1、目錄一、編制依據 (31.1編制依據 (31.2編制原則 (3二、工程概況 (42.1工程簡介 (42.2工程地質條件 (72.3施工方案選擇 (7三、施工部署 (73.1施工進度計劃 (73.2施工流程 (8四、施工準備 (84.1 技術準備 (84.2 勞動力準備 (104.3 材料準備 (114.4 機械設備準備 (114.5 施工現場準備 (12五、旋流沉淀池及泵房沉井施工 (135.1場地平整 (135.2測量放線 (135.3原有建筑物加固 (145.4基坑開挖 (175.5沉井施工 (19六、沖渣溝施工 (476.1沖渣溝明挖施工 (486.2淺埋暗挖施工 (51七、注意事項 (

2、727.1沉井施工注意事項 (727.2沖渣溝施工注意事項 (72八、質量保證措施 (738.1工程質量方針、目標及承諾 (738.2質量保證措施 (73九、安全及文明施工保證措施 (759.1安全生產責任制度 (759.2施工安全措施 (759.3基坑防護措施 (76十、施工應急預案 (7610.1組織體系及職責 (7610.2應急救援聯系方式 (7710.3應急救援程序及主要方法 (7810.4急救方法 (809.7應急與響應 (8410.6應急響應記錄 (8410.7糾正和完善 (85一、編制依據1.1編制依據1、中冶南方設計院設計的武鋼旋流池及泵房、沖渣溝工程;2、武漢淺層巖土有限公司

3、編制的巖土工程勘察報告;3、武鋼建工集團相關質量、安全、文明施工等管理文件;4、國家及武漢市現行有關法律、法規;5、有關工程的施工質量驗收規范:危險性較大分部分項工程管理辦法建質200987號文鋼筋焊接及驗收規范 JGJ18-2003建筑樁基技術規范 JGJ94-2008建筑機械使用安全技術規范 JGJ33-2001施工現場臨時用電安全技術規范 JGJ46-2005建筑施工安全檢查標準 JGJ59-2011建筑施工手冊(縮印本,第四版混凝土結構工程施工質量驗收規范 GB50204-2002混凝土結構設計規范 GB50010-2002建筑地基基礎設計規范 GB50007-2002建筑基坑工程技術

4、規程 JGJ120-2012建筑深基坑工程施工安全技術規范 JGJ311-2013建筑基坑工程監測技術規程 GB50497-2009基坑工程設計規范 DBJ08-61-97巖土錨桿(索技術規程 CECS 22:2005工程測量規范 GB500262007建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范 JGJ130-20111.2編制原則針對本工程的特殊性,為確保“高起點、高標準、高速度”地完成工程任務并把它建成一流質量的精品工程,按照如下原則編制:1、自始至終對施工現場堅持實施全員、全方位、全過程嚴密監控,動靜結合、科學管理的原則;2、強化精品意識,以精益求精、不斷創新的企業精神為指導,為業主交付滿意產

5、品;3、堅持技術先進性、科學合理性、經濟適用性、安全可靠性與實事求是的原則。二、工程概況2.1工程簡介整體構筑物包括旋流沉淀池,泵房、鐵皮坑和沖渣溝。由于鐵皮坑結構埋深較淺,本方案只討論旋流沉淀池及泵房和沖渣溝。旋流沉淀池及泵房位于武鋼廠內新鋼北路南側,1580板坯庫北側,距離新鋼北路約4.7m,距離1580板坯庫約6m。旋流沉淀池外徑為14.40m,內徑12m,圓筒體結構,結構埋深26.5m,筒壁為1.2m厚,底板厚度為1.5m,上大下小;泵房為一矩形12.4³5.1m筒體,結構埋深23m,筒壁為1.2m厚,底板厚度為1.5m;筒內結構由上層頂板(±0.000m標高、中部

6、一層泵站平臺(-14.500m標高組成。混凝土采用C30,抗滲等級為S8,鋼筋為HRB400,底板采用錨桿錨入石灰巖中風化層,起抗浮作用。沖渣溝位于武鋼廠內新鋼北路南側,其沖渣溝尾部與旋流沉淀池連接,首部與清理機設備基礎連接。沖渣溝為矩形混凝土結構,自尾部至首部,結構底部標高呈漸變式遞增,結構溝底-20.5m-4.5m,沖渣溝高度為9m4m,寬度為4m 2.8m,筒壁為1m0.6m厚。整個沖渣溝約2/3位于廠房內部,其進入廠房部位距離廠房柱間距約為4.5m,結構底部標高為12.5m。新鋼北路下部敷設有四根管道,分別為D273³8濃鹽水管(螺旋焊管,D820³10生產凈化水管

7、(螺旋焊管,D820³10回用水管(螺旋焊管,DN400生活水管(PE管,管道底部埋深為3.5m。1580板坯庫1-A、1-B、1-D柱底部為樁基,樁基埋深不小于10m,且進入持力層不小于2.5m,1-C柱為獨立基礎,基礎埋深為5m。施工現場平面圖如下: 2.2工程地質條件根據設計施工圖紙和地質勘察報告所提供的工程地質資料,自然地坪絕對標高為32.8mm,為相對0.000m。場地主要地層有:2松散雜填土(Qml層:厚度約為7.1m,雜色,松散,主要由礦渣及碎石等雜物組成,夾少量粘性土。1粉質粘土Q3al層:厚度約為2.4m。黃褐色,灰褐色,飽和,可塑,含少量鐵錳氧化物及灰白色條紋。2

8、粉質粘土Q3al層:厚度約為13.3m。褐灰色,硬塑,以粘性土為主。石灰巖中風化層:揭露最大厚度10.1m。勘察場地環境類型屬II類,該場地地下水主要為地表水,對砼、砼中的鋼筋有弱腐蝕性。2.3施工方案選擇根據施工現場環境特點和地質勘察報告,旋流沉淀池及泵房、沖渣溝廠房外部分均不能采用放坡開挖施工。為滿足合同中施工質量、安全及進度要求,保證新鋼北路及1580板坯庫在施工時不被破壞。擬定旋流沉淀池及泵房采用沉井法施工,采用排水下沉和干封底的工藝技術;沖渣溝廠房外部分采用淺埋暗挖法施工,沖渣溝廠房內部分采用明挖放坡施工。三、施工部署3.1施工進度計劃由于旋流沉淀池及泵房沉井法施工對周邊土體影響較大

9、,因此,旋流沉淀池及泵房與沖渣溝尾部不能同時施工。根據合同工期要求,旋流沉淀池及泵房、沖渣溝施工工期為2014年5月16日至2014年10月16日,共計150天,其中旋流沉淀池及泵房沉井法施工工期為125天。在此期間沖渣溝主要施工廠房內部部分(約沖渣溝結構的2/3結構,待旋流沉淀池及泵房沉井施工完成后,再施工沖渣溝尾部(廠房外部第三段,共計25天。具體開工日期以現場實際開工日期為準。若遇天氣等不利因素影響,工期相應向后順延。施工進度計劃表見附圖3.2施工流程旋流沉淀池及泵房沉井施工程序:施工準備測量放線1580板坯庫及新鋼北路加固支護開挖基坑第一節沉井制作基坑回填第二節沉井制作第二節沉井下沉(

10、挖土下沉以上各節沉井制作及下沉測量控制及糾偏沉井下沉結束后封底澆筑底板混凝土施工內隔墻、梁、板、頂板及輔助設施。沖渣溝施工的工藝流程:施工準備測量放線清理機設備基礎內沖渣溝施工沖渣溝第一段土方開挖沖渣溝第一段施工沖渣溝第二段開挖,第一段回填沖渣溝第二段施工待旋流沉淀池沉井完成后,沖渣溝第三段工作井開挖沖渣溝第三段淺埋暗挖沖渣溝第三段施工沖渣溝內部管線施工。(沖渣溝分段見施工總平面圖四、施工準備4.1 技術準備圖紙等設計文件是施工的主要依據,施工前認真組織圖紙會審及設計交底工作,做好設計交底及圖紙會審記錄。在圖紙會審前,組織項目部技術人員進行詳細的圖紙審查工作,審查時主要從以下幾個方面入手:對照

11、圖紙目錄,清點施工圖紙的張數及引用標準圖的圖號及冊數;施工圖紙是否完整、正確,尺寸標注是否清楚、準確;地質勘查報告是否詳細準確;圖紙自審后,形成圖紙自審記錄,并將圖紙自審及圖紙會審記錄中的問題在圖紙會審中請相關專業人答疑,形成圖紙會審記錄,最后作為正式文件列入工程技術檔案。在圖紙會審、設計交底的基礎上做好施工組織設計的深化設計,編制特殊工序工程的施工作業方案,交由相關部門、施工參與各方審核和批準后實施,施工方案需要通過技術交底的方式落實到施工的作業長和作業隊伍及班組,以確保施工組織設計中的各項施工組織措施、管理措施、技術措施等在工程中的順利實施。其主要應包括:1經過與其它專業施工協調的工程進度

12、計劃;2各分項工程施工方法或工藝;3擬用的機具一覽表;4施工現場組織平面圖;5質量、安全、文明施工、成品保護及現場保衛等措施。為了確保本工程的優質、高速、安全、低耗,應先分級做好技術交底工作,確保參與施工的施工技術人員和操作人員明確工程任務的特點、技術要求、施工工藝及在施工中應注意的一些問題,做到心中有數,使工程項目能有組織、有計劃地進行。技術交底完前,交底人應做好充分準備,將交底內容記錄在技術交底卡上,在交底完后,將技術交底卡作為工程資料歸施工工程竣工檔案中。交底的內容如下:施工組織設計及特殊工程施工作業方案交底,對項目的工程特點、施工部署、各分部分項工程的施工工藝要求及施工進度等進行詳細交

13、底;設計變更及圖紙會審中對原施工圖紙的變更情況;本工程應注意的安全、文明施工及周圍環境情況;技術交底按二級進行,具體如下:項目部技術負責人向施工員、質檢員、安全員以及班組長進行圖紙、施工工藝、施工方法、施工進度安排、技術措施、材料驗收及資料整理等方面的交底;施工員向班組施工人員就工程的質量要求、操作要點、安全技術措施、工種之間配合和施工進度安排進行交底。4.2 勞動力準備根據本工程實際情況,我們選派優秀的職工進行施工作業,施工前認真進行有關安全知識教育,認真組織技術交底。特殊工種均需持證上崗,按時進場后迅速進入工作狀態。旋流沉淀池及泵房與沖渣溝分別選用了不同的施工方法,所需專業隊伍及人數不同,

14、因此,其主要勞動力配置分別如下:旋流沉淀池及泵房勞動力配備表序號工種人數備注1 司機72 起重工 23 木工154 鋼筋工105 混凝土工106 電工 27 焊工 68 普工109 安全員 110 測量工 2沖渣溝勞動力配備表序號工種名稱數量(人備注1 泥工102 木工103 掘進工204 焊工105 電工 46 鉗工 27 普工108 架工 29 管工 410 安全員 111 測量員 24.3 材料準備1、根據施工預算的材料分析和施工進度計劃要求,編制鋼材、混凝土需用量計劃;本工程預埋鐵件及小型工藝鋼構件量多面廣、構造較復雜,應及早提出加工計劃,并列表反映出規格、數量、施工部位、供貨到場時間

15、等信息,以便施工時按表查對。2、基坑開挖時,應提前落實土方外運方案,使基坑挖出的土方能及時按計劃外運,以減小現場堆土量,從而避免堆土對基坑的不利影響。3、旋流沉淀池及泵房與沖渣溝結構施工階段,參與單位多,管理方式各不相同,施工前應就施工期間的管理運作方式作出明確的規定,將責任落實到人,以便施工期間整個施工管理運轉高效順暢。4.4 機械設備準備根據施工內容及施工工期的不同要求,在旋流沉淀池及泵房和沖渣溝施工時分別擬投入不同設備和機具。具體投入的機器具分別如下:旋流沉淀池及泵房擬投入的機具設備明細表序號設備名稱數量規格型號主要工作性能指標1 反鏟2 1.6m3、0.8m32 履帶吊車 2 50t3

16、 對焊機 1 UN-150 150KV A4 電焊機12 BS1-330 21KV A5 鋼筋成型機 4 GJ-40 40mm6 鋼筋切斷機 2 GJ-40 40mm7 空壓機 6 VV-6/7 6m3/0.7Mpa8 自卸車10 T815 15t9 插入式振動器12 50mm10 潛水泵 5 WQX20-35-5.5 35m11 鉆機 2 CZ-22B12 混凝土泵車 2 HTB6013 風鎬8 0.6m314 推土機 1沖渣溝擬投入的機具設備明細表序號設備名稱規格單位數量備注1 切割機臺 42 電焊機臺 63 電錘鉆臺 34 氣泵臺 2 噴涂用5 氧割工具套 66 雙液調速注漿泵ZTG-1

17、20/105 臺 27 注漿泵UBH-3 臺 28 輸漿膠管259 閘閥Q11SA-16Dg-2510 壓力表0-3mpa11 儲漿桶自制12 配漿桶自制13 孔口封閉器自制4.5 施工現場準備1、對施工現場進行場地平整,確定施工現場臨時出渣線路和場內物資運輸線路。出渣線路根據不同的開挖部位布置,以出渣方便為原則。2、與產權單位協調聯系,確認水、電、風等動力供應。施工臨時用水應滿足施工要求。在沉井和沖渣溝內施工時,照明用電不得高于36V安全電壓。要確保沉井施工和淺埋暗挖施工時,沉井和沖渣溝內空氣通暢,供風容量為20m³/min,3、在施工場地進行補勘鉆探,鉆孔設在旋流沉淀池及泵房井外

18、和沖渣溝兩側,距側壁距離宜大于2m,以提供土層變化,地下障礙物等情況,對各土層要提供詳細的物理力學指標,為制定施工措施提供技術依據。4、施工現場應有滿足施工要求的倉庫和加工場五、旋流沉淀池及泵房沉井施工5.1場地平整由于采用沉井法施工對場地平整度要求較高,所以在施工前,對周邊場地進行平整,以達到以下目的:1、通過場地的平整,使場地的自然標髙迖到設計要求的高度,本工程要求場地標高為±0.000m。2、在平整場地的過程中,建立必要的、能夠滿足施工要求的供水、排水、供電、道路以及臨時建筑等基礎設施,從而使施工中所要求的必要條件得到充分的滿足。3、為施工拉森鋼板樁等機械提供施工場地。施工現場

19、的實踐證明,施工場地的平整絕不是簡單平整一下而已,在這個過程中有大量的基礎工作需要一一落實,結合場地平整將場地內的基礎設施落實的越細致,越有利于即將開始的正式工程的順利施工。5.2測量放線1、測量工程師根據設計研究院提供的工程測量成果,及時組織測量人員,利用全站儀等測量儀器對所提供的成果進行復核,并將復核結果報送業主和監理工程師審核,業主和監理工程師批準后根據所測成果布置現場施工測量控制網,并用混凝土澆筑施工場地內永久性測量控制標樁。定期對標樁進行復核,確保測量的準確性。2、加強對測量控制網標樁的保護,嚴禁在標樁周圍進行振動性作業,并對標樁與施工現場進行適當隔離,避免碰撞引起標樁的損壞,所有標

20、樁均設醒目標志。3、每道工序施工前項目經理部單位工程負責人提寫測量通知單,并由測量工程師組織測量人員根據現場測量標樁進行施工軸線測設,并將測量成果報現場監理復核后方能進入工程實體施工。4、工序施工完畢,在形成隱蔽前由施工作業隊提出測量通知單位,測量工程師審核后組織測量人員進行復測,并將測量成果上報現場監理復核后方可進入下道工序。5、現場所用所有測量儀器均要在檢定合格有效期內,并有明顯的檢定合格標識,項目經理部技術質量部保存檢定合格證的復印件,原件由公司技術科統一管理。1、測量必須使用經檢測合格的經緯儀、水準儀、鋼尺等。應將儀器按規定進行嚴格的檢驗,防止因儀器本身誤差造成測量誤差。2、每次投測時

21、,應將儀器安置牢固,保證儀器操作整平的精度,投測時應采用正倒鏡的投測方法。3、投測時間應選在無風、陰天、避免烈日和雨天,減少自然條件對投測精度的影響。4、測量上作從始至終由固定的專職測量員擔任,重要的軸線定位、測量應由總工程師會同專業工長進行檢查、復核,應對軸線、垂直度、標高等進行檢查,如有差錯應及時校正。5.3原有建筑物加固沉井下沉過程中,主要由于井內、外土面有高差,刃腳下土體承受井外土柱自重壓力及下沉時井體帶動土體的影響,使井外的土體沿刃腳底部不斷被擠入井內;沉井外四周土體會出現下陷現象,如下圖所示。 破壞棱體范圍可用公式估算:L=Htg(45°-/2由武漢淺層工程技術有限公司提

22、供的地質勘察報告可知,土的綜合內摩擦角為=15°,由此可計算出破壞棱體范圍L=17.65m。由于,逆流沉淀池及泵房外邊緣距離新鋼北路約為4.75m,距離1580板坯庫約為6m(見施工現場總平面圖,因此,土體破壞棱體范圍內存在建、構筑物時應加以保護。在沉井下沉過程中,沉井四周土體主要為被動土壓力作用,因此,其破壞棱體對周邊構筑物的破壞相對較小,因此,在施工前,主要針對新鋼北路及1580板坯庫1-C、1-D基礎進行支護。根據武鋼工程指揮部和監理單位要求,支護措施需要具有相應資質的設計單位出具設計方案才能施工。旋流沉淀池及泵房支護擬定采用拉森鋼板樁支護,其支護見武漢淺層工程技術有限公司提供

23、的設計施工圖。鋼板樁的打設雖然在基坑開挖前已完成,鋼板樁支護結構需要等旋流沉淀池及泵房施工完成后,在許可的條件下將板樁拔除才算完全結束。因此,對于鋼板樁的施工應考慮打設、挖土、地下結構施工、回填、板樁的拔除。施工流程為:鋼板樁位置的定位放線設沉樁導向槽施打鋼板樁沉井施工拔除鋼板樁砂土回填拉森樁支護平面布置、入土深度、選型等見設計施工圖,拉森鋼板樁采用履帶式液壓挖土機施打,本方案只介紹拉森樁支護施工工藝。1、鋼板樁的檢驗對鋼板樁,一般有材質檢驗和外觀檢驗,以便對不合要求的鋼板樁進行矯正,以減少打樁過程中的困難。2、鋼板樁吊運裝卸鋼板樁宜采用兩點吊。吊運時,每次起吊的鋼板樁根數不宜過多,并應注意保

24、護鎖口免受損傷。吊運方式有成捆起吊和單根起吊。成捆起吊通常采用鋼索捆扎,而單根吊運常用專用的吊具。3、鋼板樁堆放鋼板樁堆放的地點,要選擇在不會因壓重而發生較大沉陷變形的平坦而堅固的場地上,并便于運往打樁施工現場。堆放時應注意:堆放的順序、位置、方向和平面布置等應考慮到以后的施工方便;鋼板樁要按型號、規格、長度分別堆放,并在堆放處設置標牌說明;鋼板樁應分層堆放,每層堆放數量一般不超過5根,各層間要墊枕木,墊木間距一般為3-4米,且上、下層墊木應在同一垂直線上,堆放的總高度不宜超過2米。(1 打樁導向架的設置。為保證鋼板樁沉樁的垂直度及施打板墻墻面的平整度,在鋼板樁打入時應設置打樁導向架。(2 鋼

25、板樁采用單樁打入法以一塊或兩塊鋼板為一組,從一角開始逐塊插打,直至工程結束,這種打入方法施工簡便,可不停頓地打,樁機行走路線短,速度快。但單塊打入易向一邊傾斜,誤差積累不易糾正,墻面平直度難控制。先用吊車將鋼板樁吊至插點處進行插樁,插樁時鎖口要對準,每插入一塊即套上樁帽,輕輕加以錘擊;在打樁過程中,為保證鋼板樁的垂直度,用兩臺經緯儀在兩個方向加以控制;為防止鎖口中心線平面位移,可在打樁進行方向的鋼板樁鎖口處設卡板,阻止板樁位移。同時在圍檁上預先算出每塊板樁的位置,以便隨時檢查校正;開始打設的一、二塊鋼板樁的位置和方向應確保精度,以便起到樣板導向作用,故每打入1m應測量一次,打至預定深度后應立即

26、用鋼筋或鋼板與圍檁支架焊接固定。在本工程中,拉森鋼板樁只起到防止土體開裂作用,所以對樁的垂直度和平整度要求不高,且施工現場雜填土含有大量磚渣和混凝土塊,施工時,可適當放松其垂直度和平整度的控制。無法在設計位置施打時,可適當調整其平面位置。當旋流沉淀池及泵房沉井施工完成后,拔除鋼板樁。拔樁要點:(1 攏樁時,可先用振動錘將板樁鎖口振活以減小土的阻力,然后邊振邊攏。對較難拔出的板樁可先用柴油錘將樁振打下100300mm,再與振動錘交替振打、振拔。為及時回填拔樁后的土孔,在把板樁拔至此基礎底板略高時(如500mm暫停引拔,用振動錘振動幾分鐘,盡量讓土孔填實一部分;(2 起重機應隨振動錘的起動而逐漸加

27、荷,起吊力一般略小于減振器彈簧的壓縮極限;(3 供振動錘使用的電源應為振動錘本身電動機額定機功率的 1.22.0倍;(4 對引拔阻力較大的鋼板樁,采用間歇振動的方法,每次振動15min,振動錘連續工作不超過1.5h。(5鋼板樁拔除后留下的土孔應及時回填處理,特別是周圍有建筑物、構筑物或地下管線的場合,尤其應注意及時回填,否則往往會引起周圍土體位移及沉降,并由此造成臨近建筑物等的破壞。5.4基坑開挖待鋼板樁支護完成后,對旋流沉淀池及泵房基坑進行開挖,開挖深度為5m。根據現場施工條件特點,基坑開挖采用放坡開挖,放坡系數為1:0.9,由于西側較為開闊,可以作為土方外運時的進出通道。 根據地質勘察報告

28、,標高-7.1m以上為雜填土。因此,需對雜填土放坡系數進行驗算,由地質勘察報告可知,基坑土層為雜填土,土的容重為18.5KN/m³,抗剪強度指標為c=8KPa, =12°。土的滑動體穩定性計算公式: 根據以上公式我們可以確定最危險滑動面的傾角為=45°,最小穩定系數K0.7,滿足要求。5.5沉井施工沉井高度為23.5m,為加快施工進度,同時便于沉井下沉時垂直度的控制,沉井將于標高-5.000m制作下沉。沉井分五次制作,四次下沉,第一節沉井高度為5m,第二節為4m,第三節為5m,第四節為5m,第五節為4m。待第二節混凝土強度達到設計強度的75%開始第一次下沉,以后每

29、制作一節,下沉一節。旋流沉淀池刃腳的結構型式見下圖所示:由于本工程場地標高-7.1m以上主要為雜填土,地基較為松軟,為防止由于地基不均勻沉降引起井身裂縫,應先對地基進行處理。由于在刃腳下,鋪設枕木難以保證其平整度,且在井筒下沉時抽取困難,所以本工程采用砂墊層和素混凝土墊層,即在刃腳下先鋪設砂墊層,然后再澆筑一層素混凝土墊層,表面壓實抹光。素混凝土墊層和砂墊層的寬度、厚度、承載力均要進行計算。1、素混凝土墊層寬度和厚度確定沉井壁厚1.2m,考慮模板的需要,混凝土墊的寬度采用1.5m;根據施工經驗混凝土墊的厚度采用0.14m,標號為C20。 2、素混凝土抗壓強度驗算以下計算按每延長米進行驗算,計算

30、高度為9m。在模板施工中,刃腳斜面用鍥木進行支撐,刃腳踏面和坡面總寬1.2m,井身自重:N1= 9³1.2³25=270KN;模板自重:N2=9³0.5³2=9KN;其中,模板自重按0.5KN/m2取值活荷載:N3=2³1.5=3KN;其中,均布活荷載按2KN/m2取值由荷載最不利組合公式可知,素混凝土墊層所承受的壓力值:N=1.2³(N1+N2+1.4³N3=339KN;素混凝土抗壓強度采用下式進行驗算:Nf cc Ac,式中: N軸向壓力設計值,即素混凝土墊上的荷載設計值(N;素混凝土構件的穩定系數;(本工程取1f cc

31、素混凝土軸心抗壓強度設計值(Mpa,(f c³0.8取用Ac混凝土受壓區的面積(mm2;為安全考慮抗壓由井身下混凝土墊1.2m寬度承壓。f c混凝土軸心抗壓強度設計值(Mpa;取值為9.6MPaf cc Ac,=1³0.8³9.6³1000³1.2=9216KN>N=339KN;滿足要求。3、素混凝土抗彎強度驗算以下計算按每延長米進行驗算,計算高度為9m。驗算時,素混凝土墊層按照均布荷載的倒T梁進行計算。M=qL2/2式中:M單位長度上由沉井自重、模板等產生的彎矩KN.m;q單位長度上由沉井自重、模板等在混凝土墊下部產生的均布反力KN/

32、m2;L混凝土墊懸臂最大長度(m,取值為0.15m有上式可知:q=N÷1.5=339÷1.5=226KN/m2;抗彎強度采用下式進行驗算MfctW,式中:M彎矩設計值,即由沉井單位長度自重和模板等引起的地基反力對素混凝土墊產生的最大彎矩;截面抵抗矩塑性影響系數,對矩形截面取1.55;fct素混凝土軸心抗拉強度設計值(Mpa,(ft³0.55取用W抗彎截面系數。ft混凝土軸心抗拉強度設計值(Mpa,取值為1.10MPaf ct W=1.55³0.55³1.10³1000³1402÷6÷106=4、砂墊層承載

33、力計算砂墊承載力特征值的計算公式:f a=m bb+m dm d+m c c k;式中:fa地基承載力特征值(Kpa;mb、md、mc承載力系數,b基礎底面寬度(m,對于砂土小于3m時按3m取值;基礎底面以下土的重度KN/m3;由地質勘察報告可知為18.5 KN/m3m基礎底面以上土的加全平均重度KN/m3;d基礎埋深(m;c k,k基底下一倍短邊寬深度內土的粘聚力(Kpa、內摩擦角標準值。本工程采用中粗砂,查表可知,砂墊層的相對密度取值為0.65,內摩擦角為=36°,由漢森公式查表可知,m b=4.2,m d=8.25,m c=9.97 由此可知fa=4.2³18.5&#

34、179;3+8.25³0³0+9.97³0=233.1KPa由承載力驗算公式可知:R>q式中:R砂墊層的允許承載力(Kpa,q素混凝土墊下的均布荷載KN/m2。R=233.1 KPa >q=226 KPa;滿足要求。4、砂墊層厚度計算 要計算砂墊層厚度,必須先計算出下臥層地基極限承載力的折減值P和沉井u下沉前單位長度重量G。計算下臥層地基極限承載力的折減值Pu計算公式:=f³K1³K2³K3Pu式中:下臥層地基極限承載力的折減值PuF下臥層地基容許承載力,根據地質勘察報告,取值為90KPaK1容許承載力轉換為極限承載力的系

35、數,取值為3K2極限承載力的折減系數,取值為0.95K3沉井總自重超載系數的倒數,取值為0.85計算可知:P=145.35 KPa;u砂墊層厚度計算公式:H=G/2Ptg-B/2tgU式中:H砂墊層厚度G沉井下沉前單位長度重量,339KN/mB刃腳下墊層寬度,取值1.5m下臥層地基極限承載力的折減值,145.35 KPaPu砂墊層的應力擴散角,取值為30°計算可知:H=0.72m同時,砂墊層要起緩沖作用,綜合考慮,砂墊層厚度為0.9m。5、砂墊層寬度計算B=L+2³h³ctg=1.5+2³1³0.73=2.96 m;且Bb+2L=0.3+2&#

36、179;1.5=3.3m;故取砂墊層的寬度為3.3m。砂墊層及砼墊層施工完成后,即可進行沉井刃腳施工,刃腳踏面直接在素混凝土墊層上施工,斜面采用竹膠板和木模板施工。使地基均勻承受沉井重量,避免刃腳在混凝土澆筑過程中突然下沉而破壞,同時保證沉井位置不傾斜,便于下沉調整。刃腳支設如下圖所示: 沉井剛開始下沉時,刃腳已插入土內,刃腳下部承受到較大的正面及側面阻力,而井壁外側壓力并不大,此時在刃腳根部將產生向外彎曲力矩。需對刃腳進行向外彎曲計算。沉井下沉到最后階段,刃腳踏面下的土被掏空,為刃腳向內彎曲的最不利情況。需對刃腳進行向內彎曲計算。沉井圓形部分要算出刃腳圓環的環向拉力設計值。沉井矩形部分在拐角

37、處使互相垂直的刃腳產生拉力,在構造上采取措施,設置水平筋,防止刃腳轉角處開裂。需對刃腳水平分布筋進行計算和配筋。以上三處計算均需具有相應設計資質的設計院出具設計施工圖。我方將按照設計施工圖施工。井壁模板采用竹膠板(或木模板,采用現場加工拼裝。模板的橫楞可采用25鋼筋或鋼架管,畏成與井筒相符合的圓弧形。內外模板用對拉螺栓加固。沉井模板次楞采用80³60木方,間距為300mm,主楞采用48³3鋼管,合并根數為2根,間距為900mm,主楞水平布置,穿墻對拉螺栓間距為900³900,直徑為M14,中間加焊止水片。豎楞間距、橫楞間距、對拉螺栓直徑及間距均需進過計算。 墻模板

38、設計簡圖1、沉井壁模板荷載標準值計算按施工手冊,新澆混凝土作用于模板的最大側壓力,按下列公式計算,并取其中的較小值:F=0.22t12V1/2F=H其中 - 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3;t - 新澆混凝土的初凝時間,取2.000h;T - 混凝土的入模溫度,取20.000;V - 混凝土的澆筑速度,取1.000m/h;H - 模板計算高度,取5.000m;1- 外加劑影響修正系數,取1.200;2- 混凝土坍落度影響修正系數,取1.000。分別計算得12.672 kN/m2、120.000 kN/m2,取較小值12.672 kN/m2作為本工程計算荷載。計算中采用新澆混凝土側壓

39、力標準值F1=12.672kN/m2;傾倒混凝土時產生的荷載標準值F2= 2 kN/m2。2、沉井壁模板面板的計算面板為受彎結構,需要驗算其抗彎強度和剛度。根據建筑施工手冊,強度驗算要考慮新澆混凝土側壓力和傾倒混凝土時產生的荷載;撓度驗算只考慮新澆混凝土側壓力。計算的原則是按照龍骨的間距和模板面的大小,按支撐在次楞上的三跨連續梁計算。 面板計算簡圖抗彎強度驗算彎矩計算公式如下:M=0.1q1l2+0.117q2l2其中,M-面板計算最大彎矩(N·mm;l-計算跨度(次楞間距: l =300.0mm;新澆混凝土側壓力設計值q1: 1.2×12.672×0.900&#

40、215;0.900=12.317kN/m;傾倒混凝土側壓力設計值q2: 1.4×2.00×0.90×0.90=2.268kN/m;其中0.90為按施工手冊取的臨時結構折減系數。面板的最大彎矩:M =0.1×12.317×300.02+0.117×2.268×300.02= 1.35×105N·mm;按以下公式進行面板抗彎強度驗算: = M/W< f其中, -面板承受的應力(N/mm2;M -面板計算最大彎矩(N·mm;W -面板的截面抵抗矩:W = bh2/6 = 900×18.

41、0×18.0/6=4.86×104 mm3;f -面板截面的抗彎強度設計值(N/mm2;f=13.000N/mm2;面板截面的最大應力計算值: = M/W = 1.35×105 / 4.86×104 = 2.8N/mm2;面板截面的最大應力計算值 =2.8N/mm2 小于面板截面的抗彎強度設計值f=13N/mm2,滿足要求!抗剪強度驗算計算公式如下:V=0.6q1l+0.617q2l其中,V-面板計算最大剪力(N;l-計算跨度(次楞間距: l =300.0mm;新澆混凝土側壓力設計值q1: 1.2×12.672×0.900×

42、0.900=12.317kN/m;傾倒混凝土側壓力設計值q2: 1.4×2.00×0.90×0.90=2.268kN/m;面板的最大剪力:V = 0.6×12.317×300.0 + 0.617×2.268×300.0 = 2636.9N;截面抗剪強度必須滿足:= 3V/(2bhnfv其中,-面板截面的最大受剪應力(N/mm2;V-面板計算最大剪力(N:V = 2636.9N;b-構件的截面寬度(mm:b = 900mm ;hn-面板厚度(mm:hn = 18.0mm ;fv-面板抗剪強度設計值(N/mm2:fv = 1.5

43、00 N/mm2;面板截面的最大受剪應力計算值: =3×2636.9/(2×900×18.0=0.244N/mm2;面板截面抗剪強度設計值: fv=1.500N/mm2;面板截面的最大受剪應力計算值=0.244N/mm2 小于面板截面抗剪強度設計值=1.5N/mm2,滿足要求!撓度驗算根據建筑施工手冊,剛度驗算采用標準荷載,同時不考慮振動荷載作用。撓度計算公式如下:=0.677ql4/(100EI=l/250其中,q-作用在模板上的側壓力線荷載: q = 12.67×0.9 = 11.405N/mm;l-計算跨度(次楞間距: l = 300mm;E-面板

44、的彈性模量: E = 6000N/mm2;I-面板的截面慣性矩: I = 90×1.8×1.8×1.8/12=43.74cm4;面板的最大允許撓度值: = 1.2mm;面板的最大撓度計算值:=0.677×11.4×3004/(100×6000×4.37×105 = 0.238 mm;面板的最大撓度計算值: =0.238mm 小于等于面板的最大允許撓度值=1.2mm,滿足要求!3、沉井壁模板主次楞的計算(一次楞直接承受模板傳遞的荷載,按照均布荷載作用下的三跨連續梁計算。本工程中,次楞采用木方,寬度60mm,高度80m

45、m,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W = 6×8×8/6×1= 64cm3;I = 6×8×8×8/12×1= 256cm4; 次楞計算簡圖次楞的抗彎強度驗算次楞最大彎矩按下式計算:M = 0.1q1l2+0.117q2l2其中,M-次楞計算最大彎矩(N·mm;l-計算跨度(主楞間距: l =900.0mm;新澆混凝土側壓力設計值q1: 1.2×12.672×0.300×0.900=4.106kN/m;傾倒混凝土側壓力設計值q2: 1.4×2.00×0.30&#

46、215;0.90=0.756kN/m,其中,0.90為折減系數。次楞的最大彎矩:M =0.1×4.106×900.02+0.117×0.756×900.02= 4.04×105N·mm;次楞的抗彎強度應滿足下式: = M/W< f其中, -次楞承受的應力(N/mm2;M -次楞計算最大彎矩(N·mm;W -次楞的截面抵抗矩,W=6.40×104mm3;f -次楞的抗彎強度設計值;f=13.000N/mm2;次楞的最大應力計算值: = 4.04×105/6.40×104 = 6.3 N/mm

47、2;次楞的抗彎強度設計值: f = 13N/mm2;次楞的最大應力計算值 = 6.3 N/mm2 小于次楞的抗彎強度設計值f=13N/mm2,滿足要求!次楞的抗剪強度驗算最大剪力按均布荷載作用下的三跨連續梁計算,公式如下:V=0.6q1l+0.617q2l其中,V-次楞承受的最大剪力;l-計算跨度(主楞間距: l =900.0mm;新澆混凝土側壓力設計值q1: 1.2×12.672×0.300×0.900/1=4.106kN/m;傾倒混凝土側壓力設計值q2: 1.4×2.00×0.30×0.90/1=0.756kN/m,其中,0.90

48、為折減系數。次楞的最大剪力:V = 0.6×4.106×900.0+ 0.617×0.756×900.0 = 2636.9N;截面抗剪強度必須滿足下式:=3V/(2bh0其中,-次楞的截面的最大受剪應力(N/mm2;V-次楞計算最大剪力(N:V = 2636.9N;b-次楞的截面寬度(mm:b = 60.0mm ;hn-次楞的截面高度(mm:h0 = 80.0mm ;fv-次楞的抗剪強度設計值(N/mm2:fv = 1.500 N/mm2;次楞截面的受剪應力計算值: =3×2636.9/(2×60.0×80.0×1

49、=0.824N/mm2;次楞截面的受剪應力計算值 =0.824N/mm2 小于次楞截面的抗剪強度設計值fv=1.5N/mm2,滿足要求!次楞的撓度驗算根據建筑施工計算手冊,剛度驗算采用荷載標準值,同時不考慮振動荷載作用。撓度驗算公式如下:=0.677ql4/(100EI=l/250其中,-次楞的最大撓度(mm;q-作用在次楞上的線荷載(kN/m:q = 12.67×0.30=3.80 kN/m;l-計算跨度(主楞間距: l =900.0mm ;E-次楞彈性模量(N/mm2:E = 9000.00 N/mm2 ;I-次楞截面慣性矩(mm4,I=2.56×106mm4;次楞的最

50、大撓度計算值:= 0.677×3.8/1×9004/(100×9000×2.56×106 = 0.733 mm;次楞的最大容許撓度值: = 3.6mm;次楞的最大撓度計算值=0.733mm 小于次楞的最大容許撓度值=3.6mm,滿足要求!(二.主楞承受次楞傳遞的荷載,按照集中荷載作用下的三跨連續梁計算。本工程中,主楞采用圓鋼管,直徑48mm,壁厚3mm,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W =4.493×2= 8.986cm3;I =10.783×2= 21.566cm4;E = 206000N/mm2; 主楞計算簡圖 主楞

51、計算剪力圖(kN 主楞計算彎矩圖(kN·m 主楞計算變形圖(mm主楞的抗彎強度驗算作用在主楞的荷載: P=1.2×12.67×0.3×0.9+1.4×2×0.3×0.9=4.862kN;主楞計算跨度(對拉螺栓水平間距: l = 900mm;強度驗算公式: = M/W< f其中,- 主楞的最大應力計算值(N/mm2M - 主楞的最大彎矩(N·mm;M = 1.25×106 N·mmW - 主楞的凈截面抵抗矩(mm3;W = 8.99×103 mm3;f -主楞的強度設計值(N/mm

52、2,f =205.000N/mm2;主楞的最大應力計算值: = 1.25×106/8.99×103 = 138.9 N/mm2;主楞的最大應力計算值 =138.9N/mm2 小于主楞的抗彎強度設計值f=205N/mm2,滿足要求!主楞的抗剪強度驗算主楞截面抗剪強度必須滿足:=2V/Afv其中,-主楞的截面的最大受剪應力(N/mm2;V-主楞計算最大剪力(N:V = 7950.9N;A -鋼管的截面面積(mm2:A = 848.23mm2 ;fv-主楞的抗剪強度設計值(N/mm2:fv = 120 N/mm2;主楞截面的受剪應力計算值: =2×7950.9/848.

53、230=18.747N/mm2;主楞截面的受剪應力計算值 =18.747N/mm2 小于主楞截面的抗剪強度設計值fv=120N/mm2,滿足要求!主楞的撓度驗算主楞的最大撓度計算值: = 3.175mm;主楞的最大容許撓度值: = 3.6mm;主楞的最大撓度計算值=3.175mm 小于主楞的最大容許撓度值=3.6m m,滿足要求!4、穿墻螺栓的計算計算公式如下:N<N=f×A其中N - 穿墻螺栓所受的拉力;A - 穿墻螺栓有效面積(mm2;f - 穿墻螺栓的抗拉強度設計值,取170 N/mm2;查表得:穿墻螺栓的型號: M14 ;穿墻螺栓有效直徑: 11.55 mm;穿墻螺栓有

54、效面積: A = 105 mm2;穿墻螺栓最大容許拉力值: N = 1.70×105×1.05×10-4 = 17.85 kN;主楞計算的支座反力為穿墻螺栓所受的拉力,則穿墻螺栓所受的最大拉力為: N = 14.51 kN。穿墻螺栓所受的最大拉力N=14.515kN 小于穿墻螺栓最大容許拉力值N=17.85kN,滿足要求!本工程用D48³3.5鋼管搭設腳手架,為加快施工進度,同時為避免由于下沉影響沉井制作質量,要求內外腳手架與模板系統分離。內外腳手架均采用雙排腳手架,雙排腳手架搭設高度為 24 m,立桿采用單立桿;搭設尺寸為:橫距Lb為 1.05m,縱距

55、La為1.5m,大小橫桿的步距為1.8 m;內排架距離墻長度為0.25m;大橫桿在上,搭接在小橫桿上的大橫桿根數為 2 根;采用的鋼管類型為48×3;由于沉井每段制作分段下沉,搭設方式如下:1、由于第一節沉井和第二節沉井分兩次制作,一次下沉,因此第一段內外腳手架搭設高度為10m,如圖所示。 第一、二節沉井腳手架搭設2、第一節和第二節沉井下沉時,拆除內外腳手架,并將井壁外側基坑回填至自然地坪標高。3、第一節和第二節沉井下沉至方案要求位置后,在自然地坪外側搭設外腳手架,在井底搭設內腳手架,此時,外腳手架高度為5m,內腳手架高度為15m,如下圖所示。 4、第三節沉井制作完成后,沉井下沉前,

56、拆除內外腳手架。5、如此循環直至沉井最后一節制作下沉完成。內外腳手架需進行驗算。沉井最后一段施工時,內腳手架的高度為最大,高度為24m,作為驗算的最不利情形。1、荷載參數活荷載參數:施工均布活荷載標準值:3.000 kN/m2。風荷載參數:本工程地處湖北武漢市,基本風壓0.32 kN/m2;風荷載高度變化系數z,計算立桿穩定性時取0.74,風荷載體型系數s 為0.214;靜荷載參數:每米立桿承受的結構自重標準值(kN/m為0.1248;腳手板自重標準值(kN/m2為0.300;欄桿擋腳板自重標準值(kN/m為0.150;安全設施與安全網(kN/m2為0.005;腳手板類別為竹笆片腳手板;欄桿擋

57、板類別為竹笆片腳手板擋板;每米腳手架鋼管自重標準值(kN/m為0.038;腳手板鋪設總層數為13;地基參數:地基土類型為素填土;地基承載力標準值(kPa為180.00;立桿基礎底面面積(m2為0.20;地基承載力調整系數為0.50。2、大橫桿的計算均布荷載值計算大橫桿的自重標準值:P1=0.038 kN/m ;腳手板的自重標準值:P2=0.3³1.05/(2+1=0.105 kN/m ;活荷載標準值: Q=3³1.05/(2+1=1.05 kN/m;靜荷載的設計值: q1=1.2³0.038+1.2³0.105=0.172 kN/m;活荷載的設計值: q

58、2=1.4³1.05=1.47 kN/m; 圖1 大橫桿設計荷載組合簡圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度 圖2 大橫桿設計荷載組合簡圖(支座最大彎矩強度驗算跨中和支座最大彎距分別按圖1、圖2組合。跨中最大彎距計算公式如下:M1max = 0.08q1l2 + 0.10q2l2跨中最大彎距為M1max=0.08³0.172³1.52+0.10³1.47³1.52 =0.362 kN²m;支座最大彎距計算公式如下:M2max = -0.10q1l2 - 0.117q2l2支座最大彎距為M2max= -0.10³0.172³1.52-0.117³1.47³1.52 =-0.426 kN²m;選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進行強度驗算: =Max(0.362³106,0.426³106/5080=83.858 N/mm2;大橫桿的最大彎曲應力為= 83.858 N/mm2 小于大橫桿的抗彎強度設計值 f=205 N/mm2,滿足要求!