宁波市政工程建设集团股份有限公司 沉井、顶管施工技术专项方案
据土质及施工需要确定基坑边坡为1:0.5。基坑开挖的深度,根据土质、地下水位、现场施工条件定为2.1m左右。基坑开挖采用履带式挖掘机,沿顶管轴线方向后退行进挖土,挖出的土直接由自卸车运出施工场地。
集水坑明排:基坑底部四周挖设断面不小于30cm×30cm深度50cm的排水沟,并接入基坑内的集水井中,集水井至少比集水沟深50cm,用排水泵将集水井内的水排到附近雨水窨井中或河道,集水井内经常保持最低水位,直到集水井废除时止。
基坑排水如下图所示:
1:0.75集水井排水明沟 沉井1:0.75集水井750.1:排水明沟1:0.751:0.751:0.75 沉井1:0.75750.1:1:0.75 集水坑排水示意图
方井基坑(三)垫层制作
沉井刃脚踏面荷载大于下卧层地基土的承载力,故须铺设相应宽度和厚度的砂垫层,并在砂垫层上铺设素混凝土垫层,以扩大受压面积。
1、砂垫层
根据设计要求,砂垫层宽度3.6m,厚度1.5m。
砂垫层采用中粗砂,分5层铺设,每层铺设后,采用平板式振动器结合洒水进行密实。
2、素混凝土垫层
砂垫层铺设后浇筑C20素混凝土垫层。沉井素砼垫层厚度均为30cm,宽度为1.2m,每侧比刃脚踏面宽0.3m。
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1:0.75宁波市政工程建设集团股份有限公司 沉井、顶管施工技术专项方案
粗砂垫层分层夯实起沉标高C20素砼
沉井基础示意图
(四)井壁分节制作
沉井采用四次浇筑三次下沉法施工。虹星村沉井第一次施工至底层框梁底部,即刃脚+部分井壁高度5.3m,达到设计强度100%后,第一次下沉,沉至高出基坑底面0.5m后停止下沉(根据现场经验,防止第二次井壁浇筑时,沉井下沉对模板支撑造成损坏);第二次施工至二层框梁以下1m,即井壁高度4.55m,达到设计强度70%后,第二次下沉,沉至高出基坑底面0.5m后停止下沉;第三次施工至顶层框梁以下0.9m,即井壁高度4.55m,达到设计强度70%后,第三次下沉,沉至设计标高后,立即进行封底。待顶管施工完成后,进行井壁第四次浇筑,浇筑高度1.7m。
黄山村沉井第一次施工至底层框梁底部,即刃脚+部分井壁高度4.95m,达到设计强度100%后,第一次下沉,沉至高出基坑底面0.5m后停止下沉(根据现场经验,防止第二次井壁浇筑时,沉井下沉对模板支撑造成损坏);第二次施工至二层框梁以下1m,即井壁高度4.35m,达到设计强度70%后,第二次下沉,沉至高出基坑底面0.5m后停止下沉;第三次施工至顶层框梁以下0.9m,即井壁高度4m,达到设计强度70%后,第三次下沉,沉至设计标高后,立即进行封底。待顶管施工完成后,进行井壁第四次浇筑,浇筑高度1.7m。
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沉井井壁模板应在砼达到设计强度的70%以上方可拆除,刃脚斜面承受砼重量的模板在砼达到设计强度100%时拆除。
沉井制作质量标准:
横断面半径允许偏差: ±0.5%,且不大于50mm 井壁厚度允许偏差: ±15mm 井壁垂直度允许偏差: 1% 预埋件、预留孔位移允许偏差: ±20mm 1、钢筋加工安装
钢筋进场有原材料质保单,并按规范及批量进行原材料试验,合格后方可使用。钢筋的弯配和绑扎要严格按照设计图纸规定进行,钢筋直径<Φ16mm者,采用绑扎接头;接头在受压区内按50%交叉错开,在受拉区内接头按25%交叉错开,错开距离不应小于30d或50cm。钢筋直径≥Φ16mm者采用人工电弧焊焊接。单边焊接长度不小于10d,电焊接头在受拉区还按50%交叉错开,即在同一断面内接头不应超过50%。
在板或壁上开洞当边长或孔径小于30cm时,钢筋应绕过,当大于30cm时,被截断钢筋应在预留孔口加固筋焊牢,现场绑扎外墙板钢筋应先立好内模板后再进行。刃脚踏面部衬垫3cm砼垫块。钢筋保护层按设计要求进行布置。
2、脚手架及支模架施工 (1)脚手架搭设
沉井制作首先需要搭设脚手架,脚手架选用Φ48mm扣件式钢管结构。沉井外部采用双排落地脚手架,内部采用满堂扣件式支模架施工。外脚手架立杆坐落在沉井基坑内,立杆下方采用10cmC15素混凝土基础,搭设按照脚手架构造搭设,主要作为人员上下通道。
为了让施工人员上下脚手架方便起见,外脚手架可搭设简易倾斜走道或扶梯;倾斜角度为30°~40°的走道;走道踏脚面设有防滑条,所有走道和扶梯均有护栏。为了确保外脚手架整体稳定,在通道的其他方向均设置剪刀撑。剪刀撑按照4.5~4.8m间距布置,水平层高4.8m布置一道,形成稳固架体。
在沉井第一次制作时搭设两层外脚手架后,随着第二次沉井制作逐层增加,斜撑仍然需要设置。外脚手架与砼井壁之间保留0.4m距离,便于模板、扣件式
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钢管等安装之用。外脚手架与模板脱离分开。
(2)支模架搭设
井内梁与井壁浇筑时,井内梁支模架立杆坐落于沉井内,井字梁投影面基础采用50cm塘渣+15cm厚C15砼垫层,宽度为2m。顶板浇筑时,梁及顶板支模架立杆坐落在沉井底板,无需进行基础处理。支模架位于梁部分搭设尺寸为:立杆纵距0.9m,横距0.6m,步距1.2m;支模架位于顶板部分搭设尺寸为:立杆纵距0.9m,横距1.2m,步距1.2m;立杆计算采用单立杆,横杆与立杆连接方式为扣件连接,扣件抗滑承载力系数为0.8。计算详见附件。
支模架在对砼井壁模板起到固定作用的部分,应增设剪刀撑组成几何不变体系防止模板走动等不良情况。
(3)脚手架及支模架拆除
脚手架拆除之前完成模板拆除、砼外露面处理、喷涂测量标志、搭设沉井内外扶梯等准备工作。拆卸扣件钢管脚步手架顺序是自上而下逐层拆卸。钢管、 五金扣件等分类堆放,防止日晒雨淋后造成锈蚀浪费。
脚手架的拆除作业按规定的拆除程序进行。连壁件在位于其上的全部可拆杆件拆除后才能拆除。在拆除过程中,凡已松开连接的杆配件及时拆除运走,避免误扶和误靠已松脱连接的杆件。拆下的杆配件以安全的方式运出和吊下,严禁向下抛掷。拆除过程中,操作人员互相配合、协调动作,禁止一人拆除较重杆件等 危险性的作业。
3、模板安装 3.1井壁模板安装
井壁模板采用15mm竹胶板模板,背肋竖向木档采用5×10cm方木,内外模采用Φ14mm对拉螺杆和扣件式钢管进行固定。 对拉螺杆按间距50cm×50cm布置。因有抗渗要求,在螺栓中间设止水板。
模板安装加固示意图如下:
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50*20mm止水环钢板对拉螺栓@60×60cm施工缝3020
井壁模板示意图 模板加固实物图 模板安装具体工艺流程如下:
安装前检查→内支架搭设→内侧模板安装就位→清洗杂物(焊好止水片)→安装钢筋→安装就位外侧模板→安装斜撑→穿墙螺栓穿过另一侧模板→调整模板位置→紧固穿墙螺栓→斜撑固定→模板支撑验收。
安装模板时,注意事项:
a、检查模板安装位置的定位基准墙线及模板编号。
b、将一侧模板按位置线安装就位、安装斜撑或使工具型斜撑调整至模板与地面呈75°,使其稳定落于基准面上。
c、以同样方法就位另一侧墙模板,使防水穿墙螺栓穿过模板并在螺栓杆端戴上扣件和螺母,然后调整两块模板的水平和垂直方向,与此同时调整斜撑角度,合格后,固定斜撑,旋紧穿墙螺栓的螺母。
d、模板安装完毕后,全面检查扣件、螺栓、斜撑是否坚固、稳定,模板拼缝及下口是否严密。
3.2刃脚模板安装
刃脚模板材料与井壁模板材料相同,只是刃脚结构形状相对复杂,模板支立难度稍大,为确保刃脚施工的形状、尺寸与整体施工质量,并防止出现漏浆和避免混凝土表面不平整,计划对刃脚模板进行专项设计和加工制作,确保尺寸准确,整体稳定,强度刚度符合要求,能够全面满足沉井刃脚施工的需要。由于刃脚高度为3.3m,第一次施工至刃脚上方,因此,必须考虑混凝土浇筑时刃脚处混凝土是否会上浮。充分考虑沉井接高的要求,根据施工需要提前预埋或预留模板对拉螺杆。刃脚模板形状严格按照刃脚形状制作加工,楞木间距、对拉螺杆水平间
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