可利江深基坑支护方案.docx
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可利江深基坑支护方案
南宁市可利江环境综合改善子项目
管道工程第二合同段
工
作
井
开
挖
支
护
方
案
编制：
审核：
批准：
日期：
2008年10月25日
第一章工程概述
1.1项目概况
1.1.1工程名称：
南宁市可利江环境综合改善子项目管道工程
1.1.2建设单位：
南宁市相思湖新区投资建设发展有限责任公司
1.1.3设计单位：
北京市市政工程设计研究总院
1.1.4监理单位：
广西壮族自治区建设监理有限责任公司
1.1.5施工单位：
中铁十八局集团有限公司
1.1.6工程地点及主要工程量：
路段
管径（mm）
长度
（m）
合计（m）
检查井（座）
工作井
（座）
大学西路
1000
7940
1088
207
46
1350
1161
相思湖西路
1000
1088
1088
29
5
相思湖东路
1000
2678
2891
76
13
600
185
400
28
凤凰路
500
1393
3873
124
0
400
2480
石埠路
1200
1563
12848
307
20
1000
4004
500
653
400
6628
1.2工程规模
在南宁市406km2规划范围内，去除五象岭，青秀山等丘陵山区地带，污水流域规划总面积为202.1km2.。
根据城市规划范围和地形特点等因素，规划将市区划分为七个污水汇流流域，邕江以北市区为朝阳溪及二坑流域、西乡塘流域、南湖竹排冲流域、罗赖流域；邕江以南划分为江南流域、沙井流域；西部相思湖新区的组团3、5为相思湖流域。
本次工程范围的污水属于相思湖流域，西乡塘流域和罗赖流域。
北起天雹水库的坝脚，南至邕江北岸西堤，东起清川路，西至外环快速路及石埠河东侧为建设范围，总面积2317.0ha。
流域内的污水将通过管道收集，通过相思湖污水总提升泵站、过江管道、沙井泵站、五一路污水干管、江南干线，进入江南污水处理厂处理。
1.3自然条件
1.3.1南宁市位于北纬22º49′,东经108º21′，地处广西西南部，市域总面积10029km²,市区面积1834km²,建成区域面积为119.72km²。
1.3.2本次工程范围的污水属于相思湖流域、西乡塘流域和罗赖流域。
北起天雹水库大坝的坝脚，南至邕江北岸西堤，东起清川路，西至外环快速路及石埠河东侧为建设范围，总面积2317.0ha。
流域内的污水将通过管道收集，通过相思湖污水总提泵站、过江管道、沙井泵站、五一路污水干管、江南干线，进入江南污水处理厂处理。
1.4气候条件
1.4.1施工时应考虑到现场的气候条件，妥善安排施工任务。
1.4.2南宁市属于亚热带季风气候，基本的气候条件如下：
1.气温
a.多年平均气温为21.6℃
b.最高气温40.4℃
c.最低气温－2.1℃
2.多年平均湿度79%
3.多年平均降雨量1302.6mm
4多年平均蒸发量1736.6mm
5.风速、风向
a.年平均风速为1.5～2.3m/s
b.最大风速35.2m/s
c.冬季为偏东北风、春夏为偏东南风
1.4.4市区平均海拔高程70～80m
1.5场地水文条件
1.5.1南宁市的主要河流是邕江，它是珠江水系西江支流郁江的上游河段，它既是南宁市的主要供水源也是排水的最终受纳水体。
邕江在南宁市区内的小支流，北岸有可利江，心圩江、二坑、朝阳溪、竹排冲等，南岸有马巢河、凤凰江、亭子冲、良凤江、水塘江等。
1.5.2邕江水面平均宽度307m,平均水深8～9m，水文特征如下：
A.最大流量18100m³/s（1881年）
B.最高水位79.98m（1881年）
C.最小流量115m³/s（1958年）
D.最低水位60.88m（1958年）
E.多年平均最高洪水位73～75
1.5.3本次工程范围的污水属于相思湖流域、西乡塘流域和罗赖流域。
北起天雹水库大坝的坝脚，南至邕江北岸西堤，东起清川路，西至外环快速路及石埠河东侧为建设范围，总面积2317.0ha。
1.5.4可利江环境综合整治工程包含河道整治和雨污水整治工程，目前正在实施河道整治工程，但由于其它项目尚未建成，雨污水仍排入可利江。
1.6施工条件（工程地质及水文资料）
场地地处南宁盆地，较为稳定，适宜工程建设；场地基本地震烈度为6度，为Ⅱ类建筑场地。
管线管道底面的地基土层中有粘土、粉质粘土、粉土、圆砾和风化泥岩，这些土层的承载力特征值fak大于120KPa，基本可以满足设计所要求的地基承载力fak≥120KPa要求。
局部置于淤泥质黏土、素填土，这些土层的承载力不能满足设计要求，需进行地基处理。
在工程设计管线位置处于城市交通干线，管线埋深较大的地段，采用顶管方法进行管道施工。
工程设计管线位置处于一般道路或无现况道路下且埋设深度不大时，采用开槽施工。
局部管段位于大气影响范围内的膨胀土层，拟换填砂石垫层处理。
部分顶管施工管段将穿过砂砾及圆砾层，阻力较大，须采取特别的减阻措施。
部分管线位于城市交通干线下，埋深较浅，地下障碍物分别密集，施工前应做好物探工作，确保施工中各类既有地下设施的安全。
一般而言，地下水对钢筋混凝土结构不具腐蚀性，个别地段地下水对钢筋混凝土结构具弱腐蚀性。
1.7编制依据
1.7.1技术性文件
1.7.1.1可利江环境综合整治工程《招标文件》。
1.7.1.2《可利江环境综合整治工程工程施工图》、《岩土工程勘察报告》。
1.7.2规范标准性文件：
1）《委托书》南宁市相思湖新区投资建设发展有限责任公司
2）《南宁市城市总体规划》（1995～2010）南宁市人民政府
3）《南宁市中心城区排水专项规划》北京市市政工程设计研究总院、南宁市城市规划设计院2006年1月
4）《南宁可利江环境综合整治工程可行性研究报告》北京市市政工程设计研究总院2006年1月20日
5）《南宁市高教园控制性详细规划》广东省城乡规划设计研究院、南宁市规划管理局、南宁市相思湖新区管委会2005年1月
6）《南宁市相思湖新区启动区Ⅱ区控制性详细规划》南宁市规划管理局、南宁市城市规划设计院2005年6月
7）《南宁市相思湖新区核心区控制性详细规划》广西城乡规划设计院、南宁市相思湖新区管委会2006年3月
8）1/1000地形图，南宁轻工业工程院2006年7月
9）地勘资料，南宁轻工业工程院2006年10月
10）《可利江环境综合整治工程方案（报批本）评审会会议纪要》南宁市规划管理局文件、南规纪要[2006]106号、2006年11月16日
11）《关于可利江环境综合整治工程雨污水管工程规划四号路、规划七号路、规划八号路、规划九号路、规划十号路、梧桐路、凤凰路平面定线设计的批复》南宁市相思湖新区管理委员会文件、南相管复[2006]14号、南宁市相思湖新区管理委员会、2006年6月22日
12）《会议纪要》南宁市相思湖新区投资建设发展有限责任公司，2006年7月21日
13）《南宁市人民政府关于可利江环境综合整治工程项目设计方案的批复》南宁市人民政府，南府复[2006]103号，2006年11月17日
14）《南宁市可利江环境综合整治工程施工图设计调整会议纪要》南宁市相思湖新区规划园林局，南相规园复[2007]1号，2007年1月17日
15）《关于可利江环境综合整治工程施工图设计调整方案的批复》南宁市相思湖新区规划园林局，南相规园复[2007]2号，2007年1月19日
16）《广西壮族自治区发展和改革委员会关于南宁市可利江环境综合整治工程初步设计的批复》广西壮族自治区发展和改革委员会文件，桂发改投资[2007]355号，2007年6月19日
17）《地下工程防水技术规范》GB50108-2001
18）《给排水构筑物施工及验收规范》GBJ141-90
19）《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002
20）《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002
21）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GBJ50202-2002
22）《建筑桩基技术规范》JGJ94-94
23）《土工试验方法标准》GB/T50123-1999
1.8.3法律、法规性文件：
1.8.3.1《中华人民共和国建筑法》；
1.8.3.2《建设工程质量管理条例》；
1.8.3.3《房屋建筑工程和市政基础设施工程实行见证取样和送检的规定》；
1.8.3.4《房屋建筑工程和市政基础设施工程竣工验收备案管理暂行办法》；
1.8.3.5《中华人民共和国环境保护法》；
1.8.3.6《中华人民共和国水污染防治法》；
1.8.3.7《中华人民共和国大气污染防治法》；
1.8.3.8《中华人民共和国环境噪声污染防治法》；
1.8.3.9《中华人民共和国安全生产法》；
1.8.3.10建设项目职业安全卫生设施和技术措施验收办法《中华人民共和国水污染防治法》。
1.8.4本企业内部质量体系文件及管理制度
1.8.5其他有关手册及参考文件资料、现场调查。
第二章主要技术方案及施工方法
本工程基坑开挖在5米以上的主要是顶管的工作井及接收井。
本方案是针对上述情况而编写的。
2.1顶管工作井、接收井的开挖及支护
2.1.1工作井、接收井的开挖平面的确定
本工程的顶管工作井、接收井的深度在5～10米，根据管线设计，顶管工作井的位置可选在设计检查井所处的位置，避免重复开挖；原则上每隔1个检查井设置1个顶管工作井，具体施工时根据施工现场情况、地质条件作调整，如果施工图中设计检查井之间的距离较短，可以每隔2～3个检查井设置1个工作井。
顶管工作井处要便于排水，出土和运输；工作井要尽量远离建筑物；现场应进行平整，井的周围应有足够大的场地用以堆放泥土和至少顶进两天用的预制管。
工作坑应有足够的空间和工作面，保证下管、安装顶进设备和操作间距。
其底部尺寸根据管径大小、管节长度、出土方式及后背不同情况而定。
1、工作井的布置
工作井开挖，工作井净空长度、宽度选用4～5m，见《附图-工作井布置图》。
（1）直线顶进工作井最小净空长度（选用4.5m）
L＝L1＋L2＋L3＋L4＝4.05m
L1——主顶千斤顶尺寸（选用1.6m）
L2——工具管尺寸（选用1.65m）
L3——环铁尺寸（选用0.3m）
L4——安装富余量（选用0.5m）
（2）直线顶进工作井最小宽度（选用4m）
B＝X＋Y＋D＝3.2m～3.62m
X——-井内左侧最小工作面（1.0m）
Y——-井内右侧最小工作面（1.0m）
D——-钢筋混凝土管外径（1.2～1.62m）
（3）顶进工作井深度：
H＝h1＋h2＋h3
h1——-地面至导轨顶高度（m）
h2——-导轨高度（m）
h3——-基础及垫层厚度（m）
H——-地面至基底高度（m）
2、接收井尺寸
直线井接收长度L＝L1工具管长度＋1.0m＝3.0m
直线井接收宽度3.0m～4.0m
接收井深度H＝h1＋h2＋h3
h1——地面至管道底高度（m）
h2——支承垫板厚度（m）
h3——基础及垫层厚度（m）
根据以上，本工程顶管工作井尺寸：
工作井尺寸为4.5m×4m（如情况特殊，工作井尺寸可调整。
）
2.1.2工作井、接收井的支护
据本工程的设计图纸和地质资料，为确保在施工过程中的安全，工作井主要采用钢结构支撑，局部地区视土质情况可采用钢筋混凝土护壁或竹翘板支护。
在施工作业过程中，一切按照设计规范要求执行，工作井的开挖过程中，“安全第一，质量第一”，每个施工操作人员，必须戴安全帽才能进入施工现场操作施工。
2.1.2.1槽钢支护
工作井或接收井开挖前先根据检查井大小和位置及工作井（接收井）施工操作所需尺寸确定开挖工作井或接收井的尺寸大小。
开挖前先按照所确定的工作井或接收井的尺寸放线，如果在路面上必须用混凝土切割机把工作井或接收井的外围方框切割出来，再破除路面混凝土，支护前根据基坑开挖深度确定槽钢长度，根据开挖的土质情况，确定第一道支撑压杆的支护高度，如果是杂填土，则需在1.0～1.5m位置开始钢板桩护壁；如果土质为原状粘土，则支撑高度可放宽到1.5～2.5m，但不管土质多好，槽钢护壁的开始支护高度不能超过2.5m，以免受意外荷载、雨水及其它因素的影响，诱发安全事故。
工作井或接收井开挖时，必须保证井四壁的垂直度，以使槽钢支护时，槽钢在同一平面上，同时主动土压力通过槽钢均匀传递到支撑压杆上，使支撑压杆均匀受力，如果井四周不平整会因为槽钢受力不均而使支撑压杆工字钢受扭变形，而降低工字钢的使用效率，同时如果井四周不平整，则会使槽钢不能沿井壁连续下移而增加施工难度。
当基坑开挖深度至2米的时候即可进行槽钢支护。
槽钢支护前先在工作井上设置两条背靠背合并并用电焊点焊的槽钢（横担）。
作用一用来吊工作井内支撑槽钢的压杠，二是可以固定槽钢的上部。
插槽钢之前，需将支撑槽钢的压杠先安装。
采用I28的工字钢作为支撑压杠，采用20mm的钢板作为压杠四角连接，压杠四个转角处采用I14的工字钢做斜撑，以固定压杠的稳定不变形，压杠的尺寸有4.3m×3.4m和4.3m×4.3m两种。
第一道压杠设置在地面下来1.5m～2m的高度比较适宜。
压杠组装完毕，用钢丝绳直接将压杠吊在井上的横担上，钢丝绳用2～3个卡扣固定，保证压杠保持高度不下落。
压杠安装完毕之后即可插槽钢，槽钢长度为3～8米的[16槽钢。
每安装好一根槽钢需及时在压杠和槽钢接触的地方用木楔将槽钢卡紧，使槽钢紧贴井壁。
工作井每挖30cm～50cm，将木楔松开，槽钢会自然下落，如此循环操作，直到挖至井底的设计标高。
每个工作井需要设置2～3套压杠，两套压杠间距一般为2.5m～3.5m。
最下面一套支撑压杠设置在主线干管管顶20cm～40cm的位置最为合适。
工作井成型以后，在工作井旁边挖设一个临时集水坑，工作井基坑底铺设15㎝厚C10砼垫层。
如果槽钢深入到基坑底部，浇注垫层的时候可以将槽钢包在垫层内一起，以固定槽钢下端不被土体挤入到工作井内，缩小工作井尺寸。
待所有工序完成后，破除垫层，即可将槽钢拔出。
槽钢支护方法见附图：
2.1.2.2钢筋混凝土护壁支护
对大于6米深的、地质环境较差的工作井、接受井采用钢筋混凝土护壁支护，施工方法采用逆作法施工。
护壁混凝土强度等级为C25，墙体厚250-300mm，钢筋采用φ14-16的螺纹钢筋、间距为＠250mm，工作井后靠背500mm厚,环筋及竖筋要求单面焊搭接10d。
每开挖1～1.5m就对该节进行钢筋绑扎并浇注护壁。
横向钢筋采用φ14纵向采用φ16的。
护壁的四个转角处要设置加强筋，浇注倒角，以免因土体侧压力过大拉裂护壁。
依此类推，直至工作井基本成型，同样要在工作井旁边挖设一个临时集水坑，工作井基坑底铺设15㎝厚C10砼垫层。
所有井在施工的过程之中都必须按照“安全第一、质量第一”的原则进行。
我部对施工现场实行封闭式管理。
该工程对施工现场实行围挡施工，采用彩色钢板围挡，彩色钢板围档高度为1.8米，沿井四周连续设置，保证坚固、平稳、整洁、美观。
另外对围挡统一标准要求，彩色钢板为蓝色环保型钢板围挡，钢板表面采用铺草绿化并印制企业标志。
每个顶管工作井施工现场的围挡和企业标志的材质、规格、数量、颜色以及设置位置等都按统一规定进行设计和建设。
第三章施工保证措施
3.1安全保证措施
牢固树立“安全第一”、“预防为主”的安全指导思想，成立以项目经理为首的安全领导小组，配备专职安全工程师，负责全面的安全管理工作；队建立健全安全领导小组，配备专职安全员，负责各项安全工作的落实。
3.1.1有关开挖施工安全措施
（1）、加强地质监测，及时收集地质情况，指导施工方案，确保施工安全。
（2）、加强现场安全检查、巡视，发现事故隐患及时排除。
（3）、配备足够数量的抽水排水设备，保证施工现场干燥。
（4）、加强支护，防止塌方。
对土质较差的工作面，应加强支护。
（5）、各工作坑设置围栏和明显的安全标志。
（6）、有关金属结构制作安全措施。
（7）、金属结构制安人员必须配戴劳保用品，高空作业必须绑安全带和戴安全帽。
（8）、金属结构安装严格操作规程执行，吊装所用的吊耳具和索具应能满足吊重要求并绑扎牢固，严禁超负荷操作。
（9）、特殊作业人员必须执证上岗并经安规学习考试合格方能上岗。
（10）、工作井内严禁吸烟，并在部分井内安设鼓风机。
3.1.2其它安全措施：
（1）、加强劳动纪律教育,进入施工现场的人员必须戴安全帽,严禁穿拖鞋、裙子或赤脚施工。
（2）参加施工的所有机手均执证上岗，并严格按有关操作规程作业。
（3）夜间作业必须配备足够的照明器具，保证夜间作业安全。
（4）材料堆放安全合理、整齐，做到工完料净，场地清。
（5）材料如砂、土及弃土运输过程中，应有防止坠落措施。
（6）在单位或住宅区门口施工时，必须作好明显的交通指示牌，保证单位的人员和车辆正常安全出入。
3.1.3施工用电方面的措施
（1）、支线绝缘好，无老化、无破损和漏电现象。
支线沿墙或电杆架空敷设，并用绝缘子固定。
过道电线可用硬护套管，并作标记。
室外支线用橡皮线架空，接头不受拉力并符合绝缘要求。
（2）、配电箱内要接漏电保护器，电缆线有套管，电线进出不混乱，大容量电箱上进线加滴水弯。
（3）、一般场所照明采用36V的安全电压。
危险、潮湿场所采用符合要求的安全电压12V。
照明导线有绝缘子固定，严禁使用花线或塑料胶质线。
导线不得随便地拖拉或绑在脚手架上。
照明灯具的金属外壳接地或接零。
单相回路内的照明开关箱设漏电保护器。
（4）、架空线设在专用电杆上，严禁架设在树或脚手架上。
架空线装设横担的绝缘子，其规格、线间距离等符合架空线要求，其电板线离地2.5m以上加绝缘子。
架空线一般离地4m以上，机动车道为6m以上，对于施工现场及其周围的高压线、变压器等安放醒目的安全标志。
（5）、雨季之前，要组织电气人员认真检查现场所有电器设备、线路及漏电保护装置，发现绝缘不好，应立即处理；凡露天使用的电器设备和电闸等，都要有可靠的防雨措施。
3.2文明施工保证措施
（1）保证施工工地附近单位的人员出入的通道畅通，并设立醒
目的安全警示标志。
（2）施工区域与非施工区域必须严格分隔；施工现场必须做到挂牌施工和管理人员配卡上岗；工地现场施工材料必须堆放整齐；工地生活设施必须清洁文明；工地现场必须开展以创建文明工地为主要内容的政治思想工作。
（3）防止泥浆、污水、废水和其它混浊废弃物流入下水道或污染城市路面。
（4）施工中各类垃圾应堆置在规定地点及时处理，不得随意倾倒。
（5）运土车辆保持外形完好、整洁，载土后的箱体覆盖严密，不致在运输过程中漏洒，保持路面的清洁。
（6）成立文明施工小分队，对文明施工情况进行检查和整改，实现施工区域、生活区域的标准化。
（7）根据文明施工要求，做好相应的内业资料，如文明施工基础资料及施工许可证的记录、申报、保管工作。
（8）定期举行文明施工管理活动，检查前期文明施工情况，发现问题及时整改，并做好记录。
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