摘要:本文對該項工藝的下沉、糾偏、挖土、封底主要技術問題進行介紹。
1.工程概況
開灤2#碼頭技術改造工程中,T3機房一面靠近場區(qū)內鐵道,鐵道中心線距T3機房外邊線為15米,一面靠近3#碼頭分界線,分界線距T3機房外邊線為6米,另外兩面分別和BC-2、BC-3相連。根據建設方要求,在施工期間場區(qū)內集港、裝船作業(yè)不能停。如果按基槽放坡打開挖,基槽開挖放坡在1:3以上,放坡線越過鐵道和碼頭分界線,開挖要破壞鐵路線,截斷2#碼頭和1#碼頭交通運輸道路。施工期間建設方不停產,考慮以上地質條件和不利因素,決定采用以下方案:基槽開挖采用沉井法施工,沉井法不需要放坡,不影響生產。
2.沉井方案
本工程沉井為C30鋼筋砼護壁,壁厚為0.4米,凈高7.2米,12.8m×13.8m矩形;沉井施工工藝為:制作沉井基礎→護壁鋼筋、預埋件安裝→模板支設→砼澆筑→養(yǎng)護→拆模拆除墊架抽出墊木→安裝鋼支撐→挖土下沉→糾偏找正→封底
3.施工方法
3.1制作沉井基礎
3.1.1砂墊層的施工。因沉井地基承載力不足,采用了砂墊層。即在刃腳下設設砂墊層,寬度為2.0米,分層鋪設,每層鋪設厚度300mm,用平板振動器振實,上鋪160mm×220mm×1500mm墊木,墊木間距為1000mm。
3.1.2刃腳的安裝。刃腳的支設采用墊架法施工,根據方案設計,墊架的間距為1米,墊架鋪設對稱布置,先設8組定位墊架,每組由2-3個墊架組成。其位置在距長邊兩端3.5米處(0.15L,L為長邊邊長),在其中間支設一般墊架,墊架應垂直井壁。墊架上支設刃腳和井壁模板,墊木應使頂面在同一水平面上,用水準儀找平,高差不應超過10mm,墊木中心線與刃腳中心線重合。
3.2沉井護壁的制作
⑴刃腳采用16mm厚鋼板焊制。
?、其摻罱壴?。鋼筋進廠要有檢測報告,監(jiān)理見證取樣做復試,鋼筋綁扎、錨固、連接嚴格按設計和規(guī)范。
?、悄0骞こ?。為保證混凝土護壁光,減小下沉的摩擦阻力,模板采用竹模板。加固采用對拉螺栓,螺栓固定采用“3”形卡,并用螺帽加固。嚴禁防止跑?,F象,如跑模會增大護壁與土的摩擦力,影響沉井正常下沉。
?、然炷凉こ??;炷翉姸鹊燃墳镃30,抗?jié)B等級為S6,混凝土要分層澆筑,厚度不得大于400mm,并保證連續(xù)澆筑,嚴禁漏振,出現蜂窩、麻面等缺陷會造成護壁漏水,影響井內挖土施工。
3.3沉井自重下沉驗算
K=(Q-B)/T+R
K—下沉安全系數,一般應大于1.15-1.25
Q—沉井自重Q=2575KN;
B—被井壁排出的水量(KN)
因在沉井前以進行降水,B=0;
T—沉井與土間的摩擦力;
R—刃腳反力(KN)
因采取將刃腳底面及斜面的土方挖空,則R=0;
f0—土層的平均摩擦阻力;
經上式計算K=1.26>1.25,故能下沉。
3.4沉井內鋼支撐的安裝
因隨著沉井的下沉,沉井護壁要抵抗沉井外的土的側壓力,沉井一側為碼頭通道,時有30t煤車通過,產生荷載對沉井護壁產生側壓力。為防止沉井在下沉過程中護壁產生變形甚至破壞,在沉井內設鋼支撐。
3.5沉井取土措施
?、旁摮辆捎镁畠热斯ね谕?,用25t汽車吊把土運出井外。
?、凭畠韧谕练椒ǎ涸诔辆虚g開始逐漸挖向四周,每層挖土厚為0.4~0.5米,沿刃腳周圍保留0.5~1.0米土堤,然后在沿沉井壁挖土人員均勻排開,人與人間距2~3米向刃腳逐層、全面、對稱消薄土層,每個挖土者挖土速度大致應一致,當土層經不住刃腳的擠壓而破裂,沉井便在自重作用下均勻垂直擠壓下沉,如果下沉很少或不下沉,可再從中間向下挖0.4~0.5米,并繼續(xù)按上述做法挖土。
3.6沉井排水措施
?、旁诔辆畠却蛞谎凵罹?,井深為設計標高以下4米,井直徑為500,滲水管為砼花管,井內下3千瓦50米揚程混水泵,24小時抽水。
?、齐S著沉井內挖土,在降水井四周挖排水明溝。
⑶沉井外進行深井降水。
3.7軸線與標高控制措施:
⑴軸線控制:沉井在下沉以前把控制軸線引到沉井頂面上彈好墨線,沉井外側軸線控制架體,在架體之間拉10#鉛絲,鉛絲與沉井護壁頂面所彈軸線控制墨線重合。在沉井下沉過程中保證軸線控制架體的穩(wěn)定,不發(fā)生位移和沉降,如果下沉過程中墨線偏離控制鉛絲,及時糾偏。
⑵標高控制:沉井下沉前用水準儀在沉井內外彈上標高控制線,每次沉井下沉都對標高控制線進行測量,發(fā)現傾斜及時糾正。
3.8沉井的糾偏措施:
?、女敵辆蚰硞葍A斜時,可在高的一側多挖土,使沉井恢復水平,然后再均勻挖土。
?、瞥辆灰频募m正,可先一側挖土,使沉井傾斜,然后均勻挖土,使沉井沿傾斜方向下沉到沉井底面中心線接近設計中心線位置時,再糾正傾斜。
3.9沉井的封底措施:
⑴封底準備:當沉井下沉到距設計標高0.1米時,停止井內挖土,使其靠自重下沉接近設計標高,在經2~3d下沉穩(wěn)定后在進行封底。封底前將新老砼接觸面沖刷干凈,對井底進行修整使之成鍋底形,由刃腳向井挖放射形排水溝,填以卵石作為濾水暗溝,如圖3所示,保持井內水位低于基地面不小于0.5米。
?、品獾醉艥仓悍獾醉挪捎门c結構砼同強度、同抗?jié)B等級的C30、P6砼,澆筑在整個沉井面積上分層、不間斷地進行,由四周向中央推進,每層厚300~500mm,且振搗密實。
?、峭V钩樗?;封底砼采用自然養(yǎng)護,養(yǎng)護期間繼續(xù)抽水。在沉井內井上套一鋼板護筒,鋼板護筒與水泵焊接嚴密,護筒外安裝截門,待封底砼強度達到70%后,關掉截門,停止抽水,對排水管進行封堵,用干硬性高強砼內摻玻璃水迅速進行堵塞搗實。
4.結語
本工程采用沉井法施工,保證了建設方的施工與生產同時進行,節(jié)省了可觀的建設投資。
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