一、工程概況
本工程共有頂管工作井和接收井各一座,均位于蘇州工業(yè)園區(qū)內(nèi),采用沉井施工,工作井尺寸為9*9米,壁厚750mm,接收井尺寸為9*5米,壁厚600mm;炷翉(qiáng)度等級(jí)為C30,抗?jié)B強(qiáng)度0.6Mpa。頂管工作井為單向頂進(jìn),沉井允許最大頂力為6000KN。
以下為工作井沉井的主要施工方法。
二、地質(zhì)情況
根據(jù)該地區(qū)的《地質(zhì)勘察報(bào)告》顯示頂管主要位處于灰色粘質(zhì)粉土層。該土層含云母碎片,夾粉質(zhì)粘土及薄層粉砂。該土層特點(diǎn):
1、含水率高;2、重度高;3、孔隙比高;4、滲透系數(shù)高
三、工程特點(diǎn)
在做沉井是時(shí),需注意周圍的官銜和建筑物,在沉井時(shí)需注意時(shí)刻進(jìn)行觀察,以確保施工安全和施工順利進(jìn)行。
四、沉井施工工藝
井位測量定位 基坑開挖 分節(jié)高度的確定 刃腳支墊 刃腳模板支設(shè) 刃腳鋼筋的綁扎 刃腳混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù) 井壁模板支設(shè) 井壁鋼筋綁扎 井壁砼澆筑及養(yǎng)護(hù) 刃腳墊架拆除 挖土下沉 土方吊運(yùn) 測量控制與觀測 封底
五、主要施工方法
1、井位測量定位
根據(jù)圖紙要求,定出井位中心點(diǎn),放出基坑開挖范圍,并在四周放出攀線樁。
2、基坑開挖
根據(jù)沉井中心坐標(biāo)及水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行測量放樣。基坑開挖深度為原地面下1.5m?紤]到拆除墊層、支模、腳手架操作的需要,基坑四周寬比沉井寬1m,四周挖排水溝、集水井。挖土用1臺(tái)1m3履帶式反鏟挖土機(jī)挖土,配合人工修破和平整場地,挖出的土方用汽車駁運(yùn)至棄土場地,基坑按1:1放坡。
3、分節(jié)高度的確定
根據(jù)設(shè)計(jì)要求,沉井分二節(jié)制作、一次下沉。一次制作總高度一般不超過短邊。依次高度若過大,施工比較困難,下沉?xí)r易引起傾斜,本工程沉井尺寸為9*9m,故采取分節(jié)澆注,一次下沉。分節(jié)高度應(yīng)保證其穩(wěn)定性,并使沉井能在自重狀態(tài)下順利下沉,其下沉系數(shù)K不小于1.15?砂聪率接(jì)算:
K=(Q*B/(L(H-2.5)F+H))>1.15(當(dāng)H>5m時(shí))
式中 Q—沉井輜重及附加荷載(t)
B—被井壁排除的水重(t)當(dāng)采取排水下沉B=0
H--沉井下沉深度(m)
L—沉井外部周長(m)
2.5—按摩擦力在深5m時(shí)達(dá)到最大值,5m以下保持常值
F—單位面積摩擦力的平均值
R—刃腳反力,當(dāng)挖空時(shí)R=0.6
下沉中如遇下沉困難,在井壁與土層2cm—3cm間隙間進(jìn)行灌水,保證下沉順利進(jìn)行。
施工順序是:第一節(jié)沉井混凝土澆好后 ,強(qiáng)度達(dá)到75% 澆筑第二節(jié)混凝土,強(qiáng)度達(dá)到100% 沉井下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高處。
4、刃腳支墊
(1)刃腳支設(shè)模板,有墊架法,半墊架法和無墊架法,本沉井高度比較高、重量重、忍腳踏面面積較小、地基強(qiáng)度較低,根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)若采用枕木,枕木不易躊躇,施工時(shí)不理想,本沉井電曾采用黃砂基層上加砼墊層澆筑法,墊層只做刃腳及底部隔梁,砼墊層上刷隔離劑,然后在其上支設(shè)刃腳及井壁模板,澆筑混凝土。
(2)砼墊層
根據(jù)刃腳、井壁厚度、砼墊層寬度定為1.5米,經(jīng)計(jì)算砼墊層標(biāo)號(hào)選用C20;墊層厚度為20cm。
(3)砂墊層
砂墊層厚度根據(jù)沉井重量和墊層底部地基上的承載力計(jì)算。經(jīng)計(jì)算采用0.3m厚砂墊層,寬度為1.8m,選用中砂,用平板振動(dòng)器分層振搗(層厚小于30cm)并灑水,控制干容重>1.6KN,地基應(yīng)清理整平后鋪設(shè)砂墊層,使頂面保持在同一水平面上,用水準(zhǔn)儀控制其標(biāo)高在10mm偏差以內(nèi),并在其空隙中墊砂夯實(shí)。
5、模板支設(shè)
沉井井壁采用定型模板組裝,不規(guī)則的地方,以及井壁穿對(duì)穿螺栓處,軍采用非標(biāo)準(zhǔn)木模板。刃腳墊架上模板應(yīng)分段安裝,以便墊架拆除,刃腳上部井壁模板采用鋼模板進(jìn)行循環(huán)周轉(zhuǎn)?紤]澆筑速度快,由于是泵送商品砼對(duì)模板產(chǎn)生很大的側(cè)壓力,用2[8槽鋼,以φ16mm對(duì)拉螺栓固定,穿螺栓部位用100*100*55mm木模(等以后模板拆除后,用與砼成分相同的水泥砂漿替換),螺栓縱橫向間距均為0.75*0.6m,中部設(shè)止水片,與螺栓接觸的一圈滿焊。槽鋼用適當(dāng)支撐頂在外腳手架上保持模板穩(wěn)定,并利用上一節(jié)沉井模板固定下一節(jié)沉井模板。
外壁支模和混凝土澆筑,在井架外搭設(shè)雙排鋼管腳手架。內(nèi)壁模板支設(shè),采取在上節(jié)沉井預(yù)埋鐵件的辦法焊懸腳手架,隨著沉井下沉,而不影響井內(nèi)挖土,吊運(yùn)土等作業(yè)。對(duì)于井壁上預(yù)留管道孔,在制作時(shí)可保留外層鋼筋及澆筑外層砼,內(nèi)側(cè)用磚臨時(shí)封堵,待下沉就位后制作接頭或頂管頂進(jìn)時(shí),再鑿去,以利下沉?xí)r保證沉井的強(qiáng)度。
6、鋼筋的制作安裝
鋼筋在加工場機(jī)械成型,用雙輪水平運(yùn)輸,用5T履帶吊車進(jìn)行垂直吊裝就位人工綁扎。
每節(jié)井壁豎筋分段綁扎,與上節(jié)井壁連接處,伸出插筋,接頭錯(cuò)開1/4,并采用焊接連接方法,焊接長度為10cm雙面焊。為保證鋼筋位置正確,垂直鋼筋間距采用開槽口的木卡尺控制,水平筋間距選用一批豎筋按間距焊上短鋼筋頭控制。
7、混凝土澆筑
混凝土采用商品砼,澆筑采用泵車輸送澆筑,澆筑采用分層平鋪法,每層厚度控制在30cm-50cm均勻澆灌,一次連續(xù)澆灌完,灌注混凝土?xí)r應(yīng)沿著井壁四周對(duì)稱進(jìn)行,避免混凝土面高低相差懸殊,壓力不均而產(chǎn)生基底不均勻沉陷,每層混凝土要求在2小時(shí)內(nèi)振搗完畢。
兩節(jié)混凝土的接縫處設(shè)凹型水平縫,接縫處應(yīng)經(jīng)鑿毛及沖洗處理,先鋪上與砼內(nèi)砂漿成分相同的砂漿一層后再澆新砼。
混凝土采用自然養(yǎng)護(hù)。