热力管线沟槽施工支护方案.docx

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热力管线沟槽施工支护方案

丽泽金融商务区E1-17地块晋商联合大厦项目热力临时线工程

沟

槽

支

护

及

围

墙

加

固

方

案

编制单位：

2015年8月2日

目录1

第一章编制说明3

一、编制依据3

二、编制原则3

第二章工程概况4

一、项目简介4

二、施工范围4

三、现场情况4

第三章土方工程5

一、土方外运5

1.原有土方5

2.沟槽开挖土方5

二、土方运入现场5

三、土方施工注意事项5

第四章沟槽支护及围墙加固方案6

一、方案选择6

二、方案说明6

三、设计方案6

四、边坡防护设计原理7

五、沟槽开挖及支护施工方案9

1.施工测量9

2.沟槽开挖11

3.锚喷支护技术措施13

4.钢板支撑技术措施16

六、围墙加固18

1.斜八字砼护墩施工18

2.围墙护墩示意图18

七、排水沟施工19

第一章编制说明

一、编制依据

1）工程施工图纸

2）本工程涉及的施工技术、质量验收、安全、环保及文明施工等方面国家和北京市制定的规范、标准、法规等文件。

3）《建筑基坑支护技术规程》JGJ120

4）《土层锚杆设计与施工规范》JGJ58-2008

5）《锚杆混凝土支护技术规范》JGJ112-2008

6）《建设桩基技术规范》JGJ94-2008

二、编制原则

1）严格执行工程施工过程中涉及的相关规范、规程和设计标准。

2）在认真、全面理解设计图纸的基础上，结合现场情况，应用新技术成果，使施工方案具有技术先进、方案可靠、经济合理的特点。

3）充分研究现场施工环境，妥善处理施工组织与周边接口问题，使施工对周边环境的影响最小化。

4）施工支护方案编制尽可能做到总体施工部署和分项工程施工组织相结合，重点项目和一般项目相结合，特殊技术与普通技术相结合，总体上使施工方案具有重点突出，内容全面，思路清晰的特点。

第二章工程概况

三、项目简介

施工项目为丰台区丽泽金融商务区E1-17地块晋商联合大厦项目热力临时线工程（建筑红线外部分），本工程全线长111.029米，管径为DN200，沟槽开挖深度1.2米～4.2米；明开槽直埋管线。

四、施工范围

晋商联合大厦建筑红线外部分

五、现场情况

本工程施工项目为热力管线工程，因施工范围为晋商联合大厦建筑红线之外，无法提供较大施工场地，施工现场不具备堆放土方的条件，所挖土方全部需要外运，且在热力管线铺设完成后，需要将外运土方拉入施工现场做回填土使用；晋商联合大厦西北角有现有土方也需要外运；施工现场有很多建筑材料需要移除。

拟建热力管线场地3.5米处为红线围墙，因沟槽开挖深度最深处可达4.2米深，所以为了保证围墙不坍塌，沟槽需要支护及围墙需要加固。

（后附施工现场图片）

第三章土方工程

六、土方外运

1.原有土方

金商联合大厦西北角有现有土方需要外运，考虑到此施工地点离大兴较近，所以外运土方运至大兴，运距为35km。

进场后由专业测量人员现场测量确认需要外运的土方。

2.沟槽开挖土方

本工程因施工现场无法堆放所挖土方，所以挖方需要外运，考虑到此施工地点离大兴较近，所以外运土方运至大兴，运距为35km。

1）进入施工现场后，由测量人员测定现况原地貌高程后再进行沟槽开挖；并做测量记录。

2）根据现场实际情况，因红线围墙离沟槽中心线只有3.5米，所以沟槽开挖坡度为1:

0.33。

七、土方运入现场

热力管线铺设完成后，沟槽回填需要把外运土方运入施工现场，运距为35km。

八、土方施工注意事项

1）土方运输时，拉土车应办理拉土证及相关手续；拉土车必须封闭，严防扬尘事件发生，安全文明施工。

2）施工现场按照技术交底有序施工，沟槽开挖应注意中线、坡度、高程的准确性，不能超出允许误差范围。

第四章沟槽支护及围墙加固方案

九、方案选择

根据现场实际情况及我单位在该地区类似工程的施工经验，经技术人员共同研究论证确定：

本沟槽全线土钉墙锚喷，且深度为2.5~4.2米沟槽使用钢板撑再次加强支护；在围墙基础四周浇筑30cm高斜八字砼做围墙加固护墩；并在围墙和沟槽之间做一道20cm*20cm*20cm排水沟，防止雨水流入沟槽。

十、方案说明

1）结合该场地的实际情况，采用土钉墙进行支护。

为此我方采用目前最为流行、经典的《理正基槽支护软件》进行设计验算，满足稳定性要求。

2）实行动态信息化管理模式，建立完善的信息监测系统，用动态信息施工技术全面控制施工质量。

通过采集边坡沉降与位移等方面的信息，对基槽下部施工可能出现的情况进行反演计算，以便及时采取相应措施，确保边坡安全。

3）应注意土方开挖与边坡支护的配合，以及支护时采用的施工工艺方法，确保地层开挖面的稳定。

4）充分发挥土钉墙经济造价低、安全可靠的优越性。

5）土钉墙锚喷完成后，在深度为2.5~4.2米沟槽使用钢板撑再次加强支护。

十一、设计方案

1）开挖前了解有关工程设计的情况，如平面定位、基底标高、现场地面标高、放坡系数、作业面宽度、地下管线位置、地下水位情况、机械设备准备，根据了解的情况绘制土方开挖平面图和相关断面图，并编制技术交底。

2）本工程全线沟槽挖深1.2～4.2m，根据《施工技术规程》及现场实际情况，我单位设计以下施工方案。

A、槽深1.2~2.5米；根据现场实际情况，放坡系数为1:

0.33，采用钢筋挂网、打锚杆锚喷防护边坡。

B、槽深2.5~4.2米；根据现场实际情况，放坡系数为1:

0.33，采用钢筋挂网、打锚杆锚喷防护边坡，并使用钢板撑对撑再次加强支护。

十二、边坡防护设计原理

本工程采用土钉墙进行支护，其设计计算原理严格执行《建筑基槽支护技术规程》。

（1）边坡最危险滑弧面计算

应用条分法，对每个土体进行极限平衡分析，得出边坡整体稳定性安全系数最小的滑动弧面。

忽略条间力，利用瑞典条分法计算公式：

K=

式中：

ci——第i条士滑动面上的粘聚力（kPa）；

li——第i条土条弧长（m）；

Wti——第i条土条自重（kN/m）；

αi——第i条土条弧线中点切线与水平线夹角；

φi——第i条土条滑动面上的内摩擦角；

ui——第i条土条承受的水压力；

K——安全系数。

由于安全系数K出现在等号两侧，计算繁杂，一般利用程序搜索计算出最小安全系数。

经上机计算，该场地天然土坡最小安全系数K<1，天然边坡土体处于不稳定状态，需进行边坡支护。

（2）土钉所受的土压力

式中：

Ti——第i个土钉所受的土压力（kN）

q——坡上超载（kN/m2）；

γ——土的容重（kN/m3）；

Hi——第i个土钉的高度（m）；

kai——第i层主动土压力系数，kai=tg2（45°-φi/2）；

Sx、Sy——士钉水平、垂直间距（m）；

c——土的粘聚力（kPa）。

（3）土体抗拔力（滑裂面外）

Tμi=πDLbiτfi

式中：

Tμi——第i条土钉滑裂面外的抗拔力（kN）；

D——钻孔直径（m）；

Lbi——第i层土钉伸入破裂面外稳定区的长度（m）；

τfi——锚体砂浆与土体间各层士的粘结强度（kN/m2）。

设计时也用下式代替：

τfi=σitgφI+ci

计算时每根土钉的抗拔安全系数Ks应大于1.30。

（4）抗滑安全验算

抗滑安全系数：

KH=Fi/Eax

式中：

KH——抗滑动稳定安全系数；

Eax——墙后主动土压力（kN）；

Fi——假设墙底断面上产生的抗滑合力（kN）。

（5）钢筋选配线

以上计算,在选配钢筋时，结合《建筑基槽支护技术规程》JGJ120-99中6.1.3关于土钉抗拉载荷折减系数乘以理论计算值即为每排土钉实际受力值，以此为计算设计值进行选用：

土钉抗拉载荷折减系数为：

计算数据输入计算机，采用《理正基槽支护软件》计算程序，得出钢筋网片使用Φ6，土钉使用Φ20。

十三、沟槽开挖及支护施工方案

3.施工测量

测量工程师在与建设单位、勘测单位、设计单位接桩后，对接到的工程测量控制资料作内业计算复核，对给定的平面、高程控制点进行复测验线，向监理工程师提交验线的书面报告，并获取成果确认。

对所交导线点、水准点进行现场拴桩。

在附近固定物上做好拴桩标记，并填写拴桩纪录。

在条件允许的情况下，对有关桩位砌筑保护，并立标牌注明“测量拴桩，注意保护”字样。

1）沟槽开挖测量

沟槽开挖前根据设计及施工方案进行中线定位，采用极坐标法测放管线中线时，在起点、终点及直线段的控制点等位置测设中心桩。

管线中心桩每10m一点，桩顶钉中心钉，并在沟槽外适当位置设置栓桩；根据中线控制桩及放坡，测放沟槽上口开挖边线，现场撒白灰线标注。

机械开始挖槽时，测量人员应随着槽深的增加，不断校核开槽的中线、高程、坡度、沟槽下口线及槽底工作面宽度，并在人工清底前测放高程控制桩。

当槽深达到设计标高时，放出槽底中线、底边线，采用打桩法给出槽底控制高程。

2）测量管理措施

本工程所有使用的测量仪器在测量施工前，都必须经法定检测部门鉴定合格后才能使用，在施工中，做到对测量仪器、工具及时检查校正，加强维护保养，定期检修。

开工前对测量人员进行测量知识、测量规范、测量仪器使用等方面进行培训。

测量人员应认真理解图纸，发现问题及时上报，得到书面答复才能进行测量放样。

凡属观测成果，均要有书面计算记录及草图，每日做好测量日志。

为保证工程竣工后资料能及时归档，要求施工时及时填写放线报验单和复核记录，并及时上报监理工程师，签批后立即归档，确保资料完整无缺。

本工程测量采用二级复核制，即施工队为一级测量，项目经理部为二级测量。

4.沟槽开挖

1）开挖准备

开挖前了解有关工程设计的情况，如平面定位、基底标高、现场地面标高、放坡系数、作业面宽度、地下管线位置、地下水位情况、机械设备准备，根据了解的情况绘制土方开挖平面图和相关断面图，并编制技术交底。

（1）锚喷加钢板支撑沟槽开挖剖面图

（2）锚喷加钢板支撑沟槽开挖平面图

（2）锚喷沟槽示剖面图

5.锚喷支护技术措施

施工全线做土钉锚喷支护；摩擦土钉呈梅花型布置，摩擦土钉钢筋为Φ20水平间距1.0m,垂直间距1.5m,Φ6mm间距150mm钢筋网片。

喷射100mm厚的C20细石混凝土。

混凝土配合比为水泥：

砂子：

石屑=1：

2：

2。

坡顶四周做1.5m宽散水，材料做法同喷锚面层。

（1）土钉墙支护：

测量放线→放坡开挖→上口防护→刷坡→下步开挖→打入土钉→挂网→喷射混凝土→检底→交验

（2）土钉墙支护

测量放线：

首先用白灰洒出管道中心线、沟槽基底两侧的边线及边坡上口边线。

放坡开挖：

基槽边坡应分段分层开挖，开挖深度在土钉孔位下50cm，沟槽基底两侧的边线下挖至基底标高以上20cm，20cm至沟槽基底的部分人工清理和验底。

开挖过程中发现文物，应马上停止开挖，保护现场并及时通知市文物部门进行发掘。

刷坡：

利用挖斗边轻扫两侧的土方，预留50cm～10cm人工修坡，人工修整坡时，坡面平整度≤20mm。

土钉成孔直径不小于100mm。

根据现场土质情况采取采用洛阳铲成孔，成孔前根据设计孔位作出标记和编号。

孔位允许偏差不大于150mm，钻孔倾角误差不大于3°，孔径允许偏差为＋20mm、－5mm，孔深允许偏差为＋200mm、－50mm。

成孔工程中做好成孔记录，按土钉编号逐一记录取出的土体特征、成孔质量、事故处理等。

⑤土钉锚筋采用L型2.5米长Ф20钢筋作为土钉，土钉倾角15度，第一道土钉距坡顶0.5m，以下每道竖向间距1.5米一道，水平间距1米，梅花布置，打入前，在设计点位处作显著标志，以免钻孔时错位

每道土钉横压筋采用通长1Ф16，竖压筋1Ф16长200mm，与横压筋在土钉端部做井字型焊接。

为保证土钉钢筋处于钻孔的中心部位，插入土钉前，在土钉钢筋上每隔1m设置一道定位支架（三角形焊接在钢筋上）。

注浆填孔采用低压（0.5～1.0Mpa）方法注浆，注浆时在钻孔口部设置止浆塞，注满后保持压力3～5min。

注浆采用水泥砂浆水灰比不超过0.4～0.45。

钢筋网片为φ6@150×150，网片之间采用绑扎搭接，搭接长度不小于15cm，钢筋网与坡面间隙宜大于20mm（采用已预制好的垫块控制）。

坡顶喷射混凝土护顶，宽度为1500mm，另设一道竖向筋，入土1.5米，间距1000mm；坡脚处钢筋网片底端呈“八字型”，坡脚外留长度30cm，喷射混凝土护坡脚。

⑥喷射混凝土：

喷射砼应分段分片依次进行，同一分段内喷射顺序应自下而上，一次喷射厚度为100mm，喷射时，喷头与受喷面应垂直，宜保持0.6m～1.0m的距离，喷射人员应控制好水灰比，保持砼表面平整、湿润光泽，无干斑或流淌现象。

喷射混凝土强度等级不低于C20。

各段间的结合部和结构的接缝处应做妥善处理，不得存在漏喷部位。

⑦土钉支护施工规范要求上部土钉达到强度之后，方可以开挖下部土层。

根据混凝土强度增长的规律，在气温较高的时候，一般情况下2～3天之后可以进行下部土方开挖；在气温较低，则应保证土钉水泥砂浆及面层混凝土强度达到设计强度的70％，才能进行下部土方开挖。

如果工期紧张，可以添加早强剂。

⑧检底：

人工配合检底，开挖过程中测量人员在槽底随时测量轴线偏差和标高，防止挖偏和倒坡。

⑨边坡上口防护：

凡开挖深度超过1.5m的沟槽，边坡上口都需要防护，一般离边坡上口1.5m处搭设1.2m高钢管防护架。

⑩交验：

开挖完毕，尽快通知建设单位、监理、设计、勘察单位到现场，不合格的根据验收意见整改，整改完成再次交验直至合格，可以进入到下步工序施工。

（3）原材料要求与配比

①水泥为PSA42.5水泥，应有出厂合格证，砂为细砂、中砂或中粗砂，豆石或石屑粒径小于15mm，不能使用含有活性二氧化硅的石料；

②根据现场实际情况，对于需要速凝剂的区域，其掺量由试验确定，一般地初凝时间不大于15min.，终凝时间不大于20min.；

③不得使用污水及PH值小于4的酸性水和含硫酸盐量按SO4计算超过水量1%的水；

④钢筋应有出厂合格证、原材料试验报告；

⑤材料进场后及时送检，并及时报验。

⑥常规C20石屑混凝土配比为：

水泥：

砂：

石=1：

2：

2。

（4）施工中注意事项及措施

①槽边3.0m内，均布荷载不得大于设计荷载值。

②土钉施工前，必须明确现场内原有管线、临水、临电埋深、位置，以便施工时避开。

③施工中严格观察土质变化，当土质发生变化时，注意地下障碍物对土钉施工的影响。

④地下障碍物或不明物而导致无法成孔或达不到设计长度时，应调整土钉成孔角度、间距和位置，以避开障碍物。

但调整幅度超过500mm或成孔深度比原设计减少时，应及时与现场技术人员及监理工程师协商解决。

⑤现场出现砂石较多无法打入土钉处，可做出相应调整。

⑥施工过程中若发生局部土体不稳而塌落，应喷射混凝土补齐缺口，挂钢筋网片面层喷射混凝土。

6.钢板支撑技术措施

依据施工图，本工程开沟深度为1.2米~4.2米；我单位设计在沟槽深度为2.5米~4.2米段除了锚喷以外，还做钢板桩对撑支护，保证沟槽的稳定性。

采用拉森桩支护，拉森桩采用3米和5米长度的拉森钢板桩加内支撑进行支护，

拉森钢板桩均采用FSP-IV型，壁厚为15.5mm，横截面积每片为96.99cm2。

内支撑采用ф273*7螺旋焊钢管，间距2m。

内支撑和桩体之间必需要焊接，焊接尺寸为8mm。

1）拉森钢板桩支护施工

（1）施工准备：

①将钢板运到工地后，详细检查、丈量、分类、编号；

②钢板的整修。

对有弯曲、破损、锁口不合的钢板板桩均进行修整，采用的方法为：

冷弯、热敲、焊补、割除。

③钢板长度不足时，可用同类型的钢板接长。

接长采用焊接，先对焊，再焊加固板。

（2）钢板桩施工

①在锚喷施工时，埋设预埋件，横向和纵向间距均为2米，且沟顶预埋件离沟顶为50cm。

②钢板桩与预埋件焊接

③钢板桩与ф273*7螺旋焊钢管焊接

施工流程如下图所示：

2）沟槽施工安全措施 

（1）、沟槽上部边缘安装安全栏杆，栏杆上涂刷安全标设。

（2）、沟槽施工人员上下设置安全梯1-2座，梯双面设扶手栏杆。

（3）、操作人员施工必须带好安全帽，不允许把安全帽放在旁边操作。

（4）、沟槽上下运送材料及工具不允许向下抛送，必须传运或机吊运输。

（5）、机具电源电线经常检查，凡是脱皮、裂缝等电缆线必须修理完整，防止漏电。

（6）、机械挖基坑土方，挖至槽底标高部位，留余100-200mm厚土方配合人工处理。

（7）、挖基坑土方时必须有专业施工人员现场直接指挥，配合测量人员，严格控制基坑标高，严禁超挖。

十四、围墙加固

7.斜八字砼护墩施工

为了保证围墙的安全，我单位设计在围墙四周做30cm高的斜八字砼护墩，浇筑C30混凝土。

8.围墙护墩示意图

十五、排水沟施工

在围墙和沟槽之间做一道0.2*0.2*0.2cm的明沟排水沟。

1）人工挖土方，挖0.3*0.3*0.3cm的沟槽

2）排水沟浇筑10cm厚的C15砼