厂区管道土方开挖施工方案.docx
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厂区管道土方开挖施工方案
广州南沙自来水厂一期一阶段
（20万m3/d）安装工程
厂区管道土方开挖施工方案
建设单位：
广州临海水务有限公司
编制单位：
中建八局工业设备安装有限责任公司
编制人：
审核人：
审批人：
日期：
二00八年四月五日
印号：
施工组织设计（方案）报审表
工程名称：
广州南沙自来水厂一期一阶段安装工程GD2202002
致：
铁四院工程监理咨询公司
我方已根据施工合同的有关规定报审厂区管道土方开挖施工方案的编制，并经我单位技术负责人的批准，请予以审查。
附：
《广州南沙自来水厂一期一阶段厂区管道土方开挖施工方案》
承包单位中建八局工业设备安装有限责任公司
项目经理
日期
专业监理工程师审查意见：
专业监理工程师
日期
总监理工程师审核意见:
项目监理机构
总监理工程师
日期
施工组织设计（方案）报审表（R10—01）
工程名称：
广州南沙自来水厂一期一阶段
（20万m3/d）安装工程报审表编号（审批部门填）：
文件名称
厂区管道土方开挖施工方案
编制单位
中建八局工业设备安装有限责任公司
文件编号
现行版本
编制人员
项目经理（项目技术负责人）审核意见：
项目经理（项目技术负责人）：
年月日
分公司主管部门审核（审批）意见：
签字：
年月日
分公司总工程师审批意见：
签字：
年月日
总部主管部门审核意见：
签字：
年月日
总部总工程师审批意见：
签字：
年月日
一、工程概况
二、工程特点
三、主要施工方法及技术要求
四、室外管道施工工艺技术措施
五、工期保证措施
六、质量保证措施
七、安全保证措施
八、雨期施工的方法及要求
九、基坑施工应急措施及应急预案
十、主要资源需用计划
一、工程概况
南沙自来水厂一期一阶段设计规模为20万m3/d，该工程位于广州南沙黄阁镇西北，原始地貌单元为珠江三角洲海冲积平原。
我公司施工的净水厂的设备和工艺管线的安装工程，主要包括：
1.净水处理系统：
配水井和预臭氧接触池（包括工艺管道、反冲洗管、闸门、堰板、进出水阀门及伸缩节等）、机械混合池（包括工艺管道、与管道联接的阀门及相关管件等）、折板反应平流沉淀池（包括排泥管、反冲洗管、污泥排放管、排泥阀、反冲洗阀、进出水阀门及相关管件等），翻板砂滤池（包括工艺管道、溢流管、放空管、堰板、滤料、滤池进出水阀、反冲洗水阀、气阀、相关管件等），后臭氧接触池（包括工艺管道、与管道连接的阀门、闸门、堰板及相关管件等），翻板炭滤池（包括工艺管道、溢流管、放空管、堰板、滤料、滤池进出水阀、反冲洗水阀、气阀、及相关管件等），清水池（包括与管道连接的进出水阀门、工艺管道、高低位溢流管及高低位通气管等），普通水调节池（包括与管道连接的进出水阀门、工艺管道、通气管及管件等），吸水井和送水泵房（主要工艺管道、离心泵、鼓风机、通气管、进出口阀门、轴流风机、相关管件等），反冲洗泵房（主要工艺管道、反冲泵、鼓风机、空压机、轴流风机、阀门及相关管件等），加药间、加氯加氨间（轴流风机、排水管及相关管件等）、炭库等。
2.污水处理系统：
回收水池（工艺管道、闸门及相关管件等），污泥调节池（工艺管道、闸门及相关管件等），污泥浓缩池、贮泥池（潜水搅拌机、闸板阀、溢流管、阀门及相关管件等），污泥泵房（轴流风机、阀门及相关管道、管件等）、污泥脱水机房（轴流风机、阀门及相关管道、管件、等），厂平面工艺管道（回收水管、污泥管、上清液排放管、滤池水冲管、滤池气冲管、溢流管、普通自来水管（含消防栓）、优质水管、构建筑物排空管），厂区照明等工程的安装和调试。
3.取水工程的机电设备和工艺管线的安装工程，主要包括：
吸水井和取水泵房（包括工艺管道、闸门、离心泵、轴流风机、反冲洗管道、进出口阀门及相关管件等）、加氯间（包括轴流风机）和厂平面工艺管（含消防栓）。
厂区设备供应商包安装的机电设备和交由土建施工单位安装的雨、污水管线和工艺管线除外
二、工程特点
1、露天作业工作面大，且埋地管线作业施工较多，由于广州为多雨地带受气候影响较大，直接影响工期及施工质量；
2、本工程工艺管线埋地管线较多且管径较大，施工难度大，且施工质量要求高，专业性强，焊接前必须做好焊工培训工作；
3、立体交叉作业频繁，需采取可靠的交叉作业施工的安全保护措施；
4、本工程工艺管道施工与土建专业协调作业较多，需和土建专业做好协调配合。
三、主要施工方法及技术要求
本工程管道系统按分布位置可以分为厂区管道和各设备房内的室内设备配管；按管道内介质的不同可以分为如下几种管道，具体见表2-1；
表2-1各种介质管道名称及代号
序号
代号
管道名称
序号
代号
管道名称
1
S
工艺生产管
2
PG
普通自来水管
3
W
污水管
4
Y
雨水管
5
H
回收水管
6
CF
反应沉淀池或配水井废水管
7
LF
滤池废水管
8
N
污泥管
9
YL
溢流管
10
SL
上清液排放管
11
SC
滤池水冲管
12
QC
滤池气冲管
13
YG
优质水管
14
JS
预臭氧水射器增压泵进水管
15
JL
加氯管
16
JY
加药管
17
JN
加氨管
18
K
空气管
四、室外管道施工工艺技术措施
1、厂区室外管道开挖基坑深度小于3米占大部分，基坑深度大于3米的工艺生产管；
、清水池至配水井管路，钢管DN1820*16，长度138米，DN1620*1长度82米，开挖深度4.82米。
、送水泵房至碳滤池管路，钢管DN1020*10,计240米，开挖深度为4.2米。
2.钢管道施工流程；
3、管沟放线及开挖；
1）、测量放线；
（1）、测放临时水准点；
①、根据图纸指定水准系统的已知水准点，引导至施工范围内，设置临时水准点。
②、临时水准点设置后，逐一编号，其精度要求闭合差不得大于±12√K毫米（K为水准点之间的水平距离，单位：
公里），并标在图纸上。
③、根据需要和设置的牢固程度应定期进行复测。
临时水准点须设置在坚实的固定建筑物或构筑物上，或设置在不受施工影响和外界干扰的稳定土层内。
④、本工程水准点每200米设置一个，采用自动安平水准仪测量。
（2）、平面放线；
根据管道起点、终点和转折点的设计坐标，计算出这些点与附近控制点或建筑物之间的关系，然后根据这些关系把各个放线点用桩固定在地面上，并认真校核，中心线测量时，每隔30米打一个中心桩，便于统计距离和下道工序的施工配管，
若在设计前，已经在初次测量时保留下个起点、终点和转折点的标桩，施工时只须复核和补桩，然后根据沟槽断面需要的槽宽用白灰洒出地沟开挖边线。
（3）、纵断面的水准测量；
纵断面水准测量之前，先沿管线的施工线路在管网起点、终点、固定支架及地下穿越部位附近设置临时水准点，临时水准点的精度要求闭合差不得超过±20√L（L为水准闭合测量的线路长度，单位：
公里）。
以次水准点测出中线各桩位地面的高程是否相同，并依此来决定沟槽开挖的深度。
2）、管沟的开挖；
（1）、根据工程的土质、工期及施工段的现场条件，采用机械挖掘为主，辅以人工清理。
（2）、沟槽开挖时，应注意以下事项：
A、严格按照沟槽断面尺寸要求进行挖掘，严禁超挖、欠挖，沟壁应平整，槽底处理要符合图纸要求。
B、当开挖到接近槽底深度时，应随时复核槽底标高，并钉设槽底标桩，避免超挖，若发生超挖，应以碎石或其他骨料回填夯实，不得以原土回填。
C、土方开挖时，注意安全。
在沟槽施工的两端设置警示标志，夜间悬挂红灯，红灯间距30米；注意周围地上、地下设施的成品保护及地下水位情况，发现问题及时汇报。
D、所有管沟开挖完成后，均应按设计要求对管基进行处理，各种不同材质管道管基的处理方法及要求见表2-2所示;
表2-2不同材质管道管基处理方法及要求
序号
管道材质
管基承载力要求
管基处理方法
1
钢管、铸铁管
≥100kPa
管基采用砂或石屑基础，垫层厚度200mm。
2
PE管
≥100kPa
管基采用砂或石屑基础，垫层厚度200mm。
3
HDPE、PVC-U管
≥100kPa
先铺15cm碎石砂垫层，再铺10cm中粗砂垫层做基础。
（3）、管沟槽槽底净宽度，宜按管外径加600mm确定，在管道焊接部位还应开挖工作坑，工作坑周边采用槽钢桩作支护，槽钢[250mm,L=4000mm，间距400mm作支护，以便进行管道对口、焊接及焊接部位的防腐处理。
（4）、如遇雨天作业，应尽可能缩短开槽长度，做到成槽快，回填快，并做好防沟槽的措施。
一但发生沟槽渗水，应将水排除，反受沟的软化土层应清除，换填中粗砂，做好基础处理。
（5）、管沟内安装工作坑旁设置集水坑，管道基础旁设置排水明沟，以防止槽底受水浸泡。
（6）、在管沟开挖过程中，如发现地下文物，应及时与公安和文物鉴定部门取得联系，同时用黄色警戒带将现场隔开，以免文物遭到破坏；如发现地下管道、电缆或通讯设施等应及时与业主及有关部门取得联系，以便统筹解决。
当基坑挖至计划深度（比设计标高高10-20cm）时,应复测标高,并打下标志,以控制标高,防止超挖
并人工配合机械进行清土。
基坑挖好后立即请监理及有关人员验槽,经确认合格后、马上进行基础垫层的施工。
若开挖的土层不能满足设计要求的槽底地基承载力，必须按设计进行超挖和处理。
基坑挖好后,做好后序工作的衔接工作。
在开挖边坡上堆土或运材料以及移动施工机械时，应与开挖土方边缘保持距离大于1米，以保证边坡的稳定。
开挖断面图如下:
说明：
1.本图尺寸单位:
mm。
2.基础厚度h：
采用粗沙，
3.沟槽管顶以上500mm采用中粗砂回填。
4.放坡开挖的坡度按.1米（高）比1.25米（宽）的比例。
（7）、土方留置：
现场留够回填土方，弃土应及时运出，在沟槽边缘上侧临时堆土或堆放材料以及移动施工机械时，应与基坑边缘保持1m以上的距离，以保证坑边边坡的稳定。
当土质良好时，堆土或材料应距挖方边缘0.8m以外，高度不宜超过1.5m。
多余土方运至指定的土方堆场,回填土方与基坑必须有一定的安全距离。
（8）、降排水措施，地下水位高，在施工中必须考虑降排水措施。
对基坑采用水泵抽水，安排专人进行抽水，抽水要连续直至回填。
抽出的水要进行有组织排放。
基坑开挖后在坑顶必须设挡水坝，防止雨水流入基坑。
采取明沟排水施工时，排水井宜布置在沟槽范围以外，其间距不宜大于150m。
（9）、技术复核内容：
、管沟定位轴线。
、管沟沟底标高。
、阀门井、流量计井位置。
、管道敷设标高、定位轴线。
（10）、管沟回填;
直埋管道或其它隐蔽工程，需经验收合格后方可进行回填土。
回填工作除设计要求进行外，还应遵守下列规定：
、管沟在回填之前，应清除沟内积水和杂物，并防止地面水流入,如地下水位高于沟底或沟内有水时，应将水抽干，待填土高于地下水位后停止抽水。
、回填土每层虚铺厚度应依使用机具的性能和设计要求确定：
使用动力机械时，每层厚度不大于0.3m；使用人工夯实时，每层厚度不大于0.2m；设计允许回填土自行沉实的地段，可不夯实；
、基坑（槽）回填应在两侧或四周同时进行。
回填管沟时，为防止管道中心线位移或损坏管道，应用人工先在管子周围填土夯实，并应从管道两边同时进行，直至管顶0.5m以上。
在不损坏管道的情况下，方可采用机械回填和压实。
、雨后填土时，应测量土壤含水量，如超过规定不应回填。
填土应高于地面0.2~0.3m，作为预留沉降量。
、管沟埋深不够时按设计要求做好保护措施。
3）、根据岩土工程勘察报告，场地普遍分布较软弱的淤泥、淤泥质土和粉沙夹层，土层含水量大、地下水位高，局部淤泥呈流行状态，实施难度大、根据不同基坑的深度情况，采用不同的支护方案，我司同时也做好钢板桩的准备方案；
（1）、钢板桩的选用。
根据工程所在地场地特点，结合钢板桩的特性、施工方法等方面进行考虑，选用的拉森Ⅲ型钢板桩，拉森Ⅲ型钢板桩宽度适中，抗弯性能好，其主要技术参数为：
W=1600cm3，g=60kg/m，依地质资料及作业条件决定选用钢板桩长度9～12M长，要求钢板桩入土深度达桩长0.5倍以上。
（2）、钢板桩施工的顺序；
根据施工图及高程放设沉桩定位线→根据定位线设沉桩导向槽→整修平整机械行走道路→沉设围护桩→将围护桩送至设计标高→焊接围檩支撑→挖土→填土→拨除钢板桩。
（3）、钢板桩的检验、吊装、堆放；
①、钢板桩检验：
无论新旧，在使用前均需进行外观检验和材质检验。
检验项目包括表面缺损、长度、宽度、厚度、高度、端头形状等。
检查中应注意：
a、对桩上影响打设焊接件应割除；
b、如有割孔、端面缺损应补强；
c、钢板垂直偏差不得大于0.5%。
②、钢板桩吊运：
装卸钢板桩宜采用两点吊，每次起吊根数不宜过多，并注意保护锁口免受损伤。
③、钢板桩堆放：
堆放地点要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上，并便于运往打桩现场。
（4）、导向架安装；
在钢板桩施工中，为保证沉桩轴线位置的正确和桩的垂直，控制桩的打入精度，防止板桩的弯曲变形和提高桩的贯入能力，一般都需要设置一定刚度的导向架。
导向架采用单层双面形式，通常由导梁和围檩桩组成，围檩桩间距一般为2.5～3.5m，双面围檩之间的距离不宜过大，一般比板桩墙厚度大8～15mm。
安装导向架应注意以下几点：
①、采用经纬仪和水平仪控制和调整导梁的位置。
②、导梁高度要适宜，要有利于控制板桩的施工高度和提高工效。
③、导梁不能随钢板桩的打设而产生下沉和变形。
（5）、钢板桩的打设；
根据现场施工条件，采用单独打入法。
此法是从一角开始逐块插打，每块钢板桩自起打到结束中途不停顿。
因此施工简便，打设速度快，但易向一边倾斜，累计误差不宜纠正，墙面平直度不易控制。
①、先由测量人员定出钢板桩围堰轴线，每隔一定距离设置导向桩，导向桩直接使用钢板桩，然后挂绳线作为导线，打桩时利用导线控制桩的轴线。
②、准备桩帽及送桩：
打桩机吊起钢板桩，人工扶正就位。
③、单桩逐根连续施打，注意桩顶高程不宜相差太大。
④、在插打过程中随时测量监控每块桩的倾斜度不超过2%，当偏斜过大不能用拉齐方法调整时，拔起重打。
（6）、挖土；
①、土方对称开挖，土方开挖至板桩顶以下1米处，进行围檩支撑施工。
②、围檩制作安装：
围檩及支撑设置在板桩顶以下0.5米处，在钢板桩内壁上焊接围檩托架，然后吊装H型钢并焊接加固。
③、开挖过程中注意支护体系的变形观察。
在开挖过程中需要注意的问题：
a、当钢板桩未贴靠在围檩上部分，需加垫处理
b、挖土和支撑的架设必须密切配合，施工中避免超挖和不及时加支撑
c、土方对称开挖，土方开挖至板桩顶以下1米处，进行围檩支撑施工。
（7）、拔桩。
原则上土方回填完成后就可拔桩，桩经修理后重新利用。
先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动1min～2min，使钢板桩周围的土松动，产生“液化”，减少土对桩的摩阻力，然后慢慢的往上振拔，拔桩时注意桩机的负荷情况，发现上拔困难或拔不上来时，应停止拔桩，先活动1min～2min后再往下锤0.5m～1.0m再往上振拔，如此反复可将桩拔出来。
（8）、钢板桩的施工中遇到的问题及处理。
由于结构复杂，钢板桩打拔施工中常遇到一些难题，常采用如下几点办法解决：
、桩过程中有时遇上大的块石或其它不明障碍物，导致钢板桩打入深度不够，采用转角桩或弧形桩绕过障碍物。
、钢板桩杂填土地段挤进过程中受到石块等侧向挤压作用力大小不同容易发生偏斜，采取以下措施进行纠偏：
在发生偏斜位置将钢板桩往上拔l.0m～2.0m，再往下锤进，如此上下往复振拔数次，可使大的块石被振碎或使其发生位移，让钢板桩的位置得到纠正，减少钢板桩的倾斜度。
、钢板桩沿轴线倾斜度较大时，采用异形桩来纠正，异形桩一般为上宽下窄和宽度大于或小于标准宽度的板桩，异形桩可根据据实际倾斜度进行焊接加工；倾斜度较小时也可以用卷扬机或葫芦和钢索将桩反向拉住再锤击。
、在基础较软处，有时发生施工当时将邻桩带入现象，采用的措施是把相邻的数根桩焊接在一起，并且在施打当桩的连接锁口上涂以黄油等润滑济减少阻力。
五、工期保证措施
1）、严格按计划组织施工、，制订并严格执行合理的施工顺序，确保充足的劳动力和完备的施工工具。
2）、加强生产调度，作好各项施工及各工序间的衔接，同时作好与业主、监理间的配合工作。
厂区管道多，另有其他施工单位，要做好协调，确定合理的施工次序，保证施工的顺利进行。
3）、配备充足的机械设备机具和工具，尽可能使用机械化作业，提高劳动效率。
4）、推行目标管理，根据工程施工进度，横道计划设立流水段，各区主要进度控制点，确保工期目标的实施。
5）、根据工程实际情况，编制详细的雨季施工技术措施，保证雨季正常施工，保证工程质量，加快施工进度。
6）、施工前作好各项技术交底，尤其对工程的特殊性及技术质量要求，要详细底做到人人心中有数，及时解决技术问题，提高劳动效率。
六、质量保证措施
1）、建立完善的质量保证体系。
2）、实施方法：
、提高职工的质量意识，班组设质检员，建立检查制度，要求职工一定按图施工，遇到图纸表示不清楚或有疑问的地方，应会同有关人员共同解决，严禁任何人私自变更或修改图纸。
、每段工作完成后，班组质检员必须做好质量检查工作，并填好质量自检记录。
、认真做好技术复核工作。
、严格执行操作规程，杜绝质量事故的发生，一旦发生，一定要查明原因，严肃处理。
七、安全保证措施
本工程在施工中必须严格执行《建筑安装工程施工技术操作规程》、《建筑安装工人安全技术操作规程》、《施工现场临时用电安全技术操作规程》等各项施工规范，以及公司有关安全生产，工程质量管理，施工技术管理规定。
为保证安全施工，必须按规定做好施工现场四周围护，严禁一切非工地的外来人员，特别是小孩进入工地。
施工人员进场前必须先进行安全用电、防火、防毒、缺氧及坑内施工安全等知识教育。
（1）、每天开工前、（收工后），工地检查人员对所有防护检查合格后方可使用（下班）。
（2）、施工现场所有的电线及用电设备必须由专职电工管理，电源线必须架空高出地面2.5米以上，移动水泵时应切断电源并实行一机一制一漏电保护开关。
高压380V、220V与低压36V以下的线路要分开，并分别设置配电箱。
（3）、基坑四周3m范围内不宜堆土，并严禁机动车辆通过坑边，以免压塌边坡。
（4）、劳动保护
按照国家劳动保护法的规定，定期发给在现场施工的工作人员必需的劳动保护用品，如：
安全帽、水鞋、雨衣、手套、防护面具和安全带等。
、准确及时的编制劳动防护用品供应计划，抓好劳动防护用品供应过程，保管过程和使用过程中的管理。
、认真贯彻执行国家有关加强劳动管理制度、方针指导和管理人员的各项工作。
、对建筑施工现场的劳动保护用品，必须有相关部门颁发产品准用证，无准用证的劳动防护用品，不得用于施工中，否则对由此造成伤亡事故，要追究相关领导和当事人的责任。
八、雨期施工的方法及要求
（1）、管道开挖考虑到正处于雨季和施工的安全性，管沟开挖从深处向浅处开挖。
在施工时必须逐段、逐片的分期完成。
（2）、雨期施工前，应对施工现场场地的排水系统进行检查、疏浚或加固，必要时应增加临时排水设施。
保证水流畅通。
在施工现场周围应防止地面水流入场内。
（3）、回填土方施工中，取土、运土、铺填、压实等各道工序应连续进行。
雨前应及时压实已填土层或将表面压光，并作为一定坡势，以利排除雨水。
（4）、雨期开挖管沟时，应注意边坡稳定。
必要时可适当放缓边坡坡度或设置支撑。
施工时应加强对边坡和支撑的检查。
雨期开挖管沟，应在坑（槽）外侧围以土堤或开挖水沟，防止地面水流入。
九、基坑施工应急措施及应急预案
1）、应急措施
（1）、围护结构渗水、漏水
对于基坑开挖时的止水工作十分重要。
对于渗水量较少，可采用坑底设沟排水的方法。
渗漏水量较大的情况，首先应查明渗漏水的原因，如离地面500-1000㎜内的范围内，可在背面挖沟槽排水，浇砼封堵，如离地面较深，那就插导管引水，其余部分用砼浇捣。
（2）、防止围护结构侧向位移。
防止围护结构侧向位移，主要从控制围护桩嵌入部分的位移，加固坑底，可采用每段土方挖到底以后及时浇捣砼垫层，减少基坑内土体暴露时间，增加排水设施。
（3）、准备足够的土包或沙包，如那个部位出现险情可以应急回填反压。
（4）、在工地内四周的围墙上及临时建筑物上标上水平标高与水平距离观测点。
在施工过程中经常观测记录各观测点的沉降与水平位移情况，如发现沉降或位移较严重，应停止施工及时进行加固。
2）、应急预案实施组织机构
（1）、施工现场如出现下列情况马上启动应急预案。
A、:
基坑支护局部出现险情；
B、:
高处坠落；
C:
、触电等。
（2）、项目经理任现场总指挥，指挥落实事故上报，外界联系，救护抢险各组成员调动，物资采购，专项资金落实。
（3）、技术负责人任事故报警、事故上报负责人，成员有项目部其余管理人员，发生险情或重大事故及时打报警电话，急救电话，并及时把事故上报主管部门，上报公司，配合上级部门调查，分析原因。
（4）、安全员任救护组组长，带领全体工人进行现场伤员抢救工作，动用最大的人力物力，在最短的时间内把伤员抢救出来送上救护车，或直接送医院抢救。
（5）、专职安全员应经常组织工人进行安全教育与安全防范能力。
十、主要资源需用计划
主要施工机具一览表
序号
名称
单位
数量
备注
1
反铲挖土机
台
1
2
机械打夯机
台
3
3
自卸汽车
辆
2
4
打桩机
台
1
5
降水设备
套
1
6
￠100水泵
台
5
主要检查、测量设备一览表
序号
名称
单位
数量
备注
1
水准仪
台
1
2
经纬仪
台
1
3
全站仪
台
1
4
钢卷尺（5m）
把
10
（注：
可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!
）
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