沉井頂管專項方案-預覽頁

　

【正文】 kn) 地基承載力 （ kn/m2） 沉井 浮重 下沉系數 K=G/(T+R) h(m) f1=U*()*f0 底梁刃腳斜面掏空 底梁掏空 A=(m2) 刃腳斜面不掏空 A=(m2) ▽ (粘土 )起沉標高 0 0 0 ▽ (粘土 ) ▽ (灰色淤泥質粉質粘土 ) ▽ (灰色淤泥質粉質粘土 ) 第一次下沉標高 ▽ (灰色淤泥質粉質粘土 ) 第二次下沉標高 不排水下沉時井內水位在 。 下沉系數分析 下沉中土層與井壁的總摩阻力計算 沉井下沉時，土層與井壁的總摩阻力按下式計算： T=UA 式中： U—井壁的外圍周長 （ m）； A—單位周長摩 阻力（ KN/m）， A=（ ） f 其中 為地下水位標高 f—單位面積摩阻力 20（ KN/m2）； H——沉井下沉深度（ m）。 經計算： σ 下 =133/(+2) =； 下臥層 復合地基 極限 承 載力 為 80 Kpa， 其承載力能滿足施工要求。 沉井刃腳砂墊層及下臥層驗算： 沉井二次制作時砂墊層和下臥 層的承載力驗算 沉井 第一 次制作高度為 ，砂墊層厚度需確保沉井在制作時砂墊層及下臥層 沉井頂管專項方案 10 滿足承載力要求 ，以保證沉井制作時的要求。 e、 封底時采用分格對稱 進行水下混凝土澆注，封底時保持沉井內外水位平衡，杜絕存在水頭差，影響封底質量。并且沉井水封底時由于浮力的作用可有效減輕沉井的自重，減小對基底土層的影響。并通過在下沉過程中及時調整氣幕對沉井四壁的供氣量，達到控制沉井側壁摩阻力的目的，從而滿足沉井糾偏和下沉的要求。沉井下沉過程中應加強監測，及時糾偏。 沉井施工流程 沉井頂管專項方案 8 工程的特 點和難點 本工程中的沉井細而高，根據規范要求及我公司對沉井施工的經驗，沉井制作高度在下沉前不宜超過沉井的短邊長度。第二次井壁制作從 至 + m，高 度 ，然后下沉至 。 工作井和接 收 井施工分 二 次 井壁制作，二次下沉。 根據勘察資料揭示， 層夾薄層粉砂較多，在一定 水頭的 動水壓力作用下易產生流砂管涌現象，影響基坑安全 。淺層潛水地下水水位埋深 ~ 左右，高程為 ~。 ○ 3 2 灰色粉質粘土夾粉土 ~ ~ 土質不均，粉粒含量局部較高軟塑 ~流塑，稍有光澤，韌性高，干強度高，無搖震反應。地基土承載力一般為 5065KPa，整體強度低壓縮性高，天然工程地質 條件較差，主要工程地質問題為：區內地下水位較高，淺層淤泥質土處于飽和狀態，具有含水量高、壓縮性高、強度低的特 征，容易造成道路地基沉降。 當沉井下沉系數偏小時可開啟空氣幕系統 助沉，而不宜采用掏挖刃腳下土體的方式助沉，以防止沉井產生突沉。 工作井內凈尺寸 直徑 *平均 深為 8m*（深為砼井壁頂 至井 刃腳底 ），接收井內凈尺寸 直徑 *平均 深為 *， SWM 工法圍護井內凈尺寸長度 *寬度 *樁長 為 5m*5m*15m，騎馬井內凈尺寸直徑 *平均深為 1m*（深為現狀道路標高至井流水標高） 。沿線設 3 座工作井， 3 座接收井和 1 座SWM 工法圍護井， 8 座騎馬井。 沉井下沉采用不排水下沉 方法 ，不排水下沉取土方式為空氣吸泥機出土下沉，同時配潛水員水下沖泥配合。 沉井頂管專項方案 6 第二章 地質條件 工程地質性質 根據地基土的成因、年代及物理力學性質，場地勘察深度 25m 范圍內土體主要為 海積相淤泥質土，表層硬殼層大部分地段缺失，屬典型軟土地基。 ○ 2 灰色淤泥質粉質粘土 ~ ~ 流塑 ，偶含腐植物及貝殼碎屑，局部為淤泥質粘土，有光澤，韌性高，干強度高，無搖震反應。 地下水特征 場地勘察深度范圍內 地表水系發育，地下水類型有淺層潛水、承壓水。 根據區域水文地質資料，地下水水位受季節影響較大，地下水年變化幅度 米左右。 本方案以 W2302接收井 為例，其平面最大外包尺寸為直徑 高 ，刃腳至頂板高度為 h=。 以 W2302接收井為例 刃腳制作高度從 至 ，高度為 ，第一次井壁制作高度從 至 ，高度 ，然后下沉至 。 沉井四周設環形施工便道，寬度為 6m，保證重型施工機械設備行走，沿沉井的邊側搭設鋼筋加工場、模板拼裝場地、臨時堆場 ，硬化地坪 。沉井第一次 和 第二次下沉 都 采取不排水下沉，封底采用澆注水下混凝土封底。 由于沉井高度較高， 因此沉井下沉過程中應加強測量，并注意兩側對稱出土，防止沉井下沉中產生位移、扭轉，以保證沉井順利下沉和減少沉井下沉對周邊土體的擾動。 沉井終沉后刃腳座落在 ○ 4 2層 灰色 粉 質粘土層上，因該層土土質 較差，為保證沉井順利下沉至底標高，防止沉井超沉，應通過以下手段加以控制： a、根據設計要求在沉井封底時考慮采用水封底，通過控制井內水位來平衡井內外水位高差，防止流砂的產生。 d、 下沉時井體與土體之間空隙應灌砂 ,隨沉隨灌。 工作井和接收井 第一節制作高度 分別 為 、 。 σ 下 =G/（ B+2Htgθ） + Hγ 砂 ≤[σ] G—每延長米沉井自重（ KN/m）； B—刃腳下素砼墊層寬度（ m）； tgθ—砂墊層內摩擦正切值，取其內摩擦角為 度； H—砂墊層厚度，取 γ 砂 —砂容重取 16KN/m3 注： 砂墊層厚度小于 1m 時，可 不考慮砂墊層本身附加重力。 經計算： K2=(G B1)/(T+ R1+ R2)=＜ 1 滿足沉井接高穩定性要求。 下沉系數分析見下表。1mm。 角度測設 角度觀測采用全圓測回法進行，測回數及測量限差與方格網角度觀測要求相同。 基坑開挖 為減少沉井下沉深度，降低施工作業面，采取在基坑中制作沉井，基坑開挖深度為 米，考慮到放坡支模操作等工作的需要，基坑底邊比沉井周邊寬 米，按 1： 1 放坡。 基坑開挖過程中，應利用排水溝結合集水坑進行排水。 素砼墊層澆筑 為了擴大沉井刃腳的支承面積，減輕對砂墊層的壓力，在砂墊層上鋪上一層C20 素砼墊層，素砼墊層的厚度為 20cm。 腳手工程 本工程的特點是沉井制作與下沉交替施工，因此沉井外腳手與內腳手的搭設有所不同。沉井內腳手的搭設平臺是在沉井井壁的預埋件上焊接牛腿，牛腿上焊接 32 號槽鋼 4 根，組成方框架平臺。 模板工程 模板工程 模板拼裝、圍令、立筋應按模板 的翻樣圖施工，模板要有腳手架提供操作立模條件，予埋件及穿墻洞應在內模架立后完成，并應確保其位置、標高、軸線的正確。為防止澆砼時爆模，在水平加固模板用的 2Φ25 鋼筋兩端接頭處上點焊，所有拼縫及模板接縫處要逐個檢查嵌實，防止漏漿，模板架立好后應請業主、監理工程師進行驗收，驗收重點是平面尺寸和斷面尺寸，平整度，予埋件、穿墻洞等項目。 模板 支架 穩定性驗算 采用內部振搗器振搗新澆筑砼側壓力標準值，按下列二式計算，并取兩式中的較小值： F1=189。 ⑴ 荷載計算： ① 新澆筑砼對模板側壓力計算： F1=53189。 ⑶ 豎背肋的計算 豎背肋是支承在橫背肋上的連續 木方。= δ=Mmax/WX=㎝ 179。 ⑷ 橫背肋的計算 橫背肋是支 承在豎背肋上的連續鋼筋 。 為了保證本工程施工質量，對上崗操作人員進行嚴格培訓，培訓合格者方可上崗操作，特別在本工程中所采用有閃光對焊接頭，上崗人員須進場試件考核，合格者方可上機作業，做到萬無一失，確保焊接接頭質量。 1）鋼筋進場必須要有質保書，進場、后對原材料按規范要求進行試驗，無證或試驗不合格的鋼筋嚴禁使用，需要替代其他規格品種的鋼筋必須要設計單位認可及符合規范有關規定。砼澆筑時澆筑的自由高度不應大于 2m，如超過 2m應加串筒澆筑。 每次澆筑砼前充分做好準備工作，每次澆砼根據規范做好坍落度抗滲、抗壓的試驗工作。 施工縫處理，在沉井上、下節井壁間設置施工縫，施工縫表面砼鑿除松散部分，并用水沖清，充分濕潤，但不得有積水， 并在井壁內設置鋼板止水條 。 回填砂工程 在第一次下沉結束后，應立即井內回填黃砂，增加井體內壁磨 阻力，保持井體內外壓力平衡。采用我公司自制的專用沖吸設備出土下沉。 空氣吸泥器包括約 500mm600mm 的圓柱狀空氣箱、 Ф200mm 吸泥管、Ф50mm 進氣管，并有二根 Ф50mm 的高壓射水管，在空氣吸泥器上打設直徑為Ф5mm小眼孔，其中孔眼總截面積為進氣管 截面積的 ～ 倍。 a、增大水槍壓力，加大破壞該土層的力度。 沉井頂管專項方案 20 e、吸泥器底部設置水平水槍，增大破壞范圍。 i、分析高差、位移等資料，及時糾偏。當沉井偏斜達到允許值有 1/4 時必須糾偏。 氣龕是空氣系統的關鍵設施，它直接決定空氣幕的使用效果，氣龕是預設在沉井外壁上的凹槽，空氣幕氣孔即開口于此，它對噴氣孔有保護作用，并便于由噴氣孔射出的高壓氣擴散，沿沉井壁上升，形成氣幕，本工程采用倒梯氣龕設置在沉井外壁 10cm 的砼層內，氣龕排列在水平方向以 為標準間距，相鄰兩層氣龕交錯布置，垂直方向按 間距布置，考慮 到氣龕位置如放的過低，可能會導致高壓氣流沿刃腳底進入井內引起翻砂，因此氣龕在離刃腳 2m處開始布置，由于接近地面一段，氣體會沿井壁冒出故離地面 4m 范圍內不布置氣龕，為便于施工壓氣和糾偏，全部氣龕沿沉井周向劃分為若干個組，每組均有獨立的豎向供氣支管供氣。 空氣機及氣包：空壓機采用 10m3空電動空壓機 1 臺， 6m3氣包 1 只。 尤其是本工程中沉井開始時的下沉系數較大，在施工時必須慎重，特別要控制好初沉，盡量在深度不深的情況下糾偏，符合要求后 方可繼續下沉。 沉井頂管專項方案 22 如在下沉過程中發 生下沉困難，一般常采用在沉井刃 腳 斜面、刃腳底掏土的方法助沉。 造成沉井產生傾斜偏轉的常見原因： 1）沉井刃腳下土層軟硬不均勻； 2）沒有均勻除土下沉，使井孔內土面高低相差很多； 3）刃腳下掏空過多，沉井突然下沉，易于產生傾斜； 4）刃腳一角或一側被障礙物擱住，沒有及時發現和處理； 5）由于井外棄土或其他原因造成對沉井井壁的偏壓； 糾偏方法 沉井在下沉過程中發生傾斜偏轉時，應根據沉井產生傾斜偏轉的原因，可以用下述的一種或幾種方法來進行糾偏。隨著沉井的下沉，在沉井高的一側減少刃腳下正面阻力，在沉井低的一側增加刃腳下的正面阻力，使沉井的偏差在下沉過程逐漸糾正，這種方法簡單，效果較好。因此，當沉井下沉深度較大時，若糾正沉井的偏斜，關鍵在于破壞土層的土壓力。 沉井頂管專項方案 23 3）壓重糾偏 在沉井高的一側壓重，最好使用鋼錠或生鐵塊，這時沉井高的一側刃腳下土的應力大于低的一側刃腳下土的應力，使沉井高的一側下沉量大些，亦可起到糾正沉井傾斜的作用。封底時注意保證沉井在封底時的穩定。由潛水員配合測量出土面高度，繪制出土面高程圖，進行針對性清基。導管拼裝長度約 18m 左右，用砼提升機架起吊。球塞安放時球塞中心應在水面以上，在球塞上部先鋪一層稠水泥砂漿，使球塞潤滑后，再澆砼。在水下砼澆筑過程中，導管的提升也是一個關鍵問題，做到慢提快落，并嚴防將導管拔出混凝土外的事故發生，導管插入砼內深度一般控制在 1m 以上為宜，當漏斗已達到最大高度不能再提升時，可拆卸上部的短管，以縮短導管的長度。 在澆筑工作快要結束時，可采用流動性較大的砼，但不應改變水灰 比，并適當增加導管埋在砼內的深度。 （ 7）封底砼達到強度后，將井內的水抽干，并將高 出底板底標高的素混凝土鑿除。 騎馬式沉井施工方法 根據設計本工程主干管由于井距太長，為方便工后檢查，在長距離頂管之間加設騎馬式沉井，共設 8 只，規格為φ 1000mm，所有沉井均采用防沉降井蓋。 （ 2）管底注漿加固 16厚鋼板，外側刷環氧瀝青一度注漿區剖面圖磚砌檢查井上層平面圖下層平面圖鋼套筒支管接入 沉井頂管專項方案 26 為保證施工過程中和完工后騎馬井處管段不致因上部壓力而產生下沉，影響排水，騎馬檢查井特殊管段位置進行注漿處理。 （ 3）沉井下沉 由于騎馬井下