江苏射阳港电厂2×660MW燃煤发电机组循泵房工程沉井下沉施工总结.doc

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1、函授本科毕业论文题目:江苏射阳港电厂2660MW燃煤发电机组循泵房工程沉井下沉施工总结 姓名： 学号： 院（系）： 专业：土木工程 指导教师： 职称：评阅人： 职称：目 录1 工程概述2 编制依据3 开工条件4 劳动力组织5 施工机具配备6、作业程序7、施工降、排水8 沉井下沉系数验算9 沉井下沉前准备10 沉井排水下沉11 沉井封底、底板与接高12 沉井不排水下沉应急预案13 沉井下沉过程中遇到的问题及其处理14 沉井下沉施工监控1 工程概述1.1 工程概况本工程循泵房循泵房位于厂区防洪墙外侧的裁弯河滩地上，下部结构设计为沉井，其平面尺寸为30.0m37.44m，刃脚底面标高为-14.60m

2、，沉井制作顶标高为1.0m，自然滩面标高为2.60m左右，部分位于水中。泵房零米层标高为6.00m，底板顶标高为-10.10m。下沉方案为:采用深井降水，干法下沉，干法封底。应急方案为：不排水下沉。1、工程地质工程场地位于扬子断块区的下扬子断块上，地基上部土层物理力学性质差，承载力低，下部土层物理力学性质好，为低压缩性、高承载力土层。场地土的类型属中软土，建筑场地类别为类。厂址地面下20.00m深度范围内分布有饱和粉土和粉砂，具有液化的可能性。基坑开挖深度内主要为粉土，易产生流沙、流土、涌水及坑壁边坡失稳等。1.2 主要工作量拆除砂垫层及砂堤:4706米3 拆除砖胎模:85.6米3 拆除砼垫层

3、:1028米3打 深 井:24口 下沉冲挖土方:19170.0米3砼封底:2450.0米3 钢筋砼底板:1300.0米31.3 作业时间本沉井下沉准备工作从2011年03月16日开始，沉井下沉开工日期：2011年03月26日，计划完成日期：2011年04月31日，实际完成时间：2011年04月19日，封底完成时间：2011年04月24日2 施工依据 2.1 设计图纸、纪要1 循泵房沉井施工图F1153SS02032 设计交底及专业图纸会审纪要等3 江苏射阳港电厂2660MW机组循泵房工程沉井施工方案评审会议纪要3 施工条件1、沉井制作完成，第一、二节混凝土已达到设计强度，第三节混凝土达到设计强

4、度的75以上，具备下沉条件；2、降水井已施工结束，深井安装完毕，并以取得深井系统降水试验结果；3、脚手架已拆除；4、仓内砼凿毛已结束；5、进水管闷板安装结束；6、施工用电满足要求，备用电源已准备好；7、沉降、位移监测系统已布设并初测完毕；8、沉井下沉工程施工人员已进场，下沉施工机械、器具已到场并布设完毕，降排水设施落实到位，临时施工道路通行良好，沉井下沉具备开工条件。4 劳动力组织技术员2人、安全员2人、电工2人、塔吊工2人、起重工2人、焊工4人、水力冲挖人员40人、钢筋工20人、木工10人、其它辅助工种20人。5 施工机具配备主要施工作业设备见下表：种 类规 格单 位数 量备 注汽车吊16T

5、辆1用于拆除塔 吊QTZ-400台1用于拆除、运输深井降水泵40米/50米3台26用于降排水空 压 机0.9米3台2用于拆除、凿毛风 镐/台5用于拆除、凿毛电 焊 机AX-500台5用于钢筋焊接钢筋弯曲机QJ-400台2用于钢筋制作钢筋切断机WJ-400台2用于钢筋制作冲挖机械4吋/22KW套60冲挖下沉土方接力泵15Kw套10用于泥浆二次转运水泵15KW套4用于冲挖供水水 准 仪/套2用于沉降观测经 纬 仪/套1用于下沉观测全 站 仪/套1用于下沉观测柴油发电机120KW套2用于备用电源6、作业程序降水井调试、运作砂堤、砼垫层拆除水力冲挖机械就位水力冲挖下沉下沉就位后清底素混凝土封底底板钢筋

6、清理、焊接底板混凝土浇筑。7、施工降、排水7.1、降水设计本沉井靠近裁弯河，地下水水位较高，且受海水潮汐影响大，沉井下沉时，水头差较大。沉井排水下沉能否成功的关键在于降水的效果。因此考虑在沉井下沉时在沉井四周布置深井降水，以满足沉井排水下沉及底板施工时的抗浮稳定。7.1.1 深井系统布置深井环形布置，距井外壁9米（防止沉井下时被破坏），沉井平面尺寸30.00米37.44米,水力坡度I取1/10。基坑中心设计降水域标高为-16.00米(刃脚下0.5米)。7.1.2 基坑排水量计算1、渗水系数的确定根据相关地质资料分析，水泵房区域的土层分布很不均匀，计算时，承压水层按大值选取，偏安全。多土层渗水系

7、数按下列公式计算：土层厚度及渗水系数一般进行现场抽水试验确定，因地质勘探资料中土层渗透系数仅标明至第4层土（15.8m），无法满足渗透系数计算要求，本设计暂根据招标文件给定的k5104cm/s0.432m/d计算。2、基坑中心处要求降低水位深度S/S/0.0（15.5）+0.516.0m3、井内水位下降深度S23.7m 取井深30m。4、降水影响半径R 197m5、基坑等效半径（矩形基坑）0.29（ab）0.29（3037.44）19.56m式中:a基坑长，30m； b基坑宽，37.44m。6、基坑总排水量按承压完整井，近河基坑，含水层厚度很大计算713.74m3/d式中: M承压含水层厚度，

8、取10m；b基坑中心至岸边的距离37.44/21634.72m。7.1.3 单根井点管的出水量46.31m3/d式中: d深井直径,设计选用内径300钢质桥式滤管,d为0.3m。 l滤水管长度，设计l=1.5m。7.1.4 深井数量的确定及泵的选型17（口）根据施工经验,计算出的基坑涌水量的数值明显偏小,水力坡度值 1/10明显偏大，且降水井距裁弯河很近，考虑受裁弯河水位的影响及沉井下沉过程中有部分井可能破坏失效,因此,考虑沉井四周间隔布置24口井（布置如图7.1.1所示）,临水侧井距6.0m，内侧井距8.0m，井深30米。泵选用扬程40米、流量Q=50m3/h的深井潜水泵，选用26台深井泵（

9、2台备用）。实际施工中应先打2口观察井，根据实际观测的单井出水量与上述值是否吻合，和根据群井作用后实际降低的水位是否满足要求，复核计算后，最终确定深井的数量。同时，还要根据实际的降水漏斗曲线适当调整深井的有效深度，确保降水满足沉井安全的要求。 图7.1.1 深井降水平面布置图 图7.1.2 深井构造剖面示意图7.2 深井构造深井各部位构造如图7.1.2所示。1、井口：井口应高于地面以上0.50m，以防止地表污水渗入井内，一般采用优质粘土或水泥浆封闭。2、井壁管：井壁管均采用焊接钢管，降水井的井壁管直径273mm（内径），管壁厚4mm,长6.0m。3、过滤器（滤水管）：降水井采用钢质桥式滤水管，

10、滤水管外均包两层30目-40目的尼龙网，管的直径与井壁管的直径相同, 过滤管长15.0m。4、沉淀管：沉淀管主要起到过滤器不致因井内沉砂堵塞而影响进水的作用，沉淀管接在滤水管底部，直径与滤水管相同，沉淀管底口用铁板封死；沉淀管长度2.0m。5、填砾料：降水井的滤水管部位采用颗粒磨圆度较好的4#砂（小砾石、绿豆砂），填入部位，从井底向上至过滤器顶部。8 沉井下沉系数验算8.1 初沉时的下沉系数验算沉井采用三次制作，一次下沉，总重90550KN。式中：K下沉系数； G沉井自重90550KN； W水的浮托力，下沉前W=0；R1刃脚正投影面积砂垫层极限承载力=198m2360KN/m2=71280KN

11、；R2梁底正投影面积砂垫层极限承载力=198m2360KN/m2=71280KNF井壁磨擦阻力，沉井未下沉时=00.635K=0.6355小于1，表示沉井处于稳定状态，需要沉井掏空底梁下的砂堤，沉井才可以下沉。底梁下的砂堤采用人工挖除，挖除时遵循平面对称的原则。挖除时要加强沉降观测，防止突沉和不均匀沉降。8.2 沉井下沉至砂垫层底时下沉系数验算0.768 （梁底不掏空，偏小）1.102 （梁底掏空50，符合要求）式中：R1刃脚正投影面积下卧层土（1号土层）极限承载力=198m2150KN/m2=29700KNR2底梁正投影面积砂层极限承载力（刃脚到砂垫层底时，底梁仍支撑在砂垫层上）=198m2

12、360KN/m2=71280KN；考虑到下沉过程采用正锅底，梁底只有少量接触土层，因此考虑50的实际承载，则为712805035640KN。F井壁磨擦阻力=134.882.550=16860KN（沉井初沉时，井壁外侧砂垫层已扰动，摩阻力取50KN/m2。）规范规定宜在1.051.25之间，说明下沉可以采用正锅底下沉，下沉时梁底梁底砂垫层至少清除50方可下沉，该阶段沉井下沉会比较平稳。8.3 底梁接触土层时下沉系数验算此时刃脚位于号土层，梁底接触到1号土层。0.749 （梁底不掏空，偏小）0.892 （梁底掏空65，符合要求）式中：R1刃脚正投影面积下卧层土极限承载力（号土层）=198m2360

13、KN/m2=71280KNR2底梁正投影面积下卧层土极限承载力（1号土层）=198m2150KN/m2=29700KN，考虑到下沉过程采用正锅底，梁底只有少量接触土层，因此考虑35的实际承载，则为297003510395KN。F井壁摩擦阻力=134.882.550+134.882.59=19894.8KN（沉井初沉时，井壁外侧砂垫层已扰动，摩阻力取50KN/m2； 2-1土层摩阻力为9KN/m2）根据规范要求，考虑正面阻力时的沉井下沉稳定系数宜在0.80.9之间，说明梁底接触土层时，梁底土层需挖除65左右，沉井方可下沉，该阶段沉井下沉会比较平稳。8.4 沉井下沉过程的下沉系数刃脚位于号土层，梁

14、底钢接触接触到号土层。0.507 （梁底不掏空，偏小）0.843 （梁底完全掏空，符合要求）式中：R1刃脚正投影面积刃脚下土（号土层）的承载力=198m2360KN/m2=71280KN R2底隔梁正投影面积底隔梁下土（号土层）的承载力=198m2360KN/m2=71280KN，掏空时0KN。F井壁磨擦阻力=41.154（134.886.5）=36080.5KN侧壁平均摩阻力（2.5502.591.580）/6.541.154KN/m2刃脚位于号土层，梁底钢接触接触到号土层。0.536 （梁底不掏空，偏小）0.700 （梁底掏空，偏小）式中：R1刃脚正投影面积刃脚下土（号土层）的承载力=19

15、8m2200KN/m2=39600KN R2底隔梁正投影面积底隔梁下土（号土层）的承载力=198m2200KN/m2=39600KN，掏空时0KN。F井壁磨擦阻力=52.441（134.8812.7）=89830.1KN侧壁平均摩阻力（2.5502.596.2801.515）/12.741.154KN/m2说明沉井下沉进入号土层时，下沉将比较困难，需采取助措施。8.5 终沉时的下沉系数验算0.520 （梁底不掏空，偏小）0.673 （梁底不掏空，偏小）式中：R1刃脚正投影面积刃脚下土（号土层）的承载力=198m2200KN/m2=39600KN R2底隔梁正投影面积底隔梁下土的承载力=198m

16、2200KN/m2=39600KN，掏空时0KN。F井壁磨擦阻力=48.517（134.8814.5）94888.1KN侧壁平均摩阻力（2.5502.596.2804.315）/14.548.517KN/m2说明沉井终沉时下沉比较困难，沉井如干沉到底，沉入比较稳定，沉井后期不会下沉。如要下沉，终沉前必需挖空部分底隔梁。因此,在沉井终沉阶段，要将底梁搁置在土体上缓慢就位，一旦达到设计标高，立即将底梁和刃脚垫实，沉井即可稳定。9 沉井下沉前准备1、沉井下沉时，第一、二节混凝土已达到设计强度，第三节混凝土已达到设计强度的75以上，可以下沉。下沉前还做了以下准备工作：2、检查所有降水井，保证井点的正常

17、运行。且计算坑底水位是否滿足下沉要求。3、布置沉井下沉的弃土场，布设排泥管道及接力泵。4、拆除并清理沉井内所有模板、脚手板、砖胎模、垫层砼以及所有杂物，封底和底板结合面凿毛。5、根据设计要求封堵进水口门和出水口，砌筑临时封堵墙。6、沉井下沉24小时轮班作业，夜间照明必须满足夜间施工的要求，每仓设置防爆灯头，灯架固定在井壁上。7、沉井四角墙壁布置高程标尺，井顶四角设置固定高程控制点，在井壁上弹好纵横轴线，以便下沉观测。8、进行下沉前的技术、安全交底，排好总值班、技术值班、施工值班、测量值班以及分班施工的人员。9、沉井下沉影响区域外布设测量基准点，测量基准点布于沉井北侧海堤内侧（设砼桩，测点设在桩

18、顶，砼桩四周用砼封裹），外围用钢管加以保护。在沉井周边（构）建筑物和海堤、施工围堰等布设沉降和围堰观测点。10、应急电源：采用2台120KW柴油发电机组，并调试良好。11、将塔吊高度降至15m以下。12、安装好井内外临时施工爬梯和安全围栏。13、在井壁竖向钢筋上绑扎水平钢筋至1.2m高度作水平栏杆。10 沉井排水下沉该沉井采用具有施工速度快，下沉质量好等优点的水力冲挖下沉施工，冲挖用水采用围堰外裁湾河水源。10.1 除土下沉10.1.1 主要设备及其布置水力冲挖的主要设备包括：水力吸泥机、水力冲泥机及管路系统。根据沉井平面布置，20个仓格各布设一台4吋泥浆泵排浆，12台高压泵（2台备用）冲土，

19、在沉井内部循泵间底梁上各布设1只10m3泥浆箱，在每只泥浆箱中安设6吋泥浆泵向外输送泥浆。泥浆输送至厂区西侧鱼塘，由于输送距离较远，中间加设一道接力泵。10.1.2 冲泥下沉冲泥时，在水力吸泥机的吸泥龙头下方（锅底中央）挖出一个直径为2.02.5m的集泥坑，再用水力冲泥机向集泥坑四周外冲出几条水沟，然后向四周开挖锅底，为防止突沉，引起沉井较大的偏差，以及减少井外土体扰动坍塌等情况，可在刃脚旁保留0.81.5m的土体不被冲击。待锅底开挖完毕后，逐步均匀地冲挖土堤，第一步冲挖四角的土堤，第二步再冲挖四周的土堤，最后冲挖定位点处的土堤，使沉井逐步下沉。各仓格的冲挖力争同时进行。如偏斜较大时，则井孔之

20、间的冲挖速度应根据偏斜情况进行调整，保证沉井平稳下沉。下沉过程中，应随时掌握土层情况，做好下沉观测记录。正常下沉时，应自中间向刃脚处均匀对称除土。为使下沉不发生倾斜，应控制各井室之间除土面的高差，并避免内隔墙底部在下沉时受到下面土层的顶托。下沉时应保持平稳下沉，至少每小时测量一次四角高差和轴线偏移。及时注意校正。10.2 初沉阶段的控制措施根据本沉井的结构特点，确保沉井结构和施工围堰的安全，合理安排出土顺序和下沉速率是下沉的关键，下沉过程中始终保持均匀下沉（初沉时下沉速率控制在0.5m/d），沉井不能出现较大的高差，取砂时，首先将中间的砂垫层掏深，然后向四周扩展取砂，使整个沉井形成较大的锅底，

21、如沉井下面土质松软让沉井挤土下沉，如土质较硬让井横梁下面悬空，使沉井的支力点位于沉井的井壁下，锅底控制在1m左右，高差控制在20以内。因沉井内土层分布不均匀，取土时应先取土层厚的一边，使整个沉井的土层基本均匀时扫刃脚，这样可确保沉井位移和高差的控制。10.3 中沉阶段的控制措施沉井下沉至5m进入号土层时，沉井已基本进入轨道可加大取土量，锅底适当加深，井中间锅底可控制在2m左右，但需确保机械正常施工，如遇机械设备故障应立刻维修或更换，如一小时不能排除，其它相应设备应停止施工，以防发生位移及较大高差，高差控制在30以内，下沉速率控制在1.01.5m/d。沉井下沉过程中如发现下沉系数较大而失控，立即

22、在沉井外壁用粗砂和碎石回填以增大侧壁摩阻力。10.4 终沉前的控制措施沉井下沉离设计标高2m左右时，放慢下沉速度，停止6h，注意观察，掌握下沉速度，根据实际施工情况采用“反锅底”施工，基本以纠偏为主，测量下沉趋势和自沉惯量，测量2小时一次，高差控制1015，随着沉井继续下沉，沉井应逐渐形成挤土下沉，待沉井离设计标高50时需再停止观察6小时，一般大梁基本接近土层，测量数据重新核准，以每小时1左右的速度将沉井慢慢进入设计标高，根据设计要求，按照正差提前10cm停止下沉施工，确保沉井平稳，不超沉，高差控制在7以内，沉井进入设计标高后需继续观察，待沉井全部稳定（24小时下沉小于10mm）以后立即准备封

23、底，以免出现超沉现象。11 沉井封底、底板11.1 地基检测沉井刃脚底部即将进入设计标高前，通知业主联系检测单位立即进场对高压旋喷桩复合地基进行检测。11.2 沉井封底沉井干下沉到位后进行24小时的连续观测，下沉量小于10mm，且加固地基检测合格，即进行封底。封底采用干封底，分格对称进行封底。封底前首先清基（沉井在下沉距设计标高2m时，结合封底土塞高度，确保砼封底厚度，及时清除井内锅底浮泥、泥浆等，并将井墙、底梁等与封底砼接触处冲洗干净）。封底时注意保证沉井在封底时的稳定。封底前井底设2-4口钢制集水井，井深1.52.0m（锅底向下深度），直径60cm，在井格中间位置。用水泵将井底板以下水排出

24、井外，铺碎石作为倒滤层，然后进行封底混凝土的施工。11.3 底板施工当封底砼达到强度后进行分格抽水。井外连续降水，确保沉井的抗浮要求。垫层砼达到一定强度后，施工钢筋砼底板，在施工钢筋砼底板前，我们将底板和井壁接触处部位凿毛和清洗，避免封底后渗漏，底板浇筑前对施工用预埋件进行检查，确保位置正确，砼浇筑前，集水井配专人抽水，连续运转，然后分格进行钢筋砼底板施工，施工时遵循平衡、对称的原则。对底板钢筋，为了便于沉井下沉施工，底板钢筋的插筋外露长度较短、且接头位置均在同一断面上，故底板钢筋与插筋采用单面搭接焊连接接头。12 沉井不排水下沉应急预案在沉井下沉前，我们考虑如施工时井内出现管涌、流砂或井外出

25、现较大坍方时转换为不排水下沉。不排水下沉采用3台空气吸泥机出土下沉，同时配备潜水员6名水下冲泥、吊车抓斗6台抓土。土方采用8辆卡车运到指定堆土区。13 沉井下沉过程中遇到的问题及其处理沉井下沉的过程就是不断纠偏的过程，保证沉井下沉质量的前提就是做好下沉阶段的纠偏工作。13.1 沉井下沉困难1、产生原因A井壁与土壁间的摩阻力过大；B沉井自重不够，下沉系数过小；2、处理方法A继续浇筑混凝土增加重量，在井顶均匀加铁块或其他荷载；B在井壁装射水管冲刷周围土，减少摩阻力；13.2旋喷桩超高处理预案因本沉井为高压旋喷桩处理复合地基，因此下沉进入终沉阶段我们做好旋喷桩超高的处理方案。1、对于少量超高的高压旋

26、喷桩超高部分，以人力用铁钎打入破碎成小块取出和用铁镐、锄开挖。2、遇大量旋喷桩超高情况，我们用风动工具破碎成小块取出。14 沉井下沉施工监控因本沉井临近二期水泵房、煤灰码头、海堤以及围堰、塔吊，施工时加强监控，利用监控来指导沉井下沉施工是十分必要的。14.1 沉井下沉施工监控的主要内容下沉过程中，要进行以下方面的监测工作：沉井本体监测（下沉速度、下沉不均、整体漂移）、沉井四周土体监测（下沉、位移）、深井降水监测（降水水位、深井倾斜及破坏情况）及围堰监测（位移）、塔吊基础检测（沉降、位移）。14.2 沉井下沉观测的要求沉井下沉前应对测量用的经纬仪、水准仪进行严格检查，将仪器误差降至最低限度。沉井

27、下沉时，认真做好下沉的测量工作，并做好测量记录，其要求如下：1、沉井下沉，刃脚标高每班至少测量一次，轴线位移每天测量一次；2、沉井初沉阶段每2h测量一次，必要时应连续观测、及时纠偏；3、在监测过程中，观测沉井下沉速率，将不同土层沉井的下沉速率绘制成下沉速率图，同时将每天沉井的下沉量（特别是四角）绘制成表报施工负责人，及时进行调整和纠偏。在下沉接近设计标高0.61.0m时，应加强观测频率。根据下沉速率适当调整挖土速度，减缓沉井下沉速度。4、沉井在终沉阶段，每小时至少测量一次，在软土地层下沉，如停止挖土后沉井仍不能停止时，应立即采取措施控制沉井下沉；5、当沉井下沉接近设计标高，应加强观测，待24h内沉井自沉累计不大于10mm时，可准备进行封底。此时沉井的标高、位移和倾斜度均应在规范允许的误差范围之内，并经有关单位验收合格后，方可正式封底。通过本次沉井施工，我掌握了沉井干法下沉施工过程，提高我对沉井施工的管理水平和业务素质，沉井下沉施工重点三要素：一、排水及时、彻底，排水对干法施工沉井影响最大。二、控制好下沉速度，初沉慢、中间快、终沉更要慢。三、每小时一次不间断测量，及时纠偏。