• 周五. 5 月 24th, 2024

4.4 沉箱的下沉 4.4.4 沉箱的下沉 1、水冲取土的设想 沉箱的下沉采用水力机械施工,有效降低了施工的劳动强度,解决了施工困难的具体情况。以便挖掘机械开始工作。 本工程采用高压水泵、强力泥浆泵组成的冲洗取土设备3套(套),分块施工,保证沉箱下沉平稳、顺利。 沉箱总开挖体积4170立方米。 日均挖掘量约250立方米。 泥浆体积约为土体积的三倍。 总泥浆量12500立方米,日泥浆量750立方米。 水力机械由3台强力泥浆泵和3台高压水泵组成。 单个装置每小时可泵出12立方米泥浆。 12×3×24=864 m3,满足开挖要求。 3、沉箱制作及下沉施工方案 4.4 沉箱下沉 4.4.4 沉箱下沉 2、冲水取土顺序 水平方向 (1)严格执行沉箱下沉过程中的各个环节,详细记录测量数据,特别需要注意要付到刀脚的位置。 如果发现倾斜,必须立即纠正,直至达到标准。 (2)冲水、取土施工过程中,要加强观察,确保泥浆不外流。 取土过程中最重要的是按点取土。 当满足要求的要求时,采集下一个点; 观察各点的情况。 取土位置和取土深度不得随意取,防止倾斜。 下沉过程中,严格管理,统一管理,形成统一管理。 各环节要协调好,严把质量关,狠抓安全。 垂直方向(1)对于②1粉质粘土等软土,先冲洗中间土层(每层深约40~50cm),并在沉箱边缘周围保留土堤,使沉箱挤压土体下沉。 土堤一般留宽50厘米; (2)若沉箱因地下水影响而倾斜,应先向远离水的方向冲土,再向水的方向冲土。

 

4、沉箱制作及下沉施工方案 4.4 沉箱下沉 4.4.4 沉箱下沉 3、冲水、取土注意事项 (1)严格沉箱过程管理,形成统一、协调、反应灵敏的工作团队,保证冲水的秩序和平衡土壤。 (2)在沉箱外壁制作下沉观察刻度,每侧两个。 刻度应垂直且可见。 (3)下沉过程中,有专人跟踪测量下沉速度和倾角,测量数据及时指导土壤冲刷速度和偏差修正。 (4)沉箱下沉过程中,叶脚穿过土层时(特别是下土层承载力低于上土层承载力时),应减慢冲土速度,井下作业人员必须在安全位置操作,防止沉箱突然下沉造成意外伤害。 4、沉箱生产及沉井施工方案 4.4 沉箱沉井 4.4.5 泥浆排放 本项目计划沉井0.5~1.0m/天,日产泥量约750m3,沉箱沉井总泥浆量约12500m3。 由于现场场地限制,无法储存,因此我们招标部分与当地村民协商租用现有的河塘作为泥浆池,用于储存泥浆。 泥浆罐长75m,宽60m,深约3m。 泥浆储备量可达13500m3,可以满足本工程的要求。 4、沉箱制作及下沉施工方案 4.4 沉箱下沉 4.4.6 监测 沉箱现场施工监测系统包括沉箱状态监测系统和施工对周围建筑物、围堰影响监测系统两部分。 沉箱自身状态监测系统包括:井自身位置(深度、中心偏差)监测系统、姿态(倾斜)监测系统和井应力状态监测系统。

对周围环境影响的监测系统包括:地面沉降监测系统; 微波塔和桥墩的监测; 大直河两岸监测 4、沉箱制作及沉箱施工方案 4.4 沉箱下沉 4.4.7 沉箱下沉速度控制 1、沉箱标高控制。 在井壁上设置下沉观察刻度、中心线和垂直线,以方便观察。 用油漆在方形竖井壁的四个角或圆形竖井的同一高度处以相互垂直的角度进行标记,并进行沉降观测。 下沉过程中,每班至少测量一次高程和轴线位移(平均每4小时一次); 2、每次二次沉降稳定后,计算高差和中心位移,分析是否存在局部沉降和位移,并采取相应措施进行处理; 3、最终沉降期间,每小时测量一次,严格控制超沉降和沉箱封底前的自沉率。 小于10mm/8h; 如果出现异常,应对测量结果进行加密。 4、控制沉箱开挖量。 当下沉高于底部标高2.0m以上时,每日下沉不得超过1.0m。 当下沉高于底部高程2.0m时,每日下沉不得超过0.5m。 5、如果沉箱下沉过快,可适当增大沉箱的下沉阻力,并在井壁外围填满碎石。 6、取土,从盆底中心向四周展开。 7、沉箱沉入到位后,抽动梁底部土不得空鼓。 同时考虑到上部荷载,应预留5cm,防止下沉。 4、沉箱制作及下沉施工方案 4.4 沉箱下沉 4.4.8 沉箱底部密封 1、最终下沉前的冲水取土方法及抛高度量,确定沉箱最终下沉阶段(当沉箱下沉至 150 时)距设计高程~200cm)),必须减慢冲水取土的下沉速度。

结合前一阶段沉降的经验数据,各仓均衡开挖,加强观测(观测间隔不超过1小时),土标高程一致,沉箱均匀平息了。 最后阶段应适当调整冲土顺序。 应先冲洗叶片脚下土体和框架梁坡度,保持支撑面的均匀性,使网格仓内土体成为“凸”字形底部,沉箱标高达到设计水平。 在标高前50cm处(此数据可结合沉箱下沉的经验数据,并与监理、设计、业主商定),停止冲水、取土,让沉箱在作用下下沉重力,并根据自沉情况适当布置网格。 内部土体。 沉箱标高达到设计标高前10cm处,用石塞填塞叶片脚、框架梁坡度,并填粗砂。 跟踪和测量沉箱的自然沉降。 连续8小时沉降小于10mm时方可进行封底施工。 4、沉箱生产及下沉施工方案 3.4 沉箱下沉 3.4.8 沉箱封底 2、封底施工 封底应根据最终沉井阶段的观测数据在筒仓内进行。 当沉箱均匀下沉时,应先对靠近井壁的筒仓进行密封。 然后密封中间的隔间。 当后密封仓底部密封需要开挖时,必须进行至每个密封仓混凝土强度达到70%以上。 封底时,每个隔室设置1~2个Φ500mm的排水孔。 排水孔的封闭将在沉箱结构施工完成后进行。 沉箱采用干式底部密封。 要求清理井底浮泥,投入石块并铺上黄沙(粗沙),并浇水以填补石块之间的缝隙。 浇筑混凝土垫层和楼板时,由于高差较大,不能让混凝土从高处落下。 必须安装导管。 管口与浇注面的高差宜为50cm。

背封混凝土达到要求强度后,必须养护7至14天,然后才能进行下一步施工。 3、沉箱制作及下沉施工方案 4、沉箱制作及下沉施工方案 4.4 沉箱下沉 4.4.8 沉箱底部密封 3、沉箱下沉不均匀控制 沉箱下沉不均匀的主要原因是沉箱底部土质软硬井壁凹凸不平,底封前的积水、淤泥未清理干净,底封混凝土未分层对称均匀浇筑,造成各部位沉降不均匀。 防治方法是在回封前对软硬地基进行处理,清理井底积水和淤泥,均匀、对称、分开、按一定顺序浇筑回封混凝土。 建议先沿边缘填一条约70cm宽的同心带。 厚度根据刀脚斜面的高度确定,然后逐渐向锅底中心推进。 4、沉箱制作及下沉施工方案 4.4 沉箱下沉 4.4.8 沉箱封底 4、封底后的沉箱浮控导致沉箱封底后上浮到一定高度,造成沉箱底部封底的主要原因是空或充满泥浆,含水地层井底无滤水层,不设集水井,封底时继续抽水。 底部密封后停止抽水。 地下水对沉箱的浮力大于沉箱上部结构和附加重量,使沉箱上浮。 方法是将集水井内的水排掉,在套管内迅速用干混凝土堵住,然后用带橡胶圈的法兰盖紧,用螺栓紧固,或用钢板密封焊接,最后在盖板上浇注混凝土并抹平。 4、沉箱制作及下沉施工方案 4.5 沉箱下沉常见问题、预防措施及处理方法 1、流沙 2、沉箱下沉过快、突然下沉 3、沉箱倾斜 4、沉箱偏移 5、沉箱搁置或悬挂、下沉下沉速度很慢或不下沉时,可设置水泥土搅拌桩、隔离桩以增加摩擦力,或填碎石、夯实、回填、增加偏心道碴,并施加水平外力向相反方向倾斜或偏离。 然后修正方斜,抬高井体,加载助沉,降低阻力。 四. 沉箱制作及下沉施工方案。 对于已沉入的沉箱,允许偏差项为1。叶脚平均标高与设计标高的偏差为±100mm。 2H>10m 底部中心位置偏移:H≤10m ≤H/100 100mm 3 叶脚底部高差:L>10mL≤10m L/100,且不大于300mm 100mm 5、施工进度 本工程计划于7月15日, 2011年 2011年9月15日开始场地平整施工,2011年9月30日沉箱主体结构全部完工,2011年9月30日完成沉箱下沉,2011年10月15日完成底板混凝土浇筑。 6质量安全保证措施 1、建立健全并全面落实质量保证体系,包括技术管理、质量管理、材料供应岗位责任制、全面质量管理等制度,不断教育和提高全员质量意识。

2、建立质量检验验收制度:各专业技术负责人担任技术主管,建立以技术主管为主要负责人的质量监控制度。 施工现场实行巡视和日常检查制度。 3、现场技术主管应在各子工程施工前向作业团队进行反复、详细的说明,并做好记录。 内容包括工程地质条件、工程技术要求、工程质量、工程工期以及为满足设计要求而采取的施工工艺和技术措施。 4、建立工序质量责任制度,明确各工序的质量标准和质量责任,并设置专职质量检验员,按工艺流程对各工序进行检查和监控。 每一道工序完成后,必须经质检员检验合格后,才能进行下一道工序。 专职质检员具有质量否决权。 5、所有定位、布置工作必须经过自检、互检后,方可报监理单位审核。 实际测量时必须保留原始记录,测量后及时保护桩位。 6.1质量保证措施由上海市水利质量监督站解释。 本工程危险性较大的部分及子工程分为沉箱施工、脚手架工程和模板工程。 共有3个高风险项目。 施工过程中,是安全生产监督管理的重点。 文明施工按照2010年上海市城乡建设和交通委员会关于印发《上海市建设工程文明施工标准》的通知(沪建交[2010]1032号)执行和管理。 6、质量安全保障措施 6.2 安全保障措施 7、信息化建设及监测布点 监测期间沉降观测、水平位移观测超过报警值的措施。 请各位领导、专家指正。 谢谢你! 上海第四建设有限公司南汇分公司 QNZ-C10 标项目部 上海建工(集团)公司 上海建工(集团)公司 上海建工(集团)公司 上海建工(集团)公司 上海城市环境工程 APL 期三、南汇支线QNZ-C10标 上海第四建设有限公司南汇分公司QNZ-C10标项目部2011年7月J70井沉箱施工方案(一)《上海APL三期子项目南汇支线C10标工程岩土勘察报告》 。

(项目编号:2010-K-09) (2)《上海青草沙工程南汇分局测量结果数据》(项目编号:200720025)。 (3)《J70工作井沉箱结构设计图》(4)施工现场现场勘察获得的自然条件资料; (5)相关规范《市政地下工程施工质量验收规范》(DG/TJ08-236-2006)。 《给排水建筑物施工及验收规范》(GB50141-2008)。 《建筑防腐工程施工及验收规范》(GB50212-2002)。 《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)。 《市政排水构筑物工程施工及验收规定》(DBJ08-224-96)。 《基坑工程施工监测规范》(DG/TJ08-2001-2006)。 《地基处理技术规范》(DG/TJ08-40-2010)。 《地下防水工程质量验收规范》(GB50208-2002)。 《给排水工程钢筋混凝土沉箱结构设计规范》(CECS 137-2002)。 《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)。 《钢筋焊接及验收规范》(JGJ18-2003)。 1、根据上海城环APL三期工程南汇分公司QNZ-C10标段管道、顶管井及附属工程土建及设备安装总承包施工编制,其中包括大治河沿线J70至J72顶管井、J61井(不含)J73井(不含)之间顶管段长3803.9m。 有工作井2口,接收井1口。 沿线顶管井均设有阀门、排气、排水等附属设施。

2.1 概况 2、项目概况 J70 井为顶管接收井。 设计为钢筋混凝土矩形顶管井,尺寸为18.0m*19.8m*11.7m。 施工方法为沉箱法。 为了避免沉箱施工过程中水土流失对周围环境造成影响,在沉箱外侧周围设置了拉森钢板桩作为隔离桩,以达到隔离、止水的效果。 沉箱采用排水下沉工艺。 工作井施工一次浇筑(分三次浇筑)、一次沉孔。 下沉至设计标高后,进行附属设施建设。 2.2 J70 井概况 2. 项目概况 2.3 项目地理位置及周边环境 J70 顶管井位于大治河北岸。 周边环境如下: 1、南侧:沉箱外侧距大治河约6.3米。 大治河的护坡仅使用小木原木。 桩加抛石结构。 2、西侧:沉箱外侧距电信微波塔约14.8米。 电信微波塔有4个φ1200钻孔桩基础,桩长25米。 3、东侧:沉箱外侧距长春大​​桥桥墩15.5米。 2、工程概况 大直河岸线图 J70沉箱与大直河关系示意图 2.4地质情况 根据勘察报告,本项目J70井施工区内自上而下的地层分布为:①1填土层:厚度0.9m,土质含有碎砖、石块等建筑垃圾以及植物根系等,结构疏松,土质不均匀。 ②1 棕色至灰黄色粉质粘土:厚2.3m,塑性、弱透水土层,上海地区俗称“硬壳层”。 土壤自上而下逐渐变软,上部填有较厚的土壤。 以及名邦(鱼塘)区域的稀疏或缺失。

③1粉质粉质粘土层:厚1.8m。 是一种强度低、含水量高、压缩性大、渗透性弱的软土。 具有流变性和触变性,工程性能较差。 该层是天然地基的主要部分。 下铺薄弱。 ③灰色粘土粉砂夹粉质粉质粘土:厚度1.2m,松散状态。 该层土在水头差作用下极易出现流沙和管涌现象,且分布于场地各处。 该层土性不均匀,指标离散性强,厚度变化不连续。 ③1粉质粉质粘土层:厚1.8m。 是一种强度低、含水量高、压缩性大、渗透性弱的软土。 具有流变性和触变性,工程性能较差。 该层是天然地基的主要部分。 下铺薄弱。 ④粉粘土层:厚7.7m。 它是强度低、含水量高、压缩性大、敏感性高、渗透性弱的软弱土。 具有流变性和触变性,工程性能较差。 这一层是天然的基础。 主要的弱点是下层床。 2.4.1 土壤条件 2. 工程概况 2.4 地质条件 2.4.2 地下水条件 2. 工程概况 ⑴ 潜水对本项目基础设计和施工有直接影响,主要是由于潜水是在浅土层进行的,其补水来源主要是大气降水,河流渗水和地表径流主要通过蒸发和消耗排出。 潜水深度随季节、气候、潮汐和洪水等因素而变化。 调查中测得钻孔内稳定地下水位深度约为0.40-2.60m,对应水位为1.90-5.10m。 潜水对本工程基坑开挖影响较大,开挖时应做好降水、排水工作。

上海的潜水深度一般为0.3~1.5m,受降雨、潮汐、地表水的影响而变化。 年平均水位0.5~0.7m。 高地下水位埋深为0.3m,低地下水位埋深为0.3m。 取1.5m,设计可根据安全需要选择合适的地下水位埋深值。 本项目毗邻大治河,可能的潜水水位与大治河水位一致。 ⑵ 拟承压水场地浅部有③层间粘土质粉土和粉质粉质粘土分布,深部有⑦1、⑦2 种粉砂(砂)土承压水分布,⑦1、⑦2 属于同一水文地质层。 根据上海长期观测资料,加压水的水头高度一般低于潜水位,水头深度一般为3.0~11.0m,随季节周期性变化。 初步估算,⑦1、⑦2处承压水对基坑影响较小。 ③层间微承压水对基坑有一定影响,但其埋深浅、厚度薄,含有较多粘性土。 从区域地质分析,呈不连续、带状分布。 根据工程经验,该层微压水位与潜水位基本一致,本工程以潜水位值为准。 三、工程难点及特点根据场地周边环境及沉箱结构分析,本工程主要难点是距大治河仅3米左右,水利工程条件复杂。 沉箱下沉施工时,容易出现流沙、倾斜、不平整等情况。 对策:1、在沉箱周围设置两排双轴水泥土搅拌桩作为隔离桩,起到止水隔离的作用。 2、严格控制沉箱下沉速度,加强沉箱下沉施工时倾斜、偏距的测量,发现异常立即采取措施,做到“勤测、勤改”。

3、对大治河护岸及周边环境进行监测,超过报警值立即分析原因,制定针对性措施。 4、沉箱下沉施工时,根据测量监测数据和现场施工情况,确定是否需要水下封底。 如有必要,提前做好各项准备工作。 4.1施工工艺生产流程:场地平整——测量放线——隔离桩施工——基坑开挖——夯实基础——铺设砂垫层——浇筑混凝土垫层——铺设边砖基础——安装刀脚钢筋——支撑叶片脚、井筒模板——沉箱混凝土浇筑——维修、拆模——周边沟槽填砂。 沉降过程:沉降准备——设置给水、排泥系统——破除砖座、混凝土垫层——水力取土下沉——观察——修正——下沉接近设计标高,校核标高——封底——扎底板钢筋——浇筑底板混凝土——后续施工 4、沉箱制作及下沉施工方案 4.2 隔离桩施工 由于 J70 沉箱南侧距大治河近 6.3 米,紧邻大治河,河边土压力较小,沉箱下沉施工时会带来偏移、倾斜的风险,施工区地下水极有可能汇入大治河。 因此,在沉箱南侧设置了隔离桩。 隔离桩为15m长拉森钢板桩,打桩范围为沉箱西15米至沉箱东15米,共计50米。 3、沉箱制作及下沉施工方案 4.3 沉箱制作 4.3.1 沉箱垫层基础分析计算 根据以往施工经验,沉箱垫层基础边缘下暂设 20cm 厚的混凝土垫层,宽 1.4m, a 混凝土强度等级为C20,混凝土垫层下铺设60cm厚的砂垫层,宽度为2.2m。

4、沉箱制作及下沉施工方案 4.3 沉箱制作 4.3.1 沉箱垫层基础分析计算 1、分析依据 ①《给排水工程钢筋混凝土沉箱结构设计规范》(CECS 137-2002)。 ②《上海APL三期子工程南汇支线C10工程岩土工程勘察报告》。 (项目编号:2010-K-09) ③混凝土结构设计规范。 2、砂垫层和混凝土垫层的计算。 J70顶管井首次生产(分3次浇注)时,必须校核垫层承载力和下垫层承载力。 沉箱重力通过素混凝土垫层作用于砂垫层,再通过砂垫层扩散作用于天然地基。 分析混凝土垫层、砂垫层和基础的受力情况。 垫层应满足以下三个条件: 1)素混凝土垫层直接承受沉箱重力,不能因冲孔和局部压力而损坏。 。 2)混凝土垫层膨胀后的压力应小于砂垫层的许用承载力。 3)通过砂垫层扩散后的压力小于天然地基的许用承载力。 序号部分计算公式数量 m3 1 叶片脚 V=2.17* (18.8+20.6)*2 171.0 2 池壁 V=0.8*9.2* (18.8+20.6)*2 580.0 3 底梁 V=2.04* (18.0+18.2 ) *2 147.7 4 筋 1*0.8*12*8 76.8 四、沉箱制作及下沉施工方案 4.3 沉箱制作 4.3.1 沉箱垫层基础分析计算 ① 沉箱浇筑自重:叶脚体积:V 型叶片=171.0m3 池壁体积:V池=580.0m3 底梁体积:V底梁=147.7m3 肋体积:V肋=76.8m3 沉箱总自重:G1=(171+580+147.7+76.8)×24= 23412KN ②沉箱刀脚总长度:152.4m 沉箱总自重及刀脚线荷载:153KN/m 施工活荷载4KN/m2,沿刀脚线施工活荷载为5KN/m 叶片脚母线荷载N=5+153.6 =158KN/m 3、沉箱制作及下沉施工方案 ③计算混凝土垫层,取砂垫层许用承载力R=120Kpa,取沉箱宽度混凝土垫层1.4m,根据叶脚及井壁厚度,选择混凝土垫层数量C20; 垫层厚度按下式计算:叶片足母荷载N=5+153.6=158KN/m叶片角宽度b=1.0m混凝土垫层厚度:h=(N/Rb)/2=(158/120-1)/ 2=0.16mG——沉箱混凝土浇筑时单位长度的总重量; R——砂垫层许用承载力,取120Kpa; b——叶脚踏面宽度1.0m; 3、沉箱制作及安装 下沉施工方案 4.3沉箱制作 4.3.1沉箱垫层基础分析计算 ④计算砂垫层黄砂垫层厚度,暂取600mm,根据沉箱及支座重量计算垫子底部基础的能力。

h=(N/fl)/2tg?=(158/80-1.4)/2tg?=498mmh——砂垫层厚度(m) G——沉箱单位长度重量(KN/m) f——砂垫层底部地基土承载力(80KN/m2)l——混凝土垫层的宽度和长度1.4(m)? – the diffusion angle (°) of the sand cushion is 30°. Empirical calculations are consistent with bearing capacity calculations. It is calculated that a 600mm thick sand cushion should be used with a width of 2.2m. Medium sand should be used, vibrated in layers with a flat vibrator (each layer is less than 30cm thick) and sprinkled with water. The dry bulk density should be controlled to be >1.56t/m3. The foundation should be cleaned and leveled. Set up a sand cushion to keep the top surface at the same level, use a level to control its elevation within 10 mm, fill the gaps with sand and compact it, and use the cutting method to detect the compactness of the sand cushion. 4. Caisson production and sinking construction plan 4.3 Caisson production 4.3.1 Analysis and calculation of caisson cushion foundation ⑤ Foundation bearing capacity check θ – pressure diffusion angle of sand cushion, take 30° htg θ = 600 × tg 30° = 346 mmL =1400+2×346=2092mm load: σ=N/A=158/2.092=75.5KP