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污水处理系统一期工程进水泵房制作下沉施工方案

安全及职业健康保证措施

XX市XX污水处理系统一期工程

水泥稳定碎石施工组织设计进水泵房制作下沉施工方案

2、XX市XX污水处理系统进水泵房施工图

3、XX市XX污水处理厂工程岩土工程勘察报告

进水泵房下部为圆形钢筋混凝土结构,内径20m，壁厚1.2m，地下部分高度18.0m（地面至刃脚底部），下部设隔墙安置粗格栅，在5.9m标高设置工作平台，8.8m标高设钢筋混凝土梁板作为室内地面，上部为框架结构，地上建筑部分高10.4m。

泵房主体为C30P8混凝土,封底为C20混凝土，垫层为C15混凝土。

临近构建筑物及平面布置见附图1。

2、水文地质、气象条件

XX地区地下水水位最高一般在7～8月份，最低水位多出现在旱季12月份至翌年3月份。场地潜水稳定水位埋深为1.03～2.20m，标高为5.36～5.89m（吴淞高程系）。场地地下水类型为潜水，地层透水性总体表现为随深度增加而逐渐趋好的特征。场地地下水补给来源主要为地下径流和大气降水。

地下水对混凝土结构和钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。

3、地上障碍物：在沉井东北侧，有南钢矿渣堆高约10米，坡脚距离沉井约11米，地面堆载会对沉井施工造成不利影响。

放线定位及标高控制点经复核合格，桩位的放样满足建筑工程质量验收规程中规定的允许偏差20mm，并设置好观测用的控制桩。

进行施工技术、安全质量、环保交底，相关工种人员经培训并持证上岗。

开挖前先进行井点降水，将基底水位降到基底0.5m以下，保持开挖面干燥，然后铺设粗砂垫层。

按井筒三次预制成型自刃脚向上浇筑15.5m（留置上部2.8m以上高度梁板不浇筑），一次下沉到位考虑。刃脚和井字梁下为250㎜厚度C15混凝土垫层，混凝土垫层下的粗砂垫层厚度取1.2m。基坑开挖及地基处理见附图2。

尽管该处地层土质较好，承载力高，压缩性小，仍决定在混凝土垫层上设置3个观测点，观测垫层坐标和标高，以检测矿渣堆对基底的影响。

混凝土垫层宽l=刃脚宽+砖膜底部宽+每边宽出尺寸:

l=（0.4+1.94+0.25×2）=2.84m

砂垫层最小宽度B=混凝土垫层宽l+每边外放尺寸×2

其中，每边外放尺寸=砂垫层厚h×tanα（压力扩散角）=1.2×0.5=0.6m

B=2.84＋2×0.6=4.04m

沉井自重对下卧层的附加应力:

PZ=G/S=39421.3/428.8=91.9kN/㎡

砂垫层及砼垫层对下卧层的压力PCZ=γh=18×1.2+24×0.25=27.6kN/㎡

fZ=139kN/㎡≥PZ+PCZ=91.9+27.6=119.5kN/㎡

砂垫层厚度满足承载力要求。

P=G/S1=39421.3/282.9=139.3kN/㎡

粗砂垫层分层浇水夯实，每层厚度为25～30㎝。

刃脚底模采用砖胎膜表面抹灰，在混凝土垫层和砖胎膜上设一层油毡以隔离刃脚，自刃脚向上分3次浇筑完成，施工缝采用止水钢板作防水处理。

模板采用竹胶板，钢管弯弧作横楞，竖楞采用横楞间密插钢管，间距不大于20㎜，对拉螺栓控制结构尺寸。对拉螺栓计算如下：

计算式一：F=0.22γCt0β1β2V1/2

=0.22×24×4×1.2×1.15×0.751/2=25.24kN/m2

计算式二：F=γCH=24×5.7=136.8kN/m2

式中：γC—砼重力密度（kN/m3）；

t0—砼初凝时间（h），取4h；

V—砼浇灌速度（m/h）

β1—外加剂影响修正系数，缓凝时取1.2

β2—砼塌落度影响修正系数，取1.15

有效压头高度：h=F/γC=1.05m

两者取最小值新浇混凝土对侧模最大压力为25.2kN/m2，考虑混凝土施工对模板产生的施工荷载4kN/m2，为并取荷载分项系数，作用于模板的总荷载为：

q=25.24×1.2+4×1.4=35.89kN/m2

对拉螺栓按0.61m×0.61m布置，则每根承受的拉力为：

P=q·A=35.89×0.61×0.61=13.35kN

M14螺栓容许拉力为17.80KN﹥13.35kN

故可采用M14对拉螺栓按间距0.61×0.61m布置。

在沉井内外分别设双排脚手架作为工具脚手架，不与沉井模板支撑体系相连，通过沉井顶部模板上空加连杆形成稳固的结构，底部在砂垫层上垫模板增加稳定性。

井内隔墙在沉井封底后浇筑，隔墙上的粗格栅机的预留槽采用牢固的木盒固定在模板上，调好位置符合要求后，采用对拉螺栓和点焊支撑件限位，防止跑模。

预埋铁在位置复核后电焊固定牢固，池壁上的预埋铁紧贴模板，以便于拆模后敲出。预埋套管安装前，复核在模板上做好的位置标记，割除钢筋安放预埋套管，检查完套管位置符合要求后，按照施工图要求进行洞口加固，加固筋同主筋、套管点焊，并用短钢筋支撑预埋管，以防止发生位移，必要时在下部上钻孔排气。

制作时只浇筑外壁混凝土，与外壁连接的隔墙和底板处预埋钢筋，搭接按50%处理。井字梁同刃脚同时浇筑。

平时注意基底排水和井筒垂直度监测，浇筑混凝土时应保证均匀布料，并观测垂直度和标高有无变化。

关于钢筋制作和安装、混凝土浇筑和养护请见各专项方案。

井筒制作按每100m3及每500m3留置立方抗压试块和抗渗试块。

质量检查：预埋件、套管位置偏差水平向、垂直向不大于10㎜；

井筒半径允许偏差±0.5%，壁厚允许偏差±15㎜。

1、下沉前应将沉井附近矿渣堆清除干净，以免地面堆载过大造成沉井北侧土压力过大，造成沉井发生位移和倾斜。

2、下沉前进行结构外观检查、评定，检查砼强度等级、抗渗等级是否满足设计要求。

3、沉井下沉前井壁上所有预留孔用钢板封堵。钢板焊接角钢加强肋。

4、井外壁做下沉高程控制点，并标注高程，作为下沉过程高程控制。在沉井内壁上弹出垂直轴墨线。最近的细格栅在沉井下沉深度的2倍距离之外，下沉应该对该部位没有影响，但保险起见，在该部位设置沉降观测点，在沉井下沉过程中同时观测。

5、沉井刃脚在下沉前应全部凿毛，以免影响水下砼的堵水效果。

6、将底板等的全部预留钢筋人工扳弯，其弯曲半径不得小于0.5m，待沉井下沉到位后施工底板等上部结构时再人工调直。

7、下沉前在沉井旁50m外做一沉淀池，使从沉井内取出的水、泥、砂在沉淀池内进行沉淀，并取上层清水回用，见附图1。

8、潜水员水下作业前应充分作好准备工作，以便能及时对下沉情况进行分析和处理。

9、垫层拆除：垫层的拆除应在刃脚砼达到设计强度的100%，井身砼达到设计强度的70%后进行。拆除工作应设专人统一协调指挥，对称同步进行，拆除时要加强观测，防止沉井倾斜。采用吊车将井内拆除的混凝土和砖膜取出。

采用十台（九用一备）2PN型吸泥砂泵，，管径：Ф100，十台（九用一备），流量：20m3/h，扬程：22m，功率10KW，管径：Ф150。下沉过程中辅以抓斗取土。主要机械和仪器全部经检查调试，状态良好：

流量：40m3/h，扬程：22m，功率10KW

流量：20m3/h，扬程：22m，功率10KW

沉井内取出的水、泥、砂在沉淀池内进行沉淀后，使用污水泵将经过沉淀后的水注入沉井内，泥、砂使用翻斗车运出厂外。

下沉允许偏差：高度±50㎜，轴线位置水平差：位移值/深度不超过1%，即180㎜。

式中K—下沉安全系数，一般应大于1.15～1.25；

Q—沉井自重及附加自重（KN）；

B—被井壁排出的水量（kN），如采用排水下沉时，则B=0；

T—沉井与土间的摩阻力（kN）。假定摩阻力随土深而增大，在刃脚处达到

R—刃脚反力（kN），如采取将刃脚底面及斜面的土方挖空，则R=0

f—井壁与土的摩擦系数

B＝G×10/24＝16426kN

f值按下表不同地层取加权平均值，

据地质勘察报告沉井设计验算参数

井壁与土体间的摩擦力（kPa）

下沉标高和土层分布见附图4。

Q＝G＝39421.3kN

T＝3.14×22.4×（15.5－2.5）×21.13＝19321kN

式中K－沉井下沉稳定系数，应小于1

B－地下水浮力，排水下沉时B=0，不排水下沉时取总浮力70％

D0－沉井的平均直径（m）；C－刃脚踏面高度

n－刃脚斜面与井内土体接触面的水平投影宽度（m）

R2—沉井内部隔墙和底部下土的支撑力

A1—隔墙和底梁的总支撑面积

—土的极限承载力,取160kPa

⑶封底后抗浮稳定性计算

封底混凝土均厚取3.5m，地下水水位6.0m。

1、沉井下沉位置的正确与否，初始阶段的下沉质量尤为重要，要特别注意保持其平面位置与垂直度的正确，以免继续下沉时不易调整。方法是在初始阶段每次取土时的取土高度控制在0.2米左右，当沉井下沉3米左右时进入正常下沉阶段，正常下沉示意见附图5。

2、下沉施工中必须执行“定位正确、先中后边、对称钻吸、深度均衡”的原则，施工中按“沉多钻少”的规律实施。

3、下沉正确掌握井内水位和锅底土面的标高，井内水位控制在井外地下水位标高以上0.8～1.0m，低于地下水位可能导致井底涌砂及井外地面坍陷。

4、采用测量技术控制井底面的下沉标高，严格控制井体标高并做好一切防超沉的措施。由于沉井所在位置的土质较差，当沉井下沉至设计标高以上4.0米时，要将沉井暂停下沉24小时左右，观察并记录沉井自由下沉量，以确定沉井停止取土下沉的高度。

5、当沉井下沉至设计标高以上2.0米时，应适当减慢下沉速度，每天不大于0.5米。锅底开挖深度应减少，刃脚下掏土应慎重，防止突沉和超沉事故发生。

6、沉井下沉到位后，采用潜水员到水下修整沉井锅底，然后在锅底表面及刃脚下铺设狗头石40cm，以此增加沉井自由下沉时的阻力和防止浇筑水下砼时扰动锅底土体。

1、平面位置控制方法（全站仪检查）

将全站仪架设在井外部地面的中心控制点上检查设在沉井顶部的中心控制线，沉井顶部的中心控制线是在每节井段砼浇筑前测设到每节井段上口壁上。

2、高程控制方法（水准仪检查）

沉井下沉前，用钢尺实测各标高控制点的井壁高度，计算该点位的设计高程，下沉中用S3水准仪检查各点的实际高程，计算出下沉高度和倾斜度。

3、垂直度控制方法（垂球法检查）

沉井下沉前，在沉井内壁上弹出垂直轴墨线（以模板控制线分割），上端挂线坠，下端安装标板。

挖土中以垂直度观测为主水泥土钉墙支护工程施工工艺标准，通过控制单向井壁垂直度和对称轴两侧井壁垂直度之差（不大于30mm）来保证沉井的平面位置和刃脚高差（即保证沉井均匀下沉）。沉井下沉中加强平面位置、垂直度和高程（沉降值）的观测，每班与班中及每次下沉后检查，接近设计高程时应加强观测，每2h测量一次，以防超沉，设专人进行观测并做好记录，如有倾斜、位移、扭转，及时通知值班队长，由值班队长指挥操作人员纠正，使偏差控制在允许范围以内。

沉井下沉到位后，形成锅底时应用测绳对锅底的标高进行全面复测，直至满足设计要求方可进行下道工序。

6、地面沉降观测和出土量统计

虽然临近构筑物距离都在2倍下沉深度之外，仍在井筒下沉过程中，对设在井筒四周的观测点同时进行沉降观测，以观察对四周的影响，同时每日根据下沉深度计算出的理论出土量和实际出土量进行对比，如实际出土量过大则表明井外有大量土体涌入DB62／T 2990-2019标准下载，则应加强沉降观测，并提高井内水位，高于地下水位。

1、加强观测，每2h一次测量一次，严格控制下沉速度，设专人

2、控制沉井出土量，在下沉距底面标高2.0m以上时，每天下沉不得超过1.0m，在下沉距底面标高2.0m开始，每天下沉不得超过0.5m。