深基坑开挖及钢板桩支护专项施工方案.docx

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深基坑开挖及钢板桩支护专项施工方案

XXXXXX

XXXXXXXX标

深基坑开挖及钢板桩支护

专项施工方案

编制人：

审核人：

审批人：

xxxx项目经理部

二〇XX年XX月

深基坑开挖及钢板桩支护专项施工方案

一、工程概况

1.工程简介

XXXXXX污水主管网优化工程内容包括污水重力管、污水压力管、1#污水泵站、2~12#污水泵站、泵站监控中心五个子项。

我部施工的污水重力管设计范围为：

老锡沙线、泾丰路、团结路、锡东大道、泾祥路、泾新路、吉祥路。

重力管管径DN400~DN1200，总长约6.5km。

我部施工的污水压力管设计范围为：

锡东大道、泾新路。

北自本工程新建9#污水泵站出水管，沿锡东大道西侧绿化带向南铺设DN600污水眼里管，跨越锡张联河桥处断头河段倒虹，转至泾新路向西，沿道路南侧铺设DN600污水压力管至吉祥路处释压，之后与10#污水泵站出水汇合后重力输送至锡北污水厂。

压力管井总长约1.4km。

污水管施工总平面图1

污水管施工总平面图2

污水管道施工平面布置图

2.工程地质条件

1、场地地层分布及土质特征：

据勘探揭露，在地表下26.00m深度范围内，除素填土外，其余均为第四纪滨海、河湖相沉积物，主要由黏性土、粉砂组成。

本场地地基土层性质如下：

第①-1层杂填土:

杂色、松散，以碎石粘性土为主，表成为5-25cm的沥青路面。

第①-2层杂填土:

杂色、松软，以粘性土为主，含少量碎砖块等，回填时间约5年。

第②层粉质黏土:

黄褐色，可塑，切面稍有光泽，摇振反应无，韧性及干强度中.含铁锰质氧化物。

第③-1层粉质黏土夹粉土:

灰～灰黄色，软塑，土质不均，夹粉土薄层。

切面稍有光泽，摇振反应无，韧性及干强度中。

第③-2层粉土夹粉砂:

灰色，湿，稍密～中密，切面有光泽，摇振反应迅速，韧性及干强度低。

第③-3层粉质黏土:

灰色，软塑，土质不均，局部夹粉土及粉砂薄层。

切面稍有光泽，摇振反应无，韧性及干强度中。

第④层粉质黏土:

灰色，软塑。

切面有光泽，摇振反应无，韧性及干强度中。

第⑤层粉质黏土:

黄灰色，可塑，含铁锰质氧化物。

切面稍有光泽，摇振反应无，韧性及干强度中。

第⑥层粉质黏土:

灰黄色，可塑～硬塑，含铁锰质氧化物。

切面稍有光泽，摇振反应无，韧性及干强度中。

表1.地质土承载力基本容许值

层号

层名

厚度（米）

层顶深度（米）

层顶标高（米）

最小值

最大值

平均值

最小值

最大值

最小值

最大值

①-1

杂填土

0.30

1.90

0.82

0.00

0.00

4.12

7.21

①-2

素填土

0.30

4.60

1.58

0.30

1.90

2.86

6.42

②

粉质黏土

1.40

7.00

4.72

0.60

5.80

-0.44

4.83

③-1

粉质黏土夹粉土

0.60

6.20

2.60

5.20

8.00

-3.10

0.23

③-2

粉土夹粉砂

0.80

10.00

5.92

1.00

13.00

-8.09

-0.11

③-3

粉质黏土

0.40

4.80

2.67

8.60

14.20

-9.37

-3.16

④

粉质黏土

0.40

1.80

0.99

9.30

18.00

-11.72

-6.49

⑤

粉质黏土

1.60

5.70

3.38

10.00

19.80

-13.68

-7.49

⑥

粉质黏土

0.50

7.90

3.27

12.80

22.50

-15.48

-12.77

2、地基承载力基本容许值：

表2.地基承载力基本容许值

层号

层名

承载力特征值fa0（kpa）

②

粉质黏土

180

③-1

粉质黏土夹粉土

130

③-2

粉土夹粉砂

150

③-3

粉质黏土

120

④

粉质黏土

130

⑤

粉质黏土

200

⑥

粉质黏土

200

3.不良地质作用

据勒察取得的地质资料，拟建场地不存在全新活动断裂、采空区、危岩、滑坡。

岩溶及泥石流等影响工程稳定性的不良地质作用。

4.地下水位

本场地浅层地下水主要为孔隙潜水和微承压水两种类型。

1）孔隙潜水:

主要赋存于表层填土、粉质黏土中,受大气降水及地表径流补给,通过自然蒸发和侧向径流排泄，斯察期间测得孔隙潜水稳定水位埋深2.40～5.50m,高程1.51～2.14m。

2）微承压水

主要赋存于③-2粉土夹粉砂中,主要受地下水的侧向径流补给及浅部地下水垂直入渗补给，以地下水的侧向径流为主要排泄方式。

5、现场施工条件和地下管线情况

1.5.1现场施工条件

老锡沙线新建污水管道位于道路右幅（北侧）原有侧分带或非机动车道（新建机动车道）内。

施工时，老锡沙线左幅封闭（包括左幅非机动车道和人行道），原有左幅一个半车道（5.5m宽）可作为施工区域内施工便道，1.5m宽老侧分带内信号灯等智能设施及路灯杆、指示牌在施工前全部拆除，原有6m宽非机动车道和3m宽人行道挖除重建，因此此段新建污水管道有足够的施工空间。

1.5.2地下管线情况

本项目老锡沙线新建污水管道位于道路左幅原有侧分带或非机动车道内，沿线又涉及到多个平交路口，地下管线情况极为复杂。

在开工之前，建设单位组织施工单位、监理单位以及各相关的管线单位，进行现场管线交底工作，交接了相关图纸资料并签字确认，共同对照施工设计综合管线图纸与现场可见井盖位置进行了进一步的核实并现场做了标记。

签到表留有各方负责人的姓名及电话，以便在施工过程中及时沟通，解决问题，最大程度上避免在施工时出现管道交叉情况。

目前，已知的有给水管、燃气管、信息管横穿老锡沙线，对污水管线施工有一定影响，其他管线距离新建污水管线较远，基本无影响。

钢板桩施工前，先探明过路管的具体位置，钢板桩插打时跳过管线位置，在管线附近加强围檩支护。

本标段污水为野外段，污水管线施工段落人行道外为绿化，污水管线施工对建筑物基本无影响。

序号

桩号

管线/构筑物

与新建污水管平面关系

是否加固

是否监测

其他

1

BK7+995

过路污水支管

交叉

是

是

钢板桩跳打

2

BK8+115

过路污水支管

交叉

是

是

钢板桩跳打

3

BK8+205

过路污水管

交叉

是

是

钢板桩跳打

4

BK8+270

过路路灯线

交叉

是

是

钢板桩跳打

5

BK8+275

过路燃气管线

交叉

是

是

钢板桩跳打

6

BK8+286

过路污水管

交叉

是

是

钢板桩跳打

7

BK8+290

监控信号线

交叉

是

是

钢板桩跳打

8

BK8+305

电信信号线

交叉

是

是

钢板桩跳打

9

BK8+500

广电信号线

交叉

是

是

钢板桩跳打

10

BK8+530

过路污水管

交叉

是

是

钢板桩跳打

11

BK8+693

过路污水管

交叉

是

是

钢板桩跳打

12

BK8+820

过路污水管

交叉

是

是

钢板桩跳打

二、编制依据及原则

1.编制依据

《建设工程安全生产管理条例》

《中华人民共和国安全生产法》

《生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则》

《给水排水构筑物工程施工及验收规范》GB50141-2008

《公路工程施工安全技术规程》JTG-F90-2015

《建筑基坑支护技术规程》 JGJ120-2012

《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009

《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008

《混凝土和钢筋混凝土排水管》GB/T11836-2009

《给水用聚乙烯（PE）管道系统第1~5部分》GB/T13663.1-2017GB/T13663.2-2018

《橡胶密封件给排水管及污水管道用接口密封圈材料规范》GB21873-2008

《检查井盖》GB23858-2009

《钢结构设计规范》（GB50017-2014）

《城镇道路工程施工与质量验收规范》CJJ1-2008

《市政排水管道工程及附属设施》国家标准通用图集06MS201

《江苏省房屋建筑和市政基础设施工程危险性较大的分部分项工程安全管理实施细则（2019版）》

《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》（住房城乡建设部令第37号），住房城乡建设部办公厅关于实施《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》有关问题的通知（建办质31号文）

《污水施工组织设计》

业主下发的施工图纸。

2.编制范围

本方案适用于LXSX-XB-02标污水管道（重力管、压力管）、检查井、压力井、闸门井、阀门井施工。

3.编制原则

1、认真执行国家《建设工程质量管理条例》以及交通运输部、建设单位关于公路基本建设的法令、法规和管理办法。

2、严格执行交通运输部关于公路工程施工技术指南、安全操作规程和质量验收标准。

3、根据本工程特点，本着精心组织、科学安排、加强管理、突出重点、保证安全质量、确保工期、合理投入、安全文明的原则，编制污水管道施工方案，以指导本标段污水管道施工。

三、施工计划

1.主要施工机械与机具配备计划

根据各施工阶段的实际需要，合理选择、布置及使用施工机械，是加快施工进度、提高工效和保证施工顺利进行的必要条件。

序号

机械名称、型号

数量

使用部位

计划进场日期

1

潜水泵降水设备与设施

10

降水

2019年11月

2

液压式挖掘机

1

沟槽开挖、回填

2019年11月

3

夯机

1

土基及回填土夯实

2019年11月

4

砼汽车泵

1

浇砼

2019年11月

5

汽车吊

1

材料调运

2019年11月

6

履带式挖机

2

挖土及垂直运输

2019年11月

7

长臂挖掘机

1

沟槽开挖

2019年12月

8

电焊机

4

钢板桩、检查井

2019年11月

9

插入式振动器

6

振捣砼

2019年11月

10

钢筋切断机

1

钢筋制作成型

2019年11月

11

钢筋弯曲机

1

钢筋制作成型

2019年11月

12

钢筋调直机

1

钢筋制作成型

2019年11月

13

振动打桩机

1

钢板桩打拔

2019年11月

2.主要劳动力使用计划

主要工种的劳动力配备数量

（1）管井降水：

日常降水管理2人

（2）钢筋工：

3人

（3）支模木工：

6人

（4）混凝土工：

6人

（5）普工：

16人

（6）测量工：

3人

（7）施工队长：

1人

3.材料进场计划

序号

材料名称

19年11月

19年12月

20年1月

20年3月

20年4月

20年5月

20年6月

20年7月

20年8月

20年9月

1

DN400污水管

100

200

200

200

200

/

/

/

/

/

2

DN600污水管

300

/

200

500

500

500

500

300

100

100

3

DN800污水管

200

200

200

200

500

300

300

300

300

200

4

混凝土

100

300

100

300

800

900

700

600

600

400

4.施工技术准备

1．组织学习施工图、合同和技术规范，对劳务人员实施岗前培训和入场教育（包括技能教育、安全教育和文明施工的教育）。

2．进行图纸会审、技术交底，组织了解施工工艺，沿线踏勘，了解现场情况。

     3．复测原地面纵横断面，与设计图进行比较，并核对土方数量。

弄清沿线缺土、余土、借土和弃土的地段和数量。

4．核实施工范围内对施工有影响和需征地拆迁的各种建筑物和构筑物的确切位置、结构和数量，需拆迁的各种公用设施的杆、线、管道和附属设备的情况、类别和数量以及树木、农作物等的数量和情况，进行清点、丈量。

5．查明沿线附近可供排水的沟渠情况、流向和以往暴雨后的积水情况，以便考虑施工期间的排水措施。

5.施工进度计划

根据各工序间的关系，合理安排施工顺序，施工准备期间，对原材料、配合比进行检验，模板制作，施工现场实现通电通水通路；结合工期目标和施工资源，对施工流水段进行划分，拟每次钢板桩施工长度约300m。

四、主要项目的施工方法与技术措施

污水管施工工艺流程：

施工准备→测量放样→基坑降水→沟槽支护→沟槽开挖→基底覆砂（管道基础施工）→管道排放→接口施工→检查井施工→闭水试验→沟槽回填。

1、施工准备

（1）施工前，对地质、水文做好必要的调查的勘察工作。

并针对不同的具体情况，清除挖方区域内所有障碍物。

（2）完成测量控制网的设置，包括控制基线、轴线和水准基点。

场地平整进行方格网桩的布置和标高测设，对建筑物做好定位轴线的控制测量和校核；进行土方工程的测量定位放线，并经检查复核无误后，作为施工控制的依据。

（3）组织作业队技术人员进行施工技术方案及安全交底，根据沟槽开挖特点及内容学习相关操作规程。

（4）在施工区域内做好临时性排水设施,场地向排水沟方向做成不小0.2%的坡度，使场地不积水。

（5）工程所需管材等均应堆放整齐，距沟边2米以外，土质较好、现场狭窄时，堆放位置至少也应距沟边0.8米以上，以免造成沟槽塌方。

（6）沟槽四周和交通道口均应设置明显的安全标志、护栏等，晚间还应加挂红灯。

危险作业区应悬挂“危险”或“禁止通行”的明显标志，如沟槽两端、易塌方地段等。

夜间应悬挂红灯示警。

场地狭窄，来往行人、车辆频繁地段、叉路等，应设临时交通指挥人员。

2、测量放样

测设管道中心线和检查井中心位置，管道中心线和检查井中心位置经复核后方可在施工中使用。

根据施工管道直径大小，按规定的沟槽宽定出边线，开挖前用白粉划线来控制。

3.水位观测及降水

本工程地质条件主要为粉质黏土、粉质黏土夹粉砂，微承压水主要赋存于③-2粉土夹粉砂中，主要受地下水的侧向径流不给寄浅部地下水垂直入渗补给，以地下水的侧向径流为主要排泄方式。

根据该场地附近地区的已有降水经验，拟采用管井井点降水方案降低地下水位，管井兼做水位观测井使用，对基坑深度为4.5~6m的沟槽每100m施工一个水位观测井，观测其水位，当水位高于基坑底下0.5m时，即在基坑内设置管井，间距为20m每个,管井距基坑边0.5m。

由管井统一将地下水抽出，达到阻截基坑外围地下水流入基坑的目的，从而满足基础施工对降水的要求。

降水管井平面布置图

降水管井立面图

4.3.1施工工艺流程

4.3.2关键工序说明

（1）钻机就位

吊移设备，必须由持有专业执照的起重人员作业，严禁无证操作，吊移钻机时由专人指挥。

桩机安装时要做到三点一线，即钻杆中心、转盘中心、桩孔中心在同一铅垂线上，以保证钻孔垂直度，转盘中心同桩孔中心位置偏差≤10mm。

钻机安装必须平稳、牢固，钻进中不得有位移，底座应垫实，在钻进中经常检查。

设备安装就位之后，应精心调平，安装牢固，作业之前应先试运转，以防止成孔中途发生机械故障。

所有的机电设备接线要安全可靠，位于运输道路上的电缆应埋设管道保护。

各项设备的安装、使用、搬迁、拆卸和维护保养应按其使用说明书正确操作使用。

（2）泥浆制备

泥浆制备选用高塑性膨润土，膨润土泥浆按下表所列的性能指标进行制备。

制备泥浆的性能指标　　　

项次

项目

性能指标

检验方法

1

比重

1.1～1.15

泥浆比重计

2

黏度

20～25s

漏斗法

3

含砂率

＜6%

——

（3）钻进成孔

循环系统设置:

根据场地的实际情况，对循环系统的设置进行合理布局，并要求冲洗液循环畅通，易于清除钻渣。

循环池容量不宜小于12m3，沉淀池容量不宜小于8m3，以确保冲洗液正常循环，循环槽的坡度以1:

100为宜。

开孔钻进时应先轻压、慢钻并控制泵量，进入正常工作状态后，逐渐加大转速和钻压。

在正式施工前，先进行试成孔。

钻孔作业要连续进行，因故停钻时，必须将钻头提离孔底5m以上以防止坍孔埋钻。

在钻进过程中，要注意地层变化，对不同的土层，采用不同的钻进方法。

在硬粘土中钻进时，用一档转速，放松起吊钢丝绳，自由进尺；在普通粘土、砂粘土中钻进时，可用二档、三档转速，自由进尺。

钻孔时，必须采取减压钻进，即使孔底承受的钻压不超出钻锥重力和压重块重力之和扣除浮力后的80%，这样可使钻杆维持竖直状态，使钻头竖直平稳旋转，避免或减少斜孔、弯孔和扩孔现象。

达到设计孔深后及时清孔提钻，清孔时先将钻头提离孔底15-20cm，输入泥浆循环清孔，并应控制泥浆比重，调节泥浆性能。

以所换新鲜泥浆达到孔内泥浆含砂量逐渐减少至稳定不沉淀为度。

⑥井径宜大于井管外径200mm以上，且井管外径不宜小于200mm，井管内径宜大于水泵外径50mm。

井孔应保持圆正垂直，孔深不小于设计深度，但也不可超深，以避免受到下部含水层的影响。

（4）下管：

下管采用悬吊式托盘下管法，管筒在砂层段必须用纱网包封严密，以防涌砂。

在下滤水管先下长1.0m沉淀管（砼实壁管），然后再下砼滤水管，上下管之间用竹皮（细竹子）铁丝绑扎连接。

下管时，必须把管中心对准钻孔中心，严禁管壁与孔壁靠在一起。

下泵宜用麻（或棕）绳吊装在井内，下到设计深度，并在井口绑牢。

（5）填滤料：

下管结束后，应立即在管壁与孔壁之间进行填滤料，围填时应慢慢用铁铣从四周填入，并用钢筋捣实，防止中间出现漏空现象。

（6）洗井：

采用排污泵或清水泵洗井，洗井标准以井内抽出的水清沏为准，并洗井时间不得小于4小时。

（7）抽水设备选择

采用深井潜水泵进行降水，拟采用水泵流量3m³/h，扬程32m，平均功率约为1.8kw。

后期水位下降，水量变小，可更改为小功率泵。

各水泵井口外排水管线应按要求布置，同时保持两台完好备用泵，井内水泵损坏后，应即时进行更换、维修。

水泵抽水后，降水人员采取两班制24小时连续值班，确保连续降水。

为防止降水深度过大，减小对周边水文环境影响，潜水泵采用麻绳悬吊在井内，麻绳长度12米。

4.3.3监测、维护

（1）利用降水井进行地下水位观测，降水初期每天观测1～2次。

（2）降水期间必须保证降水井点的完好，对降水井进行定期检查和维护，发现问题及时处理，确保基坑施工安全。

（3）降水期间，禁止向管井内投放异物，避免影响抽水效果，并将管井口进行绑扎封闭，保证地面人员安全。

（4）降水工作结束后，对全部降水井采用碎石进行回填。

4、沟槽开挖

本工程沟槽深度小于3m的采用放坡开挖，沟槽深度大于3m小于4.5m的采用9m长采用U型拉森钢板桩支护，沟槽深度大于4.5m小于6m的采用U型拉森钢板桩支护。

4.1放坡

沟槽底部的开挖宽度，应符合设计要求；设计无要求时，可按下式计算确定；

B＝D0＋2（b1＋b2＋b3）

式中B——管道沟槽底部的开挖宽度（mm）；

D0——管外径（mm）；

b1——管道一侧的工作面宽度（mm），可按表4.3.2选取；

b2——有支撑要求时，管道一侧的支撑厚度，可取150～200mm；

b3——现场浇筑混凝土或钢筋混凝土管渠一侧模板的厚度（mm）。

管道一侧的工作面宽度

管道的外径D0

管道一侧的工作面宽度b1（mm）

混凝土类管道

金属类管道、化学建材管道

D0≤500

刚性接口

400

300

柔性接口

300

500＜D0≤1000

刚性接口

500

400

柔性接口

400

1000＜D0≤1500

刚性接口

600

500

柔件接口

500

1500＜D0≤3000

刚性接口

800～1000

700

柔性接口

600

深度在5m以内的沟槽边坡的最陡坡度

土的类别

边坡坡度（高：

宽）

坡顶无荷载

坡顶有静载

坡顶有动载

中密的砂土

1﹕1.00

1﹕1.25

1﹕1.50

中密的碎石类土（充填物为砂土）

1﹕0.75

1﹕1.00

1﹕1.25

硬塑的粉土

1﹕0.67

1﹕O.75

1﹕1.00

中密的碎石类土（充填物为黏性土）

1﹕0.50

1﹕O.67

1﹕O.75

硬塑的粉质黏土、黏土

1﹕0.33

1﹕0.50

1﹕0.67

老黄土

1﹕0.10

1﹕0.25

1﹕0.33

软土（经井点降水后）

1﹕1.25

—

—

根据规范得出沟槽底部开挖宽度和放坡坡度

管道外径

沟槽底部开挖宽度

放坡坡度

DN400

1200mm

1:

0.33

DN600

1600mm

1:

0.33

DN800

1800mm

1:

0.33

4.2钢板桩支护

沟槽施工的总体原则：

在沟槽开挖过程中应掌握好“分层、分步、平衡、限时”四个要求，遵循“竖向分层、纵向分段、快速封底”的原则，并做好沟槽排水，减少沟槽暴露时间。

老锡沙线污水管沟槽支护统计

路段

深度

管径

钢板桩

DN400

DN600

D800

长度

型号

参数

老锡沙线

3~4.5m

√

9m

U型拉森钢板桩

SP-Ⅳ型拉森桩，宽度400mm，厚15.5mm，高度170mmm

4.5~6m

√

12m

U型拉森钢板桩

SP-Ⅳ型拉森桩，宽度400mm，厚15.5mm，高度170mm

泾丰路、团结路、锡东大道

3~4.5m

√

√

9m

U型拉森钢板桩

SP-Ⅳ型拉森桩，宽度400mm，厚15.5mm，高度170mm

4.5~6m

√

√

12m

U型拉森钢板桩

SP-Ⅳ型拉森桩，宽度400mm，厚15.5mm，高度170mm

泾新路、泾祥路、吉祥路

3~4.5m

√

√

9m

U型拉森钢板桩

SP-Ⅳ型拉森桩，宽度400mm，厚15.5mm，高度170mm

4.5~6m

√

√

12m

U型拉森钢板桩

SP-Ⅳ型拉森桩，宽度400mm，厚15.5mm，高度170mm

污水管钢板桩施工段落

路段

井号

位置

管径

沟槽宽度

拉森钢板桩

9m

12m

老锡沙线

66~79

非机动车道/绿化带

DN600

1.9m

√

79~90

非机动车道/绿化带

DN600

1.9m

√

团结路

1~15

绿化带

DN800

2.1m./2.2m

√

泾丰路

1~17

农田

DN800

2m/2.2m

√

17~21

农田

DN800

2.2m

√

锡东大道

7~18

绿化带/人行道

DN600

1.9m

√

18~25

绿化带/人行道

DN800

2.1m

√

泾祥路

1~11

机动车道

DN400

1.5m

√

泾新路

1~10

非机动车道

DN400

1.5m

√

吉祥路

1~2

非机动车道

DN800

2.1m

√

2