竖井施工方案

第2节竖井施工
本工程设计施工竖井4座，竖井设计均为钢筋混凝土结构，井壁结构设计为喷锚支护，初衬为钢格栅、钢筋网、C20喷射混凝土结构，按照设计要求竖井双墙均做砂浆锚杆支护。

2.1 竖井初衬结构施工
竖井初期支护采用逆做法由上至下分层、分步施做初衬井壁结构，竖井初衬完成后再进行两侧地沟施工。

竖井的施工程序：测量放线→圈梁施工→竖井提升架→竖井挖土→格栅安装→喷砼→封底
2.2锁口圈梁施工的方法及步骤
锁口圈梁设计为现浇C25钢筋混凝土结构，采用明挖施工。

施工前对锁口圈开挖范围进行物探检测，施工时在竖井施工范围内人工开挖十字探沟，查清确无管线后再使用机械开挖沟槽。

锁口圈梁的工序流程：测量放线——物探检测——挖探沟——沟槽开挖——锁口圈垫层——绑扎锁口圈梁钢筋——预插初衬竖向钢筋——预埋竖井井架及梯道预埋铁件——锁口圈梁模板支设——浇注锁口圈梁混凝土――养护――拆模。

待锁口圈梁混凝土达到设计强度后方可进行龙门架安装。

2.2.1测量放线：测量人员根据结构尺寸，经计算放出井口圈梁结构外边线，打出四个角桩和圈梁底口高程线。

2.2.2圈梁处采用机械开挖、人工清底，挖至圈梁底面高程后，将圈梁底部和边坡土面清理平整，测量人员打出圈梁内边线和圈梁底
高程，施工人员按设计要求浇筑垫层混凝土。

2.2.3圈梁钢筋规格、加工尺寸符合设计要求，布筋位置、间距准确，绑扎牢固。

井圈钢筋绑扎完成后，打入竖井竖向联接筋，竖向联接钢筋间距、在梁内锚固长度符合设计要求。

2.2.4圈梁模板采用组合钢模板拼装，要求拼缝严密，模板外侧用方木顶牢固，要求线条顺畅，模内尺寸符合设计要求，在模板上口弹出圈梁上口线。

2.2.5圈梁混凝土采用商品混凝土，罐车运到现场后，用溜槽入模，振捣棒振捣密实，圈梁顶高达到设计高程后人工用木抹子压实，铁抹子赶光。

2.2.6圈梁混凝土强度达到30%设计强度后，锁口圈梁上砌筑挡水墙并高出现况地面20cm，墙体与边坡间空隙填死外部抹灰；最后安装安全护栏并挂网，护栏高出地面1.2m，护栏上安密目网封闭。

2.3龙门架安装
根据竖井工作坑尺寸，每座竖井土方垂直运输采用龙门架、2台5T电葫芦，龙门架、电葫芦设计及安装由具有专业资质的专业公司进行，由专业检测机构检查合格后方可使用。

2.3.1龙门架安装施工
1）在进行竖井圈梁施工同时，按龙门架立柱设计安装位置施工地锚，地锚采用钢板加工，底部焊接钢筋，插入基础混凝土中，地锚外露表面要水平。

2）龙门架主梁、吊梁必须设置门形加固，所有钢梁接口处，采
用加固板进行焊接。

土斗子重量、大小必须经过计算，上报项目部验算后方可投入使用。

3）龙门架立后进行起重设备安装，电葫芦安装到横梁后运行要顺畅，端部加限位器及检修平台，横梁上部设置波纹瓦防雨棚。

电葫芦安好后先进行空载和重载的安全检验，检验合格后方可使用。

4）电葫芦修理平台宽度不小于 1.5m，大板满铺，用铅丝绑牢，不许有探头板。

并设置护栏，水平护栏不少于3道，挂设安全护网，电葫芦钢丝绳卡环不得少于4个。

5）竖井护栏必须焊接牢固，自地面起高度不小于1.2m，水平护栏不少于2道，并沿护拦挂绿色护网。

护网底部必须固定牢固。

竖井周围的排水设施必须畅通。

6）竖井内的临时爬梯采用花纹钢板，爬梯宽度不小于60cm，踏步宽度不小于25cm。

2.3.2门架受力计算
因施工现场条件限制，各竖井提升架宽度不统一，现以7#点竖井提升架为例进行计算。

竖井提升架受力计算简图如下(杆件连接实际安装采用焊接,图中简化为铰接):
计算荷载为土罐自重（r=0.6m ，h=1.0m ，钢板厚1cm ）0.382t ，
罐中土重（πr 2h ×1.8＝2.03t ）、电葫芦自重（0.4t ）三项合计2.82t 。

电葫芦的额定起重量5t ，安全系数取 1.2，即电葫芦承载为
3.384t ，满足电葫芦承载要求。

载荷作用下受力为33.84KN 。

1）行车梁
行车梁的受力为集中荷载33.84KN 。

受力计算简图如下：为一次
超静定结构。

取行车梁的最大跨度为8m ，按照最不利的简支梁受力方式验算
如下：
①强度验算
M max =1/8×qL 2+FL/4=71.52KN.m
其中：L 为8米；q 为行梁I30a 自重48.0kg/m ，换算成线荷载
A A-A
竖井提升架受力计算简图
0.48KN/m
查I30a 热轧工字钢的截面特性表可知3310582mm x ⨯=ω
故行梁应力为：==x M ωσ/max 122.89N/mm 2。

因为行车梁可承受的最大应力f 为215N/mm 2，大于σ，故强度满足要求。

②整体稳定性验算：
a 、判断是否应进行稳定性验算
行梁受压翼缘侧向自由长度最大值为8m ，与梁高度的比值8m/0.28m=28.6>16，必须进行稳定性验算。

b 、整体稳定性验算
==ψ)/()/(''max b b M ψσ71.52/0.83=86.17N/mm 2
其中：查表30a 工字钢的整体稳定系数83.092.0'=ψ=ψb b ，
因为整体可承受的最大应力f 为215N/mm 2，大于M max ，故整体稳
定性满足要求。

③刚度验算
最大跨中的挠度为：
7
39
3330102.11102101001081084.33497.1)
100/(497.1⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=＝EI Fl ω =11.03mm<L/700=11.4mm
由上式可知，其最大变化量小于其挠度最大允许变化值，故刚度满足要求。

2）门架梁计算
门架梁是托梁和吊梁的总称。

为加大安全系数，本竖井龙门架采用2根I25b 工字钢并排设置，计算时可视为单根I30b 工字钢。

受力简图如下：为简支梁受力方式。

①强度验算
门架梁的长度为7米，按照简支梁计算，弯矩最大点在B —C 之间。

Mmax=F ×3.5=33.84KN ×3.5m ＝118.44KN.m
故其应力==x M ψωσ/max 118.44KN.m/(620.6×103mm 3)×0.9
=212.09N/mm 2
因为行梁可承受的最大应力f 为215N/mm 2，大于σ，故强度满足要求。

②整体稳定性验算：
a 、判断是否应进行稳定性验算：
门架梁受压翼缘侧向自由长度与梁高度的比值L/b=7000/400= 17.5>16，需进行稳定性验算。

b 、整体稳定性验算：
查表I30b 工字钢的整体稳定系数83.0'=ψb
=ψ)/('max b M 118.44/0.83＝142.7N/ mm 2
因为行梁可承受的最大应力f 为215N/mm 2，大于Mmax ，故整体稳定性满足要求。

③刚度验算：
挠度最大点在C 和B 之间，由工字钢截面特性知45.1183cm I x =。

mm l mm EI EI a l a F 5.17400/3.1724/5.24735.284.3324)432222max =<⨯-⨯⨯⨯=÷⨯-⨯⨯=）＝（）（）
（（ω
3）立柱验算
立柱可视为一端固定在地面，另一端与门架梁绞支。

立柱验算即可视为压杆稳定验算。

①柔度计算
16.259
.287.0＝⨯==i uL λ 其中：材料选用I25b 工字钢，49.357cm I y =,截面面积为53.5cm 2。

u 取0.7；L 取最大值：8米；59.2==A
I i 由计算结果知，立柱为小柔度杆，其临界应力即其强度的极限应力。

②强度验算：
22/45.35cm
.3527m /m 0.4233.84/mm N KN KN A N ＝⨯⨯+==σ 其中：N=(F+ql)/2；截面面积A 为53.5cm 2。

因为行梁可承受的最大应力f 为215N/mm 2，大于σ，故强度满足要求。

综上计算可知，竖井龙门架满足使用要求。

2.4竖井初衬施工的方法及步骤
1）竖井初衬施工及工序流程
竖井初衬由钢格栅、ф18竖向连接筋、ф6＠100×100mm的钢筋网、喷射混凝土联合组成。

竖井初衬采取分层分部施工，其施工工序：对称开挖井壁长边土体――做井壁砂浆锚杆――安装外层钢筋网――安装水平格栅――焊接竖向筋――安装内层钢筋网――喷射C20混凝土――再施工较短边水平格栅形成封闭结构。

2）竖井土方开挖
竖井施工采取分层开挖、分层支护的方法进行施工，每层开挖步距0.5m。

竖井土方开挖采用对角分步开挖施工方法，竖井中间预留核心土。

施工顺序：①开挖第III部分土体；对角安装钢隔栅，喷射混凝土；②开挖第II部分土体；对角安装钢隔栅，喷射混凝土；③开挖第I部分土体到下一榀水平钢隔栅顶部设计高程。

（详见下图）
竖井土方开挖顺序示意图
由于竖井较深，在竖井初衬钢格栅安装前先沿竖井双墙做Ф25砂浆锚杆，砂浆锚杆的长度为3.0m，梅花状布置，锚杆间距1m，锚
杆端部与竖井钢架锚固，为增强竖井井壁的稳定性，随钢格栅施工进度的同时安装施工对撑和斜角支撑。

在开挖过程中要随时观察土体的稳定情况，并及时采取相应措施。

上步水平格栅结构封闭成环后方能进行下一步水平格栅施工。

3）初衬钢筋格栅、钢筋网片安装：
①、初衬钢筋格栅、钢筋网片在加工厂加工，钢筋型号、加工尺寸符合设计要求，钢筋格栅部件拼装的整体结构的外轮廓尺寸符合要求。

②、钢格栅运输、吊装过程中采取措施防止变形，安装前除锈，并抽样试拼装，合格后方可使用。

③、钢筋网片、水平钢格栅和纵向联接钢筋随开挖随安装，钢筋格栅安装间距按设计尺寸执行，不得随意增大，各段格栅连接牢固形成整体。

4）、喷射混凝土：
钢筋格栅及钢筋网安装完成，经检查符合要求后进行喷射混凝土。

①、混凝土干料按配合比现场计量准确，随拌随用，避免时间过长失效。

初衬混凝土分层喷射，每层喷射混凝土的厚度为6～10cm，喷射混凝土时，由下向上依次进行，喷射压力保持在0.12－0.15MPa。

②、喷头与受喷面保持垂直，距离0.6m－1m左右，前一层喷射混凝土终凝后进行下层混凝土喷射。

③、施喷时，喷头避开钢格栅的钢筋密集部位，以免产生骨料密积。

喷射时保证混凝土将钢筋全部覆盖，并与钢筋粘结密实，虚粘在
钢筋上的混凝土应清除重喷。

喷射手控制喷水量，使水灰比保持在0.4－0.45之间，避免喷层出现干斑或滑移流淌现象。

表面混凝土初凝前，每边挂线附检查喷射面垂直度和平整度，表面用抹子刮平压实，终凝后加强养护，防止风干开裂。

5）封底：竖井开挖到设计井底高程，基底土质符合设计要求后及时进行封底，底部设置集水坑。

6）临时支撑
①竖井内壁设计有临时钢支撑，喷射混凝土达到强度后立即安装临时水平支撑，临时支撑规格、尺寸符合设计图纸要求，安装前实测井壁内预埋钢板间距，截取等长支撑，临时支撑与预埋钢板间焊接牢固。

②竖井四角均设斜角临时支撑，每间隔一道水平钢格栅设置一道斜角支撑。

支撑与井壁呈45度夹角，支撑安装要牢固，两端头要与墙体预埋铁密贴并撑紧焊接以免脱落。

③根据现场情况，竖井每间隔一道水平钢格栅布设临时对撑；必要时竖井各层对撑设竖向连接型钢，型钢采用2［16a，间距 1.5m/根，
④竖井开挖至井底临边地沟不便加设斜撑、横撑时，可以加设锚杆代替之。

锚杆间距按1m梅花布置。

锚杆单根长度l=3m。

7)初衬墙体加固
①竖井侧墙墙体注浆加固：本工程竖井两侧紧邻现况机动车道，竖井开挖尺寸大，受车辆振动影响易坍塌，竖井侧墙土方开挖时，若
发现土体不稳定，可采取注浆加固措施，即在开挖面打入Ф32.5×3.5mm无缝管，锚管长3m，水平间距不大于1.0m，浆液采用加早强剂的水泥浆，当作业面出现渗水情况时，浆液改为双液浆，经钻孔达到加固效果后再进行土方开挖。

②锚管加固：本工程竖井紧邻现况道路，为减少初衬施工过程中墙体受车辆振动影响变形，随竖井初衬格栅安装，在紧邻机动车道一侧的墙体每安装一榀格栅就打一排注浆锚管，锚管为Φ32.5×3.5mm 无缝管，水平间距1m，长度2m，倾角15°－30°，浆液采用加早强剂的水泥浆。

2.5竖井二衬结构施工
小室二衬结构施工应在完成热机设备吊装后，方能进行施工。

小室为现浇钢筋混凝土结构，井室结构尺寸详见设计图，井室钢筋混凝土结构施工程序：
小室底板、下部墙体——上部墙体及顶板结构
1）井室底板施工工序流程：
清除竖井初衬底板杂物――混凝土找平层――铺装底板ECB/EVA 巻材防水层――浇注防水层豆石混凝土保护层――绑扎底板钢筋及墙体钢筋――安装固定支架――支搭下部墙体模板――浇注底板及下部墙体混凝土――养护。

2）井室上部墙体及顶板施工工序流程：
凿除施工缝表层混凝土――安装橡胶止水条――墙体防水层施工――墙体钢筋绑扎――支搭墙体及顶板模板――顶板钢筋绑
扎――浇注墙体及顶板混凝土――养生――拆模――施做顶板防水――浇筑防水保护层――安装井筒――竖井回填――恢复路面。

2.6小室爬梯人孔的安装
1）小室爬梯的安装
（1）在小室结构施工中，在人孔下方位置的侧墙上预埋（250×100×10㎜）钢板，并排两块，垂直间距1米。

（2）爬梯用钢材Q235、焊条E43，焊缝高8㎜，且不小于焊件厚度，焊缝等级为二级。

钢筋为ΦHPB235。

（3）所有外露钢构件均须做防腐处理。

2）小室人孔安装
（1）本工程图中所示人孔直径为800mm。

所用混凝土人孔采用高度为1000mm或500mm的预制构建。

（2）混凝土人孔内爬梯分为A型、B型两种，A型与B型交替安装。

（即:A-B-A-B）
（3）混凝土人孔高度小的应放置于高度大的之上，即高度为500mm 的人孔只能放置在1000mm人孔之上，或直接放置在顶板之上。

（4）混凝土人孔安装时须内外对正，严禁错口;人孔安装前应在外壁标记爬梯中心及爬梯型号，以保证安装后爬梯中心对齐及爬梯型号匹配。

（5）每节混凝土人孔接口处应安装遇水膨胀橡胶止水条，并用20mm 厚水泥砂浆进行满铺处理；两人孔接缝处内外均需勾缝。

（6）混凝土人孔采用双层SBS型防水材料进行防水处理，如与小
室防水材料不同时应采用过度材料连接。

混凝土人孔防水保护层严禁采用砌砖保护，通常采用20mm厚水泥砂浆抹面。

2.7 7#原有小室拆除
2.7.1 在施工范围内搭设封闭式钢制围挡，安装交通警示标志。

2.7.2 小室拆除前必须在管道停热后并得到热力公司指挥调度中心通知后在进行实施。

2.7.3 管道停热后配合输配公司将需要关闭的上下游阀门关闭，打开高点跑风，待供回水温度降至38度以下再打开泄水阀门进行泄水。

2.7.4 当管道压力将至零后，管道内供回水完全排干后在进行管道切割，切割时必须首先在待拆除管段上下游端头断开，并在保留管端加装堵板。

2.7.5 7#竖井位置左家庄路和西坝河南路交叉路口处，对交通影响较大，且又不能断路施工，因此，此段实施盖挖施工，小室拆除在夜间进行，搭设临时围挡，安装交通警示标志，并由专人现场指挥交通，首先对施工范围内沥青油面、小室顶板用破碎炮进行破除，利用两个夜晚时间进行竖井圈梁的施工，天亮之前铺设临时钢便桥，不影响白天的正常交通，待圈梁浇筑混凝土后，正规铺设钢便桥；在1/7#-8#中间障力弯位置开10米的工作坑，将1/7#-8#方沟内的旧管切割完毕后由方沟内运出，所有渣土均由其南侧方沟运至工作坑；7#竖井施工，设5KW行灯变压器一台，提供现况方沟及竖井内照明；设通风机2台，以便方沟内空气流通。

由此工作坑进入7#小室进行初
衬施工，7#竖井施工所用的钢格栅、锚喷疏料管、钢筋、支架等均由1/7#-8#工作坑运入，直至7#小室整体结构完工后，逐步拆除钢便桥，恢复交通。

2.8 地上物拆、改、移
本标段热力竖井及地沟施工位于西坝河南路和左家庄路，因施工需要，需将相应位置的步道进行改造和渠化，绿化设施拆除，数目伐除，交通设施改移。

（详见下表）。