線和高程是否符合設計,測量人員定時對軸線、高程進行復核,并在工作現場配備經驗豐富的施工員進行 現場3、調整,確保工程的施工質量。 沉井的傾斜偏移多發生在下沉的前1/3段,因此在下沉的前1/3段內要對沉井的軸線和垂直度等進行嚴格的控制,發現偏移或傾斜要及時采取適當的糾偏措施進行糾偏。 沉井在距離設計標高還有1m左右時應該放慢取土速度,進行高程控制。確保最后沉井的高程符合設計要求。 3.帶水封底: 1)采用混凝土導管法施工,其主要設備有漏斗、導管、球塞、椎形活門、溜槽以及起吊工具:漏斗一般采用5MM厚的鋼板制作,上口直徑一般為1500mm左右,下端與導管相連,導管一般采用 200-250mm的鋼管,法蘭連接,球塞一般采用木球,鋸末球、球塞直徑應等于導管內徑,高度一般為350mm. 椎形活門一般采用4、木質活門,蓋住導管上口。 3)澆筑砼前,將表面涂有黃油的球塞防入導管內,蓋上椎形活門,然后將砼倒入漏斗內,待漏斗內的砼裝滿后,提出椎形活門,砼隨球塞下降,進行澆筑。 4)澆筑水下封底砼前,將混凝土導管按預先設定的位置準確的放入沉井內,導管下端距井底土基的距離為(球塞直徑+510cm),每根導管的有效作用半徑為3m左右,布置導管時應使各導管的澆筑面積互相覆蓋,不留死角。 5)在導管內用鉛絲吊墜安放略小于導管直徑的球塞,然后向導管內灌注砼。澆筑前每根導管及漏斗內均應儲備足夠的砼,以便在開始澆筑前能夠盡快的一次將導管底口埋沒。剪斷鉛絲,使砼隨球塞從導管口排出或浮到水面(木制球塞)。 6)水下封底的澆5、筑順序為從低處開始,逐漸向導管周圍擴大。每根導管的砼應連續澆筑,不得間斷。隨著砼的澆筑應逐步提升導管,但不得將導管口拔出砼部分,直接與水接觸。要注意控制導管埋入砼的深度,宜保持在1m左右。 7)澆筑時砼澆筑面的平均上升速度不應小于0.25m/h,終澆時砼面應高出設計高程10cm。 8)水下封底砼的強度達到設計規定、且沉井能滿足抗浮要求時,才可抽排井內水。抽排井內水后應檢查封底砼是否有滲漏,如有滲漏要及時修補。然后將砼表面的松散層剔除,再按設計搞成將砼整平。 4.注意事項: 1)進行水中封底前,要將井底浮泥清除干凈,新老混凝土接觸面用水針沖刷干凈,并鋪碎石墊層。 2)封底混凝土采用提升導管法灌注6、,待水下封底混凝土達到所需強度后方可從井內抽水,抽水后再按排水封底方法施工上部鋼筋混凝土底板。 3)水下封底要求混凝土和易性好,流動度大,緩凝。我方先前使用的商品砼坍落度達到了1418cm,基本可滿足水下封底砼的要求,可繼續使用。水下封底砼宜比設計強度高5mpa,設計封底砼強度為C20,我方擬使用C25商品砼進行水下封底,并添加緩凝劑延緩初凝時間,以防止導管阻塞,增大流動度。 4)導管安裝后,先做閉水試驗、確保導管嚴密無滲漏,球塞事先也要作通過試驗。 5)砼澆筑工作要做充分準備,澆筑時應連續澆筑,不得中途停頓。導管根部,埋入砼內深度一般應為1m左右。開始澆筑砼時漏斗及導管內砼應保持充滿,澆筑水7、下砼面均勻上升的速度不應小于0.25m/h。 6)水下砼澆筑完畢,在未達到設計強度前井筒內外水位應保持穩定,不得抽水,砼達到設計強度后,方準抽水,清理井底。 7)漏斗、導管等設備用完后應立即清洗干凈,以免殘留的砼凝固在管壁上,影響以后的使用。 5.泥漿池的開挖 如果采用高壓水槍沖刷挖土,須在井邊開挖一個500m2左右,深4m的泥漿池,作為泥漿貯存、沉淀之用。泥漿池在使用完畢后要進行回填,工作井的泥漿池保留至頂管工作完成之后。 沉井采用分節澆注,一次下沉。沉井接高時下節混凝土必須達到設計強度的70%以上,下沉至設計標高以上1000mm時應適當減慢下沉速度。每天0.3m,同時注意避免流砂現象,防止8、突沉和超沉情況發生。 A 平面位置控制方法(經緯儀檢查) 將經緯儀架設在井外部地面的中心控制點上檢查設在沉井頂部的中心控制線,沉井頂部的中心控制線必須在每節井段砼澆筑前測設到上口井壁上。 B 高程控制方法(水準儀檢查) 沉井下沉前,用水準儀實測各標高控制點的井壁高度,計算該點位的設計高程,下沉中實測各點的高程,計算出下沉高度和傾斜度。 C 垂直度控制方法(垂球法檢查) 沉井下沉前,在沉井內壁上彈出垂直軸墨線,上端掛線墜,下端安裝標板。 D 沉降觀測與控制挖土中以垂直度觀測為主,通過控制單向井壁垂直度和對稱軸兩側井壁垂直度之差(不大于30mm)來保證沉井的平面位置和刃腳高差(即保證沉井均勻下沉)9、。沉井下沉中加強平面位置、垂直度和高程(沉降值)的觀測,每班實測兩次,接近設計高程時應加強觀測,每2h一次測量一次,以防超沉,設專人進行觀測并做好記錄,如有傾斜、位移、扭轉,及時通知值班隊長,由值班隊長指揮操作人員糾正,使偏差控制在允許范圍以內。 如果在施工中出現降水困難或其他狀況不能達到排水下沉時我方將采用不排水下沉 用高壓水泵將高壓水流通過進水管分別送進沉井內的高壓水槍和水力吸泥機利用高壓水槍射出的高壓水流沖刷土層,使其形成一定稠度的泥漿流至集泥坑,然后用水力吸泥機將泥漿吸出,從排泥管排出井外。 不排水封底 在水中進行封底,要求將井底浮泥清除干凈,新老混凝土接觸面用水針沖刷干凈,并鋪碎石墊10、層。封底混凝土采用提升導管法灌注,待水下封底混凝土達到所需強度后方可從井內抽水,再按排水封底方法施工上部鋼筋混凝土底板。 水下封底要求混凝土和易性好,流動度大,緩凝。混凝土強度宜比設計強度高5Mpa,如運輸過遠,宜在混凝土摻加外摻劑,減少水灰比,增大流動度,減少離析,防止導管阻塞,并延緩初凝時間降低澆灌強度。 (五)沉井下沉施工常見問題及處理方法 超沉(沉井下沉超過設計要求的深度) 預防措施及處理方法:沉井將沉至設計高程時,應加強觀測;在井壁底梁交接處設置承臺(磚砌),在其上面鋪方木,使梁底壓在方木上,以防過大下沉; 沉井下沉距設計高程0.1m時,停止挖土和井內抽水,使其完全靠自重下沉至設計高程或接近設計高程。 中鐵總公司南京江心洲污水處理廠項目部 2003年1月26日