循泵房沉井下沉施工方案

1、2×1000MW機(jī)組工程D標(biāo)段循泵房沉井下沉方案基礎(chǔ)工程公司國(guó)電北侖電廠三期擴(kuò)建工程D標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部2007年5月編制人：審核人： 審批人：目 錄1 工程概況 12 主要的驗(yàn)收規(guī)范 13 沉井下沉允許偏差 14 工程地質(zhì)概況 25 施工機(jī)械與機(jī)具 46 施工方法 46.1下沉方法 46.2初沉控制 56.3下沉糾偏 56.4終沉控制 66.5高程控制測(cè)量 86.6平面位置及扭轉(zhuǎn)控制測(cè)量 97 質(zhì)量保證措施 108 安全保證措施 118.1安全管理目標(biāo) 118.2安全生產(chǎn)措施 118.2.1重點(diǎn)部位風(fēng)險(xiǎn)控制 118.2.2施工現(xiàn)場(chǎng)安全設(shè)施的驗(yàn)收 139 下沉系數(shù)分析 131 工程概況循

2、泵房沉井為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，沉井平面尺寸為38.2m×46.7m，沉井底部分成20個(gè)格倉(cāng)，沉井刃腳底標(biāo)高為-17.40 m，井壁厚1.5，隔墻壁厚1.2m，沉井三節(jié)總重為25298t。循泵房沉井采用三次制作，一次下沉的施工方法。沉井下沉全部在淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土中進(jìn)行。在該層中下沉，由于刃角踏面、底梁底面反力小，沉井下沉系數(shù)較大。但該層中粉粒、粘粒含量低，一般不會(huì)出現(xiàn)大量涌水、涌水、流沙現(xiàn)象，因此從工程進(jìn)度、質(zhì)量控制方面考慮，沉井下沉宜采用排水下沉的方式。采用排水下沉方式沉井下沉系數(shù)較大，可采用保持井格內(nèi)土塞高度的方式增加井底土體的極限承載力，從而增加下沉阻力，降低下沉系數(shù)，防止沉井超沉

3、。2 主要的驗(yàn)收規(guī)范a、火電施工質(zhì)量檢驗(yàn)及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（土建工程篇）b、電力建設(shè)施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范（建筑工程篇）:SDJ 69-87c、給水排水構(gòu)筑物施工及驗(yàn)收規(guī)范：GBJ141-903 沉井下沉允許偏差a、刃腳平均標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高偏差，不得超過(guò)±100mm；b、刃腳平面中心線的水平位移，不得超過(guò)1/100×下沉深度；c、沉井四角任何兩角的刃腳底面高差不得超過(guò)100mm。4 工程地質(zhì)概況施工現(xiàn)場(chǎng)上部填有一層灰渣，下部為灘涂淤泥質(zhì)土，其中30m左右為新近沉積的欠固結(jié)的全新統(tǒng)海相淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，下部為上更新統(tǒng)湖相、濱海相、淺海相的粘性土?；鶐r為上侏羅系磨石山組晶屑熔凝灰?guī)r。土的力學(xué)性

4、質(zhì)如下表:5 施工機(jī)械與機(jī)具設(shè)備名稱(chēng) 單位 數(shù)量農(nóng)用泵 臺(tái) 26高壓泵 臺(tái) 28低壓泵 臺(tái) 28卷?xiàng)顧C(jī)（1t） 臺(tái) 16配套皮管及電纜、電箱6 施工方法6.1下沉方法沉井井壁和底梁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后即可進(jìn)行沉井下沉施工，沉井采用三次制作一次下沉方法施工，沉井下沉采用排水下沉工藝。下沉前先鑿除刃腳邊素砼墊層，并將刃腳及底梁與封底和底板混凝土接觸部位鑿毛，鑿下雜物用吊車(chē)吊出井外，下沉前必須首先將井內(nèi)碎磚等剛硬性雜物清理干凈。井格內(nèi)布置20臺(tái)農(nóng)用泵進(jìn)行下沉施工。下沉使用高壓水槍破碎土體，沖刷形成的泥漿利用泥漿泵抽出井外，排至泥漿池通過(guò)管路接力至海上泥駁。破土?xí)r應(yīng)先中間后四周，井內(nèi)土體形成鍋底，使沉井平衡

5、下沉。下沉過(guò)程中應(yīng)根據(jù)測(cè)量資料隨偏隨糾。為保護(hù)沉井下部的鉆孔灌注樁在沉井下沉的過(guò)程中不受影響，根據(jù)我司在玉環(huán)、樂(lè)清電廠的沉井下沉施工經(jīng)驗(yàn)，本次沉井的下沉采用反鍋底的形式進(jìn)行下沉。及終沉前的下沉階段取土區(qū)域主要分布在四周14個(gè)格倉(cāng)，中央6個(gè)格倉(cāng)保留高土塞，根據(jù)計(jì)算土塞高度控制在7米左右。終沉階段取土區(qū)域集中在沉井中間的格倉(cāng)，根據(jù)實(shí)際施工情況適當(dāng)增減取土范圍。6.2初沉控制沉井下沉初沉階段對(duì)沉井下沉質(zhì)量是至關(guān)重要的，由于沉井此時(shí)尚未入土，各側(cè)井壁尚無(wú)土壓力，無(wú)法提供沉井穩(wěn)定所必需的土壓力，因此初沉階段若不處理好，極易造成沉井大幅度偏斜，因此沉井初沉階段下沉施工必須確保沉井的平穩(wěn)下沉。沉井開(kāi)始下沉?xí)r

6、，首先應(yīng)從井格中央開(kāi)始破碎土體，慢慢向四周擴(kuò)大，嚴(yán)禁直接在刃腳踏面附近直接取土，保持沉井刃腳踏面受力均勻，讓沉井平穩(wěn)地緩緩切入土內(nèi)。因沉井自重偏心較大，因此沖刷土體時(shí)應(yīng)根據(jù)沉井重心平面位置適當(dāng)調(diào)整兩邊鍋底深度，保持沉井均勻下沉。6.3下沉糾偏沉井下沉主要以取土下沉為主，隨著井內(nèi)土體的破壞，沉井依靠自身重力克服踏面反力與井壁摩阻力而下沉，但因沉井下沉系數(shù)較大下沉穿越土層地質(zhì)條件差，為防止沉井下沉過(guò)程中土體坍方，因此沉井下沉過(guò)程中鍋底不宜過(guò)深，一般應(yīng)控制在1.5m以?xún)?nèi)。沉井糾偏在下沉過(guò)程中進(jìn)行，按照“勤測(cè)勤糾，隨偏隨糾”的原則進(jìn)行糾偏。在下沉過(guò)程中每隔2小時(shí)測(cè)量一次，在沉井初沉階段、終沉階段以及偏

7、差較大適應(yīng)加大觀測(cè)頻率，觀測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)上報(bào)作為糾偏依據(jù)。糾偏時(shí)應(yīng)根據(jù)測(cè)量的偏差數(shù)據(jù)及時(shí)采取糾偏措施。沉井糾偏以不對(duì)稱(chēng)取土糾偏為主，不宜通過(guò)“掏刃腳”的方式糾偏。沉井下沉?xí)r若發(fā)生偏斜，根據(jù)測(cè)量所得四角標(biāo)高及四角下沉速度差異進(jìn)行分析，標(biāo)高較高的一側(cè)適當(dāng)多出土，另一側(cè)適當(dāng)少出土，人為造成踏面反力的差異，調(diào)整沉井各部位的下沉速度。多出土的范圍及深度應(yīng)根據(jù)沉井刃腳高差、下沉速度差及鍋底形狀確定。6.4終沉控制當(dāng)沉井下沉至離設(shè)計(jì)標(biāo)高1.5m2.0m時(shí)，應(yīng)放慢下沉速度，以糾偏為主，并在糾偏過(guò)程中加強(qiáng)觀測(cè)，一般控制在30分鐘左右測(cè)量一次，到接近標(biāo)高時(shí)應(yīng)不間斷的進(jìn)行測(cè)量。取土?xí)r應(yīng)嚴(yán)格控制鍋底深度，鍋底不得過(guò)深，防

8、止沉井超沉。根據(jù)下沉系數(shù)計(jì)算，沉井終沉階段在井格內(nèi)無(wú)土塞的情況下，下沉系數(shù)高達(dá)2.6，沉井將無(wú)法穩(wěn)定，因此沉井下沉過(guò)程中應(yīng)始終保持足夠的土塞高度，以保證沉井的穩(wěn)定。當(dāng)進(jìn)入終沉階段時(shí)，鉆孔樁含鋼筋籠部分已經(jīng)進(jìn)入沉井格倉(cāng)內(nèi)，鉆孔樁樁體受到一定的保護(hù)，為了克服排水下沉下沉系數(shù)較大的困難，減少取土范圍，相應(yīng)增加其他格倉(cāng)土塞高度。當(dāng)沉井下沉至標(biāo)高-12.5m時(shí)，主要依靠5#、8#、13#、16#格倉(cāng)的排泥設(shè)備取土為主，其他格倉(cāng)的泥漿泵只能根據(jù)沉井高差和位移情況進(jìn)行選擇性運(yùn)轉(zhuǎn)取土，為干封逐漸創(chuàng)造條件，使沖泥格倉(cāng)鍋底逐漸形成，如果當(dāng)刃腳標(biāo)高達(dá)到-15m時(shí)，5#、8#、13#、16#格倉(cāng)仍無(wú)法形成鍋底，馬上減

9、小取土范圍，調(diào)正為5#、8#、13#、16#四格倉(cāng)中對(duì)角2個(gè)格倉(cāng)取土下沉。為了防止不利于干封情況產(chǎn)生，自刃腳標(biāo)高進(jìn)入-15m之后取土一定嚴(yán)加控制、認(rèn)識(shí)到留存土塞對(duì)干封底的重要性。并嚴(yán)格控制下沉速度和鍋底深度，下沉速度嚴(yán)格控制在30cm/d以?xún)?nèi)，如果難以估計(jì)終沉速度，可以考慮停止下沉3小時(shí)，觀測(cè)下沉量。全力糾偏、糾平，確保高差在15cm以?xún)?nèi)，并在糾偏過(guò)程中加強(qiáng)觀測(cè)，進(jìn)行不間斷的高程測(cè)量，并每12小時(shí)一次平面位移測(cè)量。終沉階段下沉施工，加強(qiáng)糾偏、糾平，高差宜在15cm以?xún)?nèi)，位移在15cm以?xún)?nèi)，加大測(cè)量頻率，每隔1小時(shí)進(jìn)行一次高程測(cè)量，每12小時(shí)一次平面位移測(cè)量。如果發(fā)現(xiàn)下沉速度超過(guò)30cm/d時(shí)，

10、立即減小取土速度或取土區(qū)域。整個(gè)下沉過(guò)程中，如果中央6格土塞發(fā)生過(guò)剩時(shí)（即土塞下沉），考慮中央6格進(jìn)行取土，每次取土高度0.5m1m。由于鉆孔樁施工遺留的回填塊石及塘渣碎石，整個(gè)下沉施工過(guò)程便下沉邊清理。針對(duì)下沉引起的井外塌方區(qū)域，應(yīng)該及時(shí)回填。沉井下沉能否有效保護(hù)底部灌注樁關(guān)鍵要做好三個(gè)方面：（1）保留中央格倉(cāng)土塞，平衡四周土壓力。（2）四周取土，使應(yīng)力釋放，減小對(duì)樁的擠壓破壞。（3）當(dāng)樁頂暴露出之后，除對(duì)部分必須要截除樁頭之外，要盡快采取保護(hù)措施，具體方法：任何格倉(cāng)鉆孔樁只要冒出一定高度，就采用20#槽鋼連接各樁，使之相互牽連固定為一個(gè)整體，增強(qiáng)抗剪能力。在下沉至樁頂開(kāi)始暴露之時(shí)，組織破樁

11、人員進(jìn)場(chǎng)，在下沉過(guò)程中除對(duì)冒出過(guò)高和確實(shí)妨礙到下沉一些廢樁隨時(shí)進(jìn)行處理之外，絕大部分留待分格封底時(shí)再進(jìn)行處理。并根據(jù)封底順序進(jìn)行破樁施工。下沉過(guò)程要鑿除的樁有：1、冒出高度超過(guò)2m素樁部分2、明顯偏斜的樁頂部分6.5高程控制測(cè)量沉井下沉過(guò)程中刃腳高程采用水準(zhǔn)儀進(jìn)行控制測(cè)量，沉井下沉前在沉井四角墻面上自刃腳踏面開(kāi)始每隔1m高度用油漆做出沉井高度標(biāo)尺。下沉前首先在沉井四角掛四把塔尺，塔尺尺底與刃腳踏面平，并測(cè)出沉井四角踏面的初始高程，從而計(jì)算出刃腳踏面平均初始高程及四角初始高差。隨著沉井的下沉，每隔兩小時(shí)用水準(zhǔn)儀測(cè)量一次四角踏面高程，并計(jì)算踏面平均高程和四角高差，以此作為指導(dǎo)沉井下沉的依據(jù)。在下沉

12、過(guò)程中根據(jù)需要不斷提升塔尺，使尺底與前述沉井四角的高度標(biāo)尺平，并記下尺底標(biāo)高，以作為推算踏面標(biāo)高的依據(jù)。在沉井高差較大、下沉速度較快、初沉及終沉階段應(yīng)根據(jù)需要加大測(cè)量頻率。6.6平面位置及扭轉(zhuǎn)控制測(cè)量因沉井為方形沉井，故可測(cè)量沉井兩對(duì)角線端點(diǎn)坐標(biāo)精確計(jì)算沉井的位移和扭轉(zhuǎn)，以沉井長(zhǎng)短邊方向?yàn)閄軸、Y軸方向建立現(xiàn)場(chǎng)相對(duì)坐標(biāo)系，假設(shè)沉井刃腳踏面某對(duì)角線兩端點(diǎn)A、B的設(shè)計(jì)坐標(biāo)（初始坐標(biāo)）分別為A（xA0，yA0）、B（xB0，yB0），下沉至某一時(shí)刻其坐標(biāo)分別為A（xA，yA）、B（xB，yB），此時(shí)沉井X向、Y向的高差分別為Hx、Hy，若設(shè)此時(shí)沉井踏面中心坐標(biāo)為（xo，yo），頂部中心坐標(biāo)為（xo，

13、yo），沉井長(zhǎng)短邊長(zhǎng)度分別為A、B，高度為H，則xo（xAxB）/2；yo（yAyB）/2。xoxo±H·Hx/A；yoyo±H·Hy/B。則可計(jì)算出沉井中心位移為：xxo（xA0xB0）/2，yyo（yA0yB0）/2，沉井整體轉(zhuǎn)角為：。沉井整體轉(zhuǎn)角和整體位移可每隔12天測(cè)量一次，測(cè)量時(shí)用兩臺(tái)經(jīng)緯儀采用前方交會(huì)法測(cè)出坐標(biāo)。1 質(zhì)量保證措施（1） 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，沉井混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%以后方可下沉。（2） 沉井下沉前應(yīng)將刃腳、底梁與底板混凝土接觸處鑿毛。（3） 沉井下沉前應(yīng)先將沉井制作時(shí)的素混凝土墊層鑿處，鑿除素混凝土墊層時(shí)應(yīng)遵循先內(nèi)后外

14、、對(duì)稱(chēng)鑿除的原則，保證沉井下沉前的自沉均勻，保持沉井平穩(wěn)。（4） 沉井開(kāi)始下沉?xí)r應(yīng)首先在井格中央出土，逐步向四周擴(kuò)大形成鍋底，保證沉井初沉?xí)r的入土穩(wěn)定。（5） 沉井下沉適應(yīng)均勻均勻出土，以保持沉井均勻下沉。下沉出土形成鍋底不宜過(guò)深，一般控制在1.01.5m為宜（6） 貫徹勤測(cè)勤糾的下沉糾偏原則，盡量減小沉井下沉過(guò)程中的偏差，沉井下沉過(guò)程中最大高差不宜超過(guò)30cm，在下沉過(guò)程中測(cè)量控制點(diǎn)、高程控制點(diǎn)等測(cè)量網(wǎng)點(diǎn)要經(jīng)常復(fù)核。（7） 沉井下沉應(yīng)做好班前交底與交接班交底，并及時(shí)做好記錄，以保證下一班了解沉井下沉的各種情況，及時(shí)采取相應(yīng)措施。（8） 測(cè)量人員要認(rèn)真負(fù)責(zé)，及時(shí)提供沉井偏差、位移，保證施工人員

15、能及時(shí)調(diào)整糾偏措施。（9） 當(dāng)沉井下沉至距設(shè)計(jì)標(biāo)高近2m時(shí)，應(yīng)放緩沉井下沉速度，以糾偏為主，并密切注意沉井下沉速度，防止超沉，使沉井順利下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高。（10） 在沉井下沉的終沉階段，應(yīng)注意分析沉井下沉速度，在必要時(shí)暫停下沉，觀察沉井的自沉速度情況，為決策沉井停止下沉的時(shí)機(jī)提供依據(jù)。（11） 沉井下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)立即拋塊石穩(wěn)定沉井并進(jìn)行沉降觀測(cè)，停止下沉后8小時(shí)內(nèi)自沉不超過(guò)10mm方可進(jìn)行封底和鋼筋混凝土底板施工，由于沉井下沉系數(shù)大，封底時(shí)應(yīng)分格分區(qū)域?qū)ΨQ(chēng)清泥并封底，清理完一個(gè)井格后，馬上對(duì)該井格進(jìn)行封底，封底完成后在進(jìn)行下一井格進(jìn)行清泥。2 安全保證措施8.1安全管理目標(biāo)1. 杜絕重大傷亡、

16、設(shè)備、火災(zāi)事故。2. 事故負(fù)傷頻率為零。8.2安全生產(chǎn)措施為達(dá)到進(jìn)一步控制施工現(xiàn)場(chǎng)安全生產(chǎn)的目的，在以下的各項(xiàng)目中進(jìn)行針對(duì)性的重點(diǎn)控制和規(guī)范化的落實(shí)各項(xiàng)安全計(jì)劃。8.2.1重點(diǎn)部位風(fēng)險(xiǎn)控制1、 安全用電：現(xiàn)場(chǎng)照明：照明電線用絕緣子固定，導(dǎo)線不得隨地拖拉或綁在腳手架上。照明燈具的金屬外殼必須接地或接零。配電箱、開(kāi)關(guān)箱：應(yīng)使用BD型標(biāo)準(zhǔn)電箱，電箱內(nèi)開(kāi)關(guān)電器必須完整無(wú)損，接線正確，電箱內(nèi)應(yīng)設(shè)置漏電保護(hù)器，選用合理的額定漏電動(dòng)作電流進(jìn)行分級(jí)匹配。配電箱設(shè)總?cè)劢z、分開(kāi)關(guān)、零排地排齊全，動(dòng)力和照明分別設(shè)置。金屬外殼電箱應(yīng)作接地或接零保護(hù)。開(kāi)關(guān)箱與用電設(shè)備實(shí)行一機(jī)一閘保險(xiǎn)。同一移動(dòng)開(kāi)關(guān)箱嚴(yán)禁有380伏和22

17、0伏兩種電壓等級(jí)。接地接零：接地體采用角鋼、圓鋼或鋼管，其截面不小于48平方毫米，一組二根接地體之間間距不小于2.5米，入土深度不小于2.5米，接地電阻應(yīng)符合規(guī)定，電桿轉(zhuǎn)角桿、終端桿及總箱，分配電箱必須有重復(fù)接地。用電管理：安裝、維修或拆除臨時(shí)用電工程，必須由電工完成，電工必須持有效上崗證，實(shí)行定期檢查制度，并做好檢查記錄。施工用電采用四級(jí)配電三級(jí)保護(hù)。2、對(duì)起重作業(yè)的各種索具，安全系數(shù)K8，其中索具定期檢查，對(duì)斷絲超標(biāo)的、鋼絲繩棱角邊快口損壞的，及時(shí)予以報(bào)廢，防止鋼絲繩在吊運(yùn)中被拉斷。3、井口的臨邊防護(hù)欄桿將按照（JGJ59-99）嚴(yán)格執(zhí)行，工作井的監(jiān)邊防護(hù)欄桿凡涉及到施工人員在井口施工作業(yè)

18、的都將制作標(biāo)準(zhǔn)型欄桿。4、工作井的上下鋼梯人員上下鋼直梯，鋼直梯必須制作外圈保護(hù)。工作井完成后制作人員上下標(biāo)準(zhǔn)鋼梯，標(biāo)準(zhǔn)鋼梯由施工技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)、驗(yàn)收投入使用。8.2.2施工現(xiàn)場(chǎng)安全設(shè)施的驗(yàn)收（1）對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)場(chǎng)的起重設(shè)備完好性進(jìn)行驗(yàn)收，對(duì)特種操作人員進(jìn)行驗(yàn)證。（2）對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的井口、臨邊，高空作業(yè)的防護(hù)措施，搭設(shè)完畢后進(jìn)行檢查、驗(yàn)收，并進(jìn)行全過(guò)程的保養(yǎng)檢修和驗(yàn)收工作。（3）對(duì)各類(lèi)安全重點(diǎn)部位的監(jiān)控計(jì)劃、措施和人員的配備進(jìn)行檢查、監(jiān)控和驗(yàn)收。3 下沉系數(shù)分析1、沉井下沉系數(shù)分析土層名稱(chēng)層底標(biāo)高土層厚度極限承載力摩阻系數(shù)摩阻力f刃腳反力R1底梁反力R2下沉系數(shù)mmKpaKpaKNKNKN砂墊層頂面

19、3.48200.00 0.00 26656.00 59320.00 2.94 砂墊層1.182.3200.00 152929.05 26656.00 59320.00 2.85 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土-2.123.3175.21 157895.70 23351.62 51966.46 3.04 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土-16.914.8106.43 1545591.30 14184.57 31566.20 2.77 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土-17.40.48112.04 1546813.86 14932.35 33230.30 2.66 注：沉井自重為257980KN，周長(zhǎng)為169.8m，刃腳踏面面積為133.28m2，底梁踏面面積為296.6m2。由于勘察報(bào)告中未提供摩阻力系數(shù)，沉井側(cè)壁摩阻力系數(shù)按