管沟开挖与支护安全专项施工方案.docx
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管沟开挖与支护安全专项施工方案
龙岗河流域上游雨污分流项目EPC
（设计采购和施工）
管沟开挖与支护
安全专项施工方案
编制人：
__________
审核人：
__________
审批人：
__________
中国市政工程中南设计研究总院有限公司
中国十九冶集团有限公司
2018年7月24日
1管沟概况
1.1管沟所处的地段，周边的环境
本次设计项目为龙岗河流域上游雨污分流项目EPC（设计采购和施工），共包括①园山街道保安社区；②园山街道大康社区；③园山街道荷坳片区；④横岗街道松柏华侨新村片区；⑤龙城街道回龙埔社区；⑥龙城街道爱联片区；⑦龙城街道新联片区等7个工程，总规模139.2km。
拟建场地位于已建城区，多沿道路分布，周边多为民房和商铺，以及学校等。
详细如下：
序号
所属部位
管顶埋深
开挖地层
周边环境条件
一
新联社区
爱联B区小区
2~3m
人工填土
（1）
粉质粘土（2-2）
两侧民房及商铺
蒲排新区
1.5~2m
同上
同上
新屯村
1~2m
同上
同上
围肚新村
1~3m
同上
两侧民房、商铺及厂房
二
松柏华桥新村片区
华侨新村
1~3m
人工填土
（1）
粉土（2-1）
粉质粘土（2-2）
位于居民区内，两侧为民房
松柏小区
1~2m
同上
同上
三
荷坳片区
桂平南区、大园新村、大园南区
1~3m
人工填土
（1）
粉质粘土（2-1）
位于新村居住区及工厂区外围道路
四
回龙铺社区
上角环一区
2~3m
人工填土
（1）
粉质粘土
（2）
两侧为民房及商铺
吓一、吓二、松元头旧村
1.5~2m
同上
同上
五
大康社区
大康路
1~3m
人工填土
（1）
粉质粘土
（2）
两侧为民房
安康路
1~3m
同上
两侧为民房及商铺
山子下路
1~3m
同上
同上
龙兴路
1~3m
同上
同上
太原街
1~3m
同上
两侧为民房
陈星路
1~3m
同上
两侧为民房及商铺
公园路
1~3m
同上
同上
万风路
1~3m
同上
同上
八斗路
1~3m
同上
同上
八斗路北
1~3m
同上
同上
沙荷路
1~3m
同上
同上
山子下路
1~3m
同上
同上
六
保安社区
188工业区
2~3m
人工填土
（1）
粉质粘土（2-2）
两侧为厂房
新坡塘村
1.5~2m
人工填土
（1）
砂质粘土（3）
两侧为民房及商铺
龙苑新村
1~2m
人工填土
（1）
粉质粘土（2-2）
同上
马五村
1~3m
同上
同上
马六村
2~4m
人工填土
（1）
粉质粘土（2-2）
中粗砂（2-3）
两侧为民房
坳新路
2~3m
人工填土
（1）
粉质粘土
（2）
同上
坳背路
2~8m
粉质粘土（2、2-1、3）
全~强风化砂岩（4）
两侧为民房及商铺
凹背路
1~3m
人工填土
（1）
粉质粘土
（2）
东侧为厂房，西侧为四联河
窝肚村
1~4m
人工填土
（1）
粉质粘土（3）
两侧为民房、厂房及窝肚小学
永湖路
1~4m
人工填土
（1）
粉质粘土（2、2-1）
两侧为民房
信义路
2~5m
全~强风化砂岩（4）
两侧为厂房
广达路
1~4m
粉质粘土
（2）
两侧为厂房及商铺
广达路南
1~3.5m
人工填土
（1）
两侧为厂房
早塘村
1~4m
人工填土
（1）
粉质粘土
（2）
两侧为民房及商铺
七
爱联社区
怡苑路
1~3m
人工填土
（1）
粉质粘土（2、2-1）
两侧为民房
新丰路
1~3m
同上
两侧为民房及商铺
爱华路
1~3m
同上
两侧为商铺
爱都路
1~3m
同上
两侧为民房
爱联路
1~3m
同上
同上
1.2四周市班道路、管线等情况
根据本工程管线物探测量技术报告，用地红线内主要埋设有给水、污水、雨水、电力、通信、燃气等管线。
1.3管沟支护形式、等级及使用期限
（1）根据管道埋深及管基土特性和管道周边建筑环境情况，本设计分别为：
H＜1.5m，1:
0.5~1:
1坡率放坡开挖；
1.5m≤H＜2m，双侧板式支护；
2m≤H＜3m，双侧槽钢支护；
3m≤H＜5m，双侧钢板桩+钢管横撑支护；
4m≤H＜5m，微型桩+钢管横撑支护。
（2）基坑工程安全等级为三级，基坑支护使用年限为两个月。
（3）由于沿线周边环境复杂，施工前应先对管道相关处地面地下设施查清并确定具体的施工措施后再作处理，对管道沿线重要构建筑物根据工艺图中要求进行监测。
1.4主要工程量
基坑开挖支护主要工程量表
序号
项目名称
单位
保安社区
松柏华桥新村
荷坳片区
大康社区
回龙铺社区
新联片区
爱联片区
合计
1
土方开挖
m3
157200
28450
55865
91867
10525
74269
85400
2
管道C20素砼基础
m3
2430
270
1520
340
5
41
685
3
管基中粗砂垫屋
m3
22950
5750
6855
16357
2185
13887
16050
4
管基回填石粉碴
m3
123610
20950
43820
71712
7820
55685
61950
5
Ⅲ型拉森钢板桩（6m）
m
1596
0
754
432
0
0
0
6
Ⅲ型拉森钢板桩（9m）
m
6843
319
4420
5892
264
568
2555
7
Ⅳ型拉森钢板桩（9m）
m
4051
361
2264
0
44
202
0
8
Ⅳ型拉森钢板桩（12m）
m
945
0
0
0
0
0
0
9
[20槽钢总长
m
372208
105872
92752
299504
35912
237896
252350
10
木板支护面积
m2
7364
2180
888
4440
516
784
4680
11
φ350微型桩（8m、9m）
根
0
0
0
52
0
1196
0
12
φ600旋喷桩（7m、8m）
根
0
0
0
52
0
1196
94
13
冠梁（0.5*0.5m）
m
0
0
0
26
0
598
0
2编制依据
（1）工程设计施工图、岩土工程勘察报告、地下管探测报告，以及经批准的施工组织设计。
（2）本方案引用规程、标准
《工程测量规范》GB50026-2007
《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；
《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2013
《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005；
《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009
《生产经营单位生产安全事故应急预案编制导则》GB/T29639-2013
《深圳市基坑支护技术规范》SJG05-2011
《深圳市建设工程扬尘污染防治专项方案》深建质安[2018]70号
《深圳市建设工程安全文明施工十项标准》和《深圳市建设工程安全文明施工十项禁令》深建质安[2017]112号
《深圳市建设工程施工围挡改造提升工作方案》深建质安[2017]264号
3场地的工程地质及水文地质情况
3.1地层岩性特征
依据本次勘察揭露的地层类别，场地内分布的地层主要有人工填土层（Qml）、第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）、第四系全新统残积层（Q4el）、风化层、石炭系下统大塘阶测水组砂岩（C1c），各地层岩性特征自上而下分述如下：
3.3.1人工填土层（Qml）
（1）人工填土（层序号1）：
褐灰色、褐红色，稍湿，稍密状，主要由粘性土、块石、砼等回填而成，硬杂质含量大于25%，大部分地段上覆20～40cm的砼路面，堆填时间>10年。
3.3.2第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）
（2）粉质黏土（层序号2）：
褐灰色~褐黄色，可塑~硬塑状态，局部软塑或坚硬，土质不均，局部含砂颗料，无摇振反应，切面稍有光泽，干强度及韧性中等。
（3）砾砂（层序号2-1）：
灰色~灰白色,稍湿,稍密~中密,砂质不纯,含内含云母、长石、粉黏土团块、卵石，颗粒呈圆形，细粒含量为60%。
3.3.3第四系全新统残积层（Q4el）
（4）砂质粘性土（层序号2-2）：
褐黄色，可塑，局部软塑，以黏性土为主，含砂颗粒，基本结构以破坏。
3.3.4石炭系下统大塘阶测水组（C1c）砂岩
（5）全~强风化砂岩（层序号2-3）：
褐黄色、灰褐色或褐红色，岩石风化呈土状或碎块状，形状为亚圆形，具微弱结构强度，一般粒径为3cm，最大粒径为5cm，主要矿物为长石、石英，泥质胶结，胶结程度一般。
各岩土层设计参数：
3.2场地工程地质条件
3.2.1园山街道保安社区
（1）地形、地貌
保安社区整体上属于低山丘陵区地貌。
拟建场地位于已建城区，多沿道路分布，周边多为民房及商铺，整体地势北高南低。
勘探期间场地钻探点地面标高47.50～72.85m，最大相对高差25.32m。
（2）地层分布
根据《岩土工程勘察报告》拟建场区土层自上而下依次为：
人工填土层（Qml）、第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）、第四系全新统残积层（Q4el）、风化层、石炭系下统大塘阶测水组砂岩（C1c）。
（3）场地水文地质
园山街道境内主要河流属于四联河，四联河为雨源型河流，流域的地表、地下径流主要来源于降雨。
流域降水特征：
暴雨量大，产流量高；降水的空间分布为东南向西北递减，且递减趋势随统计时段的加长而明显增大。
场地地下水类型为第四系土层中潜水。
勘察期间稳定水位埋深0.6～2.9m，标高45.80～68.74。
潜水主要存赋于第四系人工填土层、冲洪积土、残积土中，由大气降雨和上层滞水补给，以地下径流、蒸发等方式排泄，其水位、水量受季节变化影响较大，水位变化幅度约为±0.5m。
3.2.2园山街道大康社区
（1）地形、地貌
大康西片区整体上属于低山丘陵区地貌。
拟建场地位于已建城区，多沿道路分布，周边多为民房及商铺，整体地势北高南低。
勘探期间场地钻探点地面标高49.37～81.77m，最大相对高差32.40m。
（2）地层分布
根据《岩土工程勘察报告》拟建场区土层自上而下依次为：
人工填土层（Qml）、第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）、第四系全新统残积层（Q4el）、风化层、石炭系下统大塘阶测水组砂岩（C1c）。
（3）场地水文地质
园山街道境内主要河流属于大康河，大康河为雨源型河流，流域的地表、地下径流主要来源于降雨。
流域降水特征：
暴雨量大，产流量高；降水的空间分布为东南向西北递减，且递减趋势随统计时段的加长而明显增大，水位变化幅度约为±0.5m。
场地地下水类型为第四系土层中潜水。
勘察期间稳定水位埋深1.2～4.0m，标高46.37～79.07。
潜水主要存赋于第四系人工填土层、冲洪积土、砾质粘性土中，由大气降雨和上层滞水补给，以地下径流、蒸发等方式排泄，其水位、水量受季节变化影响较大。
3.2.3园山街道荷坳片区
（1）地形、地貌
荷坳社区为整体上属于残蚀丘陵及冲洪积平原地貌。
拟建场地位于已建成区，多沿道路分布，周边多为民房及商铺，整体地势南北两边高，中间较低。
勘探期间场地钻探点地面标高45.15～54.85m，最大相对高差9.70m。
（2）地层分布
根据《岩土工程勘察报告》拟建场区土层自上而下依次为：
人工填土层（Qml）、第四系全新统冲洪积层（Qal+pl）、第四系全新统残积层（Qel）和石炭系砂岩（C）。
（3）场地水文地质
场地内有梧桐山流经，河涌宽度15～28米，位于拟建场地中段，由ZK35钻孔范围内由南向东北流经拟建场地，ZK4号钻孔范围内流出，河提形式为毛石挡墙及石砌河提，河堤较稳定未见有垮塌，河涌水补给主要靠大气降水，所以河涌水位受季节性影响较大。
场地地下水类型为第四系土层中孔隙水及基岩裂隙水。
勘察期间稳定水位埋深0.80～3.50m，水位标高为42.55～52.35m，勘察期间，地下水属于枯水期，枯雨期与丰雨期相比，地下水位明显降低，受季节及地形影响，地下水位年变幅为1～2m。
3.2.4横岗街道松柏华侨新村片区
（1）地形、地貌
松柏、华侨新村片区整体上属于冲洪积阶地地貌。
拟建场地位于已建城区，多沿道路分布，周边多为民房及商铺，整体地势北高南低。
勘探期间场地钻探点地面标高53.58～65.90m，最大相对高差12.32m。
（2）地层分布
根据《岩土工程勘察报告》拟建场区土层自上而下依次为：
人工填土层（Qml）、第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）、第四系全新统残积层（Q4el）。
（3）场地水文地质
园山街道境内主要河流属于四联河，四联河为雨源型河流，流域的地表、地下径流主要来源于降雨。
流域降水特征：
暴雨量大，产流量高；降水的空间分布为东南向西北递减，且递减趋势随统计时段的加长而明显增大。
场地地下水类型为第四系土层中潜水。
勘察期间稳定水位埋深1.0～2.5m，标高47.41～56.83。
潜水主要存赋于第四系人工填土层、冲洪积土、残积土中，由大气降雨和上层滞水补给，以地下径流、蒸发等方式排泄，其水位、水量受季节变化影响较大，地下水的动态变化幅度1～3m。
3.2.5龙城街道回龙埔社区
（1）地形、地貌
场地整体上属于冲洪积阶地地貌。
拟建场地位于已建城区，多沿道路分布，周边多为民房及商铺，整体地势北高南低。
勘探期间场地钻探点地面标高35.05～48.30m，最大相对高差13.25m。
（2）地层分布
根据《岩土工程勘察报告》拟建场区土层自上而下依次为：
人工填土层（Qml）、第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）。
（3）场地水文地质
龙城街道境内主要河流为龙岗河，龙岗河发源于梧桐山，是东江二级支流淡水河的干流，其上游由横岗街道的梧桐山河、大康河、简龙河以及何茂盛河；而后流经龙城街道、龙岗街道、坪地街道、坑梓街道后入惠阳境内。
其支流主要分布在龙岗河右岸，走向多呈北北东或北东向，呈梳状排列。
场地地下水类型为第四系土层中潜水。
勘察期间稳定水位埋深1.5～1.7m，标高33.55～34.75m。
潜水主要存赋于第四系人工填土层、冲洪积土中，由大气降雨和上层滞水补给，以地下径流、蒸发等方式排泄，其水位、水量受季节变化影响较大，地下水的动态变化幅度1～3m。
3.2.6龙城街道爱联片区
（1）地形、地貌
爱联社区整体上属于低山丘陵区地貌。
拟建场地位于已建城区，多沿道路分布，周边多为民房及商铺，整体地势北高南低。
勘探期间场地钻探点地面标高38.96～43.08m，最大相对高差4.12m。
（2）地层分布
根据《岩土工程勘察报告》拟建场区土层自上而下依次为：
人工填土层（Qml）、第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）。
（3）场地水文地质
场地内无地表水。
场地地下水类型为第四系土层中潜水。
勘察期间稳定水位埋深1.0～3.0m，标高37.96～42.08m。
潜水主要存赋于第四系人工填土层、冲洪积土、残积土中，由大气降雨和上层滞水补给，以地下径流、蒸发等方式排泄，其水位、水量受季节变化影响较大，水位变化幅度约为±0.5m。
3.2.7龙城街道新联片区
（1）地形、地貌
场地整体上属于冲洪积阶地地貌。
拟建场地位于已建城区，多沿道路分布，周边多为民房及商铺，整体地势北高南低。
勘探期间场地钻探点地面标高38.65～44.70m，最大相对高差6.05m。
（2）地层分布
根据《岩土工程勘察报告》拟建场区土层自上而下依次为：
人工填土层（Qml）、第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）及下伏石炭系灰岩层（C1）。
（3）场地水文地质
龙城街道境内主要河流为龙岗河，龙岗河发源于梧桐山，是东江二级支流淡水河的干流，其上游由横岗街道的梧桐山河、大康河、简龙河以及何茂盛河；而后流经龙城街道、龙岗街道、坪地街道、坑梓街道后入惠阳境内。
其支流主要分布在龙岗河右岸，走向多呈北北东或北东向，呈梳状排列。
场地地下水类型为第四系土层中潜水。
勘察期间稳定水位埋深1.9～2.3m，标高36.65～42.50。
潜水主要存赋于第四系人工填土层、冲洪积土中，由大气降雨和上层滞水补给，以地下径流、蒸发等方式排泄，其水位、水量受季节变化影响较大，地下水的动态变化幅度1～3m。
4管沟支护结构设计
根据管道埋深及管基土特性和管道周边建筑环境情况,设计分别进行了支护处理。
分别如下：
4.1放坡开挖设计
设计放坡坡度为1：
0.5，在填土层中采用放坡开挖施工的基坑，如施工过程填土土质松散，放坡坡率局部调整为1:
1（如下图）。
4.2板式支护设计
木立柱（H=3~3.5m、规格15×20cm）、挡土板（厚1.8cm）、横撑木（规格15×10cm）。
木立柱布置在管沟两侧，间距1.2m，距地面50cm以下每根立柱上设一道横撑木，挡土板设置在立柱外则（如下图）。
4.3槽钢支护设计
[20a槽钢（H=4m、6m），布置在管沟两侧，间距0.5m（如下图）。
4.4钢板桩支护设计
Ⅲ型拉森钢板桩（H=6m、9m）、Ⅳ型拉森钢板桩（H=9m、12m）、围檩为[30槽钢、横撑为φ250钢管。
拉森钢板桩布置在管沟两侧，锁口正反相连成墙；两侧板桩内距离地面50cm以下各布置一道水平围檩，横撑支设在两侧围檩上，间距为4m；板桩、围檩、横撑均采用焊接（如下图）。
4.5微型桩组合支护设计
结构形式为：
微型桩内插工字钢+高压旋喷桩+桩顶冠梁+内支撑（如下图）。
（1）微型桩内插工字钢：
φ350微型内插22a工字钢，桩长L=8m，中心间距50cm；采用地质钻成孔，成孔后立即放入工字钢并注水泥浆，浆液采用水泥浆，水：
灰=1：
2；水泥浆抗压强度不小于20MPa（如右图）。
（2）高压旋喷桩：
①水泥标号：
42.5R普通硅酸盐旋窑水泥；水泥掺入量每米大于或等于250kg，水灰比0.45~0.5；
②桩径500mm，中心间距为500mm，桩位偏差不超过50mm，垂直桩位偏差不宜超过0.5%，如出现不合格桩位，应及时进行补救。
③旋喷桩长遇岩层时即停止；桩长平均长度为6m，顶部空桩1.0米；旋喷桩如遇砂层则应穿透砂层进入不透水层；旋喷桩如在管底处遇不透水层，则桩底应深入管底高程以下不小于2米（如下图）。
（3）桩顶冠梁：
钢筋混凝土结构，砼强度为C30，钢筋为HPB300、HRB400（如右图）。
（4）内支撑：
φ250钢管横撑每4m一道，布置在冠梁上，并与冠梁上预埋钢板满焊连接（如左图）。
5施工部署
5.1施工管理组织机构
根据本工程的特点，按项目法管理的原理，组建以项目经理为核心的施工管理机构，任用技术、管理水平高的技术人员、管理人员和专业人员组建项目经理部。
项目经理在项目总负责人的领导下，履行工程合同中的权利与义务，负责对施工进行全面管理。
项目组织机构如下图：
5.2项目管理班子配备
项目管理班子配备表
姓名
专业分工
职位
资格证书号
备注
鄢斌
市政工程
项目经理
0038159
王超
市政工程
项目负责人
2822020
孟利军
工程管理
项目综合协调负责人
2822001
叶忠勤
给排水专业工程
给排水专业工程师
2422004
刘平
工业与民用建筑
工业与民用建筑
201522005
沈燕康
电气工程
钢结构与管理工程
2422016
董荔苇
道路与桥梁
道路与桥梁
201222001
曹康武
机械
机械
2222001
孙高军
建筑工程
建筑工程
201322005
刘缉江
机械
质量安全负责人
0038064
晏兴文
高级工程师（给排水）
给排水工程师
0052437
5.3基坑开挖主要机械设备配置
按3个施工区组织施工队伍，项目一部计划3支队伍；项目一部计划3支队伍；项目一部计划5支队伍；共计15支队伍。
配备施工人员及机械设备如下表：
基坑开挖主要机械设备配置表
序号
人员/机械
项目一部
项目二部
项目三部
合计
1
劳动力（人）
24
24
40
2
小型挖机（台）
3
3
5
3
汽油冲击夯（台）
3
3
5
4
管道焊接机（台）
3
3
5
5
振动打桩机（台）
1
1
1
6
地质钻机（台）
1
1
1
7
灌注设备（台套）
1
1
1
6施工进度计划
6.1工期及施工进度安排
计划开工日期2017年7月24日，完工日期2018年12月31日，历时526天。
主要施工内容：
路面破除、管沟开挖与支护（既有管线保护）、地基处理及垫层施工、管道铺设、附属构筑物、闭水试验、沟槽回填、道路恢复等。
7施工工艺
7.1总体施工流程
管沟施工流程图
7.2沟槽开挖与支护施工方法
7.2.1沟槽开挖与支护
（1）采用小型掘机从低处向高处后退式挖土，沟槽分层开挖的深度按机械性能确定。
（2）挖至沟槽底应预留20～30cm由人工开挖、整平至设计高程。
当发生超挖或扰动时，必须按规程进行地基处理。
（3）沟槽挖土，应随挖随运，及时外运至业主指定地点，沟槽边不得堆土，以减少沟槽壁的侧压力。
（4）撑板支撑应随挖土及时安装。
开始支撑的沟槽开挖深度不得超过1m；开挖与支撑交替进行，每次交替的深度宜为0.4~0.8m。
（5）槽钢、钢板桩、微型桩等支护应按“先支后挖”的原则。
（6）支撑应经常检查，当发现支撑构件有弯曲、松动、移位或劈裂等迹象时，应及时处理。
（7）施工人员应由安全梯上下沟槽，不得攀登支撑。
（8）拆除支撑应制定安全措施，配合回填交替进行。
7.2.2土方外运
因交通条件、施工环境及施工操作的需要，沟槽两侧不能堆土，应按业主或监理指示选择适当的地点堆土，并做到随挖随运。
对挖出的烂坭、淤泥应立即用车运走，以免阻占施工场地，影响现场文明施工。
本工程外运弃土拟安排夜晚使用自卸车集中进行，为保持清洁防止车辆漏、掉泥土，车斗斗门必须严密，防止漏土，装土时必须低于车箱高度，禁止水土混装，车箱顶部用蓬布覆盖，车辆运土前须经高压水冲洗车身及车轮，使车外观干净、不污染路面。
7.3钢板桩、槽钢施工方法
7.3.1钢板桩施工流程
定位放线→安装导架→施打钢板桩→拆除导梁→挖沟槽→排管→回填→拔除钢板桩。
7.3.2钢板桩及支撑施工
拉森钢板桩根据开挖长度分段布置，以正反排列，锁口应紧密、止水，板桩挺直。
围檩支撑施工要待沟槽拉森钢板桩施打结束，沟槽开挖至2m深度，在钢板桩顶以下50cm设置围檩。
围檩采用[30槽钢通长布置，钢管横撑沿沟槽方向每
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