雨 水 提 升 泵 站
沉 井 专 项 方 案
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二0一0年六月二十四日
沉井施工方案
沉井根据设计井壁形式，采取分3次制作、1次下沉，施工顺序为：挖基坑——铺设砂垫层，浇筑垫层砼——制作底节、第二节沉井制作、第三节沉井制作，隔墙——拆除垫架、模板、挖土下沉到设计深度——沉井封底、浇筑钢筋砼底板。
一、概况
泵房单体下部结构为沉井，主体长19.6米、宽10.3米、高度为11.3米（底高-3.00米）封底混凝土采用C20，垫层采用C15，沉井采用C30。
土层主要是淤泥质粉质粘土、灰色、流塑状态，高压缩性。
地下水类型：属孔隙潜水，主要由上部素土、粉土、及淤泥质粉质粘土中的孔隙水构成潜水含水层组。
二、施工准备
1.1开挖填土
降低初沉标高根据沉井部位的地质状况，为保证沉井初沉阶段的均衡下沉，将沉井部位土方开挖至水塘清淤后底标高下0.5m（5.0标高），作为沉井预制及初沉标高，这样可创造两个有利条件：
其一由于初沉地层为淤泥质土，其含水量及承载力均匀，便于初沉平稳； 其二，沉井总下沉量降低3m，又缩短了下沉深度，一举两得。 2.2降排水
因地下水比较丰富，采用管井降水。在沉井预制及初沉面标高，距沉井边缘线外2.5米处，均匀布设6个管井，并开挖边沟相互连通便于排水。
2.3降水时间
根据地质报告以及井深，其管井的影响范围为2倍的井高即11.3×2＝22.6米，故不会对周围设施造成影响 。但为防止降水过多、过快造成对周边道路的影响，在沉井制作初期以及沉井制作过程中，对地下水位的高程进行严格的控制即控制在沉井砂垫层下0.5米左右，这种水位对周边环境不会产生任何的影响，同时也便于沉井的制作。等到沉井制作完成后，具备下沉条件时，再提前3～5天进行降排水，确保沉井下沉顺利进行。
沉井下沉办法将采用泥浆泵冲浆下沉的办法，我们的沉井下沉时间应该为3～5天（目前井下土方只有1000m3），在其短时间内降水对周围的水土流失将不会产生过大的影响，在下沉降水的过程中，还应密切注意对宁涟高速公路的影响，布置沉降观测点，2小时观察一次，一旦发现问题立即采取补救措施——在高速路的坡脚下打2口回灌井进行注水，避免造成宁涟高速公路滑动下沉。
三、沉井预制
3.1管井安装
管井采用D300砼无砂透水管材料，内放高压水泵抽水。管井布置如下图：
D300管井井深20米，专人值班看管，施工期间24小时不间断排水，确保施工的工作面干爽，地基承载稳定。
3.2连续降排水3天，然后在地基上铺设砂垫层50㎝，应选用级配较好的中粗砂，且分二次洒水夯实、找平，砂垫层密实度控制以砂的干容重为准，对中砂可取1.60t/m3，粗砂应适当提高。使砂垫层（或地基土）达到一定的承载力，便于素砼垫层（厚度100㎜）浇筑。
砼垫层标号采用C15，浇捣时必须用振捣机振捣密实，厚度100㎜与宽度20㎜。
砖砌体砂垫层
3.3混凝土材料采用强度等级为C30，抗渗标号为S6。我们将确保底层
混凝土强度须达到设计强度的100％，最后一批浇筑的混凝土强度达到设计强度的70%，然后再进行沉井下沉。留施工缝时，施工缝采用钢板止水片，浇筑时先铺上与混凝土内砂浆成份相同的砂浆一层，然后再浇新混凝土，要求仔细振捣，确保新老混凝土良好结合。
根据以往的施工经验，沉井采用砂垫层和素混凝土垫层。沉井分三节制作，一次下沉。第一节制作高度从刃脚踏面算起为5.0m，第一节沉井的制作内容包括刃脚、墙壁，分三次进行浇筑，每次浇筑高度分别为3.6m、3.5m、3.9m。第一节下沉到位后进行封底并浇筑混凝土底板，在底板混凝土养护达到强度后进行其它结构施工。 3.4钢筋工程
严格按设计施工图和国家规范的标准编制出钢筋加工的清单规格，按清单进行加工制作。
加工好的钢筋必须进行整理、分类，按照施工设计划分点堆放整齐，并挂牌标明种类及使用部位。
钢筋可采用现场制作方法，进场的原材料钢筋必须有钢材保证书、试验报告，并批量做好原材料试验，经现场技术部门及监理单位认可后方可使用，进场成型钢筋的质量资料需齐全。
井壁钢筋绑扎必须具备下列条件： ⑴基层验收合格。
⑵轴线、墙、柱截面尺寸必须符合设计施工图。
⑶绑扎钢筋时，弹出钢筋绑扎控制线，以保证钢筋间隔尺寸，其偏差值应控制在允许范围内，钢筋保证质量应符合规范要求。
⑷钢筋绑扎后，立即进行隐蔽工程验收，合格后方可进行下道工序，以免造成返工，影响进度要求。
⑸按照防水套管标准图集的要求，在沉井预留孔处要预埋好防水套管。 ⑹所有钢筋应在浇捣混凝土前，按设计图纸绑扎完毕，并在适当部位加以电焊固定，防止振捣混凝土时，钢筋移位。 ⑺各种设备的预埋件位置要准确。 3.5模板工程
在模板拼装前，先搭脚手架，支架底铺设垫板，脚手架采用满堂支架，材料、钢管、扣件、搭式多边形，支架邻边与井壁的最大距离为1.5m，以防生成弯矩影响质量。横钢管每1.8m一道，竖钢管每2.0m一道，另外剪刀撑加强，以保证支架稳定。井壁钢模板采用建筑用小钢模组装而成，以保证拼缝严密，不漏浆。内外模的稳定采取竖向和横向分节支设，内外模板采用脚手管及山形卡固定，对拉螺杆采用Ф16钢杆，并在对拉螺杆处设直径3cm一道止水环（双面满焊），以防渗水。模板固定钢管的每一道间距都为0.5m，内模板与内脚手作支撑稳定，钢模板组装，支架搭设，通过计算，并经监理单位同意后方可施工。 3.6混凝土浇捣工程
浇捣前对模板、钢筋、预埋件完成后，必须由监理单位按隐蔽工程验收，经合格签证后才能进行砼浇筑。
做好施工缝施工，施工缝采用30cm宽，3mm厚的折边钢板止水带。在第二次浇捣时必须将松散部分除去，并用水冲洗干净，充分湿润，然后铺上一层同级配（除去骨料）的水泥砂浆，厚约2～3cm，再浇捣砼，要求仔细振捣，保证新老砼的良好结合，以防施工缝渗水影响质量。 3.6.1混凝土质量保证技术措施：
⑴由项目部组成一个混凝土浇捣领导和施工生产班子，负责混凝土施工全过
程，确保混凝土浇捣顺利进行。要求各尽其职，责任明确，奖罚分明。 ⑵对供料拌站统一混凝土配合比，严格控制水泥用量，优选同厂标号，低水化热品种水泥，合理使用外渗剂，砂、粉煤灰、外掺剂等原材料质量要达到国家规范要求。
⑶严加控制混凝土坍落度，严禁有任意加水现象产生。向搅拌站反馈现场混凝土实际坍落度、可泵性、和易性等质量信息，以有利于控制搅拌站出料质量。 ⑷按照浇捣方案，组织全体操作人员进行技术交底会，使每个操作工人对技术要求、混凝土下料方法、振捣步骤等做到心中有数。
⑸混凝土拌车进场，混凝土品质严格把关，检查混凝土装车时间、混凝土坍落度、混凝土到场时间等是否达到规定要求。对不合格者坚决予以退车，严禁不合格混凝土进入泵车输送。
⑹按规定要求批量制作混凝土试块，按R7、R14、R28三个期试压混凝土强度。
⑺混凝土浇捣工程中质量部门要巡回监督检查，发现质量问题苗头，立即督促整改。
⑻混凝土浇捣前只有各项准备工作完善到位，现场各级验收工作顺利通过，混凝土才能开泵进行浇捣。
四、沉井下沉及控制
必须在刃脚混凝土达到设计规定的强度后进行拆除刃脚下砼垫层，拆除应分开区域，按次序，均衡对称同步的进行，并应注意沉井四周下沉是否均匀，地梁处砼垫层应先拆除，短边支点处的砼应最后拆除。沉井的内外脚手，如不能随同沉井下沉时，应和沉井的模板、钢筋分开。井字架、扶梯等设施均不得固定在井壁上；防止沉井突然下沉时披拉倒。
沉井井顶周围应设防护栏杆。井内的水泵、水力机械管道等施工设施，均应架设牢固，以防止坠落。
沉井下沉前应把井壁上拉杆螺栓和圆钉切割掉，应清除井内障碍和插筋。 本工程将用管井降水，在控制地下水位的同时，采用泥浆泵冲水下沉。
4.1施工排水措施
1、在施工期间，保持施工现场的良好排水，以保证施工的正常进行，开挖地区排水良好而且没有积水，并加强管井内的水泵排水管理工作；
2、工程施工过程中排出废水经过处理并得到有关部门的许可方能排入临近的沟渠，河道，杜绝将未处理过的泥浆及其它混浊废物排入污水管和沟渠。 4.2下沉
1、下沉速度的控制根据土质情况，采用高压水冲土，取土采用从中间开始向四周逐渐冲刷，并始终均衡对称地进行，每层挖土厚度为 0.4～1.5m.刃脚处留1.2～1.5m宽土垅，逐层全面、对称、均匀地削薄土层，当土垅挡不住刃脚的挤压而破裂时，沉井便在自重作用下破土下沉，削土时应沿刃脚方向全面、均匀、对称地进行，使均匀平衡下沉。
2、沉井取土下沉图示：
管井取土自破下沉自破下沉 取土采用水冲刷泥浆泵外排，沉井下沉速度控制为250cm/天。
3、在沉井开始下沉和将沉至设计标高时，周边开挖深度小于10cm，避免发生倾斜，尤其在开始下沉 5m以内时，其平面位置与垂直度要特别注意保持正确，否则继续下沉不易调整，在离设计深度50cm 左右停止取土，依靠自重下沉至设计标高。
4、下沉观测沉井位置的控制是在井外地面设置纵横十字控制桩、水准基点。下沉时，在井壁上设十字控制线，并在四侧设水平点。于壁外侧用红铅油画出标
尺，以测沉降，井内中心线与垂直度的观测系在井内壁四边标出垂直轴线，各吊垂球一个，对准下部标志板来控制，并定时用两台经纬仪进行垂直偏差观测。挖土时随时观测垂直度，当垂球离墨线边达50mm 或四面标高不一致时，立即纠正，沉井下沉过程中，每班至少观测两次，并在每次下沉后进行检查，做好记录，当发现倾斜、位移、扭转时，及时通知值班队长，指挥操作工人纠正，使允许偏差范围控制在允许范围以内。沉井在下沉过程中，最大沉降差均控制在250mm以内。当沉至离设计标高2m时，对下沉与挖土情况应加强观测，以防超沉。 4.2助沉纠偏
1、沉井纠偏应根据测量资料随偏随纠，当沉井偏斜达到允许值的1/4时便要纠偏，沉井下沉过程中要做到勤测，勤纠，援纠。
2、沉井初沉阶段要根据“沉多则少挖，沉少则多挖”的原则在开挖中纠偏，刃脚下挖土要逐步扩大，不能一次过量掏挖，不要通过大量挖土来纠偏. 3、用射水或冲气方法纠正井体倾斜时，可在沉井偏高一侧在井壁外插入射水管或冲气管进行射水和冲气，减少井壁摩阻力，射水或冲气管也可预埋在井壁适当位置，用射水法纠偏后如留有射水孔应用厚触变泥浆或砂土填满。 4、当沉井下沉过快时，在沉井外壁间填粗糙材料或将井筒外的土夯实，加大摩阻力。
五、沉井封底
在管井降水控制下沉达到有效的标高时，如施工正常（及降水对周围设施和道路无影响）可进行正常的（干式）砼封底施工。
但本工程地下水比较丰富，降水时间过长可能对周边设施产生影响，也可采用水下混凝土封底，在沉井达到有效深度时且下部土体不稳时，应立即停止管井降水，并向井内注水直到内外水位达到平衡后，待稳定8小时后进行水下封底，本工程封底混凝土最厚处220cm。第一次采用水下混凝土灌注厚度为200cm。第二次抽干水后，对第一次水下混凝土补漏，检查后浇筑20cm找平混凝土。 ①封底层砼施工顺序
布置水下砼导管，按砼导管影响半径为3m考虑导管的平面布置，导管平面为梅花状布置。
灌注水下砼(高度为200cm)→养护→布置抗浮设施→砼达到70%强度后抽干井内的水并检查补漏→封底砼找平层浇捣→养护。 ②封底层砼施工
a封低层砼总厚度为220cm分两次浇筑，第一次浇筑砼厚度为200cm采用水下砼灌注法，第二次浇筑砼是在第一次砼达到70%强度后，排干水后进行的。第一次砼目的是为了止水，因砼不易浇筑，难免会出现局部渗水现象，第一次砼目的是为了补渗漏及对封底砼层表面进行找平。所以采用常规砼浇筑方法。 b布置导管，布置导管要考虑到砼的流动度，由于水下砼层流动性能较差，又要考虑到四周砼均靠砼自流来完成，所以要合理安排。
c在砼浇筑前要尽量满足水下砼的操作原则，砼要尽量避免和水直接接触。所以要制定出浇捣砼顺序，同时要确保的第一根导管在完成浇筑任务时砼应把第二根导管包裹住。
d要经常量测砼表面标高，以宁低不高为原则，防止个别点超高而无法找平。 e当浇筑完成后，养护时间不少于3天，在有条件情况下，测试一下砼强度，当砼强度达到70%设计强度时方可开始排水。
f当排除沉井内水后，对第一次封底层砼表面进行打扫，并检查是否渗漏现象，如有则要作好标记在第二次封底层砼(表面找平层)时，重点考虑。
六、对周围构筑物、公用管线的监测、保护措施
沉井下沉过程将进行监测，在确保工程质量的前题下，以防对宁涟路的影响。 ⑴监测措施：在沉井施工中，利用监控指导施工是十分必要的，依靠监控和数据的不断反馈可避免盲目施工、冒险施工。根据本工程的规模和环境控制的要求，施工监控主要内容：管井降水对宁涟路的影响，故必需在宁涟路的坡脚处布设3～5根钢筋砼控制桩进行必要的监测。
⑵监测内容：在沉井下沉过程中，因管井需要正常降排水。故每天从早晨6时开始，每隔4小时用经纬仪、水准仪，对宁涟路边木桩的高程测量一次，做好记录，进行对比，发现问题及时处理。
七、沉井下沉地下水流失的保护措施
在沉井下沉的过程中，如地下水流失过多或过快对周围设施产生一定影响时，主要是对宁涟高速道路的影响，可采取在道路的坡脚边缘打回灌井，防止道路产生下沉而破坏，如图：
宁涟高速回灌井管井取土自破下沉自破下沉
在回灌井中注水，将有效的防止水土流失现象，从而可避免对道路产生影响。