旋流井沉井结构刃脚设计及封底施工要点

2015-09-29 264 0

   旋流井广泛应用于冶金行业的铁皮回收及循环用水,属于中型沉井结构,随着冶金行业的快速发展,旋流井的应用越来越多,规模越来越大,对施工质量、安全和工期的要求越来越高,现以唐山某钢厂旋流井为例介绍旋流井的主要施工要点:
 
  一、沉井的测量控制
 
  (1)沉井位置与标高的控制:在沉井外部地面及井壁顶部设置纵横十字中心线和水准基点,通过经纬仪和水准仪的监视测量和复核,达到控制沉井位置和标高的目的。
 
  (2)沉井垂直度的控制:在井筒内按4或8等分作出垂直轴线标记,各吊线坠逐个对准其下部的标板以控制垂直度,并采用两台经纬仪定期进行垂直偏差观测。挖土时随时观测沉井的垂直度,当线坠离标板墨线达50mm或四周标高不一致时,及时采取纠偏措施。
 
  (3)沉井下沉控制:在井筒外壁周围测点弹出水平线,或在井筒外壁上的四个侧面用墨线弹出标尺,每20mm一格,用水准仪及时观测沉降值。
 
  (4)沉井过程中的测量控制:沉井下沉时应对其位置、垂直度及标高(沉降值)进行观测,每班至少测量两次(在班中和每次下沉后测量一次)。沉井接近设计的底标高时,应加强观测,每2小时一次,以防超沉。
 
  (5)测量工作的管理:沉井的测量工作应由专人负责。每次测量数据均需如实记录,并制表发送有关部门。测量时如发现沉井有倾斜、位移、沉降不均或扭转等情况,立即通知值班技术负责人,由其指挥操作人员采取相应措施,使偏差控制在规范允许的范围以内。
 
  二、刃脚设计
 
  沉井的刃脚支设形式采用垫架法。将上部沉井重量均匀传递给地基,使沉井制作过程中不会产生较大的不均匀沉降,防止刃脚和井身产生破坏性裂缝,并可使井身保持垂直。首先在刃脚处铺设砂垫层,再在其上铺设垫木和垫架。垫木采用400×300mm断面3m长的方木。垫架的数量应根据沉井的重量和砂垫层的容许承载力计算确定,间距一般为0.5~1.0m。垫架应沿刃脚圆弧对准圆心铺设。
 
  刃脚垫木铺设数量和砂垫层铺设厚度测算:
 
  刃脚垫木的铺设数量,由第一节沉井的重量及地基(砂垫层)的承载力而定。沿刃脚每米铺设垫木的根数n可按以下公式计算:
 
  n=G/A•f
 
  式中:G——第一节沉井单位长度的重力(kN/m)
 
  A——每根垫木与砂垫层接触的底面积(m2)
 
  f——地基或砂垫层的承载力设计值(kN/m2)
 
  沉井的刃脚下采用砂垫层,既能有效提高地基土的承载能力,又方便刃脚垫架和模板的拆除。砂垫层的厚度根据沉井重量和垫层底部地基土的承载力计算而定。
 
  计算公式为:h=(G/f-L)/2tgθ
 
  式中:G——沉井第一节单位长度的重力(kN/m)
 
  f——砂垫层底部土层承载力设计值(kN/m2)
 
  L——垫木长度(m)
 
  θ——砂垫层的压力扩散角,一般取22.5°
 
  三、沉井封底
 
  当沉井下沉至距设计底标高10cm时停止井内挖土,使其靠自重下沉至或接近设计底标高,再经过2~3天的下沉稳定,或经观测在8天内累计下沉量不大于10mm时,即可进行沉井封底。(沉井墙壁侧面必须预留埋件,位置在底板中间,四周通长布置)
 
  先对井底进行修整使其形成锅底形状,再从刃脚向中心挖出放射形的排水沟,内填卵石(粒径50~100mm)成为排水暗沟(如果地下水量较大,可满铺鹅卵石,以便地下水集中到集水井),并在中间部位设集水井(深1~1.5m),井内插入600~800mm四周带孔眼的钢管(钢管尺寸根据水泵大小及数量调整,保证地下水及时排出),四周填以卵石,使井底的水流汇集在井中,然后用污水泵(如果水质较好,可选用清水泵)排出,以此保证沉井内的地下水位低于基底面0.5m,钢管顶部带法兰及盲板,侧面安装支管,支管带一DN200球阀。
 
  封底管安装完毕后,即可浇筑垫层混凝土,浇筑后及时进行自然养护,在养护期内,应继续利用集水井进行排水。待垫层混凝土强度达到70%后,再对集水井进行封堵处理。集水井的封堵方法是:将井内水抽干,迅速将污水泵拔出加盖法兰盲板及垫片,将套管迅速密封。封堵完,关闭球阀,停顿观察1~3天,无渗水现象即可进行下道工序施工,如发生渗水现象,且较严重,应在墙壁四周焊接止水钢板(与预留埋件焊接),采用满铺钢板的方法封底。
 
  如无渗水现象或渗水较少,即可进行底板钢筋绑扎,上层钢筋网片必须放置在封底管法兰盲板上部。底板与垫层混凝土的接触面必须冲刷干净。底板混凝土浇筑时,分层、不间断地进行,由四周向中间推进,每层浇筑厚度控制在30~50cm左右,并采用振动器振捣密实。

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