管沟开挖施工方案.docx
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管沟开挖施工方案
河南省南水北调受水区
焦作供水配套工程施工6标
合同编号：
NSBD-JZPT/SG-06
管沟开挖施工方案
河南省水利第一工程局南水北调
焦作供水配套工程施工6标项目部
2013年8月22日
批准:
杨慧勤
审核:
吕新生
编写:
王健
管沟土方开挖施工方案
1工程概况
河南省南水北调受水区焦作供水配套工程施工6标（合同编号NSBD-JZPT/SG-06）,为27号分水口输水线路，向焦作市府城规划水厂供水工程。
27号输水线路起点为焦作市中站区府城分水口门后的进水池，终点至府城水厂，桩号FC0+000～1+840，途经翟家庄、河南理想园林环卫设施有限公司、焦作市公路机械工程处、中州农场、河南省军区农副业示范基地，全长1.84km，分配水量9600万m3。
输水管线选用PCCP管做输水管材，管径为DN1800，采用土弧基础。
输水形式为有压重力流，管道设计流量3.4m3/s。
本标段主要建筑物11座，其中现地管理站2处，各类阀井9座。
主要工程量：
土方开挖86572m³、土方回填79785m³、混凝土约5326.6m3、钢筋制安267.97t、PCCP管道铺设1606m。
2编制依据
《水利水电工程土建施工安全技术规程》（SL399-2007）
《水利水电工程施工作业人员安全操作规程》（SL401-2007）
《水利水电工程施工通用安全技术规程》（SL398-2007）
《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）
《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）
《工程测量规范》（GB50026-2007）
《水利水电工程施工组织设计与施工规范实用全书》（1999.7）
3水文气象与地质状况
3.1气象水文
焦作配套6标27号分水口输水管线位于河南省东北部，属温带大陆性季风气候，气候温和，四季分明。
夏秋两季受太平洋副热带高压控制，多东南风，炎热多雨；冬春两季受西伯利亚和蒙古高压控制，盛行西北风，干燥少雨。
年平均气温为l4.0℃，极端最高气温42℃，极端最低温度-l9.2℃；多年平均风速2.3m/s，一年中，以3、4月份风速最大，9月份风速最小，最大风速达18.3m/s；最早地面稳定冻结处同在12月中旬，最晚开始解冻日期在2月中旬，历年最大冻土深度28cm，全年无霜期294d。
3.2工程地质
工程区地下水类型主要为第四系孔隙潜水和承压水，潜水主要赋存于上部重粉质壤土和中粉质壤土中，承压水赋存于下部中细砂层中。
勘察期间，由于受南水北调总干渠施工降水的影响，地下水位较前期有所降低，测得地下水位高程98.88～100.72m，水位埋深l.72～2.30m。
补给方式主要为大气降水入渗及侧向径流，排泄方式主要为蒸发、人工开采及侧向径流。
地下水具动态变化特征，变幅一般为2～4m。
试验结果表明：
第②层中粉质壤土为极微～弱透水。
第③层重粉质壤土为极微～微透水。
1.2.2管线线路工程地质评价
场区为粘性土均一结构，地层分布较稳定，岩性主要为中、重粉质壤土。
根据设计资料，管道建基面高程95.35～99.11m，管底主要位于第②层中粉质壤土中，该层承载力标准值130Kpa。
施工开挖基槽深度最大约5m，边坡主要由重粉质壤土和中粉质壤土（局部为轻粉质壤土，局部夹砂壤土透镜体）组成，且多位于地下水位以下，粉质壤土和砂壤土立壁性相对较差，开挖边坡坡比l：
1.25～1：
1.50。
场区地下水埋藏较浅，勘察期间测得地下水位高程98.88～102.2m，一般高于管道底板线3.5m～4m，存在施工排水问题，场区粉质壤土一般为微、弱透水性，施工时应采取相适当的排水措施。
4施工准备情况
4.1对外交通
27号分水口门供水工程涉及焦作市中站区，输水管道工程附近有郑焦晋高速公路等省道，以及市、县乡级公路和村村通公路，公路网密布。
工程对外交通运输条件便利。
4.2场内交通
紧邻27号分水口门已有南水北调干渠沿线道路，进场后需修建主管线施工道路，在FC0+000-FC0+474段，进场道路修建位于管沟右岸，距管沟开挖线11米。
在管沟的右岸有一条进入焦作市公路机械化施工处道路，可以利用此条线路做为进场主干路。
在FC0+500始，沿管线左岸修建一条进场道路，距管道左开挖线11米，管道右岸作为临时堆土区。
集中堆土场位于管沟左岸相邻，交通方便。
沿管线临时施工道路一侧作为PCCP管道的临时堆放区。
4.3施工用水、电
由于本标段地下水位较浅，各段都必须进行降水施工，所以水资源比较丰富，沿管线均可供水。
施工用电，由于施工战线较长，管道沿线可利用附近企业和村庄电源，同时配备120kw柴油发电机组2台作为移动电源。
5施工测量
5.1接桩、验桩、护桩
接收业主提供的测量基准点、基准线和水准点及其基本资料和数据后，校测基准点的测量精度，并复核资料和数据的准确性，确认准确无误后，以监理提供的测量基准点为基准，按国家测绘标准和施工精度要求，测设用于工程施工的控制网，并将控制网资料报送监理审批。
施工期间注意保护好测量基准点、基准线和水准点及自行增设的控制网点。
5.2平面控制网的确定
以所交桩位及坐标数据作为基本控制网，在设计中线平行方向自布一条附合导线，以满足施工需要。
5.3高程控制网的确定
将所交高程点作为施工高程基本控制网，自布两条附合水准导线，并引测出临时水准点。
5.4施工放线
（1）开挖前按坐标测设出管线、井位和镇墩位置，根据中线及计划边坡坡度向两侧放出开挖上口线，开挖过程中用全站仪控制开挖方向，用水准仪控制开挖深度。
（2）开挖后用全站仪在槽底放出管线或井位中心桩，根据结构宽度和设计高程放出基底边线，用水准仪控制标高。
5.5施工测量检查
（1）对每一步施工测量成果进行复查校核，无误后申报上一级检查，监理现场复核后进行下一步施工。
（2）凡属观测成果，均附有书面计算记录和草图。
（3）做好测量日志，保证资料的完整。
5.6土方工程施工测量
在管沟开挖之前，首先根据施工图纸和事先设置的控制桩对开挖断面进行实际地形测设，并绘出开挖断面，计算开挖工程量，作为实际开挖工程量，报监理工程师复核。
在得到认可后根据设计放线并进行施工进行施工。
施工过程中，要不断对开挖边线、高程进行测设、校核。
接近开挖高程时要进行精确放样，防止超挖和欠挖。
6土方开挖施工
6.1管沟放坡土方开挖
6.1.1工艺流程
测量放线→表层土清理→管沟土方开挖→人工清底→土方运输及堆存
6.1.2操作工艺
（1）管沟开口线由测量人员放出白灰线，由施工技术人员向开挖的土方作业施工工人，对边坡坡度、底宽、挖深、弃土位置及安全要求进行技术交底。
开挖时按白灰线及技术交底要求由上至下开挖。
（2）在农田地区开挖管沟时，应将表层复耕土单独开挖，单独堆放，并防护，以备恢复地形地貌。
表层土清理按50cm深或实际土层开挖，开挖采用挖掘机挖土，推土机清运，装载机堆存。
在非农田地区开挖时，对于表层的松散坍塌体、石渣混合料、软弱的风化岩体、老房基等小型构筑物（单位体积小于0.7m3）及路面（单位体积小于0.7m3）等，可采用挖掘机直接开挖的表面体，直接采用挖掘机开挖，装8～10t自卸汽车运输到监理指定的位置。
对于必须采用爆破或破碎锤开挖的表层或地下体，施工过程中需变更，重新报开挖方案，审批后进行施工。
（3）用机械开挖，人工配合清底,管沟边坡依据设计边线和现场实际土质情况及挖深确定。
管沟土方开挖采用1m3挖掘机开挖，开挖堆放在管沟临时堆土区，推土机推运，挖掘机或装载机辅助堆存。
开挖应自上而下分层开挖，每层挖深按2.0m左右控制。
（4）机械开挖接近基底时，由人工开挖，防止超挖，一旦超挖必须报告施工技术人员和监理单位，按监理要求或设计方案进行处理。
6.2管沟垂直土方开挖
6.2.1工艺流程
测量放线→表层土清理→管沟土方开挖→临时支护→人工清底→土方运输及堆存
6.2.2操作工艺
（1）管沟开口线由测量人员放出白灰线，由施工技术人员向开挖的土方作业施工人员，对边坡坡度、底宽、挖深、弃土位置及安全要求进行技术交底。
开挖时按白灰线及技术交底要求由上至下开挖。
（2）在农田地区开挖管沟时，应将表层复耕土单独开挖，单独堆放，并防护，以备恢复地形地貌。
表层土清理按50cm深或实际土层开挖，1m3挖掘机开挖，8～10t自卸汽车运输至集中堆料场，装载机堆存。
在非农田地区开挖时，对于表层的松散坍塌体、石渣混合料、软弱的风化岩体、老房基等小型构筑物（单位体积小于0.7m3）及路面（单位体积小于0.7m3）等，可采用挖掘机直接开挖的表面体，直接采用挖掘机开挖，装8～10t自卸汽车运输到监理指定的位置。
对于必须采用爆破或破碎锤开挖的表层或地下体，施工过程中需变更，重新报开挖方案，审批后进行施工。
（3）用机械开挖，人工配合清底,管沟边坡依据设计边线和现场实际土质情况及挖深确定。
管顶至管底的垂直开挖，开挖采用长臂1m3挖掘机开挖，一次开挖成型，预留人工开挖深度。
支护一段，开挖一段，8～10t自卸汽车运输至集中堆料场，挖掘机或装载机辅助堆存。
（4）垂直开挖时，必须支护一段，开挖一段，临时支护采用钢板桩。
机械开挖接近基底时，由人工开挖，防止超挖，一旦超挖必须报告施工技术人员和监理单位，按监理要求或设计方案进行处理。
6.3临时支护工程
管沟垂直开挖，首先采用挖掘机按照设计开挖断面尺寸，开挖至2m深高程，清理出垂直开挖施工平台。
在第一次开挖的梯形沟槽底部施打钢板桩，钢板桩采用［25a槽钢，单根长7.5m。
打入深度7.0m，外漏0.5m，横向间距暂按30cm考虑，根据具体地质条件，加大横向间距或加密钢板桩，甚至采用内外槽钢咬合的方式，钢板桩布置断面示意图如下。
支护和开挖结合施工，支护一段，开挖一段，安装一段，回填一段。
施打钢板桩前应提前查明地下管线和建筑物，如有，先将管线外露，采取保护措施后再施打钢板桩，或局部跳空采取其他措施支护。
搭设时，如出现钢板桩入土过慢，桩锤回弹过大，则应停止打设，查明原因，进行处理后再继续施工。
钢板桩待土方回填达到一定高度后，才可以拔除，采用挖掘机缓慢稳定拔除。
间隔拔除，拔出后及时灌砂，适当灌水，以帮助沉砂。
6.4阀井等建筑物开挖
进水池、控制阀室等建筑物开挖为集中开挖，采用1m3挖掘机开挖，装8～10t自卸汽车运输到临时堆土区，装载机配合推土机整平堆存。
6.5开挖注意事项及相关规定
（1）开挖前，修筑施工便道，方便施工机械行走。
（2）开挖应从上至下分层分段依次进行，严禁自下而上或采取倒悬的开挖方法，施工中随时做成一定的坡势，以利排水。
（3）开挖管沟时，根据土质及挖深确定管沟的边坡，在水文地质条件不良的地段，管沟边坡试挖确定。
（4）在农田地区开挖管沟时，将地表层熟土和底层生土分层堆放。
先将表层50cm厚土层单独堆放，以备恢复地形地貌。
（5）临时堆存土离管沟上口边缘1.5m，为防止雨水流入在管沟端头,堆小土堤,高度0.5m，宽度以1m为宜。
（6）管沟开挖时，各级施工负责人及质安人员要加强现场巡视，密切注意周围土体的变形情况及涌水、涌砂、或出现淤泥层，发现问题应立即停止开挖，待项目部告知监理工程师协调处理。
（7）如果管沟开挖后,当天不能安装管道，保留20厘米不挖到底，于第二天或安装管子前开挖。
（8）雨期施工时，做好防雨措施及雨水排除措施，防止泡槽。
（9）槽底开挖时，管道两侧各预留600mm工作面，开挖坡度根据深度和土质按有关施工验收规范决定。
（10）管沟开挖时，管沟两侧土方堆放不影响边坡稳定以保障施工安全。
（11）管沟开挖至设计标高后需经验槽符合设计要求后方可进行下一步工序的施工。
（12）管沟开挖出现与设计条件不符的不良地基，及时通知有关各方协商处理。
（13）开挖后的管沟应平整，坡度符合设计要求，偏差在规范允许范围内。
（14）槽底出现超挖和扰动情况时，按规范要求及时处理。
（15）管沟开挖应保证基槽不致失稳出现塌方，当有可能发生这类情况，且开挖放坡受限制和土方转运有困难时，采用适当的方式支撑边坡。
7冬雨季施工措施及施工进度安排
7.1雨季施工
（1）开挖时在管沟左侧沿着坡顶边向外1m以外位置，堆放1-1.5m高的开挖土料，形成挡水土坎。
根据实际需要，可布置一些截排水沟。
在雨季前及汛期，及时清理排水沟和截（导）流沟内的土石及杂物，以保证排水畅通无阻，洪水来前、过后，及时清除，检查永久排水设施的运行情况，发现损坏的及时修复。
（2）在施工期间始终保持工地的良好排水状态，在左右岸施工道路内侧修建一些临时排水沟渠，并与永久排水设施相连接，而且确保不淤积和冲刷，不影响农田水利工程的排灌和沿线工、农业生产及人民群众生活。
（3）土方工程施工前，先做好排水设施施工，防止土方工程遭受冲刷破坏。
（4）雨季土方开挖，随开挖、随安装管道、随填、随压实，依次进行。
（5）雨期施工开挖时，应注意边坡稳定，必要时设置支撑。
同时应在管沟外侧围以土堤或开挖水沟，防止地面水流入。
经常对边坡进行检查，发现问题要及时处理。
7.2冬季施工
（1）冬季施工做好材料、机械等各项准备，做到连续施工。
（2）施工运输机械和行驶道路采取防滑措施，保证施工安全。
（3）冬季施工时对填筑面采用相关材料及时覆盖。
（4）冬期施工时，为防止土温散失，应采用立面开挖，工作面宜避风向阳。
7.3施工进度计划
管沟开挖计划2013年9月6日开始，2013年12月16日完成。
8资源配置
8.1人员计划
施工人员配置详见下表：
序号
工种
数量
备注
1
管理人员
6
2
技术人员
4
3
机械操作手
6
4
普工
20
8.2机械配置表
序号
机械名称
型号
单位
数量
1
挖掘机
CLG925D
台
1
2
挖掘机
沃尔沃240
台
1
3
自卸车
15t
辆
2
4
推土机
120kw
台
2
5
装载机
ZL-50
台
2
6
钢卷尺
50m
个
4
7
全站仪
RTS112SL
套
1
8
水准仪
DSZ-32
台
2
9质量管理措施
9.1质量目标
土方开挖施工质量控制目标为：
确保土方开挖工序达到规范要求的优良标准。
9.2质量管理措施
9.2.1管沟土方开挖自上而下进行分层开挖。
9.2.2在开挖过程中，经常测量和校核施工区域的平面位置、水平标高和边坡坡度，确保符合设计要求。
9.2.3加强土方开挖时的标高和边坡测量，控制开挖质量，确保土方开挖的允许偏差符合水利工程验收规范的有关规定。
9.2.4质量检查和验收
（1）土方开挖前的质量检查和验收
土方开挖前，会同监理人进行以下各项的质量检查和验收。
①原地形测量剖面的复核检查。
②按施工图纸所示的工程建筑物开挖尺寸进行开挖剖面测量放样成果的检查。
③按施工图纸所示进行开挖区周围排水和防洪保护设施的质量检查和验收。
（2）土方开挖过程中的质量检查
①开挖应从上至下分层分段依次开挖，严禁自下而上或采取倒悬的开挖方法，施工中随时作成一定的坡势，以利排水，开挖过程中避免边坡稳定范围内形成积水。
②不允许在开挖范围的上侧弃土，必须在边坡上部堆置弃土时首先确保开挖边坡的稳定，并经监理人批准。
③土方明挖过程中，如出现裂缝和滑动迹象时，立即暂停施工和采取应急抢救措施，并通知监理人。
及时观测边坡变化情况，并做好处理准备工作。
④在土方开挖过程中，定期测量校正开挖平面的尺寸和标高，以及按施工图纸要求检查开挖边坡的坡度和平整度，并将测量资料提交监理人。
（3）土方开挖工程完成后的质量检查和验收
土石方开挖工程完成后，会同监理人进行以下质量检查和验收：
①主体工程开挖基础面检查清理的验收
◆按施工图纸要求检查基础开挖面的平面尺寸、标高和场地平整度。
◆取样检测基础土的物理力学性质指标。
②土方开挖工程完成后，向监理人申请验收，并按规定提交验收资料。
10施工安全与环境保护措施
10.1现场监控及安全防范措施
10.1.1土石方开挖安全保证措施
（1）土石方开挖前，详细调查边坡的稳定性，包括设计开挖线外对施工有影响的坡面和岸坡等。
对设计开挖线以内有不安全因素的边坡进行处理。
（2）边坡开挖按设计图纸规定的坡比和预留平台开挖，严禁掏挖和倒坡开挖。
（3）机械设备就位稳定后再进行作业，作业时有专人对开挖边坡稳定情况进行观察，发现险情及时指挥人员和设备撤离。
（4）在开挖坡面顶部设置截水沟，避免雨水直接冲刷开挖面造成塌方。
（5）开挖边坡遇有地下水渗流时，采取合理的排水措施，并及时对边坡进行修整和加固。
（6）滑坡地段的开挖，应从滑坡体两侧向中部自上而下进行，不应全面开挖拉槽开挖，弃土不应堆放在滑动区域内。
开挖时应有专职人员监护，随时注意滑动体的变化情况。
（7）卵石开挖时应及时清除松动的浮石，必要时进行安全支护。
（8）当边坡高度小于3m时，设置防护设置防护栏栅，防护横竖栏杆应粘贴红白相间的反光膜。
大于3米时，应设置防护网，并设置明显标志。
（9）在交通路口，设置警示标志，严禁通行，并排专人看管。
（10）夜间施工设足够的照明，防止地基边坡超挖，危险地段应设置明显的警示标志。
（11）工地照明系统派人随时检查维修保养，防止漏电失火引起火灾。
10.1.2机械设备安全使用措施
（1）操作人员体检合格，无妨碍作业的疾病和生理缺陷，并经过专业培训、考核合格取得建设行政主管部门颁发的操作证或公安部门颁发的机动车驾驶执照后，方可持证上岗。
学员在专人指导下进行工作。
（2）操作人员在作业过程中，集中精力正确操作，注意机械工况，不得擅自离开工作岗位或将机械交给其他无证人员操作。
严禁无关人员进入作业区或操作室内。
（3）操作人员遵守机械有关保养规定，认真及时做好各级保养工作，保持机械的完好状态。
（4）实行多班作业的机械，执行交接班制度，认真填写交接班记录；接班人员经检查确认无误后，方可进行工作。
（5）现场施工负责人为机械作业提供道路、水电、机棚或停机场地等必备的条件，并消除对机械作业有妨碍或不安全的因素。
夜间作业设置充足的照明。
（6）机械进入作业地点后，施工技术人员向操作人员进行施工任务和安全技术措施交底。
操作人员熟悉作业环境和施工条件，听从指挥，遵守现场安全规则。
（7）机械上的各种安全防护装置及监测、指示、仪表、报警等自动报警、信号装置保持完好齐全，有缺损时及时修复。
安全防护装置不完整或已失效的机械不得使用。
（8）机械不得带病运转。
运转中发现不正常时，先停机检查，排除故障后方可使用。
（9）凡违反规程的作业命令，操作人员先说明理由后可拒绝执行。
由于发令人强制违章作业而造成事故者，追究发令人的责任，直至追究刑事责任。
（10）新机、经过大修或技术改造的机械，按出厂使用说明书的要求和现行国家标准进行测试和试运转，并符合建筑机械磨合期规定。
（11）机械使用的润滑油（脂），符合出厂使用说明书所规定的种类和牌号，并按时、按季、按质更换。
（12）当机械发生重大事故时，各级领导必须及时上报和组织抢救，保护现场，查明原因、分清责任、落实及完善安全措施，并按事故性质严肃处理。
10.1.3运输安全管理措施
（1）加强驾驶员的交通法规教育，执行交通法规、规章制度，不酒后驾驶、超载运行、带病运行、超速运行，转弯、下坡、过村庄减速慢行。
（2）加强驾驶员思想教育，大力提倡“文明驾驶”、“宁停三分、不抢一秒”的文明驾驶作风。
（3）对易燃、易爆物品运输，采用专用设施封闭运输，轻装、轻放。
10.2环境保护措施
（1）施工活动中严格按合同要求采取措施，防止水土流失，防止破坏植被和其它环境资源。
（2）进行土方明挖和临时道路施工时，根据地形、地质采取工程或生物防护措施，防止边坡失稳、滑坡、坍塌或水土流失。
（3）保护好施工征地地界外的生态环境和自然地貌，在所利用的土地上采取绿化等相应的水土保持措施，避免土壤侵蚀，造成水土流失。
（4）在工程施工期间合理堆放建筑材料，以减少对植被的破坏，施工结束后，及时拆除一切合同规定必须拆除的施工临时设施和生活设施，并按合同要求进行植被或土地的有效恢复。
（5）将含细根须、草本植物及覆盖草等植物的表层有机质土，运到指定地区堆放再利用，并防止土壤被冲刷流失。
（6）在施工期间始终保持工地的良好排水状态,修建临时排水渠道，并与永久性排水设施相连接，保证不引起淤积和冲刷。
（7）做好弃渣场的治理措施，按照监理人批准的弃渣规划有序地堆放和利用弃
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