大型沉井施工綜合技術(shù)方案一、工程概況本工程為城市污水處理廠升級改造項(xiàng)目配套沉井工程，設(shè)計(jì)為圓形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，直徑18米，下沉深度22.5米，總混凝土用量約860立方米。沉井采用分節(jié)制作、排水下沉工藝，主體結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級C35，抗?jié)B等級P8。工程場地地質(zhì)勘察顯示，自上而下依次為：①素填土層（厚1.2-2.5m）、②淤泥質(zhì)黏土層（厚3.5-5.8m，含水量42%）、③中砂層（厚2.8-4.2m，標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N=18）、④礫砂層（厚5.6-7.3m，N=32）、⑤中風(fēng)化巖層（揭露厚度8.5m）。地下水位埋深1.8m，對混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。二、施工總體部署（一）施工組織架構(gòu)設(shè)立沉井專項(xiàng)項(xiàng)目部，配置項(xiàng)目經(jīng)理、技術(shù)負(fù)責(zé)人、安全總監(jiān)等核心管理人員8人，下設(shè)鋼筋、模板、混凝土、下沉、機(jī)電5個(gè)專業(yè)班組，高峰期投入作業(yè)人員65人。采用"三班四運(yùn)轉(zhuǎn)"作業(yè)制度，確保關(guān)鍵工序連續(xù)施工。（二）施工平面布置功能分區(qū)：劃分沉井制作區(qū)（含鋼筋加工棚60㎡）、材料堆放區(qū)（水泥罐2個(gè)、砂石料倉300㎡）、混凝土攪拌區(qū)（HZS90攪拌站1座）、辦公生活區(qū)（板房20間）及棄土區(qū)（距離沉井30m外）臨時(shí)設(shè)施：設(shè)置Φ200mm臨時(shí)供水管網(wǎng)，配置315KVA變壓器及200KW柴油發(fā)電機(jī)備用電源，沿場地周邊布置排水溝（深0.5m×寬0.6m）及80m3/h沉淀池（三）施工進(jìn)度計(jì)劃施工階段工期（天）關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)施工準(zhǔn)備15測量控制網(wǎng)驗(yàn)收基坑開挖及支護(hù)8基坑驗(yàn)槽第一節(jié)沉井制作12混凝土強(qiáng)度達(dá)70%第二節(jié)沉井制作10模板拆除沉井下沉25沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高封底及底板施工15底板混凝土澆筑完成內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工20頂板混凝土澆筑完成竣工清理5驗(yàn)收準(zhǔn)備三、關(guān)鍵施工技術(shù)（一）施工準(zhǔn)備技術(shù)準(zhǔn)備：編制專項(xiàng)施工方案并組織專家論證，完成圖紙會(huì)審（提出優(yōu)化建議12項(xiàng)），進(jìn)行三級技術(shù)交底。采用BIM技術(shù)建立沉井三維模型，模擬施工全過程。測量控制：建立高精度測量控制網(wǎng)，設(shè)置4個(gè)永久水準(zhǔn)點(diǎn)（采用深埋式標(biāo)石），沉井周邊布設(shè)8個(gè)軸線控制樁。使用LeicaTS60全站儀進(jìn)行定位放樣，誤差控制在±3mm內(nèi)。基坑工程：采用Φ800mm鉆孔灌注樁（間距1.2m）+3道Φ609mm鋼支撐支護(hù)體系，坑底設(shè)置Φ500mm高壓旋噴樁止水帷幕?；娱_挖分3層進(jìn)行，每層深度不超過2.5m，邊坡坡度1:0.75，配備2臺PC200挖掘機(jī)作業(yè)。（二）沉井制作地基處理：采用2.0m厚級配砂石墊層（分層碾壓，壓實(shí)系數(shù)≥0.96），其上澆筑300mm厚C20混凝土墊層，設(shè)置Φ10@200雙向鋼筋網(wǎng)。刃腳部位采用磚砌胎模（M10水泥砂漿砌筑240mm厚），內(nèi)側(cè)抹20mm厚1:2.5水泥砂漿找平。鋼筋工程：井壁鋼筋采用Φ25@150（豎向）+Φ20@200（水平），節(jié)點(diǎn)處增設(shè)Φ16加強(qiáng)筋。鋼筋加工在專用胎架上進(jìn)行，采用直螺紋連接（Ⅰ級接頭），接頭面積百分率≤25%。安裝時(shí)設(shè)置60mm厚C35混凝土墊塊，確保保護(hù)層厚度。模板體系：采用18mm厚酚醛覆膜多層板（周轉(zhuǎn)次數(shù)≥6次），50×100mm方木背楞（間距300mm），Φ48×3.5mm鋼管滿堂腳手架（立桿間距600×600mm）。對拉螺栓采用Φ16止水螺栓（中部焊80×80×3mm止水環(huán)），橫向間距600mm，豎向間距500mm?；炷潦┕ぃ悍謨晒?jié)制作，第一節(jié)高度8.5m（含刃腳1.5m），第二節(jié)高度14m。采用HBT60混凝土輸送泵澆筑，分層厚度500mm，插入式振搗器（Φ50型）振搗至表面泛漿。設(shè)置6處測溫點(diǎn)，確保內(nèi)外溫差≤25℃，覆蓋薄膜+阻燃棉被養(yǎng)護(hù)14天。（三）沉井下沉下沉準(zhǔn)備：安裝4臺JJK-5型卷揚(yáng)機(jī)（配3t吊斗），布置8個(gè)Φ150mm降水井（深度28m）刃腳下設(shè)置24組砂墊層+木墊架（200×200mm方木，間距500mm）井壁設(shè)置8個(gè)測傾點(diǎn)（采用全站儀）和4個(gè)沉降觀測點(diǎn)（水準(zhǔn)儀）排水下沉：挖土作業(yè)：采用3臺小型挖掘機(jī)（PC60型）對稱開挖，鍋底比刃腳低1.2m，每層挖土厚度0.5m，保持刃腳處土堤寬度1.5m出土系統(tǒng)：井內(nèi)設(shè)置4個(gè)出土口，卷揚(yáng)機(jī)提升至地面后由自卸車外運(yùn)（運(yùn)距5km）糾偏措施：傾斜≤0.3%時(shí)采用偏心挖土法；傾斜＞0.5%時(shí)啟用配重糾偏（每側(cè)最大配重20t）特殊土層處理：穿越淤泥質(zhì)黏土層時(shí)，采用高壓射水（壓力0.8-1.2MPa）輔助下沉進(jìn)入礫砂層后，投放級配砂石（粒徑5-20mm）填充井壁摩阻力薄弱區(qū)巖層段采用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)破碎，控制單次破碎深度≤300mm（四）封底施工干封底作業(yè)：沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，經(jīng)72小時(shí)觀測（累計(jì)沉降≤10mm）方可封底采用"鍋底形"基底處理，由刃腳向中心挖3條放射形排水溝（深0.3m），設(shè)置4個(gè)集水井（Φ800mm）澆筑200mm厚C20素混凝土墊層，鋪設(shè)1.5mm厚HDPE防水卷材（空鋪法施工）鋼筋混凝土底板：配置Φ22@150雙層雙向鋼筋網(wǎng)，設(shè)置6道后澆帶（寬1m）采用P.O42.5R水泥配制補(bǔ)償收縮混凝土，摻加JM-Ⅲ型膨脹劑（摻量8%）分區(qū)分段澆筑，使用3臺振搗器從中心向四周推進(jìn)，表面采用真空吸水工藝四、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)（一）關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)項(xiàng)目允許偏差檢驗(yàn)方法沉井刃腳中心線±20mm全站儀測量井筒垂直度≤1/500H測斜儀+吊錘法混凝土表面平整度8mm/2m靠尺檢查封底混凝土厚度+50mm，-0mm鉆孔取芯最終下沉總偏差≤300mm水準(zhǔn)儀測量（二）質(zhì)量保證措施材料控制：鋼筋、防水材料等主要材料實(shí)行"二維碼"追溯管理，每批水泥進(jìn)行氯離子含量檢測（≤0.06%）過程控制：混凝土試塊留置：標(biāo)養(yǎng)試塊每100m3一組，抗?jié)B試塊每500m3一組下沉監(jiān)測：每2小時(shí)觀測1次，繪制"下沉速度-時(shí)間"關(guān)系曲線隱蔽工程驗(yàn)收：共設(shè)置12個(gè)關(guān)鍵驗(yàn)收點(diǎn)，留存影像資料通病防治：井壁裂縫：采用低水化熱水泥（礦渣硅酸鹽水泥），摻加粉煤灰（摻量25%）滲漏處理：預(yù)埋注漿管（間距1.5m），發(fā)現(xiàn)滲漏采用環(huán)氧樹脂注漿（壓力0.3-0.5MPa）五、安全生產(chǎn)管理（一）專項(xiàng)安全技術(shù)措施高空作業(yè)防護(hù)：設(shè)置3道安全平網(wǎng)（每6m一道），井內(nèi)搭設(shè)滿堂腳手架（步距1.8m）作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶，設(shè)置4個(gè)應(yīng)急逃生通道（配備救生繩）沉井穩(wěn)定控制：每日監(jiān)測周邊建筑物沉降（預(yù)警值30mm），設(shè)置20m警戒區(qū)配備4臺備用排水泵（揚(yáng)程30m），防止突沉事故（二）安全文明施工三寶四口：安全帽、安全帶、安全網(wǎng)配備率100%，出入口設(shè)置防護(hù)棚（50mm厚木板）揚(yáng)塵控制：安裝PM10在線監(jiān)測儀，出入口設(shè)置8m長洗車平臺（配高壓沖洗設(shè)備）夜間施工：采用LED泛光燈（照度≥50lux），設(shè)置聲光報(bào)警裝置（三）應(yīng)急管理編制《沉井傾覆應(yīng)急預(yù)案》，配備應(yīng)急物資庫（含急救箱、氧氣袋、破拆工具等），每月組織1次應(yīng)急演練。針對突然涌水、井壁坍塌等7類事故制定專項(xiàng)處置流程。六、施工監(jiān)測與驗(yàn)收（一）全過程監(jiān)測結(jié)構(gòu)監(jiān)測：沉井傾斜：采用測斜儀（精度0.1°）每小時(shí)監(jiān)測1次井壁應(yīng)力：埋設(shè)12個(gè)鋼筋應(yīng)力計(jì)（量程200MPa），實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)環(huán)境監(jiān)測：周邊地面沉降：布設(shè)24個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，預(yù)警值25mm/d地下水位：每日觀測3次，控制降水深度不小于開挖面以下1m（二）驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)分部分項(xiàng)驗(yàn)收：地基與基礎(chǔ)：壓實(shí)度≥96%，承載力特征值≥200KPa混凝土結(jié)構(gòu)：表面平整度≤5mm/m，預(yù)埋件位置偏差≤10mm竣工驗(yàn)收資料：包含測量放線記錄、隱蔽工程驗(yàn)收單等12類資料沉降觀測記錄需滿足"最后100天沉降速率≤0.01mm/d"七、技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用BIM技術(shù)應(yīng)用：建立沉井結(jié)構(gòu)與地質(zhì)模型的耦合分析，提前預(yù)判3處易發(fā)生偏斜的地質(zhì)界面新型材料應(yīng)用：井壁模板采用早強(qiáng)脫模劑（脫模時(shí)間縮短12小時(shí)）封底混凝土摻加納米碳酸鈣（提高抗?jié)B性20%）