市政道路电力隧道基坑开挖及支护安全专项施工方案资料.doc
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1、中铁五局(集团)有限公司平潭综合实验区坛西立交至潭城南路电力隧道工程 基坑开挖及支护安全专项施工方案目录1、编制依据及原则11.1、编制依据11.2、编制原则12、工程概况及设计概况12.1、工程简介12.2、地质情况42.3、设计概况42.4、基坑周边环境62.5、施工重难点73、施工准备、部署73.1、总体施工流程73.2、施工准备73.3、施工部署73.3、组织机构及人员配备83.4、工期安排103.5、施工场地布置104、钢板桩施工104.1、施工工艺104.2、施工方法104.3、钢板桩施工安全措施155、钢管支撑施工165.1、钢管支撑布置165.2、钢管支撑构造165.3、钢支撑
2、施工175.4、钢支撑的施工安全措施176、基坑开挖施工176.1、基坑开挖流程176.2、基坑开挖施工方法186.3、基坑排水措施196.4、基坑施工安全措施207、基坑监测巡查208、工程质量保证措施208.1、质量目标208.2、质量管理机构218.3、工程质量保证体系218.4、质量保证措施229、工程安全保证措施239.1、安全目标239.2、安全生产保证体系249.3、临边防护安全措施259.4、机械作业及设备使用安全措施269.5、供电与电气设备安全措施299.6、施工现场安全技术措施2910、文明施工及环境保护保证措施3010.1、文明施工保证措施3010.2、环境保护措施32
3、11、应急预案及应急措施3211.1、危险源辨识3211.2、应急资源配置3311.3、应急预案工作流程序3411.4、明挖深基坑开挖存在的危险因素及预防、应急措施。3611.5、临电安全事故预防措施3911.6、火灾预防措施及应急救援措施4010.7、大型机械设备操作风险预防及突发事故预防措施4210.8、雨季台风预防措施及应急救援措施43551、编制依据及原则1.1、编制依据1)平潭综合实验区金井湾大道道路工程(坛西大道潭城南路路段)施工图设计文件2)建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2002)3)建筑基槽支护技术规程(JGJ 120-2012)4)项目实施性施工组织设计;
4、5)国家及地方政府关于环境保护等方面的法规;6)本企业从事类似工程所积累的施工经验和成熟的施工工艺;7)本企业现有的施工机械设备及施工技术力量。1.2、编制原则1)确保“工期”的原则根据业主对本标段的工期要求,编制科学、合理、周密的施工方案,合理安排进度,实行网络控制,搞好工序衔接,实施进度监控,确保实现工期目标,满足业主要求。2)“文明施工”原则严格按照建设部建设工程施工现场管理规定和福建省省级建筑施工文明工地施工管理规定组织施工。3)确保“安全第一”的原则安全生产是企业永恒的主题,施工生产永远将安全放在第一位。所有技术措施、施工方案和现场调度等以确保安全为主,进行编制和指挥。4)严格遵守规
5、范、标准的原则严格执行施工过程中涉及的相关规范、规程和技术标准。贯彻执行国家和地方政府的方针政策、法律法规。5)环境保护的原则重视环境的保护,控制大气、水和噪声等污染。2、工程概况及设计概况2.1、工程简介本次设计高压电力电缆为平潭进岛220V电缆,根据电力总体规划,电力电缆进入上澳变后,由上澳变引出,沿金井湾大道布置,为避免高架占用用地,影响美观,采用电力隧道埋地缆化,本次电力隧道金井湾大道及坛东大道均为单仓结构,总长1643.4m。总平面布置图见图2-1。平面图2.2、地质情况2.2.1、工程地质概况根据本项目地勘资料,拟建场地岩土体的分布按埋藏顺序分述如下:杂填土、中砂、淤泥、砂混淤泥、
6、中砂、粉质粘土、中砂、淤泥质土、残积砂质粘性土、砂砾状强风化花岗岩、碎块状强风化花岗岩。其中:杂填土属欠固结土,该层力学强度较差;砂混淤泥、淤泥、淤泥质土属高压缩性土,力学强度较差;中砂、粉质粘土力学强度一般;砂砾状强风化花岗岩、碎块状强风化花岗岩力学强度较高。2.2.2、水文地质条件拟建工程沿线地表水主要为水沟水、既有道路汇集水,雨季期间水量较大,径流方向由东至西。勘察期间水深约0.51.0m,海水受涨落潮影响。塘、沟底有较厚塘积淤泥,其余未见有明显的地表水系。根据勘查资料,拟建道路沿线地表水对结晶类具弱腐蚀性,对分解类无腐蚀性,对结晶分解复合类具中等腐蚀性。地下水类型仍与地貌相一致,可划分
7、为基岩裂隙水、风化残积孔隙裂隙水和松散岩类孔隙水三种地下水,主要都直接或间接靠大气降水补给,但补给程度不同。地处较高的基岩区一般完全接受大气降水补给,大气降水沿基岩裂隙下渗汇集成基岩裂隙水,覆盖层厚度较大的残坡地区的基岩构造带中的裂隙水,一般均具承压性质。风化残积孔隙裂隙水除接受大气降水补给外,还有接受下部基岩裂隙水的侧向补给和托顶上渗补给。残积土以上松散岩类地下水以接受基岩裂隙水、风化残积孔隙裂隙水侧向补给和大气降水共同补给。总体由高处向低洼处迳流排泄。2.3、设计概况本项目电力隧道基坑采用放坡开挖、直槽开挖两种型式。其中填筑段放坡开挖建议放坡系数为1:1,每5m设置一级作业平台岩质沟槽;岩
8、质沟槽采用预裂爆破,坑壁坡度为1:0.25;直槽开挖围护结构采用拉森钢板桩+509钢管支撑,基坑深度小于3米,围护桩不设支撑,基坑深度大于3米小于7m,围护桩支撑采用509*9mm钢管支撑,间距2m。此方案未涉及基坑爆破开挖,基坑支护结构示意图如下:2-1 放坡开挖基坑示意图2-2 放坡开挖+拉森钢板桩支护基坑示意图2-3 放坡开挖+拉森钢板桩支护基坑示意图2-4 钢板桩加钢支撑支护平面示意图2-5围护桩支护(适合于开挖深度大于7m)表2-1基坑开挖支护类型表(现场情况调查拟采用的支护型式)序号里程桩号开挖类型支护方式1BKO+000BK0+640放坡开挖2BKO+640BK1+007放坡+直
9、槽开挖钢板桩3TK0+069TK0+200放坡+直槽开挖4TK0+200TK0+257.2放坡+直槽开挖钢板桩5TK0+257.2TK0+303.9直槽开挖钻孔桩+旋喷桩6TK0+303.9TK0+415.26直槽开挖7TK0+415.26TK0+473.53直槽开挖钻孔桩+旋喷桩8TK0+473.53TK0+608.5放坡开挖9TK0+608.5TK0+648.89放坡开挖10TK0+648.89TK0+700放坡开挖2.4、基坑周边环境本项目电力隧道施工场地分别位于新建金井湾大道道路北侧,新建坛东大道道路东侧,金井湾大道为平潭综合试验区“一环两纵三横”城市快速路及城市主干道系统中的东西向快
10、速路,目前正在建设中。2.5、施工重难点1)本工程钢筋混凝土工程较多,混凝土的质量控制是工程中的一大重点。2)本工程施工正赶上整个雨期,做好季节性施工是本工程的重点,尤其是解决好雨期的土方回填,施工区域内的排水工作。3、施工准备、部署3.1、总体施工流程1)钢板桩支护场地整平及截排水施工施工场地布置放坡开挖钢板桩打设基坑开挖及钢支撑施工基坑基底处理主体结构及防水层施工基坑回填钢板桩拔除场地整平2)钻孔桩支护场地整平及截排水施工施工场地布置钻孔桩施工冠梁施工基坑开挖及钢支撑施工基坑基底处理主体结构及防水层施工基坑回填场地整平。3.2、施工准备1)现场准备:完成场地内的截排水措施。2)材料准备:
11、9m长拉森钢板桩500t、509钢管支撑50t,I28a双拼钢围檩50t。3)机械设备配备计划:序号机械设备名称型号数量进场时间1打拔机DH65022013.42自卸吊22013.43挖掘机PC20042013.34运输车15t82013.35冲击钻LLE-宝钻-六22013.56汽车吊16t12013.57电焊机BX50082013.38钢筋弯曲机GQW-3222013.39钢筋切断机GQ40A22013.310砂轮机62013.34)技术准备:完成施工段测量放样、作业人员安全技术交底。3.3、施工部署1)施工队伍安排。由四个作业班组承担本项目基坑支护及开挖施工,其中金井湾大道段一个围护结构
12、施工班组、一个基坑挖填班组,坛东大道段一个围护结构施工班组、一个基坑挖填班组。2)总体施工安排:根据目前金井湾大道(坛西立交至坛东交叉口)、坛东大道施工进度,计划分三个区段组织施工,第一个区段为BK0+000BK0+600,第二个区段为BK0+600BK0+1010,第三个区段为TK0+040BK0+700。第一、二区段分别组织两个作业面、第三区段组织一个作业面进行施工,各区段基坑开挖及支护、主体施工、基坑回填分段流水作业施工。3)基坑开挖支护流程:填石路基放坡开挖钢板桩打设基坑开挖至钢板桩桩顶以下下1-2m牛腿安装钢围檩安装钢管支撑安装基坑开挖至设计基底标高以上0.3m人工清底至基底标高主体
13、结构及防水层施工基坑回填支撑拆除钢板桩拔除场地整平。填石路基放坡开挖钻孔桩施工冠梁施工钢支撑安装基坑开挖至设计基底标高以上0.3m人工清底至基底标高主体结构及防水层施工基坑回填场地整平。3.3、组织机构及人员配备根据本工程的工程数量、工期要求及进度计划安排,并结合我单位机械设备情况、施工经验、技术水平及劳动力工效水平,本工程拟组建一个项目经理部,下设三个结构综合班组、两个基坑开挖回填班组、两个基坑围护班组进行施工。组织机构图如下图3.1所示:1)组织机构工 程 管理部物资设备部安 质 环保 部中铁五局坛西立交至潭城南路电力隧道项目经理部项目经理:胡增军党工委书记:杨鹏飞常务副经理:高勇总工程师
14、:李映林合同成本部财务部综合管理部结构综合作业班一结构综合作业班二基坑挖填作业班二围护结构作业班一围护结构作业班二基坑挖填作业班一结构综合作业班三2)人员配备施工配备人员48人。其中现场施工负责人2人,技术主管2人,测量人员4人,安全员2人,打桩人员2人,起重指挥员2人,汽车驾驶员8人,挖掘机司机4人,电焊工12个,其余杂工10个。3.4、进度计划本标段工期:计划开工日期2013年3月23日,计划竣工日期2013年8月20日。计划工期5个月。其中金井湾大道北侧段施工时间为3月23日至7月15日,坛东大道东侧段施工时间为4月20日至8月20日。3.5、施工场地布置在BK0+320、TK0+400
15、设置两处钢筋加工场、两处材料堆放场,两个工区施工雨水箱涵用钢材分别集中加工、堆放,使用时转运至作业面;雨水、污水管道施工材料施工期间就近堆码。施工场地布置图如下:施工场地布置图4、钢板桩施工4.1、施工工艺钢板桩施工采用振动法沉桩施工,架设单层双面导架,屏风式打入法打设钢板桩。其钢板桩的施工工艺流程图见下图4-1。基坑开挖支护护基坑回填拔出钢板桩钢板桩定位放样挖沟槽拆除导梁与导架打钢板桩安装导梁与导架钢支撑拆除图4-1 钢板桩施工工艺流程图4.2、施工方法4.2.1、钢板桩施工准备1)钢板桩检验对拉森钢板桩进行外观表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端头矩形比、平直度和锁口形状等检验,对槽钢桩进
16、行外观表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端头角度、平直度等检验,对桩上影响桩打入的焊接件割除(有割孔、断面缺损应补强)。2)钢板桩的矫正钢板桩为多次周转使用的材料,在使用过程中会发生板桩的变形、损伤,当偏差超过下表4-1中的数值时,使用前应进行矫正与修补。表4-1钢板桩检验标准序号检查项目允许偏差检查方法单位数值1桩垂直度%1钢尺量2桩身弯曲度2%LL为桩长,钢尺量3光滑度无电焊渣或毛刺目测4桩长度不小于设计长度钢尺量(1)表面缺陷修补:先清洗缺陷附近表面的锈蚀和油污,然后用焊接修补的方法补平,再用砂轮磨平。(2)端部平面矫正:用氧乙炔切割部分桩端,使端部平面与轴线垂直,然后再用砂轮对切割面进
17、行磨平修整。当修整量不大时,也可直接采用砂轮进行修整。(3)桩体挠曲、扭曲矫正:腹向弯曲矫正时两端固定在支承点上,用千斤顶顶在钢板桩凸处进行冷弯矫正;侧向弯曲矫正即在专门的矫正平台上进行。(4)桩体局部变形矫正:对局部变形处用氧乙炔热烘与千斤顶顶压、大锤敲击相结合进行矫正。(5)锁口变形矫正:用标准钢板桩作为锁口整形胎具,采用慢速卷扬机牵拉调整处理。3)打桩机选择由挖掘机(PC220)加振动锤改装而成,通过振动使桩周围的土体产生结构变化,降低了强度,钢板桩周围的阻力减少,有利于桩的贯入。4)导架安装为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直,控制桩的打入精度,防止板桩的屈曲变形和提高桩的贯入能力,本施
18、工方法采用单层双面导架(亦称施工围檩)。导架通常由导梁和导桩等组成,导桩的间距为11.5m,双面导梁之间的间距比板桩墙厚度大815mm。导架结构示意图见下图4-2所示。 拉森钢板桩导架 图4-2:导架结构示意图导架的位置不能与钢板桩相碰。导桩不能随着钢板桩的打设而下沉或变形。导梁的高度要适宜,要有利于控制钢板桩的施工高度和提高工效,要用经纬仪和水平仪控制导梁的位置和标高。4.2.2、钢板桩的打设1、拉森钢板桩用振动锤打设钢板桩,在桩锤和钢板桩之间设桩帽,使冲击均匀分布,保证桩顶免遭损坏,采用屏风式打入法。该方法是将1020根钢板桩成排插入导架内,呈屏风状,然后再分批施打。施打时先将屏风墙两端的
19、钢板桩打至设计标高,成为定位板桩,并严格控制垂直度,用电焊固定在导梁上,然后在中间按顺序分1/3、1/2板桩高度呈阶梯状打入。1)打桩前,在钢板桩的锁口内填充油脂、沥青或其他润滑止水材料,消除摩阻力,桩尖前进方向应削角,削角坡度1:21:4,以方便打入拔出。2)打桩时,先用吊车将钢板桩吊至插桩点处进行插桩,插桩时锁口要对准,每插入一块即套上桩帽轻轻加以锤击。在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%,当偏斜过大不能用拉齐方法调正时,拔起重打。3)在打桩过程中,为保证钢板桩的垂直度,用两台经纬仪在两个方向加以控制。为防止锁口中心线平面位移,在打桩进行方向的钢板桩锁口处设卡板,阻止板桩位移,同
20、时在导梁上预先算出每块板桩的位置,一边随时检查校正。4)本项目钢板桩采用10根成排呈屏风状进行施工,钢板桩分三次打入,第一次打至1/2,第二次打至导梁高度,待导架拆除后第三次打至设计标高。打桩时,开始打设的两端两块钢板桩的打入位置和方向要确保精度,它可以起样板导向作用,一般每打入1m应测量一次。5)打入桩后,及时进行桩体的闭水性检查,对漏水处进行焊接修补,每天派专人进行检查桩体。6)钢板桩打设时的允许偏差:沉桩时垂直度允许偏差1/150;沿基坑轴线方向墙面左右允许偏差200mm;桩底标高偏差500mm,采用小锁扣扣打法施工,钢板桩之间应咬合紧密。7)打桩时问题的处理(1)阻力过大不易贯入:原因
21、主要有两方面,一是在坚实的砂层、砂砾层中沉桩,桩阻力过大:二是钢板桩连接锁口锈蚀、变形,入土阻力大。对第一种情况,可伴以高压冲水或改以振动法沉桩,不要用锤硬打;对第二种情况,宜加以除锈、矫正,在锁口内涂油脂,以减少阻力。(2)钢板桩向打设前进方向倾斜:在软土中打桩,由于锁口处的阻力大于板桩与土体的阻力,使板桩易向前进方向倾斜。纠正方法是用卷扬机和钢丝绳将板桩反向拉住后再锤击,或用特制的楔形板桩进行纠正。(3)打设时将相邻板桩带入:在软土中打设钢板桩,如遇到不明障碍物或板桩倾斜时,板桩阻力增大,会把相邻板桩带入。处理方法有如下三种:a、用屏风法打设;b、把相邻板桩焊在导梁上;c、在锁口处涂以黄油
22、减少阻力。2、槽钢桩打设用振动锤打设钢板桩,在桩锤和钢板桩之间设桩帽,使冲击均匀分布,保证桩顶免遭损坏,采用屏风式打入法。该方法是将1020根钢板桩成排插入导架内,呈屏风状,然后再分批施打。1)打桩前,可在钢板桩表面涂刷润滑材料,消除摩阻力,桩尖前进方向应削角,角度30,以方便打入拔出。2)打桩时,先用吊车将钢板桩吊至插桩点处进行插桩,插桩时锁口要对准,每插入一块即套上桩帽轻轻加以锤击。在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%,当偏斜过大不能用拉齐方法调正时,拔起重打。3)在打桩过程中,为保证钢板桩的垂直度,用两台经纬仪在两个方向加以控制。4)本项目钢板桩采用10-20根成排呈屏风状进行
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