某项目工程管沟开挖专项方案.docx
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某项目工程管沟开挖专项方案
成都国际体育城取水管道工程
（第三标段）
沟槽开挖施工专项方案
编制：
（项目总工程师签字）/（日期）
审核：
（项目经理签字）/（日期）
批准：
（公司总工程师）/（日期）
上海浦东新区三林桥路
工程有限公司
成都金马体育城取水管道工程（三标段）
沟槽开挖施工专项方案
1）工程简介
第三标段范围从金马湖大桥至三级闸坝段，全长约1.7km。
本专项方案在该标段总体施工组织设计的基础上，就深沟槽部分的开挖施工方法及安全措施进行叙述。
2）工程地质地貌情况
根据地堪报告及施工现场堪察，本工程挖方大部分为砂砾石层；结合设计图与现场原地面高程，本标段沟槽挖深一般在4m～5m，局部挖深达到8m。
3）施工顺序
该工程一般段落挖深在4m～5m，采取常规方法开挖。
在起点约30m开始下穿金马湖大桥，桥下净高4m，挖深8m，显然，本段无法采用大型机械如挖机、吊机直接在桥下施工，因此准备由下游开始，采取自卸运渣车配合挖掘机分层开挖，第一层挖到标高后，对桥墩一侧实施钢丝网水泥砂浆喷锚护壁护坡，确保桥墩桩基础不被外露。
根据现场地质情况，开挖必须放坡。
边坡最陡坡度应符合下表的规定。
各类土的边坡坡度
序号
土类
边坡坡度（高∶宽）
坡顶无荷载
坡顶有静载
坡顶有动载
1
中密的砂砾土
1∶1.00
1∶1.25
1∶1.50
2
中密的碎石类土（充填物为砂土）
1∶0.75
1∶1.00
1∶1.25
3
硬塑的轻亚粘土
1∶0.67
1∶0.75
1∶1.00
4
中密的碎石类土（充填物为粘性土）
1∶0.50
1∶0.67
1∶0.75
5
硬塑的亚粘土、粘土
1∶0.33
1∶0.50
1∶0.67
6
老黄土
1∶0.10
1∶0.25
1∶0.33
7
软土（经井点降水后）
1∶1.00
—
—
4）沟槽开挖施工方案
1.开挖方法
一般段开挖
→测量放线
→开挖第一层（深度2m），边坡坡率为：
1：
1。
预留1.5m平台。
→开挖第二层（深度2～3m），边坡坡率为：
1：
1，按照设计高程严禁超挖。
→井管降水布设（必要时）。
→开挖到位。
开挖剖面图附后
由于该项目整段开挖全是砂砾石，砾径最大30cm，大小不均，稳定性差，容易垮塌，故采用自卸运渣车配合挖掘机分层开挖，开挖的土石方部分用来修筑施工便道，其余由自卸汽车外运堆放，以备回填。
金马湖大桥下开挖
→测量放线
→开挖第一层（深度4m），边坡坡率为：
1：
1。
预留1.5m平台。
→东侧钢丝网水泥砂浆喷锚护坡。
→开挖第二层（深度4m），边坡坡率为：
1：
1，按照设计高程严禁超挖。
→东侧下层钢丝网水泥砂浆喷锚护坡。
→井管降水布设（必要时）。
→开挖到位。
最深段的开挖剖面图附后。
注：
图中单位为cm。
开挖土石方全部外运，除便道填筑需要外避免在两侧堆放，以免影响边坡稳定。
具体实施工序为第一层挖深至4米处，宽度包括预留的1.5m平台；由于金马湖大桥每跨跨径有限（25米），放坡系数为1：
1，当第一层挖好后，就对桥墩一侧的边坡进行钢丝网水泥砂浆喷锚护壁护坡，待边坡处理好后，再进行第二层开挖，挖深至4米处，也就是设计标高后马上再次对桥墩一侧的边坡进行钢丝网水泥砂浆喷锚护壁护坡，确保基槽施工的安全，坡面喷锚护壁前采用机械配合人工的方法进行修整，要求坡度准确、平整，表面不留松土。
待边坡的钢丝网水泥砂浆喷锚护壁施工完毕并达到设计承载能力，开始实施东侧的施工便道，施工便道路面结构为原路基+10厘米碎石+2×20厘米水泥稳定土面层，具体见便道施工专项方案。
2.土方转运
由于现场场地狭窄、土质较差，必须采取减轻槽顶荷载的措施来保证沟槽安全，除修筑施工便道土方外将沟槽挖出的土方全部采用弃渣运输车辆外运至指定的堆场场堆放，待沟槽回填时再采用弃渣运输车辆从指定的倒场运至现场再回填。
3.沟槽挖掘机械的选择
主要施工机械设备表
序号
名称
型号规格
数量
备注
1
液压反铲
1.2m3
4台
2
徐工轮式装载机
3m3
2台
3
振动压路机
12t
2台
4
振动压路机
15t
2台
5
推土机
135KW
4台
6
自卸汽车
15T
12台
7
砼喷锚机
2
沟槽挖掘机械的合理选择，有助于沟槽作业的顺利、快捷地进行。
沟槽作业由于开挖深度较深，常规挖掘机臂长不能一次满足开挖深度的要求，均需要进行二次开挖。
由于沟槽属于大开槽作业，其土方挖掘量较大，因此，在作业中机械臂长除了要能满足二次开挖要求外，还应注重机械单斗容量。
针对本工程沟槽作业，主要采用斗容量为1.2立方及以上的反铲式挖掘机械。
4.劳动力配置
本工程劳动力配置上，应以从事过市政工程沟槽作业的队伍为主，其劳动力配置中技术工和普通工比例4：
6。
工人提前三天进场，进场后由施工员和技术员对班组长、工人逐级进行进度计划、工艺标准及安全措施、技术措施、质量保证措施、质量标准和施工验收规范等交底。
全标段分两个工区，每个工区至少一个开挖工作面，每个工作面配备管理、机驾人员16人。
5.工序要求
由于沟槽内作业带有较高的生产风险，因此，在施工作业前做好充分的计划与安排。
在施工过程中对各工序应及时完成、及时检验，确保一次成型。
在各工序的衔接过程中，应尽量做到无间隙或窄间隙。
6.文明施工与扬尘治理
沟槽开挖、堆土及运输过程，应保持施工现场道路沿线无洒漏，堆土位置统一，用施工围栏将土方与道路隔离。
对于驶出施工区域进入社会区域的道路路口应设置专门的车辆出场清洗，并设置专人进行车辆冲洗以及出场社会道路的清扫，车辆未经清洗不得出场。
堆场内堆放的不能用于回填的土方应采用遮阳网覆盖，保证无裸土出现，用于回填的土方必须采用彩条布进行覆盖，以保证土的含水量满足设计要求。
5）钢丝网水泥砂浆护坡
金马河桥下沟槽挖深8m左右，而该桥跨径25m，正常开挖将使得桥墩系梁和桩基外露，可能对桥墩受力有影响，为此我们在措施上有所准备；根据现场情况，为了尽可能的减少桥桩外露长度，调整放坡系数，必须对边坡做必要的防护，选定在金马湖大桥下桥墩范围的110m高挖方段采取钢丝网水泥砂浆喷锚护壁护坡方案。
首先在坡面上铺设钢丝网，按2m×2m间距楔入锚筋，然后施喷喷射砼形成护面层，以保护边坡表层稳定，使高边坡土体具有一定的强度和稳定性，在一定荷载的作用下不会发生强度破坏和失稳。
其中护面层起盖面作用；喷射砼内加钢丝网，增加了护面强度，可承受荷载；锚筋楔入土体，既可使护面层与土体连结成整体，又可抵抗水平土压力作用，因而可增强土体的稳定。
这种护坡具有可保护边坡，使开挖边坡加陡，省去横向支挡结构，减少土方开挖量，确保两侧桥墩的安全，降低施工措施费用等特点。
采用喷锚支护依据
根据地质勘察报告、现场场地及施工图纸，管沟整体开挖8m，地质为砂砾回填土；因此管沟重要性安全等级确定为二级，重要性安全系数取1.2。
管沟稳定性安全系数取1.3。
其它主要依据：
1、施工场地的局限性，桥下桥墩桩基础的结构不可外露要求；管沟不能满足回填砂砾1：
1.25～1：
1.5的放坡要求。
2、雨季施工容易引起塌方，影响施工进度，威胁桥墩桩基安全。
3、根据规范要求，管沟开挖超过2.5m必须采取支护措施。
综合各方面因素，本工程管沟支护采取喷锚支护。
二、土钉支护设计参数
土钉：
人工楔入1.5m长Ф20螺纹钢筋作为锚杆，倾角10°，双排菱形布置，长度间距2000mm×2000mm。
钢筋网：
Ф8＠200mm×200mm
喷射混凝土：
强度等级C20，厚度2×60㎜
注浆材料：
PO32.5纯水泥浆，水灰比0.45～0.5
四、主要分项工程施工技术措施
施工工艺流程：
管沟开挖→搭脚手架→土钉定位、施打→钢筋网片制作安装→二次喷射混凝土→混凝土养护
1、管沟开挖
管沟开挖分为两次开挖，挖深4.0m，预留1.0m平台，搭设脚手架，然后对桥墩一侧喷锚支护，二次开挖剩余的4.0m，搭设脚手架，最后对下面一级坡面再次进行喷锚支护。
土方开挖前，按照设计放线，确定开挖边线，管沟开挖在坡壁留出后10～20㎝土由人工修至规定坡度。
在确保边坡幅员尺寸情况下，尽量保持边坡壁面的平整。
2、设置土钉
2.1、土钉施打技术要求
土钉施打的向下倾角为10°，施打前，应根据设计要求定出位置并作出标记及编号。
土钉采用18磅大锤施打楔入，应有专人作施打纪录，按土钉编号逐一记录施打质量、事故处理等。
土钉施打的质量应符合下列规定：
1）位置允许偏差为＋100㎜；
2）深度允许偏差为＋30㎜；
3）倾角允许偏差为＋1°。
2.2、施打土钉钢筋
土钉钢筋选用Ф20螺纹钢，土钉钢筋置入孔中前，要先在坡面上设置简易定位支架，以保证钢筋位置准确。
支架沿土钉长间距为2m，支架可为金属或木条件。
施打时扶杆人与施打人对面操作，先稳住慢慢打入，超过50cm后再用力打入，直到满足设计深度。
3、钢筋网片制作安装
土钉施打完成后，按要求修整坡面，在边坡上挂Ф8＠200×200钢筋网片。
面层的钢筋网片牢固固定在边壁上，钢筋网片土钉预留部分用铁丝固定，以确保在喷射混凝土时不出现松动。
钢筋网片用扎丝绑扎而成，网格允许偏差为＋10㎜，铺设钢筋网时每边的搭接长度不应小于200㎜，网片与坡面间隙不小于20㎜。
坡面顶部的网片在桥墩立柱位置采取10cm宽1cm厚钢带先包住桥墩立柱，然后钢带与网片用钢筋焊接在一起，以更有效的保护桩柱周围坡面的稳定。
4、喷射混凝土
喷射混凝土配合比（重量比）为水泥：
砂：
碎石=1：
2：
2.5，采用机械拌和。
喷射机输送干料至工作面，在喷头处加水混合，湿喷到坡面上。
每次喷层厚度50㎜，总厚度100mm。
混凝土强度等级不低于C20.石子粒径不宜大于12㎜，水灰比不宜大于0.45，喷射混凝土中加入3%的速凝剂。
喷射混凝土时，喷头与受喷面要保持垂直，距离1～1.5m。
土钉支护的喷射混凝土面层宜插入管沟底部以下，插入深度不小于10cm，在管沟顶部设置宽度为1m的混凝土护顶。
面层喷射混凝土终凝后2小时应喷水养护，养护时间3～7天。
5、排水设施的设置
在距离地面1m处每6m设一根Ф100PVC排水管，伸入坡面中100㎜，外露混凝土面50㎜。
管沟周边进行有组织排水，严禁雨水渗入边坡。
管沟坑底及时挖临时排水沟，并保证排水通畅，将积水及时抽到管沟外。
五、已支护边坡维护及要求
1、严禁随意破坏坡面。
2、注意坡顶和坡脚的防水、排水工作，各种施工及生活用水和雨水不能直接排放到管沟边10m范围内未硬化的地面，以免地表水进入坡面。
坡顶和坡脚的积水及时排走，严禁坡脚长期被水浸泡。
3、坡顶2m范围内不得堆积材料和通行大型载重车，重型吊车的支脚支撑点必须在坡顶2m以外。
6）降排水施工方案
本工程沟槽底高度与河床相差无几，根据现场调查的情况和雨天施工中地下水位可能会上升的特点，按沟槽底下平均2.0m作为本区域地下水水位进行考虑，并以此作地下水降水方案。
介于本工程施工段落中，槽底绝大部分与本地区地下水位线平行，因此本工程采用打地下降水井和沟槽内挖集水井两种方式相接合的形式进行。
本标段沿线设置井深H=9m的深井孔径60cm，井间距控制在10m左右，深井布置在管道沟槽西侧的开挖边线外2m，每100m共设深井10口。
全段需排水长度暂定1100m。
为排除沟槽余水可采用沟槽集水井降水的方式，在一侧设20*20cm排水沟（排水沟深度根据地下水情况确定），沿线每一连续开挖段20m（井的间距视地下水情况而定）设60*60*80cm集水井一座。
深井、集水井降水均采用φ100水泵进行抽排，工作周期按深井12日计，集水井按需进行抽排。
深井及集水井抽取水沿道路红线外挖排水沟排入金马河。
为避免地表水冲刷沟槽或浸泡路床，影响边坡稳定性和路床质量，引起安全事故和质量事故，施工中应注意地表水的排除。
当沟槽边缘或路床边缘地势低于周围地势时，在槽边1m外设50*50cm土埂阻水，土埂挖30*30cm排水沟，将水引至低处排放。
当沟槽边缘或路床边缘地势高于周围地势时，采用自由散水形式排水。
7）沟槽开挖进度计划
随着三标公园段改线、风景树木迁移等拆迁工作的逐步推进，除中铁二局范围目前还不具备开挖条件外，我部南北两个工区，两个开挖工作面，计划在12月底前完成全部沟槽开挖，包括金马湖大桥下的桥墩一侧钢丝网水泥砂浆喷锚护坡；其间穿插进行便道施工和管道进场安装。
8）沟槽施工质量控制措施
1.降排水工程施工要点
1）充分调查：
进场后采用咨询、资料查阅和实地探挖等形式，明确地下水位现状高程、预计施工周期内地下水位的可能变化，及时索取当地气象资料、了解所在地气候变化趋势，及早做好施工降排水的实施准备工作。
2）在降水井的设置中应充分考虑地下水涌水量及降水深度的要求，根据经验验算降水井设置深度和间距。
3）降水井打设过程中应保证点位正确，井孔周边有无其他管道管线。
4）降水排放用的沟槽应尽量采用已建沟槽，有利于降水的排放有序。
5）施工降排水要很、准、快，连续作业，一气呵成。
6）管沟施工工序及时跟进，施工材料供应及时，缩短降排水周期，达到降低成本的目的。
7）保持排水沟渠断面畅通。
8）随时观察降排水水质变化、槽邦变形沉陷情况，作好施工应急措施。
2.沟槽开挖施工要点
1）施工前应采取措施防止地面水流入沟槽内，避免塌方或管基土遭到破坏。
2）根据规范规定沟槽放坡起点深度H＞1.5米，本工程主管沟槽必须放坡，机械开挖边坡按设计要求而定；部分特殊地段土质松软时可在确保施工安全的前提下增大放坡系数。
砂粒地层依据经验定为1：
1。
部分段落当地采砂筛过的单级配硕石等弃料填层可适当加大放坡系数，确保安装管道时的稳定。
3）机械开挖时，槽底留30厘米土层厚度，由人工找平至设计槽底高程；沟槽修整时，沟槽一侧可作为临时堆土场，临时堆土高度不宜超过1.5米，且距槽口边沿不宜小于0.8米，沟槽另一侧作为作业面；管道基础应尽量放在未被扰动的原状土层上，如果管道基础无法避免在回填土或者松软土质时，则应与设计单位或监理单位协商在槽底采取相应处理措施（换填连砂石并夯实）。
4）土方开挖应从上到下分层分段进行，地表深度0.5m范围作为单独一层开挖，该层土挖起后应集中堆放，并不得搀杂砂石、灰渣，石灰，建筑垃圾、混凝土等杂物，以利作为施工完毕的还耕土使用；土方开挖应随时作成一定的坡度以利泄水，并不得在影响边坡稳定的范围内积水；如果地下水位较高或者遇积水时应采用明沟排水结合抽水措施进行降水。
5）相同土质的第一段开挖时，沟槽挖至基底标高后应汇同设计单位、监理单位和质检单位检查沟槽边坡放坡系数，基底土质以及基底垫层处理是否符合设计要求，并签署隐蔽工程记录。
开挖深度超过5m不大于10m深时，留1m宽台阶。
开挖沟槽挖出的土方，应根根据下管的需要、施工环境、交通条件等，妥善安排堆存位置，多余土方及时外运；消防栓、雨水口、水准点、各种地下管线的检查井附近不得堆土。
6）凡开挖沟、坑位置都要设立醒目标志和安全警示牌，夜间要挂红色警示灯。
雨后作业应特别注意沟槽边坡的情况，适当调整坡度，发现险情应及时撤离沟槽避免安全事故的发生，并上报施工负责人做相应处理。
①施工期间严格按照设计图纸、施工规范施工，遵照监理程序及时报检，提高质量意识。
做好施工人员安全防护培训及防护措施，确保工程质量及施工人员的安全，做到安全文明施工、不扰民。
②沟槽底高程的控制应在+0、-30mm之间，检验频率每100m沟长3点，槽底中线偏位不得大于50mm，基础宽度不小于设计规定，检测频率为每100m沟长6点。
③沟槽边坡临时支护
沟槽挖方严格控制边坡系数，在挖方边坡遇有地下水渗流时，同时根据土质、地下水情况，槽深、开挖方法、排水方法、地面荷载等情况可适当放缓坡度，确保边坡稳定。
对于金马湖大桥下段落的边坡支护确定将采取钢丝网水泥砂浆护坡措施，具体见第四部分的特殊措施方案。
9）沟槽施工安全控制措施
沟槽施工安全措施主要从施工机械、现场作业人员、施工围护及作业环境、季节性施工等方面进行控制。
1.施工机械安全措施
1）对进入现场的施工车辆、施工机械，要求必须“三证”齐全，严禁无证人员驾驶机械作业。
2）加强各类机械操作人员的安全教育工作，严禁酒后开车。
3）每天机械作业前应进行必要的例检，发现机械情况异常时，不得用于沟槽作业。
4）每周应对施工机械进行检修与维护。
5）未经施工人员同意，不得自行进行沟槽开挖与作业。
6）挖掘机旋转半径内不得站立和过往行人。
7）土方运输机械在施工马道、施工场内应尽量做好低速行驶，进入社会道路时，应严格按照交通法规要求。
8）每天应做下一天机械用量、挖掘方量的估算，以有利于挖掘机械、运输机械的合理配置。
2.现场作业人员职责
1）现场作业人员包括现场管理人员与现场劳动力队伍。
2）现场管理人员，尤其是直接指导现场劳动力队伍的施工人员、技术人员应严格按照经审批的施工组织设计、施工设计图、质量、安全规范要求进行施工安排与指导。
3）现场管理人员应在每天做好当天工程量的施工计划、人机材的配备，做到不因材料缺乏而影响工序的衔接。
4）现场专职安全人员在沟槽施工过程中，应24小时常驻工地，加强对沟槽边坡等易引起安全事故的各因素进行不间断巡视，对于施工过程中，出现不安全行为，专职安全人员具有直接否决权与处理权。
5）现场劳动力队伍应尽量为进行过沟槽作业，并对市政工程施工工艺熟悉的劳动力队伍。
6）在劳动力进场后，及时进行安全技术交底与安全教育，使劳动人员自觉地按操作规程要求进行，不出现违章操作、违章作业行为与动机。
7）现场作业人员应在确认安全的情况下进入沟槽，在沟槽中应做到人人佩戴安全帽，每30m沟槽应设置安全爬梯。
9）在现场劳动力队伍中，应配备沟槽安全观察员，以便将事故防患于未然。
3.施工围护及作业环境
1）在沟槽施工前，应做好整个现场的作业规划，对于先挖的段落，先期做好降水、抽排、清障、试挖、围护等准备工作。
2）沟槽的围护，应尽量采用彩钢板进行全断面维护，对于车辆出入口设置专人进行交通疏导。
3）沟槽围护的同时，应做好安全警示标识，应在沟槽沿线围护上设置醒目的深坑作业、防坠落、防进入等安全提示标志，并在开挖断面的围护上设置夜间红灯警示和交通导向标志。
4）现场作业过程中，应注重作业环境的建设，由于沟槽作业中土方量较大，在土方运输过程中应防止沿途洒漏。
边坡开挖应尽量按放坡要求，坡度一致，不出现边坡不足，刷坡不到位的现象；对于开挖过程中出现的悬石等结构，应做到边开挖边清除。
5）沟槽作业用具应完备，完整，安全帽、安全绳、安全梯配备齐全。
6）夜间灯光照明应充足，且沟槽施工段必须配备人员进行昼夜守护。
4.季节性生产安全要求
由于本工程施工期间将跨越雨季，在雨季性生产中应做到随季节变化的生产安全措施。
雨季生产安全要求
（1）做好施工区域及周边防洪排水沟渠疏通，社会交通、施工便道的修整、加固。
（2）准备足够的防汛防洪物质。
（3）设专人昼夜值班，保证防汛防洪的信息传递畅通。
（4）做好安全防护，检查加固边坡，检查供电线路。
（5）做好雨季防雷击措施。
（6）组织雨季施工技术教育和安全培训。
（7）雨季期间对危险的施工区域设专人巡视，及时疏沟排水，并组织成立固定的防汛劳动力队伍。
（8）雨季沟槽开挖前应在沟槽边1米外筑土埂，截断地表面水对边坡冲刷，土埂外积水设排水沟及时将水引离沟槽区域。
（9）雨季沟槽施工时适当加大放坡系数。
（10）遇特殊地段沟槽边坡较小，应及时进行沟槽壁支护工作。
必要时对沟槽边坡进行蔽雨覆盖。
（11）雨季施工，应尽量缩短开槽长度，速战速决。
（12）雨季施工不宜靠房屋等结构物堆土，严禁靠墙堆土。
上海浦东新区三林桥路工程有限公司2010/12/1
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