河南某铝电公司铸造车间钢丝绳机设备基础施工方案

河南神火铝电有限责任公司铸造车间钢丝绳机设备基础施工方案编制单位：十一冶建设有限责任公司汝州项目部二00七年元月二十五日钢丝绳机设备基础沉井施工方案工程概况钢丝绳机设备基础座落在河南神火铝电有限责任公司正在生产的铸造车间内，设备基础离厂房排架基础最近点为5.00米，设备基础为钢筋混凝土基础，长宽为10米×4.2米。基础部分采用沉井施工，矩形沉井结构，沉井外径尺寸为4.2米×4.3米，下沉深度13.5米，结构高度11.5米。地下水位为车间地坪面下2.5米。工程地质情况根据2003年报12月河南神火铝电有限责任公司铸造车间及循环水泵房《岩土工程勘察报告》所揭示施工场地的地层情况，第一层为杂填土，平均层厚0.62米；第二层为粉质粘土，含大量钙质结核，平均层厚2.75米；第三层为细砂，褐黄~浅黄色，稍密~中密。顶部局部为粉砂，颗粒较细，平均层厚15.11米。该层为主要含水层，地下水主要为潜水，比较丰富，地下水埋深0.5米。地下水渗透系数没明确；第四层为粉质粘土，棕黄~棕红色，可塑~软塑。最大揭露厚度6.5米。沉井下沉方案选择沉井下沉有排水下沉和不排水下沉两种方案，前者适用于渗水量不大、稳定的粘性土，或在砂砾很大，但排水并不困难时使用。后者适用于在严重的流砂地层和渗水量大的砂砾层中使用，以及地下水大量排水会影响附近建筑物的安全和生产的情况。设计部门确定采用不排水下沉方案。根据现场施工条件和确保车间的正常生产，采用不排水下沉方案有比较大困难。因此认为宜采用沉井外帷幕止水后排水下沉方案。帷幕止水是本工程采用排水下沉方案的前提，该工程止水考虑采用高压注浆或高压旋喷桩止水（详细方案另附）。另外在原来建筑物基础附近设两个地下水回灌井，保持连续回灌，确保地下水位不出现下降。沉井施工工艺流程铺垫铺垫拼装钢刃脚拼装钢刃脚立内模立内模安装钢筋安装钢筋立外模立外模灌注底节砼及养生灌注底节砼及养生抽垫抽垫分节浇筑砼至设计标高下沉分节浇筑砼至设计标高下沉分节下沉至设计标高分节下沉至设计标高基底清理基底清理封底封底填充及灌注顶盖板填充及灌注顶盖板施工前的准备工作清理场地，将铺在车间地坪的钢板清除，并将沉井范围内混凝土地坪清除。2、分隔工程施工区和生产区，把施工道路和生产道路划分好，确保施工生产两不误。风、水管路及电力线的敷设根据业主所指定水、电、汽的接驳点将施工用水、电、汽接到施工现场，并做好排水系统。砼搅拌站：根据全桥砼数量及各工点供应情况，可选择一适中位置，设立砼搅拌站。六、沉井制造1．平整场地在拆除原厂房地坪后，要先将场地平整夯实，以免在灌筑沉井过程中和拆除支垫时，发生不均匀沉陷。若场地土质松软，应加铺一层30~50厘米厚的砂层。必要时，应挖去原有松土层，然后铺砂。当石碴、漂卵石等取材方便时，常不挖除松软土壤，可直接回填夯实，以便施工。2．沉井分节沉井的分节应视下沉进度、开挖方法、土质性质、沉井的平面尺寸和沉井深度作全面分析而定。本工程沉井共分四节，每节高度为2.6米左右,每下沉一节之后在其上再浇筑一节。3．铺设垫木铺设垫木基本要求：1）垫木材料应用质量良好的普通枕木及短方木；2）垫木铺设方向：刃脚的直线段垂直铺设；3）铺垫次序：应先从各定位垫木开始向两边铺设；4）支撑排架下的垫木应先从各定位垫木开始向两边铺设；5）铺垫顶平面最大高差应不大于3cm，相邻两垫木最大高差应不大于0.5cm；6）调整垫木高度：不应在其下垫塞木块、木片、石块等，以免受力不匀；7）垫木间空隙应填砂捣实，垫木埋入岛面深度应为垫木高度的一半；8）刃脚下和隔墙下垫木应基本上相等，以免不均匀沉陷使井壁与隔墙连接处砼裂缝。4．沉井模板及支撑沉井模板及支撑的布置见图1，其施工步骤如下：4．1测量放样：应准确测量刃脚位置，画出刃脚边线，若是就地下沉的沉井应特别注意桥墩中心的位置。沉井模板也可在垫木上放样。4．2模板制作：沉井外侧应尽量平滑，以利下沉。外侧模板（面向砼）的板面应刨光，拼装要平顺，并应具较好的刚性。4．3安装与支撑：沉井井壁外侧的模板必须顺直立方向装设。其与刃脚相接处凹凸不平的空隙，应妥为填塞以免漏浆。沉井模板立好后，应复核其尺寸、位置、刃脚标高、井壁、垂直程度或斜度的锥度。下节位置若有倾斜时，应禁止向上竖直拼装模板与灌注砼，立第二节以上模板时，不宜直接支撑于地面上，以免沉井因加固自动下沉，造成新灌砼发生裂纹。应采用圆钢拉杆或环箍加劲。模板安装顺序：刃脚斜面及隔墙底面模板井孔模板安扎钢筋调整各部尺寸全面紧固拉杆、拉箍、支撑等。4．4钢筋扎焊：沉井钢筋应在内模立好后而外模尚未安装时，进行安装、扎、焊。事先将锚固钢筋和刃脚踏面角钢焊好（刃脚钢筋宜在立外模前就位）。4．5混凝土浇灌：将沉井分成多层对称均匀分层浇灌，每层厚300mm，均衡下料，以免造成地基不均匀下沉；混凝土应振捣密实，在每段交接处，振捣范围应延伸到另一段500mm处；每节混凝土应一次连续浇灌完成，第一节混凝土强度达到70%方可浇灌第二节；上下节井壁的接缝应设置止水带，接缝处凿毛并冲洗处理后，再继续浇灌下一节；在井壁浇灌混凝土时，应停止挖土下沉，以保证安全。七、沉井下沉沉井下沉是该设备基础施工的关键工序，下沉质量的好坏将直接影响到工程质量和进度。1、沉井下沉系数计算一般采用沉井下沉系数K≥1.15~1.25作为下沉的控制指标，判断沉井排水下沉后期是否需要压重。验算公式：K＝（Q－B）/（T+R）≥1.15式中:Q---沉井自重及附加荷重;B---被井壁排出的水重(KN),采取排水下沉时B=0;T---沉井与土间的摩擦力(KN);K=2815.2/2422.5=1.16≥1.15由于下沉系数符合要求,故可以推断沉井下沉后期不需要压重。2、拆除垫木拆除垫木必须在沉井砼已达到设计强度后方可进行，抽垫前应作好技术交底工作。其顺序方法及要求如下：1）抽垫应分区、依次、对称、同步进行。垫木应按设计拟定的次序用油漆编号，同一编号垫木同时抽光并回填后，方可抽下一编号垫木。并应规定统一信号联系，统一指挥。2）抽垫前应将井孔内的所有杂物清除干净，检查其准备工作全部就绪后，方可发出信号，开始抽垫。3）抽垫时，先掏挖垫木下的填砂，再用大锤、撬棍等锤打撬动，并在垫木上临时钉一扒钉，挂上绳钩，井内外互相配合，连敲带拖、一鼓作气地迅速将垫木抽出。垫木宜向外抽出。4）回填：开始几组可不回填，当抽出几组现出空挡后，即应回填，以后每抽出一组即应进行回填。回填材料可用砂、砂块、碎石。回填时应分层洒水夯实，每层厚20~30cm。回填如下图回填高度H的决定，应使最后分配在定位垫木上的重量不致压断垫木及垫木下土壤承压力不超过岛面极限承压应力为准，必要时可加高回填高度H。5）下沉测量：抽垫过程中的测量工作：①测点敷设：在沉井顶面上下及左右各设置测点一个。②下沉测量：a、沉井隔墙下，支撑拆除前后各观测一次；b、沉井刃脚斜面下，支撑拆除前后各观测一次；c、抽垫时，每抽出一组前后各观测一次。6）抽垫过程与操作要点一般来说，当抽至垫木的2/3数量这一阶段时，沉井下沉比较均匀，下沉量也不大，回填时间亦较充分，便于较好地抽垫和回填。当继续抽垫时，下沉量逐步加大，回填工作也逐渐困难。故在抽垫时，开始阶段宜绶慢进行，留出足够的时间进行充分回填夯实。抽垫至最后阶段时，应全力以赴，一鼓作气尽快将剩余垫木全部抽出，沉井刃脚平稳均匀地落入土层。3、排水开挖下沉沉井下沉应采取的技术措施：1）在各项沉井下沉准备工作都做好后，混凝土达到设计强度的70%方可拆模，拆除模板时，应对混凝土外观进行检查，每次下沉时，须将井筒内的满堂架全部拆除。2）沉井下沉。各项准备工作就绪，待混凝土强度达到100%后方能开始挖土下沉。①当井内土方由中间向四周均匀扩挖到刃脚附近时，先分段对称地掏土至刃脚，在重力作用下第一次开始下沉，第二次再由中间向四周均匀挖至刃脚附近时先掏剩余部分（承垫下面）的土方，拆除承垫架，再掏其余部分的土方，沉井便开始第二次下沉。②每次开挖的厚度不要过大，开挖厚度控制在200mm左右。③加强沉降观测和外观观察。第一次下沉前，做好对沉井的初始标高、轴线位移等校核，并做好记录，以此作为对以后各项观测的依据。4、沉井下沉中的纠偏措施沉井下沉过程中，有时会出现倾斜、位移及扭转等情况，应加强观测，及时发现并采取措施纠正偏差。⑴可能产生倾斜的原因有：①刃脚土质软硬不均；②拆刃脚垫架时，抽出承垫木未对称同步进行，或未及时回填；③挖土不均，使井内土面高低悬殊；④刃脚下掏空过多，使沉井不均匀突然下沉；⑤排水下沉，井内一侧出现流砂现象；⑥刃脚局部被大石头块或埋设物顶住；⑦井外弃土或施工荷载对沉井一侧产生偏压。⑵沉井的纠偏措施有：①加强沉井过程观测和资料分析，发现倾斜及时纠正。如沉井已经倾斜，可采取在刃脚较高一侧掏土，在较低的一侧适当回填砂石，必要时配以井外射水，或局部偏心压载，都可使偏斜得到纠正。待其纠正后再分层掏土下沉。②从倾斜高起的一端，也就是从土质硬的一端挖土，同时向土质软的一端递减挖土深度逐渐开挖，使沉井基本保持在同一水平面上，这样沉井就由倾斜慢慢摆平。③位移纠正措施一般是有意使沉井向位移相反方向倾斜，再沿倾斜方向下沉，至刃脚中心与设计中心重合时，再纠正倾斜，因纠正倾斜重力作用产生的位移，可有意向位移的一方倾斜后，使其向位移相反方向纠正。八、沉井封底当沉井沉至设计标高，经8小时观测累计下沉量不大于10㎜，即进行沉井封底。采用排水封底法。对井底修整，形成排水沟。先排块石40㎝，浇C15素砼基础500厚，设计强度达50%后，先凿去沉井刃脚凹处的砼保护层,将新老砼面冲刷干净，再涂刷两遍水灰比小于或等于0.4的纯水泥砂浆。将钢筋两端伸入刃脚内，浇灌底板砼，并用振捣器捣实，砼采用自然养护。在灌注封底砼时，沉井接触面和隔墙底部必须与持力紧密结合，具有整体性（即没有水平及纵向夹层缝）垂直导管法灌注水下封底砼：即在各井孔内垂直放入内径为200~300mm的钢制导管，管底距基底面30~40cm，在导管顶部接一有一定容量的漏斗，在漏斗颈部安放球塞，并用绳索系牢。漏斗内满盛陷度较大的砼，当用砍球法灌注时则割断绳索，同时迅速不断地向漏斗灌入砼，此时导管内之球塞，空气和水均受砼重力挤压内管排出，瞬间，砼在管底周围堆筑成一圆锥体，将导管下端埋入砼内至少1m以上，使水不能流入管内，将以后再灌注的砼在无水的导管内源源不断地灌入砼堆内，随灌随向周围挤动，摊开及升高。施工布置及主要设备1、导管平面布置导管数量及在平面上的布置，应使各导管有效灌注半径互相搭设，并盖满全部基底。有效灌注半径视砼流动度而定，一般为3~5m。流动坡度不宜陡于1：5。一般每个井孔应布置一根导管，置于井孔中央。2、立面布置，在井顶搭设灌注支架，以悬挂串筒、漏斗及导管。支架顶部设置灌注平台，平台上搭设有储存砼的料槽。3、灌注顺序使用数根导管灌注，由于砼生产量所限，各导管不可能一次同时砍球灌注，可分项逐根砍球灌注。在倾斜的基底面上，其灌注顺序应从低至高的逐个进行。同时并应从周边井孔至中间井孔，以免基底浮泥及封底顶面的浮浆集中在基础边缘。主要设备：储料槽、串筒、漏斗、导管、震动器、导管提升设备、球塞、检查锤、测锤、抽水设备、射水设备。九、施工组织安排①施工管理班子配备为确保工程达到如期效果，保正该设备基础施工任务顺利完成，我公司对该项目部公司统一指挥，职能部门监督管理，项目经理为现场施工管理、质量管理、安全管理第一责任人的管理模式，调遣具有丰富施工经验、较强实践操作能力的技术骨干，成立项目管理部。管理网络见下图：②劳动力计划工作内容施工人数备注挖土工16分2组钢筋工、模板工8喷混凝土工6测量工1电工、电焊工2其他杂工4③主要施工机械设备计划设备名称数量(台、套)备注空压机9m31高压喷射机1高压注浆机1地质钻机1电焊机2切割机1测量仪1④施工进度计划本工程计划工期为60天。进度控制措施做好各项准备工作，确保机械、材料、人员等按计划要求到位；工期来不及应及时增加人员和设备。按计划组织施工，发现偏差及时采取措施予以纠正。服从建设单位管理，加强同其他单位的协调，减少或防止干扰，确保施工正常开展。施工进度计划表（见下表）施工进度计划表3691215182124273033363942454851545760636669727578帷幕止水、回灌井井第一段沉井制作第一段沉井下沉第二段沉井制作第二段沉井下沉第三段沉井制作第三段沉井下沉第四段沉井制作第四段沉井下沉沉井清基、封底沉井底板浇灌设备基础施工质量标准及质量保证措施：本工程质量标准为优良。质量保证措施为：施工前，项目经理组织相关人员熟悉施工方案要求，相关规范标准、勘察设计资料等，为组织施工作好必要的技术准备严格技术交底制度，施工前，项目技术负责人对相关岗位人员及施工人员进行逐级交底，明确质量要求及操作程序，提高全员质量意识。加强施工过程中的管理和检验把关，督促班组在施工中严格按交底要求和相关操作规程进行操作并及时与监理或甲方办理验收手续。加强对使用机械设备的维护管理，确保设备能正常使用，对计量仪器设备按规定送检，并在有效期内使用，确保数据的正确无误。加强对进场原材料的控制，在获取必要的产品合格证的基础上，对规定材料现场抽样进行复试合格才能用于工程。专人做好各项施工记录并确保记录的正确、完整和数据的真实。施工时，如遇异常情况及时与公司联系，必要时会同监理、设计等单位商量处理。各分项质量控制标准如下：钢筋绑扎主要质量控制：受力钢筋间距±10㎜受力钢筋排距±5㎜箍筋、横向钢筋间距±20㎜焊接欲埋件中心线位置