沉井封底施工技术方案(共26页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业目 录沉井封底施工技术方案一、工程概况(一) 本项工程概况泰州长江公路大桥主桥桥跨布置为390+1080+1080+390m,主桥桥宽33m,设计车速100km/h;接线分别采用路基宽33.5m的六车道(局部预留八车道)高速公路标准,全线长约62.088km。主桥桥型布置如图1所示。C07标锚碇基础采用矩形沉井基础,沉井长和宽分别是67.9m和52m(第一节沉井长和宽分别为68.3m和52.4m),平面共分为20个井孔。沉井高41m,共分8节,第一节采用钢壳沉井,总高8m,第二至第八节除第七节高3m外,均为5m。沉井顶面标高为+2.0m,基底标高为-3
2、9.0m。在沉井吸泥下沉到位后,对沉井20个井孔分区清基找平后,分区进行封底混凝土施工。封底混凝土厚为8m,采用C30水下混凝土,总方量约28000m3。沉井通过两道隔仓板将整个封底分成三大区域,沉井结构及沉井分区隔仓布置见图2、图3。 图3 隔仓板布置示意图 (二)编制范围 南锚沉井封底施工内容包括:施工准备,沉井清基,封底平台布置,封底混凝土施工,封底混凝土质量检测等。(三)编制依据泰州长江公路大桥C07合同段招标文件泰州长江公路大桥跨江大桥工程施工图设计公路桥涵施工技术规范(JTJ0412000)泰州长江公路大桥工程专项质量检验评定标准(初稿)公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1
3、2004)二、施工总体部署(一)总体施工方案南锚碇沉井共分20个井孔,每个井孔面积161m2,刃脚以上封底高度8m,每个井孔封底混凝土量1400m3,封底混凝土总量约28000m3。若采用大锅底,则一次性封底混凝土量过大,封底质量无法保证,故通过两道沉井隔仓板将整个沉井封底分成三大区域,其中区封底混凝土数量约为5600m3,区封底混凝土数量约为11200m3,区封底混凝土数量约为11200m3。封底时,由3台75m3/h的拌合站和1台120m3/h拌合站供料,16辆砼运输车运料,4台泵车布料,泵送至井顶混凝土中心聚料斗集中供料,经过分料槽流入导管,逐管封口。封底时按先区然后区最后区的顺序进行。
4、沉井封底分区顺序如图4所示。图4 沉井封底分区示意图(二)施工组织及劳动力配备沉井封底工程量巨大,只有通过精心组织,做到各个环节紧密衔接并可控,才能确保封底混凝土质量。为此沉井封底施工设立如下组织机构:设施工项目负责人1名,施工负责人1名,技术负责人1名,质量安全负责1名,技术员3名,安全员2名,质量员1名, 材料员2名,一线生产工人122名,共134人。沉井下沉组织机构框图见下图:沉井封底项目负责生产负责项目经理质量安全负责技术负责试验测量组技术指导组砼生产输送组布料组后勤组灌注1组灌注8组灌注7组机电组 沉井下沉组织机构框图人员的主要职责如下:1、项目负责人负责沉井封底施工的总体部署,机械
5、、人员调配等各项工作。2、生产负责人负责沉井封底施工生产的各作业组的协调工作,负责现场的生产组织。3、技术负责人负责沉井封底施工全过程的总体技术质量工作,组织图纸会审、技术交底、工艺及方案编制等工作。4、质量安全负责人负责沉井封底施工的质量及安全环保的管理工作,指导质检员和安全员的工作。5、技术员负责生产一线的技术工作,指导生产班组按工艺、规范进行作业,及时解决生产中出现的问题,对于不能解决的问题及时向上级汇报。6、安全员负责沉井封底施工全过程的安全环保工作,负责组织设备、用电、持证上岗等检查,对违章行为进行制止,同时还要对生产安全的设备进行例检,安全事故及时上报,组织事故安全分析会等。7、质
6、量员负责沉井封底施工全过程的工艺方案、相关规范的执行情况检查,及工序质量检查、质量记录的填报等工作。8、材料员负责沉井封底施工所使用的主、辅材料的采购,组织对各种材料供应商的信誉、供应能力等进行评价,组织技术、质量等部门对采购的材料进行验收评价,看是否满足工程需要。9、一线生产工人在作业队长及班组长的组织领导下进行生产,服从作业队的各项规程,在生产过程中严格按工艺规程进行工作,严禁违章违规作业。10、人员汇总表 人员汇总表 表1序号工种数量序号工种数量1项目负责人17质量员12施工负责人18材料员23技术负责人19施工队长24质量安全负责人110班长85技术员311钳工26安全员212操作工1
7、10合 计134(三)主要机具设备沉井封底混凝土总量约为28000m3,通过隔仓板分成三大区域,其中区封底混凝土数量约为5600m3,区封底混凝土数量约为11200m3,区封底混凝土数量约为11200m3。施工时,按区,区,区的顺序进行。封底混凝土由项目部3座75m3/h和1座120m3/h的混凝土工厂供应。混凝土工厂料场一次性能储料为7000m3,由于最大一次封底混凝土用量约为11200m3,不足用料部分由码头储料场提供,码头储料厂离混凝土工厂约200m,能确保一次性封底的混凝土的用料供应。封底混凝土施工期间的起重设备主要为布置在沉井南北侧的2台ST60/23的塔吊,以及布置在沉井顶部支架上
8、的4台5t龙门吊及2台10t龙门吊。(见图4、图5)。主要机械设备表 表2名称规格、型号数量(台套)备注混凝土工厂75m3/h,120m3/h3/1砼泵车4布料半径46m砼搅拌运输车79m316装载机5每台拌和站1台,一台机动塔吊ST60/232配合施工龙门吊5t6配合施工导管273导管16按最大区每个井孔2套(四)施工用电施工期间,在10000KVA的临时用电开闭所外侧安装一环网柜,从环网柜引出10KV地下电缆沿南塔边界及水渠边缘敷设,在S05#墩中心线南侧设置一高压分支箱(一进三出),二路给二台630KVA箱变供电,作为南锚碇整个施工期间的用电。(五)施工进度安排1、安排原则 依据总体施工
9、组织设计对本项工程的工期要求; 依据项目结构的特点及施工难点; 依据保证质量、安全环保、文明施工、科学合理的原则; 依据现有机械设备配备情况的原则。2、具体工期及进度计划沉井清基时间安排为2008年11月23日至12月19日;沉井封底时间安排为2008年12月5日至12月31日。三、主要施工工艺及施工方法(一)沉井封底施工工艺流程施工准备清基检查验收封底平台布置导管法灌注封底混凝土封底混凝土检测。沉井封底施工工艺框图施工准备沉井清基清基验收封底平台布置导管法灌注封底混凝土浇注到设计标高混凝土原材料供给导管试验钢壳沉井内壁清理平台制作混凝土原材料配合比设计混凝土原材料选择封底混凝土质量检测封底设
10、施拆除不合格合格平台制作(二)沉井终沉前的操作及相关计算1、终沉前的操作根据地质勘探资料,沉井刃脚终沉所在地层为粉细砂,容易受到扰动,如果吸泥下沉到设计标高后,再进行清基施工,就容易对沉井底地层造成扰动,使地基承载力降低,造成沉井无法达到终沉稳定的要求。为保证工程质量,需要将沉井终沉阶段取土吸泥施工与沉井清基结合进行。(1) 吸泥泥面距设计标高2m时,减缓沉井吸泥下沉的速度,根据封底顺序的要求,同时加大核心区的吸泥深度,使核心区吸泥和清基同步进行,在沉井刃脚到达终沉标高时,核心区也完成清基作业。(2)停止使用带射水管的吸泥机吸泥,改用只吸不冲的吸泥机进行吸泥,尽量减少对基底土层的扰动。(3)沉
11、井终沉标准定为24内下沉量不大于10mm,即可认为沉井已稳定。(4)下沉到位后,应对井孔内壁粘附的沙土进行清理。为提高效率,可采用高压水沿内壁冲洗。2、终沉阶段沉井稳定状态计算在沉井整个下沉阶段,沉井底面的支撑状况分为三种情况:踏面支撑,刃脚支撑,全断面支撑。其中踏面支撑表示沉井刃脚及隔墙掏空后靠井壁摩阻力和踏面支撑力时能稳定,;刃脚支撑表示沉井隔墙掏空后靠井壁摩阻力和刃脚支撑力时能稳定, ;全断面支撑表示沉井刃脚及隔墙和井壁摩阻力共同支撑时能稳定,。当下沉系数kst1.05时沉井即可下沉,当kst0.80.9时沉井即可止沉。其中井壁摩阻力及地基承载力值均取极限值。经分析计算得出终沉阶段沉井稳
12、定状态如表3所示。 沉井终沉阶段段稳定状态计算 表3施工阶段沉井高度(m)刃脚标高(m)沉井自重(t)浮力(t)地基承载力(t)侧壁阻力(t)下沉系数终沉阶段41-39945633868411551174410567541451.010.850.73由上表看出,沉井下沉到位时,支撑情况介于踏面支撑与刃脚支撑之间,即刃脚与中间的分仓隔板有一大半入泥,隔墙底下已经悬空,符合分区封底的条件。3、地基稳定性计算在对沉井区进行封底混凝土浇筑前,须对地基稳定性进行验算。地基的破坏形式分为整体剪切破坏,局部剪切破坏和冲剪破坏三种形式。整体破坏一般发生在较硬的土层中,一般土层中发生局部剪切破坏的情况较多,而软
13、土中常常发生冲剪破坏。采用魏西克提出的刚度指标Ir的方法,即判别整体剪切破坏和局部剪切破坏采用临界刚度指标Ir(cr),与刚度指标Ir进行比较,当IrIr(cr) 时,地基将发生整体剪切破坏,反之则发生局部剪切破坏或冲剪破坏。地基土的刚度指标,可用下式表示:,式中:E地基土的变形模量;地基土的泊松比;c地基土的粘聚力;地基土的内摩擦角;q基础的侧面荷载,q=D,D为基础埋置深度,为埋置深度以上土的容重。临界刚度指标Ir(cr)可用下式表示:,式中:B基础的宽度;L基础的长度。经计算可知,Ir(cr)=247,而Ir=15.3,故地基将发生局部剪切破坏。即在浇注完区封底混凝土后,该持力层不会发生
14、整体稳定性破坏,亦即区封底混凝土也不会由于地基失稳而流失。(三)主要施工工艺1、施工准备1、封底工作是基础工程施工中一个重要的环节,所动用的机械、材料、人员都是大量的,持续的时间较长。因此,封底之前要做好技术安全交底、施工组织落实的各项准备工作。2、收集整理好有关的技术资料,以作为封底工作能否进行的依据。作好水封混凝土所需用的各种记录表格。3、安装封底支架,水封的支架、设备都应提前安装就绪,并经检查处于良好状态。安装大料斗及下面的旋转漏斗,处理滑槽顶口,使旋转漏斗能顺利将混凝土导入滑槽并调试使之能方便、快捷使用,大料斗能自由开合。安装滑槽,要求下端对准小料斗并设挡板与滑槽铰接,使混凝土能落到料
15、斗中央并不影响导管提升。4、参加封底工作的机械设备均应经过检查处于良好状态,常用的备用品应有充分的准备。灌筑水封混凝土的导管都是预先作过拉力试验、水密试验,并确认合格;量总长,标刻度并编号,插放安装小料斗。封底所用测绳(及备用的)校核、布置测点编号。5、封底所需的砂石、水泥等材料准备充足,混凝土工厂机械设备状态完好。6、测量工作人员应作好充分准备,并了解各有关方面的情况。7、了解前后三天的气象预报情况。8、劳动力的组织及生活、后勤的准备工作,应作好充分的准备。封底工作在统一指挥下进行的,砍(拔)球顺序、测量时间、部位都预先作出明确的规定。9、机械工具如倒链、导管卡箍、水泵、低压探照灯,振动器等
16、准备完善。10、上述准备工作就绪后应由负责施工的总工程师进行一次全面的技术交底,使参加该项工作的人员知道各项技术要求及自己所应负的责任;明确岗位、约定信号并保持通畅。2、清基及清基验收沉井清基与沉井下沉末期同步进行。沉井清基在沉井下沉到距设计标高2m时开始,此时应采用小型吸泥机控制排碴及下沉速度,控制各个井孔泥面标高基本一致,不形成较大锅底,避免沉井下沉过程中对基底土层的更大扰动。清理采用吸泥机和高压射水,使井口内、刃脚及隔墙下的土层形成的封底锅底坑满足设计要求,当在井孔内除泥,刃脚及隔墙下的土层不能自行坍塌成设计要求的锅底坑时,可用高压射水将其土层冲碎并赶向井孔中部以便清除,在潜水员的配合下
17、,如此反复清理,直至达到设计要求为止。由于根据计算,沉井后期下沉系数偏小,如若在形成三个分区锅底的情况下,沉井无法下沉到位,则继续吸泥,可采用带弯头的吸泥机伸入隔仓板下吸泥,使沉井下沉到设计标高。此时基底会形成大锅底的状态,后期需潜水对隔仓板下进行堵塞。锅底尺寸满足要求后,对封底范围内的刃脚、剪力槽及沉井内壁上的附着物进行清净。同时应着重清理沉井刃脚斜面及井壁等部位,使之能与封底混凝土粘结良好。基底清理后及时对不平整窝底坑进行抛填碎石及粗砂垫层找平至刃脚标高线,形成按隔仓板分隔的三大封底区域,然后覆盖编织布网,静停12天使水中的泥砂沉淀后清除。再派潜水人员下潜检查刃脚、剪力槽及沉井内壁是否清除
18、干净,判断基底情况符合设计要求。按设计要求及施工规范验收清基质量,包括井壁粘泥清除、浮土沉淀厚度、刃脚底面及井孔标高等。若发现部分井孔在基底串通,则进行封堵串通部位然后再进行水下封底。由于沉井采用在高水位状态下封底,封底前还用应处理好管涌水和承压水不利影响,沉井内水位应高于地下水12m;要布置好外排畅通的排水沟,填充水下砼时自排水,排水量等于填充量。(四)封底平台布置在封底混凝土浇筑时,为方便施工和保证操作安全,需临时搭设施工操作平台,作为封底导管安装与人员操作平台。封底平台采用单层双排贝雷梁支架,支架支承于龙门吊机轨道支架上。每个井孔共布置两组贝雷梁支架,两组支架通过平联连接,上面铺设分配梁
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