说明书利用沉井方法进行连铸旋流井施工技术领域本发明涉及一种连铸旋流井施工技术,特别是在现场环境复杂,场地狭小区域能有效进行施工,属于土建施工技术领域。
背景技术场地狭小,厂房柱静压桩已施工完毕,不能进行放坡开挖.1.1.1沉井规模与构造(1)本工程的旋流沉淀池沉井为钢筋混凝土圆形构筑物,内壁直径22~22.4m,外壁直径24~24.4m,壁厚1.0m,井筒内面积约379.94m2,总土方量为22892 m3 其中井内挖方约6825m3。
(2)沉井总高度为24.3m,其顶面标高为±0.00(绝对标高397.00m),刃脚底标高为-26.6m。
(3)沉井底部的构造要求为:2000厚C30S6底板钢筋混凝土,内部为C15混凝土填充,呈55度斜坡。
1.1.3设计要求1、沉井共24100mm,分三节制作,三节下沉,第一节为8700mm,第二节为7000mm,第三节为8400mm,井壁厚1000mm。
2、制作沉井第一节前先开挖至-3.500m,放坡由施工单位自行设计确定;沉井下沉前沿刃脚踏面均匀铺设承垫木(不少于4个)。
砂垫层的厚度和宽度由施工单位自行计算确定;垫层所在土层的承载力特征值fak=130kPa。
3、底板施工前应对凹槽(启口)处进行凿毛,并清理干净,以免正常使用时出现渗水现象。
4、井壁达到100%设计强度时方可下沉,下沉前应将承垫木同时抽出。
5、沉井的制作偏差必须符合以下规定:(1)、沉井的半径:±5%,且不能大于50mm;(2)、井壁厚度:±15mm;(3)、井壁垂直度:1%;同时满足《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002。
6、沉井下沉完毕后的允许偏差必须符合以下规定:(1)、刃脚的平均标高小于100mm;(2)、沉井的水平位移小于H/100(H为沉井高度),下沉深度小于10m时,水平位移可为100mm;(3)、相互垂直两直径与圆周四交点处的刃脚,任意两点的高差小于其水平距离的1/100,且不大于300mm。
如两点间距离小于10m时,刃脚高差可为100mm。
注:对于上述1、2条设计规定,我单位可根据现场实际情况自行调节。
1.2地质条件1.4.1地下水根据冶金部勘察设计总院提供的工程地质中间资料,在钻孔中测得钻孔测得潜水位标高为-18m,主要赋存于砂卵石层中,随季节变化有所升降,一般年变幅为0.5~2.5m。
场地浅部土层中①素填土结构松散,含水量较高;②褐黄色粉质粘土工程力学性质一般;③湿陷性质粉质粘土④粉质粘土层;⑤卵石层。
⑥岩层在较深处。
1.4.2地质情况1.2.3地质条件对沉井所产生的影响因素根据地质勘探报告的分析,本工程的有关地质条件对沉井工程将产生不利的影响。
主要因素有:(1)在埋深-18m一下分布的卵石层。
因该层较深也较厚,且土体不稳定,尤其是在有流动水的情况下,极易滑塌,将沉井壁卡住,造成下沉困难。
(2)由于③湿陷性粉质粘土层结构性差,沉井开挖时有可能造成坍塌。
为此,施工中应考虑这一影响因素,将该层及以上部分改为满堂放坡开挖。
在该层底面开始进行沉井施工。
(3)沉井在拟建厂房的7~8轴交C~D轴中间位置,对开挖对已经完成的静压桩排队稳定造成一定影响,因此导槽开挖深度不宜过大,并加强观测桩的稳定性,必要时及时采取有效措施,以保证桩不致发生倾斜或断裂。
本发明所要解决的技术问题是:施工目标2.1工期目标本工程相对工期为120天;确保实现工期目标。
2.2质量目标2.2.1杜绝重大质量问题,减少质量通病,单位工程质量等级达到100%合格;2.2.2竣工交付使用的工程质量全部达到国家标准或规范要求,一次验收合格率100%;2.3安全目标2.3.1施工现场严格执行国家和建设部的有关标准和规范,安全达标合格率100%,优良率85%。
事故隐患整改率100%;2.3.2重大机械设备事故为零,交通、火灾事故为零;2.3.3杜绝死亡和重大险肇事故,避免重伤,减少轻伤,月均负伤率控制在0.25‰之内,创“无重伤工程”。
本发明所称问题是由以下技术方案解决的:3.1.1沉井方法:采用先开挖后下沉井、外降水的工艺技术3.1.2降水方法:井外真空深井泵与井内明排水相结合3.1.3制作与下沉方法:三节制作、七次浇筑、二次下沉。
根据本工程的特点与设计要求,对沉井应采用三节制作、六次浇筑、三次下沉的方法,施工缝设-400×3钢板止水带。
附图-1:基槽开挖控制平面图附图-2:土方开挖、临时道路及吊装示意图附图-3:深井降水图附图4:开挖及沉井与厂房桩基础关系图3.2沉井工艺流程根据本工程的特点与施工方法,沉井主要工序的工艺流程安排见下图所示:3.3施工阶段划分与施工内容概述分阶段、按步骤组织施工,针对各阶段的工程特点与工艺要求明确分期管理目标,并落实相应的技术与管理措施。
根据施工工艺流程安排,沉井工程的主要施工过程大致可划分为以下四个施工阶段:3.3.1施工准备阶段工程开工前后应抓紧落实施工前期的各项准备工作,包括施工的组织准备、技术准备、物资准备及现场准备等工作。
3.3.2第一节沉井制作与下沉阶段,沉井工程进入了实施性的阶段。
3.3.3第二节沉井制作与下沉阶段3.3.4第三节沉井制作与稳定监测阶段待第二节沉井下沉至设计要求的标高后,开始进入第三节沉井的制作阶段。
3.3.5沉井封底垫层与收尾阶段沉井下沉至设计的底标高后,必须进行观测检查,其稳定性被确认满足设计与规范后方可进行封底和后续工序的施工。
3.4主要施工机械与机具配备计划根据各施工阶段的实际需要,合理选择、布置及使用施工机械,是加快施工进度、提高工效和保证施工顺利进行的必要条件。
本工程沉井各阶段所配备的主要施工机械与机具详见下表:主要施工机具需要量计划表3.5主要劳动力使用计划3.5.1劳动力组织的特点与一般工程不同,本工程为大型的沉井构筑物,工艺技术独特,专业性强,需要连续地快速施工,因此劳动力组织具有以下特点:(1)真空深井泵降水及井内土方开挖等作业均为专业性较强的施工项目,需要选择专业施工人员组织施工。
(2)根据沉井应连续施工的需要,与沉井有关的降水、挖土等劳动力应组成两班制,实行昼夜交接班作业。
劳动力的投入量需要作相应的增加。
(3)本工程的沉井为直径24m的圆形构筑物,制作的技术难度较大,尤其是钢筋与模板分项,操作技术要求高,因此劳动力的组织应选择具有类似工程施工经验的熟练技工。
3.5.2主要工种的劳动力配备数量(1)深井降水:井点打设5人,日常降水管理2人(2)安全管理:4人(3)钢筋工: 60人(包括钢筋制作成型)(4)支模木工: 45人(5)混凝土工: 20人(6)泥土工: 10人(7)挖土工: 40人(分两班作业)(8)排水工: 6人(分两班作业)(9)普工: 12人(分两班作业)(10)测量工: 2人4.沉井主要项目的施工方法与技术措施4.1工程测量4.1.1测量工作安排为了保证测量精度满足设计图纸与施工质量的要求,现场测量工作将按以下部署进行:(1)测量工作应抓紧在施工准备阶段开始。
根据施工总平面图的座标控制点,引测工程轴线和高程控制点,为全面开展施工创造条件。
(2)根据本工程沉井的施工特点,在场内建立平面主轴线控制网和水准复核点,以满足施工的需要。
(3)施工前期的测量工作应由公司专业测量工程师负责,施工员或技术员配合完成。
施工期间,现场施工员或技术员负责操平放线工作,公司专业测量工程师负责定期复核。
(4)根据施工图设计要求,完成沉井的沉降观测工作。
(5)根据本市建设主管部门的有关规定,做好测量技术资料的保存与归档工作。
4.1.2沉井的测量控制方法(1)沉井位置与标高的控制:在沉井外部地面及井壁顶部设置纵横十字中心线和水准基点,通过经纬仪和水准仪的经常测量和复核,达到控制沉井位置和标高的目的。
(2)沉井垂直度的控制:在井筒内按4或8等分作出垂直轴线的标记,各吊线坠逐个对准其下部的标板以控制垂直度,并定期采用两台经纬仪进行垂直偏差观测。
挖土时,应随时观测沉井的垂直度,当线坠离标板墨线达50mm时,或四周标高不一致时,应及时采取纠偏措施。
(3)沉井下沉控制:在井筒外壁周围测点弹出水平线,或在井筒外壁上的四个侧面用墨线弹出标尺,每20mm一格,用水准仪及时观测沉降值。
(4)沉井过程中的测量控制措施:沉井下沉时应对其位置、垂直度及标高(沉降值)进行观测,每班至少测量两次(在班中和每次下沉后测量一次)。
沉井接近设计的底标高时,应加强观测,每2小时一次,预防超沉。
(5)测量工作的管理措施:沉井的测量工作应由专人负责。
每次测量数据均需要如实记录,并制表发送给有关各部门。
测量时如发现沉井有倾斜、位移、沉降不均或扭转等情况,应立即通知值班技术负责人,以便指挥操作人员采取相应措施,使偏差控制在规范允许的范围以内。
4.2井外深井降水的施工方法根据设计要求,本工程的沉井采用排水下沉和干封底的施工技术。
采用该项技术的前提条件是落实沉井内外的降水措施,确保沉井过程不受地下水的影响,特别要防止⑤层卵石层内部发生流砂情况。
经对多种降水方案的比较与论证,我公司认为采用井外深井降水的方法较为合理可行,尤其是深井降水,具有排水量大、降水深及平面布置干扰小等优点。
有关的施工方法与技术措施如下述:4.2.1深井布设位置与要求根据有关深井降水的技术参数测算,沉井外围布置8口深度为30m的深井,每口深井的有效降水面积约300m2,降水深度可达到26m 左右,以此保证降水效果能满足排水沉井和干封底的施工的需要。
深井布设的基本要求有:(1)在沉井外围(离沉井外壁5~7m左右)布设8口深井,深井之间的距离控制在10~15m以内。
每口深井的降水范围大致为八分之一的沉井区域。
(2)打设深井采用人工成孔,C20混凝土护壁。
深井成孔的直径为800mm,护壁后度150mm,每口井井管直径为100mm,以两层10mm 钢丝网片加粗砂为滤料。
围填滤料应做到四周均匀,下料不能过快,防止局部滤料脱空而影响降水效果。
(3)根据井深和沉井区域土层的含水量,在井底0.5m以上设置一节长度为1.5m的滤管,并在自然地面以下4.0m处设置一节长度为2.0m的滤管。
深井泵吸水头应放在滤水管下口处沉砂管部位,以便有效地抽取地下水。
(4)每口深井配置一台JC100-110深井水泵,排量为每小时10吨,扬程38m。
深井泵电机座与井口连接处要垫好橡皮,并保证密封,防止漏气。
真空泵与深井泵每2口连接为一组,配备一台2S-185真空泵,通过抽真空加大井内外的压力差,以此加快集水速度,提高降水效果。
4.2.2深井布置的工艺流程为了保证施工质量,深井的布置应符合施工技术规范的要求,其工艺流程如下图所示:4.2.3 降水运行(1)抽水试验当所有减压井成井结束后,进行群井抽水试验,验证降水效果。