深基坑开挖安全专项方案.docx
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深基坑开挖安全专项方案
深
基
坑
开
挖
安
全
专
项
施
工
方
案
编制人：
审核人：
一、编制说明
1.1编制依据
1、《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）；
2、《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-19992003年版）；
3、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2011）；
4、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；
5、《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）；
6、《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98）；
7、《建筑物变形测量规范》（JGJ8-2007）；
8、《建筑施工现场环境与卫生标准》（JGJ146-2004）；
9、《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）；
10、《建筑机械试用安全技术规程》（JGJ33-2001）；
11、其它有关国家、湖北省、武汉市现行技术标准、施工规范和规定等；
12、武汉市轨道交通六号线博览中心站土建工程投标文件及设计施工资料。
1.2编制原则
1）确保技术方案针对性强、操作性强；施工方案经济、合理。
坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性与实事求是相结合。
根据工程地质、水文地质、周边环境及工期要求等条件选择最具实用性的施工方案和机具设备。
2）技术可靠性原则
根据本标段工程特点，依据武汉市及其周边地区类似工程施工经验，选择可靠性高、可操作性强的施工技术方案进行施工。
3）经济合理性原则
针对工程的实际情况，本着可靠、经济、合理的原则比选施工方案，施工过程实施动态管理，从而使基坑开挖施工达到安全、优质、高效的目的。
4）环保原则
施工前充分调查了解工程周边环境情况，紧密结合环境保护进行施工。
施工中认真作好文明施工，减少空气、噪音污染，施工污水、废浆经沉淀并取得相关部门的批准后方可排放。
二、工程概况
1、站位及周围环境
2、围护结构形式：
3、博览中心站基坑开挖土方约18万方，整体分为5层进行基坑开挖，计划开挖深度见下图：
4、支撑体系概况
（1）第一道支撑
博览中心站主体结构第一道支撑采用800×1000mm钢筋混凝土支撑，混凝土支撑同冠梁整体浇注，第一道钢筋混凝土支撑数据见表：
序号
名称
材质
规格
数量
备注
第一道
钢筋混凝土支撑
C30
800×1000mm
41
其中角撑14道
第一道钢筋混凝土支撑布置见下图
（2）第二、三、四道支撑
博览中心站主体结构第二、三、四道支撑为φ609，壁厚16mm的钢管支撑，沿深度方向共布置三道，且三道纵向位置相同。
钢管支撑参数及结构尺寸见表：
序号
名称
材质
规格
数量
备注
第二道
钢管支撑
Q235B
609×16mm
118
中心标高15.5
第三道
钢管支撑
Q235B
609×16mm
118
中心标高11
第四道
钢管支撑
Q235B
609×16mm
118
中心标高8.5
第二、三、四道钢管支撑平面布置见下图：
三、工程地质及水文地质条件及评价
1、工程地质
根据场区最大勘探深度范围揭示，表层为松散的人工填土层（Qml），局部分布有软～流塑的淤泥质粉质粘土；其下主要为第四系全新统冲积相（Q4al）可～软塑状态的粘性土，粉质粘土夹粉土、粉砂；下部为稍密的粉细砂、（Q2al）含粘土碎砾石以及（Q2al）硬塑状粘土，具体场地岩土层构成与特征如下：
一、人工填土
1、（1-1）杂填土：
杂色，湿，压缩性不均，含有较多的砖渣、碎石等建筑垃圾，局部夹有少量的粘性土，力学性质不均，工程性能差，硬杂质含量超过50%，堆积年限小于10年，层厚1.0～8.7m，场区大部分地段分布。
2、（1-2）素填土：
黄褐色、褐黄色，主要由粘性土组成，含少量碎石、砂土，结构松散，力学性质不均，厚度1.6～4.4m，场区内部分地段分布，堆填时间小于10年。
3、（1-3）淤泥质粉质粘土：
灰色，流塑，饱和，含少量有机质，具臭味，局部夹有未完全腐烂的腐植物。
厚度1.2～3.8m，层顶标高18.05～20.06m，场区内仅局部地段分布。
二、第四系全新统冲积（Q4al）层
1、（3-2）粘土：
灰黄色，饱和，可～软塑状态，高压缩性，含少量斑点状铁锰氧化物，切面光滑，干强度较高，韧性高。
其厚度1.0～7.1m，平均厚度4.3m，层顶标高13.44～21.03m。
场区局部位置缺失。
2、（3-2a）粘土：
灰黄色，饱和，可塑状态，高压缩性，含少量斑点状铁锰氧化物，切面光滑，干强度较高，韧性高。
其厚度1.0～3.9m，平均厚度2.4m，层顶标高12.08～16.18m。
场区内局部地段缺失。
3、（3-2b）粘土夹粉土、粉砂：
灰～褐灰色，饱和，粘性土为软塑状态、粉土中密、粉砂松散，高压缩性，摇振反应明显，切面稍光滑，干强度中等，韧性中等。
其厚度2.6～7.5m，平均厚度4.9m，层顶标高8.68～13.58m。
场区内局部地段缺失。
4、（3-4）粉质粘土夹粉土、粉砂：
灰～灰褐色，饱和，粉质粘土为可塑状态，粉土为中密状态，粉砂为松散状态，摇振反应明显，见有石英、云母、长石等矿物，中偏高压缩性。
从小里程至大里程粉砂有增多趋势。
厚度4.0～14.0m，平均厚度9.4m，层顶标高-2.38～3.46m。
场区内局部地段分布。
5、（4-2）粉细砂：
灰～青灰色，饱和，稍密状态，中偏低压缩性，含云母片、长石、石英等矿物，夹薄层粉土，局部含少量中粗砂颗粒。
其厚度1.4~12.0m，平均厚度7.0m，层顶标高-7.03～4.88m。
在场区内车站末端分布。
三、第四系上～中更新统冲洪积（Q2～3al+pl）层
1、（9）含粘土碎砾石（Q3al+pl）
褐黄色，饱和，硬塑状态，中偏低压缩性，含铁锰氧化物、铁锰质结核及白高岭土，局部位置高岭土富集，干强度高，韧性中等，碎石（角砾）粒径一般0.5-5cm，含量约5%-50%，碎石（角砾）成分多为石英砂岩等硬质岩。
其厚度2.5～14.2m，平均厚度9.2m，层顶标高-11.46～-5.72m。
场区内均有分布。
2、（10-1）粘土（Q2al+pl）
褐黄、褐红色，饱和，硬塑状态，局部为坚硬状态，中偏低压缩性，含铁锰氧化物、铁锰质结核及白高岭土，局部位置高岭土富集，未揭穿，层顶标高-21.37～-11.22m。
场区内均有分布。
2、地下水
按埋藏条件，本站地下水主要为上层滞水、孔隙承压水两种类型。
①、上层滞水
上层滞水主要赋存于场地上部人工填土中，水位不连续，无统一自由水面，主要接受大气降水，生活用水及给排水管涵的渗透入渗补给，水位、水量与地形及季节关系密切，并受人类活动影响明显。
勘察期间实测场区内上层滞水稳定水位埋深在0.00～1.47m之间，相当于绝对标高19.23～22.99m。
②、孔隙承压水
场区的地下承压水根据其埋藏条件分为两层：
第一层地下承压水主要赋存于（地层编号为3-2b）的粘土夹粉土粉砂层中，该含水层为弱孔隙承压含水层，渗透性较差，水量一般；第二层地下承压水主要赋存于（地层编号为3-4）的粉质粘土夹粉土粉砂及（地层编号为4-2）的粉细砂层组中，该含水层组渗透性随深度的增加递增，主要接受侧向地下水的补给及向侧向排泄。
与长江水水力联系密切，呈互补关系，地下水位季节性变化规律明显，水量较为丰富。
根据武汉地区区域水文地质资料，承压水测压水位标高一般18.0～20.0m，年变幅为3m～4m。
勘察期间实测场地内承压水位19.73m。
根据场区不同层位抽水试验提供的水文地质参数：
（3-4）层弱孔隙承压水含水层——粉质粘土夹粉土、粉砂的渗透系数K1=2.469m/d，影响半径R=116.19m；（4-2）层孔隙承压水含水层——粉细砂层的渗透系数K=8.753m/d，影响半径R=80.5m，结合武汉地区经验，建议该层渗透系数取值12m/d。
考虑本站基坑开挖期间将跨越丰水期，参考周边临近工程，丰水期地下水位标高取值20.00m。
3、周边环境
本段现状场地多为荒地，车站主体周边5m范围内无地下管线，车站主体施工期间不需要进行交通疏解。
4、基坑周边建筑物
现状拟建地下车站结构靠向江堤中路方向，有铁路箱涵和拦江大道地下通道。
其中车站主体结构与铁路箱涵距离约5~18米，出入口最近距离约2米；车站主体结构与拦江大道地下通道结构相距约25~38米。
】
博览中心周边建筑分布情况
拦江大道地下通道铁路箱涵
四、总体施工安排
根据施工安排、工期要求及明挖区间场地情况，区间基坑开挖及支撑安装由基坑两端向中部施工，围护结构地下连续墙施工完成后立即进行中立柱桩、抗拔桩及冠梁施工，施工完成后进行第一道钢筋砼支撑施工同时进行降水井施工，此阶段基坑两端作业面各安排两台挖机进行冠梁及第一道钢筋砼支撑土方挖运施工，计划工期75天。
第二阶段从基坑两端进行第二层到第六层土方挖运及钢支撑架设施工，基坑土方开挖遵循“纵向分段,竖向分层,从上到下，支撑紧跟”的施工原则，计划工期150天。
随着土方开挖至基底后，立即进行底板垫层、底板防水层及底板砼浇筑，在短时间内完成底板封闭，计划工期225天，土方开挖总量约18万方。
4.1施工人员情况
⑴、项目部现场主要管理人员：
设置现场生产负责人（冷裕才）、技术负责人（刘辉）、安全员（高能、龚威）、试验员（肖戈）、施工员（柳意、姚砚华）、物资管理员（丁国平）及监控测量（何翾）等共计11人。
⑵、土方开挖作业队：
主管2人，挖掘机司机6人，汽车司机20人，其他10人。
⑶、钢支撑作业队：
总指挥1人，领工员2人，现场技术指导及测量人员3人，安装操作人员30人，机械工20人，电工4人，焊工20人。
（4）、冠梁及砼支撑作业队：
钢筋工20人，模板工20人，砼工15人，架子工10人，电工2人，焊工8人，其他5人。
4.2机械设备
根据施工的工作量及进度需要，配备挖掘机、运输车、吊车等开挖基坑与吊装钢支撑设备。
基坑土方开挖及支护主要机械配备情况表
序号
名称
配备数量
型号
主要性能指标
1
挖掘机
2
PC-120-5
2
挖掘机
2
R300LC-5
1.38m3
3
红岩自卸车
15
CQ3260-02
15t
4
拖车
1
EV4151HR
25t
5
翻斗车
8
JC-15
1.5t
6
汽车吊车
1
50t
7
履带吊机
2
50t
8
液压千斤顶
8
100t
9
柴油发电机
1
300GF
300kw
10
倒链
8
50KN
11
自吸离心泵
4
2ZX-30
11.5m3/hH=34m
12
移动式电
动空压机
1
LGFYD-10/7
10m3/min．75kw
4.3施工场地布置
武汉市轨道交通六号线博览中心站土建工程明挖区间场地布置，详见附件《博览中心站明挖区间施工场地平面布置图》。
4.3.1场内施工道路
因施工场地毗邻既有交通道路，交通便利，施工场地内修建环形重载施工便道与既有道路顺接，满足施工运料、出碴的要求。
施工便道宽度12m，采用C25混凝土硬化路面,硬化厚度25cm。
在大门口位置设洗车槽和沉淀池，施工、生活污水经沉淀池沉淀后排入市政污水管道。
满足场内行车及文明施工需要。
详见附件《博览中心站明挖区间施工场地平面布置图》。
4.3.2施工用电及照明
从业主提供的变压器下线，通过电缆到动力、照明配电柜分配后引至各分电箱，作为施工及生活用电。
另外设375KVA自备电源，以满足紧急停电时小型设备运转及办公、生活照明用电。
现场施工照明按以下方案实施：
所有施工用电采用三相五线制TN-S供电系统，实现三级配电、二级漏保、重复接地，变压器输出端设总控制箱，各施工作业面设分控制箱，通过电缆输电至各用电地，“做到一机、一闸、一漏、一箱”。
基坑两侧每30m设置一个灯塔，保证基坑照明，并配备足够的高压钠灯帮助局部照明。
结构施工时，每层结构隔50m增设一配电箱作为施工照明用电，配电箱设置良好的接地装置，有漏电开关，防止触电。
4.3.3施工场地排水系统
为保证基坑开挖处于无水作业状态，基坑开挖前在冠梁顶挡土墙外侧设置50cm×80cm的截水沟，每隔30m设置一集水井，集水井为1.5m×1.8m，让水流汇集于集水井内，经沉淀池沉淀后，排入市政排水系统。
五、基坑降水
1降水施工总体筹划及施工部署
1.1组织机构
1.1.1施工组织结构的建立
我单位将把本工程列为公司重点工程，按照高效、精干；管理跨度和管理分层统一；责、权一致；命令一致；协调；弹性的原则，选派以施工过同类工程的同志担任项目经理；以施工过同类工程的高级工程师为项目总工，精心选配综合素质高的各级技术管理人员，设立工程项目经理部。
为确保工程保质保量按期完成，在现场成立项目经理部，下设质量安全部、工程部、预算部和后勤部四个职能部门，具体配置如下：
（1）项目经理部：
全面负责现场施工管理，服从总包方统一协调管理并进行施工。
项目经理1人，技术负责1人。
（2）质量安全部：
对工程质量、安全措施进行全面监督管理。
质检员1人，安全员1人，电工1人。
（3）工程部：
负责测量定位、降水井施工、后期降水维持。
施工员4人
降水成井组：
24人
降水维持组：
12人
（4）预算部：
做好工程预、决算及成本分析合理安排资金，保证工程施工顺利进行。
预算员：
1人
（5）后勤部：
负责物资材料的供应及食堂后勤工作。
材料员：
1人，食堂1人
1.1.2施工组织结构的启动与高效运作
1、根据本工程各方面情况及特点，有针对性的组建项目班子，并且人选一旦经过甲、乙双方确认，全班人选将处于启动状态，未进场之前可根据设计要求积极为本工程做好开工前的准备工作（材料、机械、技术等准备工作与策划工作），并且以无条件满足本工程需要为前题。
2、根据项目经理部的工作实际，具体明确每个项目管理人员的责、权、利，使全体管理人员有条不紊、紧张而有序地开展工作，从而较大幅度提高项目经理的工作效率，有效促进管理整体实力的强化。
3、用已制定的各项目管理制度来指导、督促、规范每个管理人员的工作质量、效率。
做到项目管理“有章可循，执章必严、违章必纠”。
1.1.3施工组织高效运作保障措施
1、组织强有力的项目班子，选派思想好、业务精、能力强、善合作、服务好的管理人员进入项目管理班子。
2、建立健全项目经理、工长、内业、材料、机械、劳资等岗位责任制，由工程领导小组定期对各专业进行考核。
3、强化激励与约束机制，制定业绩评比，奖罚办法，定时组织项目经理部管理人员会议，检查工作质量。
4、建立工程领导小组现场办公制，定期召开现场办公会，重点帮助解决项目的资金、质量、进度等难题，以确保资金为前提，带动项目各项工作的高效运转。
5、用工管理，选派组织能力强，技术水平高，能打硬仗的作业队伍，树立连续作战的精神，确保工期的按时或提前完成。
1.2主要材料使用计划
入场后按规定编制材料总体需用计划，分批到位入场，把好材料验收关，认真组织好工程材料的计划、采购、抽查和复检。
材料用量计划表
材料
计划用量（m）
规格
实管（井管）
1065
m
250mm
滤水管
624
m
250mm
滤料
212
m3
粘土球
250
m3
一级配电箱
1
个
二级配电箱
4
个
三级配电箱
11
个
一级电缆
20
m
二级电缆
450
m
三级电缆
520
m
末级电缆
3000
m
排水支管
2200
m
89mm
1.3主要施工机械设备计划
1.3.1主要施工机械计划表
序号
机械或设备名称
型号规格
数量
国别
产地
额定功率（Kw）
生产能力
用于施工部位
备注
1
水井钻机
冲击型
3台
13×3
降水井成井
2
潜水泵
50m3/h
25台
9.2×25
基坑减压降水
3
潜水泵
20m3/h
25台
4×25
基坑减压降水
4
潜水泵
5m3/h
15台
4×25
基坑疏干降水
5
切割机
1台
5
井管切割
6
电焊机
台
井管焊接
7
发电机
250KW
1台
备用
1.3.2设备进场管理
1、机械设备进场前检验
会同项目设备管理工程师组织相关人员对其进行检查、验收。
检查机械的完善情况，外部结构装置的装配质量，连接部位的紧固与可靠程度，润滑部位、液压系统的油质油量，电气系统的完整性等项内容，并填写《机械设备进场验收记录》。
项目设备管理工程师组织相关人员对设备外观进行检查，要求机械设备外观整洁、颜色一致，经验收合格后方能进入现场进行安装。
在安装前，对大型特殊设备应有安装方案，并经负责人审批。
2、机械设备验收
设备安装完毕后，由项目、安装单位进行验收，并按照建委的验收表格填写记录，合格后，原件交项目设备工程师、复印件交物资工程师进行备案。
设备验收合格后，在进行施工生产前，由项目设备管理工程师检查操作人员的操作证（对外省市的应有省级劳动部门或其他主管部门颁发的中华人民共和国特种作业操作证）并预留其复印件存档，合格后，方能进入现场进行施工作业。
3、机械设备日常管理
机械设备经安装调试完毕，确认合格并投入使用后，由项目经理部设备管理工程师登记进入项目机械设备台帐备案;对台帐内的大型机械建立技术档案，档案中包括：
原始技术资料和验收凭证、建委颁发的设备编号及经劳动局检验后出具的安全使用合格证、保养记录统计、历次大中修改造记录、运转时间记录、事故记录及履历资料等。
“定人、定机、定岗位”的“三定”制度,由项目设备管理工程师负责贯彻落实。
定期检查保养制度,由项目设备管理工程师负责组织相关人员对施工设备进行定期检查（包括周检和月检）和保养并做好记录。
机械设备操作人员实施操作之前，由项目设备管理工程师/安全工程师对机械设备操作人员进行安全技术交底。
4、机械设备的使用管理
机械设备的使用管理由项目设备管理工程师负责。
在机械设备投入使用前，项目设备管理工程师应熟悉机械设备性能并掌握机械设备的合理使用的要点，保证安全使用。
严格按照规定的性能要求使用机械设备，要求操作者遵守操作规程，既不允许机械设备超负荷使用，也不允许长期处于低负荷下使用和运转。
经过防噪处理后机械设备的噪音必须符合环保要求；液压系统无泄露现象。
机械设备使用的燃油和润滑油必须符合规定，电压等级必须符合铭牌规定。
不允许任意拆卸固定配置的附属设备及零部件或任意变更机械设备的结构。
5、机具设备维修保养
机械工程师在每月月初编制机械设备维修保养计划，由设备管理工程师负责组织、监督专人实施并做好设备的保养检查记录。
机械设备的修理由设备管理工程师督促设备供应商的专业人员进行，并填写《机械设备维修记录》存档备查。
严格遵守维护保养制度，根据情况留出必要保养时间，保证机械设备正常运转。
机械设备发生故障造成事故时，设备管理工程师应认真填写施工设备事故报告单，报告物资及设备部经理认真、及时处理。
1.4拟投入的劳动力安排计划
1.4.1劳动力配置原则
根据施工总体安排，依据现有图纸要求，主要对我单位自行组织施工的项目劳动力组织进行描述。
开工前我单位将结合实际情况，编制完整的劳动力安排计划。
1.4.2劳动力配置程序
施工前要制定出详细的劳动力使用计划，计划中要明确工种、上岗证书、人员素质背景、技术水平、施工经验、进场时间、培训地点、时间、住宿等要求，并及时按照总进度计划安排组织各分包单位的施工队伍依据各工种劳动力需求量按需进场。
所有拟定的施工人员进场前必须进行操作工艺、质量标准、安全卫生、消防、治安保卫等项目的技术培训和交底。
1.4.3劳动力配备计划安排
本工程施工作业队相对独立，劳动力工种配置要齐全，现场管理和作业人员总数将维持在平局30人左右。
劳动力使用高峰期为降水井施工阶段和排水主管及排水支管管道铺设阶段。
1.4.4劳动力安排计划
1、劳动力安排
本项目质量要求高，施工环境复杂，对劳动力素质、数量均提出了较高要求，针对这些情况，需要采取切实措施，以满足项目对劳动力资源的需求。
2、劳动力保证措施
（1）根据工程的进度计划和施工方案精心编制各工种的用工计划。
充分掌握对作业工人的需求情况，如人数、基本技能、进出场时间等；
（2）严格考察作业队的技术、实力和信誉，确保作业层基本素质好，便于管理；
（3）对特殊工种，如电焊工，要严格审核其资质证书和实际技能。
资质证书要审核原件，并仔细查看是否在审验有效期内，发证单位是否具有权威；
（4）妥善安排作业工人的食宿，使作业工人处于良好身体状态。
3、劳动力计划
根据施工部署及进度计划要求，本工程劳动力计划见下表。
人数
工序
第一步
第二步
第三步
第四步
第五步
材料、机械进场
5
降水井施工
24
管道铺设
5
24
降水维持
6
12
降水井封堵
10
应急抢险
20
20
2主要分部分项工程施工方法
2.1降水井施工
2.1.1工艺流程
2.1.2前期准备
1、测放井位
根据降水管井平面布置图测放井位，井位测放完毕后应做好井位标记，方便后面施工。
如果布设的井点存在地面障碍物，应当设法清除障碍物，以利于成井的进行。
若地面障碍物不易清除或受其他施工条件的影响，无法在原布设井位进行打井时，应与工程师及甲方及时沟通并采取其他措施，必要的时候可对井位作适当调整。
2、埋设护口管
埋设护口管时，护口管底口应插入原状土层中，管外应用粘性土或草辫子封严，防止施工时管外返浆，护口管上部应高出地面0.10m～0.30m。
3、安装钻机
安装钻机时，为了保证孔的垂直度，机台应安装稳固水平，大钩对准孔中心，大钩、转盘与孔的中心三点成一线，严把开孔关，钻头与钻杆连接处带两根钻铤，并且，弯曲的钻杆不得下入孔内。
2.1.3成井施工
1、钻进成孔
成孔时均一径到底；钻进开孔时应吊紧大钩钢丝绳，轻压慢转，以保证开孔钻进的垂直度。
成孔施工采用孔内自然造浆，钻进过程中泥浆密度控制在1.10～1.15，当提升钻具或停工时，孔内必须压满泥浆，以防止孔壁坍塌。
2、清孔换浆
钻孔钻进至设计标高后，在提钻前将钻杆提至离孔底0.50m，进行冲孔清除孔内杂物，同时将孔内的泥浆密度逐步调至1.10，孔底沉淤小于30cm，返出的泥浆内不含泥块为止。
3、下井管
井管进场后，应检查过滤器的缝隙是否符合设计要求。
首先必须测量孔深，并对井管滤水管逐根丈量、记录。
封堵沉淀管底部，为保证沉淀管底部封堵牢靠，下部封堵铁板不小于6mm。
其次要检查井管焊接，井管焊接接头处应采用套接型，套接接箍长20mm，套入上下井管各10mm；套管接箍与井管焊接焊牢、焊缝均匀，无砂眼，焊缝堆高不小于6mm。
检查完毕后开始下井管，下管时为保证滤水管居中，在滤水管上下两端各设一套直径小于孔径5cm的扶正器（找正器），扶
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