软弱地质竖井中大型沉井施工方法技术

本发明专利技术公开一种软弱地质竖井中大型沉井施工方法，包括以下步骤：首先对开挖出来的调压井平台进行初步平整，然后进行第一节沉井立模浇筑，第一节沉井完成后，开始第一节沉井开挖下沉施工，当第一节沉井顶部下沉至调压井平台或稍高于调压井平台时，停止挖土施工，接着进行第二节沉井立模浇筑，再进行第二节沉井开挖下沉施工，按照上述沉井立模浇筑与沉井开挖下沉施工交替作业的方法进行施工直到设计深度。本发明专利技术采用沉井下沉施工，开挖中采用先硬后软的开挖方法，既能保证安全，又能确保顺利下沉施工，同时避免不发生倾斜和突降，造成砼缺陷，本发明专利技术还具有安排合理、统筹兼顾、有效地缩短工期及减少投资等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水电站调压井沉井工程施工方法，具体来说是软弱地质竖井中采用沉井固壁的施工技术，是一套系统、完整的适合砂卵砾石及软岩地质条件下的沉井施工方法。
技术介绍
水电站调压井工程为圆形断面，其竖井的开挖直径大(》20m)，井深段长 (^ 50m)，特别是在地质条件为砂卵砾石层，成井较差的地质条件下，按照一般的施工方案不但难以组织施工，还存在很大的安全风险，影响水电站总体工程进度目标的实现。国内水电站调压井开挖技术已经相当成熟，对于跨度大，井身高和地质条件差的竖井开挖基本采用超“前加固+锚杆+钢支撑+喷护混凝土”的联合支护，自上而下，分层紧跟开挖面作为一期支护，液压滑膜二衬的施工方案。优点施工工艺简单，难度小。缺点 井筒直径大支护刚性柔，岩石暴漏时间长，开挖、临时支护与永久衬砌之间间隔时间长，对于软弱地质施工中很难找寻合适的锚固段，且成孔困难，存在很大的安全风险。在现有技术中，专利申请号为=201110032185. 0，专利技术名称为一种用于软弱土地层的钢筋混凝土沉井施工。该专利技术公开了一种用于软弱土地层的钢筋混凝土沉井施工方法，具体包括步骤1、清除沉井的井壁刀刃底部的障碍物，通过水源提供水，将水加压到压力大于1. 2MPa高压水；2、利用上述的高压水冲击筒体内的土地，土地破碎后与水枪射出的水混合成泥浆；3、将上述泥浆进行抽吸，输送到沉井筒体外；4、随着沉井筒体内的土面逐渐降低，沉井筒体借其自重不断下沉。该专利技术避免挖深锅底，减少沉井突沉现象，易于保证沉井施工质量，便于控制沉井终沉标高，降低工程成本。但该专利技术需要施工现场大量的水资源，施工方法受到限制。另外，专利申请号为=200910093259. 4，专利技术为一种沉井施工方法。该专利技术提供一种沉井施工方法，当沉井结构由于井壁与其接触的土层摩擦力过大，无法下沉而形成悬挂时，由下列步骤进行操作1，扩大沉井结构下部的土层半径，即在沉井结构下部、沿着井壁刃脚四周，进行挖土、将沉井结构下部的土层半径在原来基础上扩大；2，在沉井结构的外侧土层开凿钻孔；3，往钻孔内填塞炸药；4，起爆炸药、消除悬挂状态。该专利技术可以保障工程顺利的进行，同时不耽误工期。该专利技术主要采用爆破施工方法，而且不适于软弱地质的施工。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述问题而提供一种，该方法能保证施工安全、安排合理、统筹兼顾、有效地缩短工期及减少投资。本专利技术是通过以下技术方案实现的一种，包括以下步骤首先对开挖出来的调压井平台进行初步平整，然后进行第一节沉井立模浇筑，第一节沉井完成后，开始第一节沉井开挖下沉施工，当第一节沉井顶部下沉至调压井平台或稍高于调压井平台时，停止挖土施工，接着进行第二节沉井立模浇筑，再进行第二节沉井开挖下沉施工，按照上述沉井立模浇筑与沉井开挖下沉施工交替作业的方法进行施工直到设计深度。上述技术方案的进一步改进是，所述沉井井壁立模包括以下几个步骤(1)位置、 尺寸和标高复核与弹线；(2)刃脚支模；(3)井壁内模支设；(4)井壁外模支设；(5)井壁模板支撑加固；(6)模板检查与验收。上述技术方案的进一步改进是，所述第(5)步骤中，第一节沉井井壁立模过程中， 井壁的内模板、外模板均采用上、中、下三道支撑进行加固；第二节沉井井壁立模过程中，井壁外模板采用上、中、下三道支撑进行加固，井壁内模板采用井内设置悬挑排架与水平钢管支撑的方法进行加固，水平钢管支撑呈辐射状，一端与内壁悬挑排架连接，另一端与内模的竖向龙骨连接。上述技术方案的进一步改进是，在砂砾石层中，沉井开挖下沉采用碗形破土自重方式，先挖中间，逐渐挖向四周，每层挖土厚度0. 4-0. 5m，沿刃脚周围保留0. 8-1. 5m宽的土提，然后沿沉井壁，向刃脚方向逐层、全面、对称、均勻的削薄土层，每次削5-lOcm，开挖刃脚和斜面下部位时，按照计算好的开挖半径和预留开挖面积进行预留，并做出标示，开挖至计算位置时，如果沉井仍不下沉，则分段对称地将刃脚下掏空或继续从中间向下进行第二层破土。上述技术方案的进一步改进是，沉井施工完成以后将沉井结构与永久衬砌结合。本专利技术的有益效果是1、成功地解决了厚覆盖层条件下的开挖问题，缩小了施工用地，同时也解决了大范围的施工征地问题。2、工程施工进度快，干扰因素少，有利于安全、文明施工。3、采用初期支护为永久衬砌结合方式，有利于节约工程投资，同时减少了大量的土方明挖，节约了土地，减少了弃渣，在保护环境方面具有明显的社会效益，为同类工程施工提供了宝贵的经验，值得借鉴，同时软弱地质竖井中大型沉井施工技术填补了这一
的空白。4、沉井下沉施工，开挖中采用先硬后软的开挖方法也是一种首创，既能保证安全， 又能确保顺利下沉施工，同时避免不发生倾斜和突降，造成砼缺陷。5、沉井结构作为永久衬砌的一种结合，减少了沉井初期支护又减少沉井施工完成后的永久混凝土衬砌结构，资金节省额度大，且安全高效。6、本专利技术所述方法在应用中产生显著的经济效益，以四川某一施工项目为例，如使用本专利技术所述方法，原预算调压井土石方明挖单价为9. 09元/m3，但实际开挖成本达到了 13元/m3，明亏2. 91元/m3。通过应用本专利技术技术，将原设计34. 2万方的土方明挖减少到 15. 7万m3，减少了 18. 5万m3，共减亏35. 34万元。其次，使用本专利技术所述方法，增加沉井产生的经济效益，原预算混凝土单价包括主材为256. 287元/m3,钢筋制作安装为5098元/t,合计130. 66万元；混凝土 2173. 25m3，单价562元/m3,合计122. 14万元；井挖10468. 6m3，单价为24元/m3,合计25. 12万元；总计新增产值277. 92万元，能够为施工单位新增利润约30万元。再次，使用本专利技术所述方法减少土方明挖，降低投资成本，依托本专利技术施工方法， 工程施工技术应用研究减少土方明挖后，土方减少18. 5万m3，单价11元/m3，降低工程投资CN 102505704 A203. 5万元。减少征地及弃渣场节省费用，依托工程施工技术，应用研究减少征地及弃渣场占地约30亩，每亩征地费用为8万元，该项节省投资约240万元。同时减少一期支护工程量，节约时间。综上，所述施工项目，应用本专利技术方法能够直接产生约400多万元经济效益。 附图说明图1是本专利技术所述软弱地质竖井中采用沉井固壁的施工方法的水电站调压井剖面示意图；图2是本专利技术所述软弱地质竖井中采用沉井固壁的施工方法的沉井开挖塔机吊渣示意图；图3是本专利技术所述软弱地质竖井中采用沉井固壁的施工方法的沉井开挖导井溜渣示意图；图4是本专利技术所述软弱地质竖井中采用沉井固壁的施工方法的沉井分段开挖下沉示意图；图中1_沉井、2-主井、3-阻抗孔、4-压力管道，5-井壁，6-反伊，7-简易吊斗， 8-塔吊，9-装载机，10-汽车，11- 土提，12-大挖机，13-导井。具体实施例方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明如图1所示，调压井包括沉井1、主井2、阻抗孔3和压力管道4。本专利技术一种，包括以下步骤首先对开挖出来的调压井平台进行初步平整， 然后进行第一节沉井立模浇筑，第一节沉井完成后，开始第一节沉井开挖下沉施工，当第一节沉井顶部下沉至调压井平台或稍高于调压井平台时，停止挖土施工，接着进行第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴高见，姜凌宇，张黎，喇成云，任有丽，熊海华，陈钒，孙林智，
申请(专利权)人：中国水利水电第五工程局有限公司，中国水电建设集团路桥工程有限公司，
类型：发明
国别省市：