高边坡破碎安全防护专项施工方案.docx
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高边坡破碎安全防护专项施工方案
习水县二里至干溪沟运煤公路第二合同段
（K13+500～K13+920）段
机械破碎开挖
安全防护专项施工方案
编制：
审核：
审定（施工）：
审定（安全）：
审定（质量）：
批准：
四川长城建筑（集团）有限公司
二里至干溪沟运煤公路第二合同段项目经理部
二0一五年五月八日
一、编制说明……………………………………………………
二、工程概况及说明……………………………………………
三、施工组织及计划……………………………………………
四、破碎开挖影响因素分析……………………………………
五、路基破碎开挖安全防护技术措施…………………………
六、实施性施工方案……………………………………………
七、安全应急保证措施…………………………………………
八、附件：
（安防措施费预算费用表）………………………
一、编制说明
1.1编制依据
为保证二里至干溪沟运煤公路第一合同段路基工程总体进度向前推进，保证施工安全，切实履行企业安全生产的责任主体,根据《建设工程安全生产管理条例》第二十六条和建设部《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》，结合本工程的特点，特制订本合同段K13+500~K13+920段破碎开挖高陡边坡地段施工安全防护专项施工技术方案。
在工程实施前，技术人员、现场管理人员、作业人员进行书面安全技术交底，双方签字，做好施工前的各项安全防护措施，并由专职安全生产管理人员进行监督。
1.2采用的标准规范
《工程建设标准强制性条文》
《公路工程安全施工技术规程》JTJ076-95
《公路路基高边坡施工技术规范》JTGF10—2009
《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33—2001
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99
《支架搭设规范》
本项目的合同、招投标文件、施工图纸等
二、工程概况
2.1本合同段简介
1、工程简介：
本合同段二里至干溪沟运煤公路起点位于K8+200处与一合同段相接，经梯子崖、高梁湾、杨家圆电站侧坡止于干溪沟与二永公路交叉，原设计公路中点K15+432.032路线全长7.232km。
2、主要技术标准：
计算行车速度30km/h，路基宽度8.5m行车道宽度2×3.75m
土路肩：
2×0.5m
路面宽度（行车道+硬路肩）：
7.5m
路基最大挖深22.45m.设二级平台,三级边坡
设计荷载公路：
Ⅱ级
质量目标：
合格
2.1破碎开挖高边坡段工程说明及地质概况
机械破碎开挖段路基为K13+700-K13+900段，全长0.2Km，该段与路基顶面最大高差为8m，原地面较陡，原地面顷角在60°~80°之间，为陡崖地形，岩层构造与路基主线45°交角，地质结构为单向背斜岩层，在位于该段路基坡脚紧邻杨家园水电站，库区常水位与主线路基标高80米，K13+500-K13+920段路基挖方61183m3,因坡脚为杨家园电站库区及一条进入库区道路及一段机耕道路，根据电站管理相关规定在坝区1000m范围内不能进行爆破作业施工，因此为避免爆破开挖对电站坝区产生影响，根据现场实际情况及各方的一致意见，决定对K13+700-K13+900段路基开挖采取机械破碎冷开施工，完善破碎开挖相应安全防护措施。
（如下图）
路中线与水库区水位高差80米
路基设计中心线
当地村民机耕道
三、该段路基施工组织及计划
3.1进度控制方法
由于该段路基紧邻杨家园水电站，山高坡陡，施工难度大，向前推进时间长，安全防护工程量大，前期进度较为缓慢，属于我部得一个节点控制性关键工程，因此在该段路基破碎施工前，我部必须保证率先打通高梁湾至K13+500处剩余施工便道及终点处至K13+920处施工便道，保证对此段路基同时进行破碎开挖行施工，这样不仅能缩短该段施工工期，也有利于全线工程工期的缩短。
3.2人员及机械组织
在进行破碎施工前，我部提前组织好具有有丰富经验的施工管理人员、机械操作手以高边坡安全防护经验的技术工人进入施工现场，由项目部专职安全员组织对其安全教育及培训，技术负责人进行现场技术交底，根据岩层特性及工作面，我部投入大型高效的破碎设备及数量，从源头上保证工程的顺利推进。
3.3、施工工期计划
我部拟于2015年4月1开始进行工前安全防护施工，计划2015年4月15日-2015年8月20日完工，计划工期为125天。
四、机械破碎开挖影响因素分析
电站主体区
坡脚村民自建民房
本段路基由于山高坡陡，部份原地面几乎为垂直悬崖，原地面覆盖土层较薄，厚度为0.2~0.5米之间，开挖基本为岩石，主要采用机械破碎，由于路基开挖线左右侧坡口高差大，最高处达30米，坡口之间水平距离因受地形影响基本成台阶分布，（如下图所示），
由于坡脚处为杨家圆电站主体库区及独栋民房，因此在整段路基破碎开挖过程中主要存在以下安全隐患及安全施工风险：
1、由于原地面陡峭，在开挖坡口时会造成石块向下滚落至水库。
2、由于原地面陡峭，在破碎开挖时滚落石块对坡脚处村民民房造成影响。
3、由于原地面陡峭，在破碎开挖时滚落石块对坡面植被造成破坏。
4、在为位于坝顶处施工时，滚落石块易对坝体设施造成破坏及影响等。
五、路基破碎开挖安全防护技术措施
根据对K13+500~K13+920段特殊位置路基破碎开挖时易造成的安全影响分析，为保证施工影响降到最低，结合我部施工实际情况，将采取以下措施对该段路基进行安全防护施工。
一、
坡口搭设支架法（如下图所示）
如下图所示：
支架搭设缓冲减震防护平台
根据现场地形及实际情况，为保证在进行破碎施工时滚落石块对库区、民房等影响降到最低，我部决定采取在路基左侧开挖边缘开口线处搭设钢管支架防护平台措施，能有效阻挡石块不滚落至坡脚造成影响，在坡脚机耕道及库区道路位置采取码砌土袋墙防护措施，在位于坝区和房屋位置地段K13+500~K13+920段破碎施工时我部则采取二级支架防护平台,大大降低了破碎施工给库区及相应设施带来的不利影响，也充分保证了施工安全。
5.1钢管支架搭设安全防护措施施工要求
①搭设安全防护用管才必须满足一定刚度及韧度，不得使用废旧破损或变形材料，扣件不得有锈迹，螺丝必须配套齐全完整方能进入现场施工，搭设施工安全平台用竹挑板需采用新购买产品，不得使用废弃材料。
②所搭设用作主要受力的钢管必须嵌入基岩内，嵌入深度0.3米，并用10#水泥砂浆灌入以增加横向稳定，严禁悬空搭设，若遇基础悬空或无法直接嵌入时，需采取用小型空压机钻孔插入钢筋进行处理。
③项目经理部组织有相应经验的架子工进行专业搭设，并随时安排专人对失效的防护材料及时进行更换，保证发挥做大防护能力。
④施工防护搭立杆及横向水平杆间距与步距必须根据设计图纸搭设。
⑤搭设安全防护碎落平台所用方木间距安0.5m布设，竹挑板按双层铺设。
⑥支架防护搭设完成后，外侧挂安全网防护，做到安全文明施工。
由于该段路基地形陡峭，在施工过程中避免部份施工穿过支架安全防护平台滑落至坡脚的情况，因此我部结合实际情况，在位于坡脚处电站道路及村民机耕道位置采取码砌土袋墙安全防护施工，用于阻挡滑落石块带来的影响，保证路基破碎施工向前稳步推进。
（如下图所示）
路中心线
钢管支架搭设防护区，坝区为支架二级防护
土袋墙防护区
5.2土袋墙防护施工要求
①土袋墙码砌应上下层交错布置，码砌不得通缝，填料应为吸能较好的粘土。
②土袋墙码砌位于机耕道外侧，距边缘0.5m，在土袋墙码砌完成后再墙内填0.5m厚粘土，能更好的吸收下滑能力而防滚石弹出土袋墙防护范围。
③土袋墙码砌有效高度根据落石下滑速度折算为2.5m,墙厚度1.5m,平均每袋重量约150Kg，人工码砌，机械配合施工。
5.3支架搭设计算
脚手架参数
脚手架搭设方式
双排脚手架
脚手架钢管类型
Ф48×3
脚手架搭设高度H（m）
6
脚手架沿纵向搭设长度L（m）
1000
立杆步距h（m）
1
立杆纵距或跨距la（m）
1
立杆横距lb（m）
1
内立杆离建筑物距离a（m）
0.3
双立杆计算方法
不设置双立杆
荷载设计
脚手板类型
竹串片脚手板
脚手板自重标准值Gkjb（kN/m2）
0.35
脚手板铺设方式
1步1设
密目式安全立网自重标准值Gkmw（kN/m2）
0.01
挡脚板类型
竹串片挡脚板
栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb（kN/m）
0.14
挡脚板铺设方式
2步1设
每米立杆承受结构自重标准值gk（kN/m）
0.1248
横向斜撑布置方式
4跨1设
结构脚手架作业层数njj
2
结构脚手架荷载标准值Gkjj（kN/m2）
3
地区
习水县二郎乡
安全网设置
半封闭
基本风压ω0（kN/m2）
0.3
风荷载体型系数μs
1.25
风压高度变化系数μz（连墙件、单立杆稳定性）
1.2，0.9
风荷载标准值ωk（kN/m2）（连墙件、单立杆稳定性）
0.45，0.34
纵向水平杆验算
纵、横向水平杆布置方式
纵向水平杆在上
横向水平杆上纵向水平杆根数n
2
横杆抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
横杆截面惯性矩I（mm4）
107800
横杆弹性模量E（N/mm2）
206000
横杆截面抵抗矩W（mm3）
4490
承载能力极限状态
q=1.2×（0.033+Gkjb×lb/（n+1））+1.4×Gk×lb/（n+1）=1.2×（0.033+0.35×1/（2+1））+1.4×3×1/（2+1）=1.58kN/m
正常使用极限状态
q'=（0.033+Gkjb×lb/（n+1））+Gk×lb/（n+1）=（0.033+0.35×1/（2+1））+3×1/（2+1）=1.15kN/m
1、抗弯验算
Mmax=0.1qla2=0.1×1.58×12=0.16kN·m
σ=Mmax/W=0.16×106/4490=35.19N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=0.677q'la4/（100EI）=0.677×1.15×10004/（100×206000×107800）=0.351mm
νmax＝0.351mm≤[ν]＝min[la/150，10]＝min[1000/150，10]＝6.67mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=1.1qla=1.1×1.58×1=1.74kN
正常使用极限状态
Rmax'=1.1q'la=1.1×1.15×1=1.26kN
横向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=1.74kN
q=1.2×0.033=0.04kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=1.26kN
q'=0.033kN/m
扣件抗滑承载力验算
横杆与立杆连接方式
单扣件
扣件抗滑移折减系数
0.8
扣件抗滑承载力验算：
纵向水平杆：
Rmax=1.74/2=0.87kN≤Rc=0.8×8=6.4kN
横向水平杆：
Rmax=1.76kN≤Rc=0.8×8=6.4kN
满足要求！
荷载计算
脚手架搭设高度H
6
脚手架钢管类型
Ф48×3
每米立杆承受结构自重标准值gk（kN/m）
0.1248
立杆静荷载计算
1、立杆承受的结构自重标准值NG1k
单外立杆：
NG1k=（gk+la×n/2×0.033/h）×H=（0.1248+1×2/2×0.033/1）×6=0.95kN
单内立杆：
NG1k=0.95kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆：
NG2k1=（H/h+1）×la×lb×Gkjb×1/1/2=（6/1+1）×1×1×0.35×1/1/2=1.22kN
单内立杆：
NG2k1=1.22kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆：
NG2k2=（H/h+1）×la×Gkdb×1/2=（6/1+1）×1×0.14×1/2=0.49kN
4、围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆：
NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1×6=0.06kN
构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆：
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=1.22+0.49+0.06=1.78kN
单内立杆：
NG2k=NG2k1=1.22kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：
NQ1k=la×lb×（njj×Gkjj）/2=1×1×（2×3）/2=3kN
内立杆：
NQ1k=3kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力：
单外立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（0.95+1.78）+0.9×1.4×3=7.05kN
单内立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（0.95+1.22）+0.9×1.4×3=6.39kN
立杆稳定性验算
脚手架搭设高度H
6
立杆截面抵抗矩W（mm3）
4490
立杆截面回转半径i（mm）
15.9
立杆抗压强度设计值[f]（N/mm2）
205
立杆截面面积A（mm2）
424
连墙件布置方式
两步两跨
1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1=1.5m
长细比λ=l0/i=1.5×103/15.9=94.34≤210
轴心受压构件的稳定系数计算：
立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×1=1.73m
长细比λ=l0/i=1.73×103/15.9=108.96
查《规范》表A得，φ=0.53
满足要求！
2、立杆稳定性验算
不组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值N=1.2（NG1k+NG2k）+1.4NQ1k=1.2×（0.95+1.78）+1.4×3=7.47kN
σ=N/（φA）=7468.32/（0.53×424）=33.23N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值N=1.2（NG1k+NG2k）+0.9×1.4NQ1k=1.2×（0.95+1.78）+0.9×1.4×3=7.05kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.34×1×12/10=0.04kN·m
σ=N/（φA）+Mw/W=7048.32/（0.53×424）+42850.68/4490=40.91N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
脚手架搭设高度验算
不组合风荷载作用
Hs1=（φAf-（1.2NG2k+1.4NQ1k））×H/（1.2NG1k）=（0.53×424×205×10-3-（1.2×1.78+1.4×3））×6/（1.2×0.95）=209.45m
组合风荷载作用
Hs2=（φAf-（1.2NG2k+0.9×1.4×（NQ1k+MwkφA/W）））×H/（1.2NG1k）=（φAf-（1.2NG2k+0.9×1.4×NQ1k+MwφA/W））×H/（1.2NG1k）=（0.53×424×205×10-3-（1.2×1.78+0.9×1.4×3+0.04×1000×0.53×424/4490））×6/（1.2×0.95）=200.36m
Hs=200.36m>H=6m
满足要求！
六、K13+700~K13+900段路基破碎实施性施工方案
该段路基山高坡陡，开挖深度大，施工断面窄，结合以上所采取相关安全防护措施，我部根据设计施工图纸及相关施工经验，采取以下作业方式施工。
1）测量放样
在该段路基破碎开挖前，有我部技术人员按照设计图纸放样处断面开挖坡口位置并做好标记，并做好相关技术交底。
2）安全防护施工
在路基开挖线坡口放样准确后，我部立即组织有经验的架子工进场按照安全防护设计支架设计图纸进行上下安全防护施工。
3）破碎开挖施工
在安全防护措施施工完成并经各方检查合格后，我部立即组织机械及人员进行破碎施工作业，根据现场地形及施工条件，在保证最大安全前提下我部采取以下方式实施破碎作业。
施工工作面我部采取平行作业施工，既K13+700处施工及K13+900处施工，两头向前推进，保证在计划工期内完成该段路基开挖作业。
②施工机械采取一挖一锤搭配施工，既先利用大型破碎机进行破碎，在由挖机挖运装车，保证在施工工作面内无料堆积，能防止石料过多而顷向安全防护平台。
③由于原地面陡峭，在破碎表层岩石过程中会造成大量岩石无法堆积而向下滚落，因此我部将采取分级分层开挖方式施工，分级开挖主要是将道路横段面分为三到五个破碎平台，每一个平台开挖成U形，破碎出的石块用挖掘机转走后在运出施工现场后破碎机进行第二层破碎施工作业，依次向下施工尽可能降低破碎岩石向下滚落，发挥安全防护设施最大效应。
对施工中滚落至防护平台上的石块每天及时清理，清理时采用人工和机械配合将石块清出平台运到安全地方堆放。
（如下图所示）
在施工同时必须封闭坡脚道路，避免有行人和车辆通过，以确保施工人员安全。
由上图所示，在进行破碎开挖过程中先岩路基中心线①号破碎分级开挖，开挖宽度为机械宽度位置，作为施工②号安全减震沟，这使得在破碎②号高边坡时石块顺势滚落至减震沟中，大大降低了安防平台承受能力，施工中采取边破碎边挖运的方式向前推进，安全措施与有效的施工方法相结合保证了该段路基破碎施工顺利向前推进，在合理节点时间内完成路基破碎施工。
七、施工安全管理措施及应急措施
挣对在本段工程施工结合现场实际情况，为避免盲目施工，保证路基破碎作业顺利进行，我部专门制定了在施工中的一些安全管理制度及遇突发紧急状况的应急救援措施，在施工过程中实行全方位管理。
1）、人员管理
进入施工现场的管理人员、搭设安全防护平台的技术工人以及机械操作手等，进入施工现场我部专职安全员组织安全培训及安全教育，增强自身安全意识，做到施工中安全可控。
①施工管理人员是施工过程中安全管理排头兵，必须牢牢树立安全意识，在施工过程中不段发现潜在安全威胁，把安全隐患消除在萌芽状态。
②安全防护措施施工技术工是该段整体安全管理中的主角，是我部能否顺利进行破碎施工的关键所在，在进行安全搭设过程中严格按照设计图纸及相关规范施工，发挥自身在特殊困难环境下的技术及经验，从源头上保证破碎施工顺利向前推进。
③机械操作手是破碎施工的主要实施者，我部选取有类似施工经验的机械操作人员持证作业，在破碎过程中随时能够判断自身施工安全，是保证进度能否跟上的执行者。
④由于在为于该段路基坡脚有杨家园水电站进入库区道路与当地村民机耕道相接，因此在进行破碎施工时，为保证安全必须采取封闭施工，我部专门设立安全巡逻人员，分别在破碎起点及终点设置岗哨，禁止一切车辆及人员通行。
⑤高边坡地段施工时设立警示标志标牌。
施工现场各种防护设施、警示标志未经施工负责人批准，不得移动和拆除。
2）机械安全防护措施
①、进入高边坡部位施工的机械，必须全面检查其技术性能，确保安全运行。
②、施工机械进入施工部位，必须检查行走路线，确认道路宽度、坡度、弯度、桥梁、涵洞等能满足安全条件后方可行进。
③、施工机械工作时，严禁一切人员在回转半径内停留。
配合机械作业进行清理、平整、修坡等人员，应在机械的回转半径外工作，如必须在回转半径内工作时，必须停止机械并制动好以后方可工作。
机上机下人员随时取得联系。
④、挖掘机工作位置要平坦，工作前履带要制动，回转时不得从汽车的驾驶室顶部通过，汽车未停稳不许装车。
⑤、机械在靠近边坡作业时，距边沿应保持必要的安全距离，确保轮胎（履带）压在坚实的基础上。
大型设备进入工作面，必须保证道路有足够的承载力。
⑥、运输车辆必须确保方向、制动、信号等安全可靠。
装渣高度不得高处车厢，要防止行进中掉石伤人。
⑦、施工机械停止作业，必须停放在安全可靠、基础牢固的地方。
斜坡上停车，严禁在大于15°的斜坡上停放，夜间有专人看管。
⑧、施工设备要坚持班班检查，加强现场维护保养，严禁“带病”运行。
禁止在斜坡上或危险地段进行设备的维修保养工作。
3）应急安全保证措施
我部成立以项目经理为组长的安全生产领导小组，项目部必须设立单独的安全管理部门，配备专职安全管理人员。
一旦发生事故，应迅速起动应急救援预案，做到快速、有序、有效地展开救援，把事故损失降低到最低限度，并执行如下事故应急救援措施：
1、一旦发生事故，发生事故班组除了立即报告现场负责人外，同时报告单位领导将伤者送至离工地最近的二郎医院进行抢救。
2、负责人接到事故报告后，应立即组织救援抢险，并及时报告当地政府有关部门和上级主管部门。
3、根据事故发生情况，迅速启动应急预案，在领导小组协调下，各救援专业组应各司其职，互相配合，全力以赴，统一指挥，迅速展开救援抢险工作。
4、事故发生后，在迅速组织救援的同时，要对事故现场进行保护，防止与事故有关的物件、物证等被挪动、丢失；因抢险需要移动的，必须做好标志和记录。
5、负责现场指挥救援抢险人员，应立即进入事故现场，掌握了解现场情况，迅速组织救援；并加强现场勘察，对事故的发生做出正确判断，研究落实抢险方案，做到有条有序地指挥。
6、参加救援抢险的人员必须服从指挥调度，积极配合，齐心协力，临危不乱。
在抢险过程中要切实落实各项防范措施，控制危险源，防止在事故抢险中发生二次事故。
7、由于事故抢救需要外界人力、设备、车辆等支援，应及时报告上级有关部门，请求支援。
救援通讯号码：
公安局：
110
消防队：
119
急救中心120
二郎乡医院电话：
应急小组人员名单
名字
联系电话
组长
陈德金
副组长
阳爱雄
关俊
成员
刘松
梁久华
徐玉松
王世能
代玉叶
主要应急设备表
序号
名称
单位
数量
规格型号
现在何处
状态
备注
1
挖掘机
台
2
PC210
现场
良好
2
装载机
台
1
ZL50
现场
良好
八安防施工措施费预算表（详见附件）
安全防护措施费用预算表
序号
安全措施项目内容
单位
数量
单价（元）
合价（元）
一
安全文明施工费
1
安全警示、安全标志牌
项
1
4000.00
4000.00
2
支架施工安全防护用品
项
升级会员 