《水力冲吸泥排土沉井施工工法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水力冲吸泥排土沉井施工工法（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1水水力力冲冲吸吸泥泥排排土土 沉井沉井施工工法施工工法工法编号：RJGF（闽）-65-2010完成单位：福建省第一建筑工程公司福建工程学院主要完成人：吴建雄 林玉标 周继忠 庄金平1 1 前前 言言沉井施工法是修筑地下工程和深埋基础工程所采用的重要施工方法之一。由淤泥、淤泥质土、水下沉积的饱和软粘土为主组成的软土在我国南方沿海地区有广泛分布，这些土都具有天然含水量高、孔隙比大、透水性差、压缩性高、强度低等特点。因此，在软土地质条件下修建地下钢筋混凝土泵房采用沉井的工法施工势在必行。但在施工中也容易出现下沉过缓、停滞不沉、下沉过速、突沉、超沉等现象。为确保地下钢筋混凝土泵房沉井施工质量与安全，
2、本公司 研究了在软土地质条件下的地下钢筋混凝土泵房施工工艺，经工程实践总结本工法。2 2 特特 点点2.0.1 在软土地层中的排水下沉井施工中水力排土是既可靠又高效的出土方式，适用于任何平面尺寸的大中小型沉井工程。2.0.2 水力机械破土排泥的主要设施为水枪和水力吸泥机（也可用泥浆泵） 。施工设备构造简单，不易损坏，容易修复。2.0.3 水力破土可适用于不同土层条件（粘性或砂性的软、硬土层） ，并可有效控制破土程序和位置，能使沉井干稳下沉，便于控制沉井终沉标高。2.0.4 水力破土可避免挖深锅底，减少沉井突沉现象，易于保证沉井施工质量。2.0.5 水力排土沉井可省去大型挖土和起吊设施，节省设备
3、使用费，降低工程成本。3 3 适用范围适用范围本工艺广泛适用于有合适的水、电源和设置泥浆沉淀池条件的各类软土地层（淤泥、淤泥质粘土、粘土、粉质粘土、粘质粉土、砂质粉土、粉砂、细砂等）中排水下沉的地下泵房、水池、油库、竖井等各类沉井工程。在地下水位较高的砂性土层中需配合井内外人工降水设施以防止流砂现象。在埋深大（17m 左右以上）的粘性土层中，有时需配合井内外下部土层地基加固措施以防止大量涌土。24 4 工艺原理工艺原理水力冲吸泥排土沉井下沉工艺是指使用高压水（水泵出口压力宜大于 1.2MPa）通过水枪将土体破碎并与水枪的出水混和成泥浆，然后由水力吸泥机或泥浆泵吸排出沉井并经由输泥管路送至泥浆沉
4、淀池沉淀，沉淀后的水再作为水力冲吸泥排土沉井施工的水源。随着井筒内土面逐渐降低，沉井筒身借其自重，克服与土壁之间的摩阻力，不断下沉而就位的一种深基或地下工程施工工艺。图 4 为水力冲吸泥排土沉井下沉工艺的循环过程示意图。图 4 水力冲吸泥排土沉井下沉工艺的循环过程示意图5 5 施工工艺流程及操作要点施工工艺流程及操作要点5.15.1 工艺流程工艺流程水力冲吸泥排土沉井施工工艺流程见图 5.1。沉井制作拆模清理、设监测标 线井内外和井上输水输泥管路安装井内外水力机械（水枪、高压水泵、水力吸泥机或泥浆泵）安 装水力机械调试水力冲泥、吸排泥、井身下沉沉井监测沉井到位沉井封底泥浆沉淀池设置图 5.1
5、水力冲吸泥排土沉井施工工艺流程图35.25.2 操作要点操作要点5.2.1 施工准备 1 编制水力冲吸泥排土沉井施工专项方案；编制材料机具的进场计划。 2 组织设备人员进场，安排好办公和食宿。5.2.2 基坑开挖1 测量放线：采用水准仪、经纬仪根据图纸和地面导线控制点进行实地放线，并做好控制桩；2 基坑底面的尺寸应比刃脚外壁大 23m；应根据土质及施工需要确定基坑边坡；3 基坑底部四周应挖设断面不小于 30cm30cm 的排水沟，并接入基坑内的排水井中，集水井应比排水沟深 50cm，用排水泵将水排到远离基坑的地方。4 基坑开挖的深度，应根据土质、现场条件而定，一般在 2.0m 左右。5 用 1
6、 台挖土机挖土，人工配合修坡和平整场地，挖出的土方除部分堆放在周围修筑0.3m 高、0.8m 宽的护道挡地面雨水，多余土方运至指定场地。基坑示意图见图 5.2.2-1边坡沉井排水沟图 5.2.2-1 基坑示意图5.2.3 混凝土垫、砂垫层1 分节高度的确定：为减少荷载的数量，第一节沉井的高度可适当减少，但要保证在挖除垫层时能抵抗纵向破裂的要求。一般不应小于 3.5m；2 混凝土标号、厚度、宽度的选择：根据刃脚、井壁厚度，再加上以往施工经验，混凝土垫标号选用 C20，混凝土垫厚度 15cm，宽度要满足支模的需要；3 砂垫层厚度的确定：厚度按下式计算确定： （5.2.3-1）tgLRGh2 式中
7、h砂垫层的厚度（m） ；G沿沉井第一节圆周单位长度上的重量（KN/m） ；R砂垫层下土层的承载力（KN/m2） ；L混凝土垫宽度（m） ；4砂垫层扩散角。5.2.4 支排架及底模板1 混凝土垫层上涂刷隔离剂或油毡铺设一道，按设计尺寸放线后在其上支设刃脚及井壁模板；2 支撑排架在施工前应进行设计和计算，施工时应按设计的要求进行施工，确保支架的稳定和强度；3 模板支设：1）模板设计： 沉井模板的质量，直接影响沉井混凝土的质量水平。沉井模板设计，应根据模板的支搭高度与浇筑方式，对模板的强度、刚度、稳定性进行计算。做到构造合理、结构稳定、易于装拆、操作方便。模板采用木胶合板；根据经验支撑系统横挡采用6
8、080 的方木，间距 25cm；立挡采用 483.5 钢管，间距 60cm；用穿墙对拉螺栓拉结，间距 60cm；具体见图 5.2.4-1。混 凝 土 砂 垫 层支撑排架混 凝 土 面12拉杆图5.2.4-1 模板及支撑示意图注：图 中尺寸 除铁件 以mm计 外，其 余均以 cm计2）施工脚手架：为保证模板的稳定，根据实际情况可在井壁外用 483.5 钢管搭设双排钢管脚手架。内壁模板支设采取在底节沉井上预埋铁件的办法焊悬挑脚手架，随着沉井下沉，而不影响井内挖土、运土等作业。3）模板安装：沉井的外侧模板必须竖缝支立，立好后要核对上下口各部尺寸、井壁的垂直度、刃脚标高，支撑拉杆（内外模间）和拉箍要牢
9、固；当井壁有斜度时，模板要按斜5率要求支立；支第二及以后诸节模板时不准支撑在地面上，以免沉井因加重而自动下沉造成新浇筑的混凝土发生裂纹；外模上口尺寸不得大于下口尺寸。4）模板安装顺序：刃脚斜面及隔墙底面模板井孔模板绑扎钢筋设内外模间支顶支立外模板设内外模间拉筋调整各部尺寸全面紧固支顶、拉杆、拉箍固定撑杆和拉缆。5.2.5 钢筋绑扎1 钢筋绑扎是在内模已支立完毕，外模尚未扣合时进行的；2 先将制好的焊有锚固筋的刃脚踏面摆放在混凝土垫上的刃脚画线位置，进行焊接后再布设刃脚筋、内壁纵横筋、外壁纵横筋；3 为了加快工程进度，钢筋在加工场机械成型，然后运到现场就位，人工绑扎；每节井壁竖筋一次绑扎好，水平
10、筋分段绑扎，与上节井壁连接处伸出插筋，接头按要求错开。4 为保证钢筋位置正确，垂直钢筋间距采用开槽口的木卡控制，水平筋间距选用一批竖筋按间距焊上短钢筋头控制；内外侧箍筋要设好保护层垫块；5.2.6 混凝土浇筑、养护1 混凝土采用商品混凝土。浇筑运输采用混凝土运输车和混凝土输送泵；2 混凝土浇筑做到定人、定位、定机。沉井浇筑混凝土时应沿井壁四周对称进行，避免混凝土面高低相差悬殊，以防产生不均匀下沉造成裂缝。每节沉井的混凝土都应分层、均匀、连续地浇筑直至完成。每层混凝土的厚度应不超过规定的要求，对使用插入式振捣器层厚应小于振捣器作用长度的 1.25 倍。3 养护沉井混凝土养护应注意以下问题：1）浇
11、筑后 10h 即可遮盖浇水养护。气候炎热干燥时，终凝后即可遮盖洒水养护，防止烈日暴晒；2）施工期间室外最低气温低于-30C 或室外平均气温低于50C 时，应按冬季施工要求进行办理；3）底节沉井混凝土养生强度必须达到 100%，其余各节强度允许达到 70%时进行下沉；4）混凝土强度达 2.5Mpa 时，混凝土顶面可以凿毛。5.2.7 拆模板、破垫层1 在混凝土强度达到 2.5MPa 以上时，方可拆除直立的侧面模板，且应先内后外；2 当混凝土强度达 70%后，方可拆除隔墙底面、刃脚斜面的支撑与模板；63 拆模的顺序是：井孔模板外侧模板隔墙支撑及模板刃脚斜面支撑及模板。4 拆除隔墙及刃脚下支撑应对称
12、依次进行，宜从隔墙中部向两边拆除。拆除时可先挖去支撑架混凝土垫下面的砂，破混凝土垫抽出支撑架。当支撑排架设有楔形木时，可先打掉楔木，然后再拆除支撑。5 拆模后、下沉破垫层前，仍需将刃脚下回填密实以防止不均匀下沉，保证正确位置下沉。6 破垫层：将混凝土垫层分段、对称、均匀破除，刃脚下应随即用砂或砂砾回填夯实，在刃脚内侧应夯筑成小土堤，以承担部分井筒重，接着破碎另一段，如此逐点进行。破除垫层时要加强观测，注意下沉是否均匀，如发现倾斜，应及时处理。5.2.8 水力冲吸泥排土下沉1 按照施工组织设计规定安装好水力机械设施：高压水泵、低压取水泵、调节水箱、 水力吸泥机或泥浆泵、水枪、井下及井上的高压进水
13、管和低压排泥浆管路、水枪操作平台等。2 水力机械设施安装好后应进行负荷试运转，要保证设备能按施工组织设计要求正常运转，水力吸泥机及水枪均应经过水压检验，检验压力为工作压力的 1.5 倍。3 为保证水力破土效果和吸泥机的正常工作，必须将井底各类杂物垃圾清除干净。4 水力排土沉井下沉施工应按“先中后边、分层对称破土、先高后低、及时纠偏”的原则进行操作。5 沉井外刃脚边一般应保留 lm 宽左右的土堤，使沉井在外刃脚处挤土下沉，以减少对井周土体的扰动程度。只有当沉井中部土体全部冲除而还不下沉时或纠偏时才可适当冲除外刃脚处土体，但仍严禁用水枪掏刷外刃脚踏面外侧土体。6 当沉井倾斜很小时，各井格内土面高差
14、应控制在 1m 以内为宜，使沉井保持均匀垂直下沉。7 沉井井格中部钻底探度，一般应控制在 l2m 以内为宜。锅底过深则易产生突沉，使沉井下沉量和惯斜度无法控制，同时井外土体也易塑流入井，引起井周地面过多沉降。8 当沉井底土质较硬时，在沉井下沉到位前，为减少井内回填砂石料数量，在井格内土面标高已到达封底要求时，可将内外刃脚处土体适当冲空使井下沉到位（形成反锅底） 。9 用水力机械冲泥时，应在吸泥机吸水头处（一般位于井格中部）先冲出集泥坑，泥坑深 0.5m 左右，然后用水枪在各个方向冲土连步形成漏斗形土坑。使泥浆水不断汇集到集泥坑吸排出井外。710 吸泥机的吸水头应用绳子吊空，不应让吸水头埋在集泥
15、坑的浮泥内导致土块堵塞吸水头的网罩。为防止集泥坑中泥砂淤泥，要经常用水枪在吸水头处冲刷搅动，使排土畅通。11 在水枪冲泥时应注意控制好井格内泥水数量，水枪应直接冲刷土体。当泥水过度时则可调整水枪出水量或暂停冲土。要经常检查吸泥机工作是否正常。12 高压水泵停车时，水枪上的操纵阀门和吸泥机上的逆止阀均应关闭，防止调节水箱内水倒灌入井内。13 当采用泥浆泵排泥时，应做好泥浆泵接力串联技术措施。14 在施工过程中应及时做好各项施工监控工作，特别要注意在沉井下沉影响范围内的地面构筑物和地下管线的沉降观测和现场监护工作。5.2.9 沉井封底1 当沉井沉到设计标高，经观测 8h 累计下沉量不大于 10mm
16、 时，即应进行沉井封底。2 封底前应将井内积水和淤泥清除干净，封底混凝土浇筑采取对称、均匀、分格的施工方法，按照一定顺序进行浇筑。一般宜先浇筑沿刃脚宽约 60cm 范围中，厚度同刃脚斜面高度的混凝土，然后再逐步向井中心推进。混凝土应分层浇筑捣固，每层厚度 3050cm。5.35.3 劳动力组织劳动力组织5.3.1 本工法的沉井制作劳动力组织见表 5.3.1。表表 5.3.15.3.1 沉井制作劳动力组织沉井制作劳动力组织一览表一览表序 号职 别人 数序 号职 别人 数1项目负责人18木工372技术负责人19钢筋工323安全负责人110泥水工154施工员111后勤25安全、财务112保管员16冲吸组2 组13电工27焊工114机修25.3.2 本工法的水力冲吸泥排土沉井劳动力组织见表 5.3.2。表表 5.3.
