1、長沙市岳麓污水處理一期工程污水處理廠粗格柵、進水泵房沉井工藝施工組織方案一編制依據1污水處理廠粗格柵、進水泵房施工圖設計中南設計研究院（設計號：污20050171）2污水處理廠巖土工程詳細勘察報告湖南核工業巖土工程勘察設計研究院3給水排水管道工程施工及驗收規范（GB5026899）4給水排水構筑物施工及驗收規范（GB141190）5工程測量規范(GB50026-93)6建筑基坑支護技術規程(JGJ120-99)7建筑邊坡工程技術規范(GB50330-2002)8地下工程防水技術規范(GB50108-2001)9混凝土結構工程施工及驗收規范(GB50204-2002)10混凝土泵送施工技術規程(

2、JGJ/T10-95)11鋼筋焊接及驗收規范(JGJ18-96)12建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-2001)13建筑工程施工質量驗收統一標準(GB50300-2001)14市政工程質量檢驗評定標準等國標部標標準及圖集15本單位施工經驗總結及管理規定二工程概況污水處理廠區粗格柵、進水泵房，位于廠區西南邊角，建筑面積187m2結構形式為框架結構；工程設計地坪為38.3m，層面最高點高程為47.7m，地下部分最低地坪為高程27.0m，由于埋入地下土質主要處于圓礫透水層，設計采用沉井方案設計，沉井刃腳處于高程25.10m處。1自然地理現狀工程所處現狀為已平整的廠區地。現狀地面標高

3、為38.30m38.50m，構筑物離西面開挖邊坡約8m，西面離構筑物約25m以外的坡頂處為居民居住平房。東、南、北三向均為平整的廠區場地。工程與廠區生物池同步施工，生物池埋入地下標高為33.15m，兩構筑物凈距離為10m。距東面湘江防洪堤約450m。2場地地質情況根據湖南省核工業巖土工程勘察設計研究院提供的場地詳勘資料提供，構筑物所處鉆探孔為ZK110ZK111范圍，其地質情況分述如下：（按地面現狀38.50m以下土質自上而下分述）粉質粘土：褐紅色，褐黃色，雜灰白色斑紋，具有紅白相間的網狀結構，局部含少量黑色鐵錳質氧化物，捻面稍有光滑，干強度及韌性中等，搖震無反應，稍濕濕，呈硬型堅硬狀態。該層

4、層底處于36.5937.12之間。圓礫：褐黃色、礦物成分以石英質為主，多呈亞圓形，少量棱角狀，礫石一般粒徑為0.52.0cm，卵石骨之間充填物主要為中粗砂及粘性土，局部中粗砂含量大于50%，濕飽和，呈中密密實狀態，局部呈稍密狀態，該層層底處于26.1226.39之間。中間出現透鏡體。強風化板巖：褐灰黃色，節理裂隙很發育，風化程度不均勻，部分巖石已完全風化呈土狀，沖擊難鉆進，回轉鉆進易，巖芯呈碎塊及短柱狀，屬軟質巖石，其巖體基本質量等級V級。該層層底處于20.4221.39之間。中風化板巖：灰色、節理裂隙較發育，回轉鉆進難易程度一般，巖芯呈柱狀及碎塊狀，屬軟質巖石，巖體基本質量等級IV級，層體均

5、處于20.42m21.39m以下。3水文條件根據地質詳勘資料提供，廠區場地的東側為湘江水域，場地距湘江河床約250m。（本沉井位置距湘江河床約700m）根據水文觀測資料湘江洪水期多集中發生在46月份，10月至第二年的2月份為枯水期，湘江最低枯水期水位2526m（吳淞口高程）最高洪水期水位39.18m（吳淞口高程），一般河水位年變化幅度大于8m。廠區場地內的地下水按其埋藏條件，分為上層滯水和潛水二種類型：a上層滯水：賦存在人工填土、植物層及淤泥中的上層滯水，主要受大氣降水及場地內的地表水（漁塘）的補給以蒸發或滲透的方式排渣，其埋藏淺，水量小，勘察期間測得的初見水位埋深0.4m3.2m，相當于標高

6、28.2836.03m，穩定水位埋深0.12.5m，相當于標高29.8936.63m。b潛水：賦存在圓礫，粉質粘土及板巖、風化層中的潛水，具有弱承壓性，主要接受大氣降水或湘江水滲入補給，也直接由于蒸發或流入湘江排泄，其水位變化，直接受氣候條件變化的影響，水位變幅4m，其埋藏向東，由深到淺，水量較大。勘察期間測得見水位埋深1.814.5m相當于標高23.3834.63m，穩定水位埋深0.711.4m，相當于標高27.5135.49m。根據抽水試驗，室內滲透試驗，結合工程經驗，場地內埋藏的地層：人工填土層、植物層、淤泥層、粉質粘土層、粉質粘土層、粉質粘土層、板巖層、均屬弱透水性地層，圓礫層屬強透水

7、性地層。勘察期間，分別采取上層滯水及潛水試料進行室內水質簡易分析試驗，按巖土工程勘察規范（GB500212001）有關標準判定：場地內的上層滯水及潛水水質對砼結構無腐蝕性對鋼筋無腐蝕性，對鋼結構具有弱腐蝕性。三工程特點分析及采取的施工措施及工藝1工程特點分析粗格柵間，進水泵房工程，系污水廠區埋地最深的工程，主要功能為接納廠外截污系統的自流系，經粗格柵截阻后泵進入污水處理廠的各功能處理系統。管道標高：1-2沉井設計形狀為T字異型沉井，縮變尺寸較大，沉井全高13.2m。1-3沉井所處地層80%埋于圓礫層的透水層中，透水層的透水系數K=1.010-32.210-3cm/sec（計算得1.01.9m/

8、d），沉井刃腳落在強風化板巖層中。 承載力特征性fak=350kpa根據以上條件奠定：本沉井施工特點在于：異型體的下沉的均勻性和平衡控制；通過強透水層的下沉工藝處理選擇：根據沉井形體特點宜選取排水或止水帷幕干沉法，達到干封底的目的；沉井分段高度的選擇：現狀土的水位面標高為35.9235.49，設計提出先開挖至標高35.0m時進行沉井預制，其刃腳預制落在圓礫層中，圓礫層的承載力特征值為300kpa/m2，沉井壁體厚度為900mm，自重為22.5KN/m，則（3000.9）（22.51.2）=10m。刃腳所處土質滿足施工預制的承載要求；預制可選取10m，即下沉后沉井頂端處于35.1m標高（為了出土

9、方便，也可選定為8m，下沉后井頂端標高處于33.10）。2沉井各種數據計算2-1沉井面積：A=（20.2m9.3m）+（13.1m6.6m）=274.32 m2。2-2原地面標高38.4m開挖至標高33.0m；井體體外壁挖出3m為施工操作平臺；開挖坡度分為二級，并在中間設置施工平臺（通道），平臺寬2m；第一級開挖坡度為10.67、第二級開挖坡度為10.75。開挖至33.0m時的基坑底面積為：（26.2m15.3m）+（13.1m12.6m）=400.86+165.06=565.92 m2。2-3沉井總出土量：274.32 m2(33.0m25.1m)=2167.13 m3。3施工方案及采取措施

10、根據工程施工的特點分析和經濟比較，本工程宜采用井外布設管井排水的干沉法施工，由于沉井形狀為T型異形體，開挖下沉宜采用人工開挖，人工下沉，機械傳輸出土的方法進行。3-1沉井預制高度：擬為8m（即下沉后頂部標高33.1m）下沉完成后封底及格柵間墻體、泵房配水槽等完成后，再澆灌上部構筑設施。3-2刃腳墊架：壁體每米重0.9m10m25KN=225KN。根據地質勘察資料提供的圓礫層承載力特征值fak=300kpa，則225300=0.75m2。以寬100*100楞木為支托時，楞木規格取100*100*1700，每支承受面積A=0.1*1.7=0.17。在支架下澆灌C15砼厚150mm，擴散角Q取45o

11、則每支楞木所受面積為0.41.7=0.68 m2。刃腳支架數量計算n=0.750.68=1.10 m2，每米刃卻支架數量取2個，則0.68 m221.36m2，滿足要求。（見附圖）3-3下沉計算：圓礫層側阻力查規范：20KN/ m225KN/ m2（計算時取大值）。現按井壁為直體且在排水情況下干沉，不考慮深部衰減應力，并在干沉中刃腳可全挖空情況下，則K=0.9，下沉系數不滿足要求，建議將刃腳偏出井壁50mm時，則K=1.51，下沉系數滿足要求。H井壁高度：8m3-4排水、降水措施根據地質資料提供本場區圓礫層透水層，其圓礫的結填充物主要為中粗砂及粘性土，其滲透系數為K=1.010-32.210-

12、3cm/sec（計算得1.01.9m/d），沉井刃腳需通過圓礫層穿入強風化板巖。根據其土質特點，降水方案宜采用深管井降水較為有利。3-4-1沉井總涌水量計算式中Q總涌水量K滲透系數：K=1.010-32.210-3cm/sec（計算得1.01.9m/d）S水位降深：9m=1.959=72. 57mr0沉井等效半徑：屬異形體，按假設半徑計算考慮抽水井設于沉井以外5m處，則抽水井所包圍面積為32.43.02=978.48m2，則設半徑為rA=17.64m，所以總抽水量Q=1.3661.9=2.9954=342.21m3。3-4-2管井出水量計算q=120rsLL過濾器進水部分長度暫設為3m則q=1

13、200.1533-4-3降水井數量計算n=1.1=(1.1)=1.17。本工程考慮刃腳系進入強風化層約1.2m，其降水井做法以排水影響半徑全包圍沉井，且宜配于沉井外以利最后封底，所以擬設置降水井4個。（具體位置詳見附圖、）。4施工流程：施工準備施打降水井土方開挖沉井刃腳及井壁預制砼養生沉井下沉封底及底板澆注井內構筑物施工上部構筑物施工機電設備安裝外墻裝飾設備調試5工藝施工5-1降水井施工（位置詳見平面示意圖）。5-1-1施工程序：測放井位鉆機就位成孔下濾管下濾料洗井下抽水泵接電、抽水。5-1-2機械選用：鉆機采用GPS10型鉆機一臺揚程2820m，電機動2.2KW，轉速800，電流5.7A，電

14、壓380V5-1-3施工要求鉆孔孔徑 600mm濾管長 5000mm(管總長同井深)濾管內徑 300mm井深 14m（標高37m23m）5-2坑槽開挖（詳見開挖平面示意圖）采用機械分級開挖。第一級從標高38.336.5m。基坑放坡系數為10.5，平臺寬1.5m；第二級從標高36.5m35m，坑槽放坡系數為10.75。挖出土方，應隨時運出，嚴禁在坑槽周圍堆放。5-3沉井刃腳井壁預制5-3-1刃腳墊層澆灌根據沉井坐標測放刃腳線，并根據3.2條“刃腳墊”計算數據，澆灌刃腳砼墊層。混凝土為C15，寬1700mm，厚100mm，長度同刃腳。墊層面以12水泥砂漿抹平，厚度1520mm，水平面偏差不大于3m

15、m，抹壓3次以上，保證表面光滑。5-3-2刃腳、井壁模板、支架施工本沉井工程模板采用木模，縱楞條以松雜木，橫楞條以48鋼管。模板：采用18mm光面膠合板，規格為1220244018楞木：選用80803000松雜木楞條為縱向楞木選用248鋼管為橫向鋼楞條扣件：選用3100蝶形扣件對拉件：選用14止水鋼螺栓為對拉件模板及木楞條側壓力計算：井壁厚900mm 井壁高8000mm混凝土分二次澆灌 每次均為5000mm，模板寬度b=1220mm 模板厚度n=18mm木材彈性模量Ej=9.5103N/mm2 鋼材彈性模量Ej=2.6105N/mm2澆筑速度V=2m/n 混凝土重力密度rc=25KN/m3混凝

16、土初凝時間、未做試驗前選以t0=計入5-3-2-1墻模板側壓力計算F1=0.22rc t012V1/2=0.22251. 21.15F2= rcH=254.8=120KN/m2取二者的較小值F1=53.66KN/m21.2=64.4 KN/m2，考慮振動荷載4 KN/m2，則41.4=5.6KN，總側壓力F2=64.4 KN/m2+4 KN/m2=70KN按強度要求需要內楞間距：=4.6518=4.65184.768=399mm按測度要求需要內楞間距：=6.6718=6.67182.76=331mm取二者較小者，則木楞間距取340mm，滿足。有效壓頭高度n=5-3-2-2豎楞木計算（即側模板的

17、跨度）側模板計算寬度為1220，楞木間距按上圖列入則：L/b=查表L/b13.5時，由撓度控制=（上式移項）L=故施工時取406或者610均安全。施工時取406。5-3-2-3橫楞木計算（橫楞木間距設在610mm）L/h=5.075，查表L/nA滿足要求。5-3-2-5模板和支架要求具有足夠的強度和剛度，澆灌應檢查拉桿和支撐的牢固度，以免澆注砼時產生漲模和鼓肚現象而妨礙下沉。在接高沉井壁時，支撐不得直接支于地面，應以螺栓對拉為主，防止由井壁自重產生的下沉，造成新灌混凝土出現裂縫。5-3-3鋼筋制作5-3-3-1鋼筋進場，應具有出廠質量合格證書和試驗合格報告書，并應對進場鋼筋按要求抽取試樣進行實

18、物力學性能試驗。進場材料按其不同鋼種、等級、型號、規格和生產廠家分批驗收，分別堆放、不得混雜、且應設標識標志。鋼筋的運輸和堆放時，應避免污染和銹蝕。5-3-3-2鋼筋的連接：本工程的鋼筋16以上鋼筋采用直螺紋連接法，14以內的鋼筋采用電弧焊接，10以內的小鋼筋，非特殊地方均采用綁接法，井壁中預埋鋼筋必須嚴格按35d的錨固長度埋入混凝土中，其外露部分的長度10d（焊接）或53d（綁扎接頭）5-3-3-3其它安裝的常規操作均按規范和技術規定要求進行施工。（常規操作要求簡略）5-3-4混凝土澆灌與養生5-3-4-1本工程混凝土采用商品混凝土，對混凝土生產廠所配制混凝土的原材料（水泥、砂、石、水、外摻

19、劑等）質量應嚴格按規范規程進行控制，澆灌前應檢查混凝土廠的配合比設計的檢驗合格報告書，水泥、砂石和外摻劑等的材料檢驗合格報告書，以及批次量的檢驗頻率，并應不定期對混凝土廠材料進行隨機抽檢。5-3-4-2本工程根據設計要求，混凝土均應摻入微膨脹劑。澆灌時應派專人到商品混凝土廠監督外摻劑摻量和品種是否與配合比設計相符。并應隨機抽樣制作試件，以備對混凝土強度等級、抗滲等級和不同部位的微膨脹系數的檢驗，混凝土廠應按規范頻率送出混凝土28天的規范規定試驗報告書。設計要求：混凝土強度等級：C25混凝土抗滲等級：S6抗裂微膨脹摻入量應通過試驗確定，在滿足混凝土強度和抗滲等級的前提下，底板、壁板的混凝土應達到

20、設計強度時的限制膨脹率（底板：0.015%，壁板為0.02%0.025%）。5-3-4-3混凝土采用汽車泵送入模。混凝土澆灌入模的分層高度控制每層50cm，以周圍連續澆灌的方法進行。根據混凝土的初凝時間5小時，施工時取3.5小時。在3.5小時的條件下，控制澆灌不出現冷縫的前提下施工。每層50cm混凝土量為41.6m3。按一臺泵送車施工，2631立方/n計量，每層需澆灌時間約1.5小時，滿足要求。5-3-4-4混凝土的震搗混凝土的震搗，采用插入震動棒為震搗器具，震搗時應遵循密淺的原則，嚴格按震動棒操作技術交底的施工程序進行，嚴禁插入震動器放于鋼筋上震搗和碰撞模板的震搗，確保混凝土澆灌不漏漿、不過

21、震而引起的砼不密或過震離析的現象。5-3-4-5沉井砼分二次澆灌，每次澆灌高度為5m，合計總高度10m，每次澆灌的頂部砼面采用雙凸槽縫作為連接止水縫處理，每次連接前應將砼表面浮漿鑿除清洗干凈，方可澆灌連接。5-3-4-6混凝土養生，采用酒水養護法。養護時間不少于14天，應確保14天以上的混凝土表面全濕養護。養護措施：砼井壁頂設PVC微孔噴灑管，管徑采用D32；井壁兩側，采用掛麻袋作為保溫層；養護專人負責，養護責任人的責任。隨時接受檢查；停養前，應通知質檢組，經14天的試件試驗強度到達75%以上方可停養成。6沉井下沉沉井下沉，采用排水干沉方法進行。下沉前應測定水位低于刃腳2m左右方可開始下沉。出

22、土方式采用人工開挖、傳送帶傳送出土（傳送帶設置位置見附圖）。6-1下沉前的刃腳支架及刃腳模板拆除刃腳支架及模板的拆除步驟：采取分段，對稱平衡的拆除方式，本沉井的拆除分三次進行。（見附圖）第一次，先拆除沉井的中間刃腳模，當刃腳模除后，將刃腳底的土挖去約50cm，以防沉井外刃腳拆模時的自沉造成土體頂傷中間刃腳。第二次拆除按平均的位置拆除，拆除支架及模板后以沉井中間空隙處的土回填已拆除的刃腳，并稍給于夯實。第三次，將所有刃腳支架及模板拆除（并要求周圈同步拆除）。6-2沉井下沉異形體沉井，最為關鍵就是控制平衡。當支架及刃腳模板拆除必然出現第一次下沉，應先根據測定的下沉均勻度進行第一次調整，在達到基本平

23、衡條件下，才可進入按程序的開挖下沉6-2-1下沉步驟及注意事項a取土方式：以人工取土，應從中央開始均勻、對稱地逐步向刃腳處分層取土，取土厚度按每層控制在50cm以內，每次取土應保留刃腳的支承土寬度約50cm（此寬度的確定，應現場根據土質情況觀察其余留土的壓變情況而定），當中央取土完成后，取刃腳土時應分配平均，一般要求每人負責挖沉的長度約2米左右，并應同向同時推進。按現場施工員的指揮，平均挖除刃腳土。b下沉過程中，應做好標高、下沉量、偏斜和位移的觀測和記錄。每下沉一層，作一次記錄，隨時糾偏，并注意觀察沉井四周的地面塌陷和開裂情況，以便隨時采取措施。c棄土應運離沉井。傳送帶傳出的土，堆高不能超過2

24、m，由挖掘機隨時挖、接出、運走。d當沉井下沉穿過圓礫層進入強風層時，應根據地下水浸入強風化層的不同程度控制每層的下沉開挖量。因強風化層浸水軟化的特點，分層厚度一般每層不超過30cm，最好控制在20cm左右（視土質情況而定）。進入強風化層，更應嚴格控制下沉的均勻，否則，在強風化層的糾偏難度會隨進入深度而增大。e沉井下沉離設計標高1m左右時，應做最后的均勻調整，控制每層下沉厚度應根據沉井的垂直情況做最后的分析和下沉的方法與步驟，并應觀察沉井的自沉觀象的量和速度。最后留存1520cm作為最后修正下沉。6-2-2沉井糾偏及特殊情況處理a當沉井產生偏斜時通常在較高側的刃腳加大挖土量，其它部位同步開挖但控制挖土深度較淺一些。嚴禁單側或局部單獨開挖下沉。b糾正位移，應有意識地先挖已偏外一側，下沉時有意識讓外一側下沉量加大，讓其向外傾斜，并以傾斜一次，調正一次，通過刃腳位置的逐步變位糾正位移量。c在特殊情況下（即遇有土質硬軟不均產生的傾斜和位移時）可在沉井頂部施加水平荷載，加重下沉較慢一側，并在下沉較快一側的刃腳以砂或粘土支墊，阻其自重下沉趨勢。d沉井下沉發現孤石或較大硬物時應立即停止挖土，召集技術人員研究處理辦法。