沉井旋流池施工綜合技術(shù)方案一、工程概況與設(shè)計(jì)參數(shù)本旋流池采用圓形鋼筋混凝土沉井結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)內(nèi)徑14m，外徑15.6m，池壁厚度0.8m（刃腳部位加厚至1.25m），總深度22m。沉井混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30，抗?jié)B等級(jí)S8，墊層采用C15素混凝土。池體底部設(shè)6個(gè)呈放射狀分布的砂斗，斗壁傾角55°，單斗容積1.8m3，配備立式槳葉分離機(jī)及氣提排砂系統(tǒng)。地質(zhì)勘察顯示場(chǎng)地土層分布為：①素填土層（厚0.5-1.2m）→②淤泥質(zhì)黏土層（厚2.3-3.5m，fak=80kPa）→③粉質(zhì)黏土層（厚4.8-6.2m，fak=180kPa）→④石灰?guī)r（中風(fēng)化，fak=3000kPa），地下水位埋深1.5-2.0m，滲透系數(shù)1.2×10??cm/s。二、施工總體部署2.1施工分區(qū)與流程規(guī)劃采用"分節(jié)制作、分段下沉"的施工策略，將沉井劃分為3節(jié)制作：第一節(jié)（-0.00~-8.00m）、第二節(jié)（-8.00~-16.00m）、第三節(jié)（-16.00~-22.00m）。施工總流程為：場(chǎng)地平整→基坑開挖（至-2.00m）→砂墊層+墊架施工→第一節(jié)沉井制作→排水下沉→第二節(jié)接高→繼續(xù)下沉→第三節(jié)接高→終沉穩(wěn)定→干封底→內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工。2.2降排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)沿沉井外圍10m處布置14口管井，井深40m，管徑Φ273mm，間距3m，配備15kW深井泵（抽水量50m3/h）。井內(nèi)設(shè)置集水井（4個(gè)，Φ800mm），配置QY-25型潛水泵（揚(yáng)程30m），確保下沉過程中井內(nèi)水位低于開挖面0.5m以上。2.3主要設(shè)備配置設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量主要參數(shù)液壓抓斗HS883HD1臺(tái)斗容1.2m3，最大挖掘深度25m履帶吊QUY501臺(tái)最大起重量50t，主臂長42m混凝土輸送泵HBT80C2臺(tái)理論輸送量80m3/h，工作壓力16MPa插入式振搗器ZN-506臺(tái)振搗深度500mm，頻率14500次/min泥漿制備系統(tǒng)NJ-6001套制漿能力60m3/h，泥漿比重1.15-1.20三、沉井制作關(guān)鍵技術(shù)3.1刃腳支設(shè)與模板工程采用墊架法施工，砂墊層厚1.2m（中粗砂，分層夯實(shí)，干密度≥1.6t/m3），上鋪200mm×200mm方木（間距500mm）。刃腳模板采用18mm厚酚醛覆膜多層板+50×100mm木方背楞（間距200mm），外側(cè)設(shè)Φ48×3.5mm鋼管支撐（間距600mm）。模板接縫粘貼5mm厚海綿條，對(duì)拉螺栓（Φ16，帶3mm厚止水片）間距500mm×500mm。3.2鋼筋工程施工鋼筋加工在現(xiàn)場(chǎng)集中進(jìn)行，主筋采用直螺紋連接（Ⅰ級(jí)接頭），絲頭長度28-30mm，接頭錯(cuò)開率50%。井壁雙層雙向配筋（Φ20@150mm），刃腳部位增設(shè)Φ16@100mm加強(qiáng)筋。保護(hù)層厚度：外側(cè)50mm、內(nèi)側(cè)35mm，采用C30預(yù)制墊塊（間距800mm×800mm）。3.3混凝土施工工藝采用P.O42.5R水泥，摻加粉煤灰（20%）和聚羧酸減水劑（1.2%），混凝土配合比為水泥:砂:石:水=1:1.85:3.26:0.45，坍落度控制在180±20mm。澆筑采用"分層推移、對(duì)稱布料"方式，每層厚度500mm，使用50型振搗器振搗（插入間距≤500mm，振搗時(shí)間15-30s）。施工縫處設(shè)置300×3mm鋼板止水帶，下次澆筑前需鑿毛并涂刷水泥基滲透結(jié)晶防水涂料。四、沉井下沉控制技術(shù)4.1下沉系數(shù)計(jì)算與助沉措施下沉系數(shù)驗(yàn)算公式：K=(G-B)/(Tf+R)，其中G為沉井自重（第一節(jié)約28000kN），B為浮力（約4500kN），Tf為井壁摩阻力（取25kPa），R為刃腳反力。計(jì)算得K=1.15（規(guī)范要求1.05-1.25），滿足要求。當(dāng)出現(xiàn)下沉困難時(shí)，采用泥漿套助沉（泥漿比重1.15，黏度25s），通過預(yù)埋Φ50mm注漿管（間距2m）注入井壁外側(cè)形成20mm厚潤滑層。4.2挖土下沉工藝采用"分層開挖、先中間后四周"的開挖方式，每層開挖厚度1.0m，刃腳處保留1.5m寬土堤。機(jī)械開挖（液壓抓斗）至距設(shè)計(jì)標(biāo)高1.0m時(shí)改用人工開挖，確保刃腳均勻受力。下沉速度控制：砂土層≤0.5m/d，黏土層≤0.8m/d，終沉階段（8小時(shí)內(nèi)）≤10mm。4.3偏差監(jiān)測(cè)與糾偏措施采用全站儀（測(cè)角精度2"）和水準(zhǔn)儀（精度±1mm）進(jìn)行監(jiān)測(cè)，每下沉1m測(cè)一次。當(dāng)傾斜率超過0.5%或位移超過50mm時(shí)，采用以下糾偏方法：偏挖土法：在高側(cè)刃腳處多挖50-100mm，低側(cè)保留100-200mm土堤配重糾偏：在沉井高側(cè)堆放砂袋（重量50-100kN）井外射水：在低側(cè)井壁外側(cè)采用高壓水槍（壓力0.5-0.8MPa）沖松土層五、封底與抗浮施工技術(shù)5.1干封底施工流程基底處理：終沉穩(wěn)定后（8小時(shí)下沉量≤10mm），清理刃腳處浮土，開挖放射形排水溝（4條，寬300mm，深200mm），填入卵石形成濾水盲溝。墊層施工：鋪設(shè)300mm厚級(jí)配砂石（壓實(shí)系數(shù)≥0.95），澆筑200mm厚C20混凝土墊層，表面壓光。鋼筋綁扎：雙層雙向Φ16@200mm鋼筋網(wǎng)，采用Φ12馬凳支撐（間距1000mm），鋼筋伸入刃腳凹槽內(nèi)300mm?；炷翝仓悍?層澆筑C30P6封底混凝土（厚1200mm），采用3條輸送管路對(duì)稱布料，初凝前完成整體澆筑，表面覆蓋薄膜+棉被養(yǎng)護(hù)14d。5.2抗浮穩(wěn)定性控制封底混凝土澆筑前保留4臺(tái)潛水泵持續(xù)排水，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%后分級(jí)停止排水。設(shè)置4個(gè)減壓降水井（Φ200mm），安裝水位自動(dòng)控制系統(tǒng)，確保地下水位低于底板0.5m以上直至上部結(jié)構(gòu)施工完成。六、旋流池內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工6.1中心筒與導(dǎo)流墻施工中心筒（Φ4.5m）采用鋼模板分節(jié)澆筑（每節(jié)3m），內(nèi)側(cè)設(shè)置滿堂腳手架（立桿間距800mm×800mm）。導(dǎo)流墻（厚300mm）按1/50坡度施工，采用定制弧形模板，確保水流旋流速度達(dá)到0.3-0.4m/s。6.2砂水分離器安裝設(shè)備基礎(chǔ)采用C30混凝土（厚800mm），預(yù)埋8個(gè)M30地腳螺栓（位置偏差≤10mm）。安裝立式槳葉分離機(jī)（轉(zhuǎn)速12r/min），調(diào)整垂直度偏差≤1‰，試運(yùn)行時(shí)噪聲控制在85dB以下。6.3氣提排砂系統(tǒng)施工氣提管采用Φ108mm不銹鋼管，安裝坡度3%，與砂斗連接采用柔性接頭。鼓風(fēng)機(jī)（風(fēng)量15m3/min，風(fēng)壓50kPa）設(shè)置隔音罩，氣沖管（Φ45mm）出口流速控制在5-7m/s。七、質(zhì)量控制與安全保障7.1關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)項(xiàng)目允許偏差檢查方法檢驗(yàn)頻率井筒垂直度≤1/1000H全站儀+吊線錘每節(jié)下沉后刃腳標(biāo)高±50mm水準(zhǔn)儀每2h一次混凝土強(qiáng)度≥設(shè)計(jì)值95%回彈法+鉆芯取樣每500m3一組井壁滲漏≤0.1L/(m2·d)蓄水試驗(yàn)封底完成后7.2安全防護(hù)措施高空作業(yè)：設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿（滿掛安全網(wǎng)），作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶，腳手架搭設(shè)完成后需經(jīng)第三方檢測(cè)驗(yàn)收。防坍塌措施：井內(nèi)開挖面高差≤1.5m，砂土層開挖時(shí)預(yù)留200mm人工清土層，發(fā)現(xiàn)流砂征兆立即停止作業(yè)并采用速凝混凝土封堵。應(yīng)急準(zhǔn)備：配備2臺(tái)備用發(fā)電機(jī)（200kW），儲(chǔ)備500m3級(jí)配砂石，編制突沉、管涌等應(yīng)急預(yù)案并每月演練。八、施工進(jìn)度計(jì)劃與管理采用Project軟件進(jìn)行進(jìn)度管控，關(guān)鍵線路為：第一節(jié)沉井制作（30d）→首次下沉（15d）→第二節(jié)接高（25d）→第二次下沉（20d）→封底施工（15d）。總工期控制在180d內(nèi)，設(shè)置3個(gè)進(jìn)度控制點(diǎn)：①第一節(jié)下沉到位（第45d）、②第二節(jié)下沉到位（第100d）、③封底完成（第140d）。實(shí)行周進(jìn)度考核與獎(jiǎng)懲制度，確保關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)按時(shí)完成。九、常見問題處理預(yù)案9.1下沉困難處理當(dāng)沉井日下沉量＜50mm時(shí)，可采?。孩倬谕鈧?cè)注漿（膨潤土泥漿，壓力0.3-0.5MPa）；②井內(nèi)加載（每側(cè)堆放200kN砂袋）；③局部爆破松動(dòng)（距刃腳1.5m處，單響藥量≤1kg）。9.2突沉控制措施發(fā)現(xiàn)下沉速度＞2m/d時(shí)，立即停止挖土并采?。孩偃心_處回填片石（厚500mm）；②設(shè)置鋼橫梁（25a工字鋼）支撐；③井外堆載反壓（堆土高度2m）。9.3封底滲漏處理對(duì)滲漏點(diǎn)采用"埋管引流→速凝混凝土封堵→環(huán)氧樹脂注漿"三步法處理：先埋設(shè)Φ20mm引流管，待滲漏穩(wěn)定后注入U(xiǎn)EA膨