沟槽开挖及支护施工方案[1]509.pdf

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1、永修县开元大道污水管道工程 沟槽深度大于 5m 沟槽开挖支护 专项施工方案 编制人:审核人:江西省第一房屋建筑公司 二O 一一年三月二十日一、工程概况 本工程污水管道埋深大多在 5.16.0m范围内，施工桩号1+630 3+201DN80C钢筋砼承插管长1571米，过路横向支管共 8道，DN600 钢筋砼承插管长510米，DN500钢筋砼承插管长64米，污水检查井 52座，管沟采用中粗砂回填至管顶 50 cm,其余用粘土回填。二、施工准备 由于路线较长，工期较紧，需要做好充足的施工准备。2.1、施工队伍进场后，必须先进行场地的整理，及时进行测量 放样，准确放出管道布置的轴线和沟槽开挖的边线。2

2、.2、机械设备与材料抓紧落实进场，所需的材料设备必须准备 齐全，要满足规范设计要求。2.3、落实管道供应厂家，进行认真考查和认可，选定供应厂商，在保证质量的前提下，要求其具备足够的日生产能力，保证供应，满 足施工进度要求。2.4、管道施工前进行认真的技术质量安全交底，分工明确，责 任到人。三、施工安排及方法总说明 对于埋深很深的污水管道的施工，采用上部放坡开挖、下部钢板 桩支护两次成槽的挖土方法，先考虑将表土（粘性土）挖除一层（2.0m 左右）,有效降低沟槽深度，然后进行井点降水，打设钢板桩，再开 挖沟槽，采用23道顶撑支护，铺设管道。四、施工方案 4.1、污水管道施工工艺流程 测量放线-第一

3、次土方开挖-布置井点降水-打设钢板 桩沟槽开挖及支护管道基础施工铺设管道污水井 施工-磅水（闭水）试验-管道坞膀-沟槽回填 4.2、测量放线 根据设计施工图，测设管道中心线和污水井中心位置，设立中心 桩。管道中心线和井中心位置经监理复核后方可在施工中使用。根据施工管道直径大小，按规定的沟槽宽度测放出边线，开挖前 用石灰划线来控制，对于井位置的确定通过在沟槽外两侧设置控制桩 来进行控制，并记录两桩至井中心的距离，以备校核。4.3、第一次土方开挖 按照测量放出的开挖线，进行第一次开挖，将表层 1.53.0m厚 的粘土层开挖，上口宽度按照管径的大小和开挖深度来确定，一般为 12m左右，按照给水排水管

4、道工程施工及验收规范 GB 50268-2008确 定开挖边坡坡度为1:1，这样可以有效降低沟槽的深度，挖出的土 离槽口尽量远2m以上，堆土高度宜小于1.5m，或者尽量远离堆放，以减小土压力对沟槽的影响。5 1 12000 挖方安全边坡计算：已知土的重度为Y=18.0kN/m3,内摩擦角=26，粘聚力c=12kN/m2，为坡度1:1,开挖坡度角9=45O 由此得出，基槽边坡稳定时的允许开挖最大深度 h:h=2*c*sin 0*cos /(Y sin2(0-)/2)5m 因此，按照1:1开挖表层2.03.0m能确保边坡的稳定。Jjlfi.“.0 /1/f 面 滑动 Ng h 1/T /八*/1:

5、气N /G a”4 2000 1：堆0 土 12。K2.6 所以土坡处于稳定状态。4.4、井点降水 由于污水管的埋深多在5.0m以上，为防止土层液化或管涌，沟 槽采用板桩密排支撑，井点降水。井点布置在沟槽两侧（对于槽钢井 点布置在外侧（如图），拉森板桩则布置在内侧），60m左右为一流水 作业段。井点管埋设前视污水管埋深，保证降低后的地下水位与槽底 的最小深度大于0.5m，来确定井点管的长度和井点间距。井点施工程序为：放线定位一冲孔一安装井点管一填砂砾滤料一 铺设总管一联接管连接井点管与集水总管一与抽气设备连通一安装 集水箱和排水管一开动真空泵排气一开动离心水泵抽水一观察地下 水位变化。井点设备

6、采用真空泵组合，即每套设备由 5.5KW真空泵1台,2.8KW离心式水泵1台和1台气水分离器组成。每套井点设备有效 抽水距离为60m，深度为地面以下68m。为提高井点降水效果将井点管单排双侧布置，间距为0.8 1.0m,井点管入土深度要比设计沟槽底深 0.9 1.2m。井点下端滤管长为1 1.5m，滤管上要先包一层细滤网，再包一层粗滤网，并用铁丝绑扎加 以保护，滤水管必须埋入含水层内。井管长度H（不包括滤管长度I）应符合下式要求：HH 什 h1+h2+iL 其中：H1为沟槽深度（m）;h1为降低后的地下水位与槽底的最小深度，应大于 0.5m;i为地下水计算降落坡度，环状井点为1/10,线状井点

7、为1/3 1/4;L为井管至需要降低地下水位的水平距离，环状或双排井点为 井管至沟槽中心的距离，单排井点为井管至沟槽对侧底的距离（m）;h2为井管露出槽顶的高度，一般为 0.20.3m。井点管安装前先进行测量放线，确定好位置。采用高压水枪冲孔，按照井点管深度来控制冲孔深度，比滤管底深 50cm以上冲至要求深 度后应停留在原位继续冲水片刻。迅速提起冲水管，立即将井管垂直 居中放入孔中。将砂滤料灌入井孔，灌砂量应根据冲孔孔径大小和深 度计算确定，实际灌砂量不应小于计算量的 95%，孔顶用粘土封填。灌砂时要注意灌砂应达到的位置宜在地下水0 位以上。当井点管入土完毕后再安装集水总管，安装时应沿抽水水流

8、方向 有0.250.5%的上仰坡度。最后集水总管与井点管、真空泵连接，所有连接管都必须密封防止漏气。为保证井点连续不断地抽水，应配备双电源，以防断电，造成滤 管堵塞。一般抽水35天后水位斗基本趋于稳定，正常出水规律为 先大后小、先混后清。如不上水或水一直较混，或出现先清后又混等 情况，应立即检查纠正。4.5、打设钢板桩 在第一次土方开挖的梯形沟槽中施打钢板桩，如果沟槽深度（第 一次开挖底面至沟槽底部）大于 5m的采用12m长国产拉森钢板桩；其余采用8m长槽钢板桩。打设前，在最后矩形沟槽两边外侧 10cm 放出打设线。槽钢板桩材料选用25a槽钢，根据上海地区的特点和施 工经验，板桩入土深度（T）

9、沟槽深度（H）比值a（a=T/H），在一般土质条件下，沟槽深度5m以内，a值宜取0.35;57m时宜取 0.5;7m以上时，沟宜取0.65。板桩排列根据土质和沟槽深度等情况，采用咬口排列（）。咬口板桩应咬合紧密，板桩挺直，板桩打拔采用1m3履带式挖掘机配备振动沉桩锤进行施工，板桩的垂 直度不能大于露出高度的1.5%。施打板桩前应查明地下管线或地下构筑物，如有，先将管线外露，采取施工保护措施后再打设，或局部跳空采取其它支护措施。打设时，若出现板桩入土过慢，桩锤回弹过大，应查明原因，进行处理方可继 续施打。4.6、沟槽开挖及支护 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

10、，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6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,

11、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。100 100 砂质粉土 Y 1=19.0 1=19.7-1.00 粉砂层 Y 2=18.5 2=30.3-5.50 沟槽底 按照最深6m沟槽进行验算：（如上图所示）沟槽采用国产拉森H型钢板桩，长度为 12m，W=874cm3,f=200MPa支撑采用20cm原木，fm=10N/mm2，按照等弯矩布置沟槽顶面+1.50 来确定各层支撑的间距(1)由图示可以得出：平均重度和平均内摩擦角：Y=(Y 1*11+Y 2*12)/I=(19*2.5+18.5*4.5)/6.0=21.79kN/m3 =(1*11+2*I2)/I=(19.7*2.5

12、+30.3*4.5)/6.0=30.93 (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 h=3 6*200*874*100000/(21.79*1000*K 日)主动土压力系数 Ka=tg2(45-/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 采用三道支撑。(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-/2)=0.383 被动土压力系数 Kp=t

13、g2(45+/2)=2.612 由上面简图可得 MR的斜率Kn=Y(Kp-Ka)=41.64 e1=MQ=Ka*Y*H=0.383*18.68*7.0=50.08kN/m 2 由顿恩近似法，DB板桩上的荷载GDB N 一半传至D点，另 一半传至土压力MR B，由图几何关系可得：Y(Kp-Ka)x2 Ka Y Hx-1.2*Ka Y H=0 板桩入土深度x=1.95m 实际施工中，拉森钢板桩采用12m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 拉森钢沟槽顶面 7 D G M R N B Y(Kp-Ka)x O B 板桩采

14、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，贝M亭止施工，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。五、管道施工的质量工期保证措施 根据本区域污水管道工程施工的特点，在施工过程中除强化管理，确保质量保证体系正常运行外，技术上也要采取相应的措施，使工程 质量和工期有一个充分的保证。主要采取以下措施：5.1、注重管道的测量放样工

15、作，对龙门板桩要重点加以保护，及 时进行复核，保证管道铺设的轴线和管底标高的准确性。5.2、天气因素对管道施工影响很大，施工中，要时刻注意天气变 化，掌握近期和长远期的天气情况，定出施工计划。5.3、对管道必须进行认真验收，不合格的管道不允许出现在工程 中；同时在施工过程中，对管道须进行保护，尤其在卸车、移管、铺 设、接口、坞膀、回填过程中。5.4要充分考虑施工作业的流水性和连续性，根据不同的管道施工 难度和不同的天气情况，采取相应措施。如果施工难度大、天气情况 不是很好，施工段落可以相应缩短，作业面缩小，提高工效，保证施 工的连续。5.5、沟槽开挖严格按照交底要求进行施工，对于不同的管道埋深

16、 采用不同的开挖方式，以保证沟槽的稳定性，保证施工的质量。对于 放坡开挖进行沟槽施工的，周围要做好排水沟和集水井，积水应及时 排除，防止基础浸泡，完成后要及时回填。5.6、管道的铺设、接口处理、坞膀回填施工中，严格按照设计规 范要求。加强过程质量控制，加大检查力度，以保证施工质量。六、管道施工的安全文明施工保证措施 针对排水工程施工的特点，根据安全风险分析，沟槽塌方和机械事 故等一般较多，需重点防范。在加强全员安全教育，提高安全风险意 识和防范意识的同时，拟采取以下措施：6.1、施工便道要保证畅通，及时修整。原材料运输车辆要勤检查、勤保养，保证行驶和制动系统的完好。6.2、管道卸车、管道铺设时

17、要对吊重设备进行认真检查，尤其是 钢丝绳等，必须满足要求。配合吊装人员要戴好安全帽及手套，必须 由专人指挥，以哨令、旗示或手示进行指挥。所采用的“令示”必须 规范，并与吊重人员预先沟通好。当管节离开地面，配合吊装人员必 须避开被吊物，移动过程中要注意不要被障碍物所绊倒。6.3、沟槽开挖时如遇到异常地质或异常物体等情况，及时向有关 单位部门汇报并作记录，处理结束后再行施工；沟槽开挖时要随时注 意槽壁的稳定情况，由专人负责查看，并采取有效的支护措施，防止 塌方伤人，所有人员不得在沟槽内坐卧、休息。6.4、管道铺设范围内，事先要通过有关部门摸清有无管线，如有，必须米取措施，进行搬迁或加固等，否则不得施工。6.5、在沟槽两侧须采取一定防护措施，尤其是在村庄道路附近施 工时，须设置路障、警示牌等，夜间须增设红灯示警。6.6、沟槽所用的支撑等必须可靠牢固，随着沟槽挖深，及时加以 顶撑支护。开挖出的土方必须按照要求堆放，不得随意堆放。6.7、夜间欠安全的原因一般不安排施工作业，若要施工，要求配 足照明设备，特别在边坡、转弯处要加大照明亮度。车辆进入施工便 道后，要求慢速行驶。