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沟槽开挖与支护专项施工方案

第一节、 工程概况
郑州市刘砦路道路及立交引坡工程，位于郑州市西北城区，连接沙口路与南阳路。工程西起沙口路，东至南阳路，全长997.98米，沿途与规划铁西路、京广铁路及铁东路相交。工程包括道路路面、立交引坡U型槽、箱涵、框架桥、排水、安全设施、电力照明、通讯监控、综合管线、环境保护及景观绿化等工程。该工程建成后，将对刘砦路现状道路有极大改观，并加强沙口路与南阳路间车辆通行及周边居民通行。
本标段为第二标段，桩号为工程起点0+000～0+456.251，长度：456.251米，包含道路及立交引坡工程、框架桥工程、雨水工程及污水工程。
本标段内雨水管道沟槽和污水管道沟槽大部分开挖深度超过3米。按照相关文件的要求，特编制本沟槽专项施工方案。

第二节、 施工设备、人员投入计划
一、
序号
机械或设备名称
型号规格
数 量（台）
进场时间
备 注
1
挖掘机
Cat320
4
6月份
自有
3
压路机
YZ22
2
6月份
自有
6
打夯机
HCD-70
3
6月份
自有
7
水泵
φ100mm
4
6月份
自有
9
手拉葫芦
5t
4
6月份
自有
10
水准仪
SZ3
1
6月份
自有
11
全站仪
GTS-332N
1
6月份
自有

二、
1、项目经理：常晓珂
2、技术负责人：周利霞
3、安全员：王建鑫
4、质检员：何鹏
5、施工员：丁晓磊
6、测量员：武献伟

第三节、防汛防雨要求
本标段管网工程施工工期为80施工日历天，施工期间有遇到汛期及雨季。所以对防汛防雨采取经常性的措施，采取如下应急措施：
1．工程项目部准备 3～5 台备用抽水泵防备下暴雨时急用。
2．气象预报有暴雨时，工地增派施工人员和电工值班，以便及时参加排水。
3．对暴雨积水时，服从指挥部和光明新区政府对抢险救灾工作的整体安排。
第四节、沟槽的临时排水系统
1、地面排水：管道施工期间设置临时排水设施，并在正式施工前完成临时排水通道的设置。
2、沟槽内排水：在污水管道底部设0.3×0.3的排水边沟且每隔50m设一集水井以φ100mm口径污水泵抽排。
第五节、沟槽施工
（一）沟槽开挖措施：
测放沟槽的开挖中心线，确定槽口开挖宽度，并用石灰线标明开挖边线,开挖过程中如遇有土质较差的地段应加大开槽坡度，开挖时应及时安设龙门板，控制中线和槽底高程。
开挖口线5米以内，不得堆土或堆放杂物。

（二）沟槽开挖及支护
（1）沟槽开挖采用挖掘机进行，沟槽深度较大的，采用两台以上挖掘机传递挖土，其中一台为长臂挖掘机，确保土方开挖远离沟槽，对沟槽减少影响。挖土深度至2.5m时，应先距地面1.5m处撑头道支撑。管顶上的一道支撑与管顶净距不应小于20cm，离基础面上20cm处加设一道临时支撑。沟槽挖土与支撑应密切配合，做到随挖随撑，防止槽壁失稳而导致沟槽坍塌。支撑道数应根据沟槽实际深度而定，对于深度小于5米且用拉森钢板桩支护的沟槽，可采用二道支撑，头道支撑设置同上，第二道支撑设在头道支撑下2米处。挖掘机挖土时，应采取后退式挖土方法，严禁挖掘机进入未设支撑的开挖好的区域。开挖的土方原则上就地堆置，但堆放高度不超过 1.5m，施工时严格进行控制。堆置点离坑边距离不小于 2m，以减小沟槽边堆土对沟槽壁侧向土压力，以确保沟槽的稳定性。
（2）确定支撑层数及间距：
按照等弯矩布置来确定各层支撑的间距，则板桩顶部悬臂端的最大允许跨度，
由公式h＝5[f]*W/( τ*Ka ) 得：
h＝ 5*200*874*100000/(18.68*1000* K ) 开立方
主动土压力系数Ka＝tg (45-Φ/2)=0.383
h=245cm=2.45m
h1=1.11h=2.7m
h2=0.88h=2.16
根据实际情况，确定h=2.0m，h1=2.2m，h2=1.6m，h3=1.2m。 采用二道支撑。
（3）用顿恩近似法计算板桩入土深度：
因采用井点降水，坑底以下的土密度不考虑浮力影响。

主动土压力系数Ka＝tg² (45- Φ/2)=0.383
被动土压力系数Kp＝tg (45+Φ/2)=2.612
由上面简图可得MR的斜率Kn＝Υ（Kp-Ka）=41.64
e1＝MQ＝Ka*Υ*H=0.383*18.68*7.0=50.08kN/m²
由顿恩近似法，DB’板桩上的荷载GDB N D点，另
一半传至土压力MR’ B’，由图几何关系可得
Υ（Kp-Ka）x² －KaΥHx－1.2*KaΥH=0
板桩入土深度x=1.95m
实际施工中，拉森钢板桩采用9m长，足够保证入土深度 2m以上，施工时入土深度为3.5m以上。 对于井点降水局部效果不好或失效时，需采取一定的措施。由于拉森钢板桩采用密排咬口式布置，止水性较好，可以防止侧面流砂等因素影响沟槽施工。在局部加设一道临时支撑，保证其稳定性，同时对局部底部潮湿基础回填块石，稳定基础，再铺设砾石砂。若槽底发生较大的管涌，影响施工，则停止施工，回填沟槽。一方面检查钢板桩是否打设到位，入土深度必须保证；另一方面，检查井点，考虑重新下井点，结合地质资料，采取加深井点或分两级甚至三级井点，保证降水效果。
（三）验槽
由施工单位自检，再请监理工程师进行沟槽底高程、地基承载力等检测是否符合规范及设计要求，验槽合格后方能进行下一道工序。若遇软弱基础，地基承载力达不到设计要求，则再对地基进行处理。
（四）管道安装
砂垫层按规定的沟槽宽度满堂铺设、摊平、拍实。砾石砂铺设结束后，在铺好的砾石砂垫层上安装管道。
用25吨吊车下管，用16t手拉葫芦牵引管，用5t手拉葫芦稳管的安管方法施工。
a、承插式钢筋混凝土管敷设前应逐根进行检查，确保无空鼓、承插口无裂纹和缺口，保护层无脱落。密封橡胶圈不能有割裂、破损、气泡、大飞边、油类侵蚀现象、变形、扭曲及不符合尺寸的不能使用。
b、对于粗造的工作面使用砂轮磨光承口和插口工作面，以免影响柔性胶圈到位，损坏胶圈。套在插口上的橡胶圈应平直、无扭曲，同时尽量靠近插口端面，使之滚动到位。
c、为了使插口和胶圈能顺利均匀地进入承口，达到预定的位置，对口的承插口间的间距必须均匀一致，周围一圈同时进入承口，否则胶圈受压不均，进入速度不一致，造成胶圈扭曲而大幅度回弹。牵引管选用10t手拉葫芦，稳管适用5t手拉葫芦。钢绳的安全系数取4至5。到位后的管道插口与承口之间的间隙为1.5～2.5cm，胶圈均紧贴止胶台，但不得露出止胶台。
d、装管的作业是循环交替进行，为了防止已装到位的管道回弹，单靠回填胸腔土和管道自身产生的磨擦阻力是阻止不了回弹力，因此还必须采用葫芦稳管，使之随后安装的管道能阻止回弹，如此循环。
（五）沟槽回填
管顶50cm以下人工素土回填夯实，管顶50cm以上采用人工配合机械回填夯实。分层回填，回填厚度每层不得超过30cm。
胸腔部位：两侧同时等高回填，每层虚铺厚度15cm，用手夯进行夯实。
管顶上50cm以上部位：每层虚铺厚度30cm，用8T压路机和16T震动压路机分别碾压，压路机不能压到的部位井周用蛙式打夯机夯实。
采用环刀法、灌砂法按照规范所要求的检验频率，对回填土的压实度进行测试。每层回填土经测试必须达到设计及规范要求的压实度后，才进行下一层的回填。

第六节、监护措施
1．工程项目部落实施工员督促深沟槽的开挖、围护是否符合安全规定，作为专项施工组织设计要求的监护责任人。
2．监护的主要项目为：
a) 监查开挖后对邻近构筑物的影响。
b) 监查深沟槽的沉降及位移。
3．监查的频率一天两次；上班前或后一次，下班前一次；由监查人记录在《施工日记》中；在暴雨或连续的雨天中，增加监查次数。
4．监查中发现异常情况，及时报告项目经理。由项目经理决定 采取何种应急技术措施来消除隐患。
第七节、地下管线和周围构筑物的保护：
1、原有地下管线保护措施
原有地下管线保护；根据现场勘察时业主提供的依据，及管线图所示：我们项目部总体上：
l）思想上要对管线保持高度重视。
2）人工开挖样洞，施工前必须全部暴露清楚，便于保护。
3）落实专人负责。
4）管线保护工作首先办好监护，后落实专门措施，这样能有效地加以保护。
为保证公用管线在施工期间的安全，本公司拟定如下具体管线 保护措施，并在施工过程中认真贯彻实施。
1．项目部组成以项目经理总负责，项目部文明施工员、工区工地 主任参加的管线保护领导小组，加强下水道新排管施工期间对原有管线的保护工作。
2．教育每个职工从思想上高度重视保护公用管线的重要性及损坏公用管线的危害性，特别是在路口附近，现场操作人员在施工过程中更应高度重视。
3．施工开工前，根据施工图与有关管线单位联系，并请他们到现场监护、办好有关手续(监护交底卡)。对图纸上末标明或模糊不清的地区，应委托有关物探单位进行现场测查，物探资料应分发到管线，小组所有成员，并由工区工地主任向现场施工人员和作业班组长进行详细交底。在沟槽开挖前必须开好样洞，摸清周围管线实际走向、分布情况，对于地下管线情况不明的地段，应当人工先进行试挖，严禁盲目使用机械开挖，造成野蛮施工，破坏地下管线。管线单位接到施工单位要求了解管线走向、分布情况委派监护的通知的，应积极地为施工单位提供管线详细情况，并派熟悉情况、工作认真的同志到现场进行监护，为施工单位创造条件提供方便。 管线挖出后，请业主通知公用管线单位监护，共同商量决定具体加固措施。一般管线保护用钢丝绳，钢杆花兰螺丝吊空，上面盖草或其他保护物，防止外物击伤。重要管线保护必须制订具体加固方案，实施后昼夜派人监护周围。加快施工进度，抓紧时间，缩短工期，使管线早日恢复原状。发生意外情况的处置措施：在施工中万一出现意外情况，工地负责人应该临危不乱，一方面向有关管线单位反映，要求组织抢救：另一方面立即报告自己上级主管部门领导，保护事故现场，把出事地点护栏或红白带围起来，组织临时纠察队，防止伤害行人或事故扩大，施工单位领导必须组织人力、物力、财力、配合公用管线单位全力以赴投入抢险任务，缩短抢险时间，使管线尽快恢复，减少国家损失。事后要按照“三不放过”原则分析事故原因．分清事故责任，提出整改措施．杜绝类似事故的发生，并对有关人员进行通报批评或处罚等。
在实施下水道新排管中，在碰及旧地下水道管时要事先考虑如何维持老管的排水，我们准备先摸清加工区域内原有网的分布走问，管底标高等有关必要的参数，有条件的则利用老管本身的管网系统临时改接作为临时排水，无条件的则在施工中应另行考虑排设临时管。总之，保护公用管线，在施工期间，要做到天天讲，时时讲，警钟长鸣。保护公用管线，主要依靠现场施工广大职工和全体现场管理人员，施工单位还特别需要各公用管线现场监护人员的指导、督促和帮助。
2、周围构筑物的保护
1）施工过程中，地面及附近建筑物均设置沉降观察点。
2）落实专人，经常观察，做好记录。
3）挖土时不将余土堆放在建筑物一侧，这样减轻基槽边压力。
第八节、安全生产措施：
（一）安全目标：
严格按照JCJ59-99标准执行，在施工过程中按安全生产的各项技术和要求对沟槽进行开挖。每道工序开工前，必须向施工、作业人员详细的安全要求和安全技术措施交底，并在施工中监督执行，杜绝违章指挥，违章作业，坚持安全生产与施工生产的“四同步”。
沟槽周围用1.8m高彩钢板护栏，进行围护隔离保护，封闭施工。同时在彩钢板上设置红灯标志。槽内作业行走的跳板，必须使用10cm厚的专用跳板，使用5cm厚的木板做临时跳板，长度超过3米时，应加设顶板并有防滑条。
（二）施工机械安全防护
施工机械安全防护一般规定：(1) 各种机械设备的操作人员，都必须经过专业与安全技术培训，经有关部门考核合格方准上岗。严禁无证人员操作。(2)各种机械操作人员，必须懂得所操作机械的性能、安全装置。熟悉安全操作规程，能排除一般故障和日常维护保养。(3)工作时，操作人员必须穿戴好防护用品，集中思想、服从指挥、谨慎操作，不得擅离职守或将机械随意交给他人操作。(4)交付现场使用的机械设备，必须性能良好，防护装置齐全，生产及安全所需备品配套，并经设备部门和现场负责人认可，方能使用。(5)起重机行驶与停置时，必须与沟渠、基坑、输电线保持规定的安全距离(按计算)。(6)机械设备进入作业点，单位工程负责人应向操作人员进行作业任务和安全技术措施的详细交底。
挖掘机安全操作要求：(1) 施工前应做好地质、水文和地下设施的调查和勘察工作，并熟悉施工方案。(2)开挖作业应从上至下分层进行，禁止超越该机规定的作业高度。(3)挖掘机作业时，禁止铲斗从运土车辆驾驶室顶上越过。(4)挖掘机履带到工作面边缘，最少保持1m以上的安全距离。(5)挖掘机停置或下班后应离开工作面，斗子须落地放置。
（三）配电房安全要求：
(1) 现场临时配电房应紧靠变压器侧，应通风良好，并采取防雨、防火、防小动物出入的措施。设立明显的安全标志，其耐火等级不得低于3级。并配有符合要求的灭火器材。
(2) 成列的配电屏和控制屏，应装有短路、过载和漏电保护装置。各配电线路应做编号，注明用途标记，配电盘两端应与重复接地线及保护零线做电气连接。配电盘或配电线路维修时，应悬挂“有人维修，禁止合闸”标志牌。停、送电操作时，必须由专人监护执行。
(3) 当施工现场配有自备发电机组时，其电源开关与外电网电源开关之间，应装设防止同时合闸的机械联锁装置或双设闸刀，发电机组应采用三相四线制中性点直接接地供电系统，中性点单独接地，接地电阻不大于4欧姆。
第九节、文明施工措施：
在施工中贯彻文明施工的要求，推行现代化管理方法，科学组织施工，做好施工现场的各项管理工作。
本工程将以建筑施工现场标准化工地的各项要求严格加以管理，创建筑现场标准化工地。
管理措施：
(1) 贯彻文明施工的要求，推行现代管理方法，科学组织施工，做好施工现场的各项管理工作。
(2) 按照施工总平面布置图设置各项临时设施。堆放大宗材料、成品、半成品和机具设备，不得侵占场内道路及安全防护等设施。
(3) 施工现场设置明显的标牌，标明工程项目名称、建设单位、设计单位、施工单位、项目经理和施工现场总代表人的姓名、开、竣工日期、施工许可证批准文号等。施工单位负责施工现场标牌的保护工作。
施工现场的主要管理要员在施工现场应当佩戴证明其身份的证卡。
(4) 施工现场的用电线路，用电设施的安装和使用必须符合安装规范和安全操作规程，严禁任意拉线接电。施工现场必须设有保证施工安全要求的夜间照明；危险潮湿场所的照明以及手持照明灯具，必须采用符合安全要求的电压。
(5) 施工机械按照施工总平面布置图规定的位置和线路设置，不得任意侵占场内道路。
(6) 保证施工现场道路畅通，排水系统处于良好的使用状态；保持场容场貌的整洁，随时清理建筑垃圾。在车辆，行人通行和地方施工，应当设置沟井坎穴覆盖物和施工标志。
(7) 施工现场的各种安全设施和劳动保护器具，必须定期进行检查和维护，及时消险隐患，保证其安全有效。
(8) 职工生活设施，符合卫生，通风，照明等要求。职工的膳食，饮水供应待应当符合卫生要求。
(9) 做好施工现场安全保卫工作，采取必要的防盗措施，在现场周边设立围护设施。非施工人员不得擅自进入施工现场。
(10) 严格依照《中华从民共和国消防条例》的规定，在施工现场建立和执行防火管理制度，设置符合消防要求的消防设施，并保持完好的备用状态。在容易发生火灾的地区施工或者储存，使用易燃易爆器材时，施工单位应当采取特殊的消防安全措施。
(11) 采取有效措施控制施工过程中的扬尘；在炎热干燥的天气时，由专人在现场及现场附近道路上洒水，以保持湿润，防止尘土飞扬；对于现场的容易飞扬的材料如水泥、粉煤灰等，采用适当的覆盖。
(12) 为了降低施工中噪声对环境的影响，采用如下措施：
通过统筹安排，合理计划，最大限度地减少夜间施工的时间和次数；
教育工人在砼振捣时不得用振动器长时间振动钢筋；
车辆进出现场，专人指挥，减少或不鸣笛；
(13) 搞好公共关系的协调工作。为最大限度地减少施工对周围环境的影响，我公司由专人负责公共关系的协调工程，随时听取有关方面对我施工的意见和建议，并在可能的情况下加以改正，满足有关部门的要求，使工程能顺利进行。
第十节、质量控制：
进场时由测量人员仔细校核水准点及坐标点，并按照相关规范建立施工控制网。沟槽开挖前将水准点引至开挖区域，并校核无误后才进行开挖，开挖中随时控制开挖高程、挖后及时校核槽底高程。
沟槽开挖时，槽底的宽度应为管外径+0.5m（有支撑沟槽需另加支撑尺寸），应严格控制沟槽宽度和基底高程，不得超挖或扰动基面。槽底不得受水浸泡。挖至距设计高程20cm位置停止机械挖掘，防止超挖，同时采用人工捡底，仔细找平，保证槽底坡度。
开挖沟槽的质量标准：槽底松散土、淤泥、大石块等杂物必须清除，保持槽底不浸水。
管材、橡胶圈等材料，应符合现行的产品标准，具有质量检验部门的产品合格证和产品性能说明书，并应表明生产厂家、规格和生产日期。
承插接口密封橡胶圈，必须与管材规格配套。 管材质量要求：管材要求外观颜色一致，内壁光滑平整。管身不得有裂缝，筋的连续缺损不得超过 2 条，管口不得有破损、裂口、变形等缺陷。管材的端面应平整，与管中心轴线垂直，轴向不得有明显的弯曲出现。管材插口外径、承口内径的尺寸及圆度必须符合产品标准的规定。管材内压强度及刚度应满足设计要求。管道接口用的橡胶圈性能、尺寸应符合设计要求。橡胶圈外观应光滑平整，不得有气孔、裂缝、卷皱、破损和接缝现象。装卸、运输和堆放。管材、管件在装卸、运输和堆放时，应避免撞击，严禁抛投。管材成批运输时，承口、插口应分层交错排列，并应捆扎稳固。管材堆放应遮阳，承口与插口应间隔整齐排列，两端用木楔块塞稳妥。橡胶圈在保存及运输中，不得受到损伤。
排管时，管材应将插口顺水流方向，承口逆水流方向安装，安 装一般由下游往上游进行。管材可按需要长度，用手锯截取，断口应修边。
橡胶圈接口的位置放置在管道插口第二至第三根筋之间的槽内。接口时，先将承口的内壁清理干净，并在承口内壁及插口橡胶圈上涂上润滑剂，然后将承插口的中心线对齐。
接口方法：一人用棉纱绳吊住 B 管的插口，另一人用长撬棒插入基础，并抵住管端端部中心位置的横档板，然后用力将 B 管插口缓缓插入 A 管的承口至预定位置。管道接口后，复核管道的高程和直线，使之符合设计要求。
铺管和接口的质量标准：管道应顺直，管底坡度应符合设计要求，不得有倒落水。管道与窨井的连接采用短管，窨井砖墙短管外露部分宜小于600mm，管筋位于砖墙部分砂浆应饱满，以防接缝处渗水。沟槽复土应在管道隐蔽工程验收合格后进行。沟槽复土应及时，防止管道暴露时间过长造成损失。沟槽复土应遵循以下原则：管沟回填采用石粉渣回填至管顶上0.7m。管顶 30cm 范围内，必须用人工回填，严禁用机械推土回填。回填先从管底与基础结合部位开始，沿胸腔两侧同时对称分层回填并夯实，每层回填高度不超过 20cm，直至管顶以上 30cm。回填材料质量应符合设计要求。管材复土密实度的质量标准，管材回填粗砂检验方法如下：顺序项目允许密实度检验频率检验方法范围点数 1 胸腔部分=16KN/m3，两井之间每层一组（3点）用Φ16 钢筋 0.7m 高处自落检测。

郑州征远建设工程有限公司
刘砦路项目部
2011年4月