污水管网材料及施工工程深沟槽专项施工方案专家论证通过.docx
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污水管网材料及施工工程深沟槽专项施工方案专家论证通过
水环境改善项目
某市污水管网材料及施工工程
深沟槽开挖
专项施工方案
一、工程概况
1、工程概况
本工程为某河截污干管材料及施工工程，起点为临江味业，终点为市党校，位于九曲河左侧，主要转输截污干管沿线的生活污水及工业废水，管道总长约3.92km，管道设计流量为3.0万m3／d，管道铺设于目前在建的九曲河的南侧、西侧，其中D1000Ⅱ级钢筋砼承插式管道2166米Dn400、PE管、P=1.0Map数量174米，D400钢筋砼承插式管道278米，D600钢筋砼承插式管道551米，D800钢筋砼承插式管道742米。
混凝土污水检查井共188座，其中φ1250和φ1500圆形污水检查井共47座（含35座沉泥井），φ1000圆形污水检查井共98座，1300×1100矩形污水检查井23座，B=1300的扇形污水检查井8座，倒虹管进水井和倒虹管出水井各一座和一个D600的排出口。
深沟槽深度为6.48米至9米深。
2、工程地质、水文条件
（1）地形地貌：
结合地勘报告和现场踏勘，施工区域地貌类型为丘陵和河流阶地。
其中ZK29-ZK26地段、ZK24、ZK14附近区域为丘陵地貌；其余地段为沱江支流九曲河I级阶地。
（2）地基土构成：
在勘探深度范围内，地基土主要由第四系全新统杂填土和耕植土、第四系上更新统冲洪积层粉质粘土和侏罗系上统遂宁组强风化泥岩构成。
（3）地下水特征：
在勘探深度范围内，场区地下水类型为上层滞水、孔隙潜水和基岩裂隙水，上层滞水赋存于杂填土中，呈岛状分布，无统一水位，受大气降雨和地表水体补给，主要以地面蒸发的形式排泄，水量小，易于疏干；基岩裂隙水赋存于基岩裂隙中，由于遂宁组泥岩富水性差，所以该层水水量较小，易于疏干；基槽施工时可采取坑内降水管降水措施。
如基槽开挖深度在地下水位以下，且前述降水措施不能达到降水效果时应打降水孔降水，冲积层渗透系数取18m/d。
序号
里程
沟槽长度
沟槽深度
挖深
土层状况
（自上而下分布）
1
K0+620—K0+690
30m
9.0m
2.5m可塑性粉质粘土
3.5m软塑性粉质粘土
3m强风化基岩
2
K1+017—K1+057
40m
7.35m
强风化基岩
3
K1+734—K2+412
678m
6.5m
3.5m软塑性粉质粘土
3m可塑性粉质粘土
4
K2+493—K2+609
116m
7.16m
7m可塑性粉质粘土
5
K2+768—K2+906
138m
7.21m
7m可塑性粉质粘土
备注
地下水零星分布，无统一地下水位
3、气候条件
属中亚热带湿润季风气候区。
全年云雾多而日照少，空气湿度大而昼夜温差小；平均风速小，大风日数少。
具体而言，市各县区年平均气温17℃左右；年降水量950mm左右；年日照1250小时左右；最热月8月，平均气温26.5℃左右；最冷月1月，平均气温6.5℃左右；极端最高气温40.2℃；极端最低气温-5.4℃。
4、施工重难点
（1）沿线地质情况较为复杂，杂填土和软塑粉质粘土结构松散，力学性质不稳，不能直接作为管道持力层，需要对杂填土进行夯实或换填处理，对软塑粉质粘土进行换填等方式处理。
（2）部分区域开挖深度较大，在考虑保证安全的前提下确定合适的放坡坡度及开挖方式。
（3）部分区段施工作业面较窄，不能就近堆放开挖出的土方，需考虑土方的外运。
（4）沿线地下管线复杂，需提前做好部署，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。
二、编制依据
1.《四川省长江上游中心城市水环境综合整治工程（子项目）九曲河截污干管工程地质勘查报告》（中铁某院2008年3月）
2.《四川省长江上游中心城市水环境综合整治工程（子项目）九曲河截污干管工程地形图1：
1000》（2010年7月）
3.《截污干管外环路至学苑路段平面和竖向规划图》（市城乡规划设计研究院2010.04.20）
4．截污干管材料及施工工程施工图；
5.国家、行业及地方有关政策、法律、法令、法规及技术质量标准、施工验收规范、规程。
（1）《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）
（2）《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）
（3）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）
（4）《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）
（5）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002J220-2002）
（6）《建筑工程施工质量验收统一标准》（GBJ50300-2001）
（7）《工程测量规范》（GB50026-2007）
（8）《建筑变形测量规范》（JGJ/T8-2007）
（9）《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001J119-2001）
（10）《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）
6．市政管道施工工程相关规程、规范；
（1）．《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB5026-2008）
（2）.《市政排水管道工程及附属设施》（06MS201）
（3）.《混凝土排水管道基础及接口》（04S516）
（4）.《室外排水设计规范》（GB50014-2006）
7．安全文明施工相关要求。
8.工艺标准及操作规程。
9.本公司质量体系程序文件及管理规章制度。
10.现场和周边的实际踏勘情况。
三、总体施工部署
1、施工准备
（1）测量人员认真核对图纸，了解设计意图，并进行现场施工放样。
（2）管理人员及施工人员和机械设备就绪，施工便道安全﹑畅通，施工场地平整。
（3）管沟的轴线、边桩位置及平面尺寸放样完成，轴线及标高核实无误，已报请甲方、监理工程师检验认可。
2、总体施工顺序
（1）施工顺序：
测量放线→确定开挖的顺序和坡度→分层开挖→支护→（至设计标高）挑出排水明沟和集水坑→修边和捡底→管道安装→检查井施工→闭水试验→土方回填。
（2）土方开挖平面布置：
对于机械进、出场和土方外运道路，马道的设置结合现场情况总体布置。
（详见附件）
（3）土方开挖剖面图（详见附件）
（4）施工进度计划（详见附件）
3、施工组织管理机构、人员配置及职责
（1）施工组织管理机构及人员配置
施工管理机构网络图
（2）职责
项目经理：
工期、质量安全、成本等实施计划、组织、协调、控制和决策，对各生产施工要素实施全过程的动态管理，监督。
项目副经理：
劳动力、施工机具、材料的调配。
成本控制。
技术负责人：
技术方案、进度计划制定，执行、监督、调整。
安全员：
安全检查、文明施工管理。
质检员：
质量检查、质量预控、质量验收。
材料员：
材料比选，采购，保管、发放、送检。
施工员：
现场机械设备的维护、保养，运行记录，水电施工现场指挥，直接管理和指挥班组施工生产。
资料员：
对公司文件、工程文件资料进行收集、整理、筛分、建档、归档工作的管理。
4、资源配置
拟投入主要测量、试验仪器设备表
序号
仪器设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
全站仪
632H
台
1
已标定
2
水准仪
S3
台
2
已标定
3
三米直尺
木制
把
2
4
塔尺5m
铝合金钢
把
2
5
砼抗压试模
150×150×150
组
3
6
砂浆抗压试模
70.7*70.7*70.7
组
4
7
砼抗折试模
150×150×600
组
2
8
台秤
200KG
台
1
已标定
主要机械、设备进场计划表
序
号
机械设备
名称
规格型号
单位
数量
1
液压挖掘机
1M3
台
3
2
自卸汽车
8T
辆
9
4
振动压路机
16T
台
1
6
起重机
15T
台
1
7
灰浆搅拌机
JJQ250
台
2
8
电焊机
YNI-100
台
2
9
发电机
10KW
台
1
10
发电机
5KW
台
1
11
混凝土搅拌机
JZC50
台
1
12
振动棒
台
2
13
打夯机
台
2
劳动力及专业人员进场计划表
序
号
工程名称
工种名称
高峰
人数
1
污水管线
杂工
20
2
污水管线
管道安装工
12
3
污水管线
泥工
10
4
测量
测量员
2
5
试验
试验员
2
7
施工管理
施工员
2
8
技术管理
技术员
2
合计
50
四、污水管深沟槽开挖具体施工方案
1、沟槽四周的安全围护
采用￠48钢管连接做护栏，立杆打入土层中深600以上，若有松动则用素砼浇实，间距3000，高1200，上下用涂有黄黑色漆的钢管连接，并用密目安全立网封闭。
按沟槽围护图纸要求，沿沟槽开挖面放好开挖边线，临沟槽围护线放坡，放坡系数具体各断面暂按1:
1.5～2或地勘与设计现场根据开挖情况决定和设计的放坡系数，沟槽边工作面放1500宽，沿工作面周边做300×300排水沟，尽量自然排水到低凹处。
2、施工测量
（1）依据施工图纸、沟槽开挖放坡坡度及核准的轴线桩将污水管的平面位置放出来，并测量原地面的高程，及时配合沟槽围护单位做好边坡及井点降水设备的布设按照放坡系数和支护方案计算出开挖深度及开挖宽度。
并经监理、业主测量核准。
（2）对场边道路及场内的临时设施做好定位标记，以备观测。
（3）将沟槽开挖范围内的所有轴线桩和水准点引出施工活动区域外，用大方木桩深打后钉上铁钉并加以保护
（4）所有经测量核实后的引点桩，落实专人定期检查复核。
3、沟槽开挖
采用机械开挖、人工配合的开挖方式，挖土过程中测量工程师配合测定标高，开挖过程中，随时用标杆检查边坡坡度是否正确无误。
根据地勘报告施工段的土层分为耕表土、杂填土；软塑粉质粘土；可塑粉质粘土；硬塑粉质粘土；强风化基岩。
故开挖放坡应根据不同土质采用不同的放坡坡度，具体放坡情况根据各施工段不同地质条件选用。
深沟槽土方开挖放坡情况
序号
里程
沟槽长度
平均挖深
土层状况
（自上而下分布）
放坡情况
1
K0+620—K0+690
30m
9.94m
2.5m可塑性粉质粘土
3.7m软塑性粉质粘土3m强风化基岩
3m强风化基岩
一阶放坡1：
2
二阶放坡1：
0.5
2
K1+017—K1+057
40m
7.35m
强风化基岩
1：
0.75
3
K1+734—K2+412
678m
6.48m
3.5m软塑性粉质粘土
3m可塑性粉质粘土
两阶放坡且放坡坡度都为1：
2
4
K2+493—K2+609
116m
7.16m
7m可塑性粉质粘土
1：
2
5
K2+768—K2+906
138m
7.21m
7m可塑性粉质粘土
1：
2
备注
地下水零星分布，无统一地下水位
一般使用以下两种情况开挖：
a、开挖分上部分和下部分开挖两次进行,根据土质情况和开挖深度不同，上部分采用机械大开挖。
本方案以KO+620—K0+690段和K2+493为例进行编制。
KO+620—K0+690段土层状况为：
2.5m可塑性粉质粘土、3.7m软塑性粉质粘土、3m强风化基岩，此段沟槽土方开挖深度为9.2m，按两阶放坡，中间设宽1m平台。
第一阶按1：
2放坡，上部分开挖完成后，为了防止平台雨水流入沟槽，沿沟槽上口四边（800mm）外满挖排水沟，排水沟上口宽300mm，底宽300mm，起点深为300mm，按0.5%的坡度进行施工，排水沟范围内用100mm厚C15混凝土全部封闭，避免雨水渗入沟槽壁造成塌方。
下部按下一阶按1:
0.6放坡开挖，底部开挖宽度为两边各留500mm宽操作面，在底部的两侧距边线300m的地方用人工各挖一条宽200m，深200m的纵向排水沟。
安装U型槽（坡度≥1％），并与槽壁预留渗流孔洞，包裹虑网，（详图见附件）。
在两个窨井的中部挖一个600mm*600mm、深600mm的集水坑，以便抽取沟槽内的水，在距离设计标高+200mm时开始采用人工清底找平至设计标高，地基钎探自检合格后，尽快通知勘察、设计、质监站、建设、监理等部门共同对基底进行验槽，办理验槽手续。
b、K2+493段土层状况为可塑性粉质粘土，采用一阶开挖方式，按1：
0.3放坡开挖。
开挖完成后，为了防止平台雨水流入沟槽，沿沟槽上口四边（800mm）外满挖排水沟，排水沟上口宽300mm，底宽300mm，起点深为300mm，按0.5%的坡度进行施工，排水沟范围内用10cm厚C15混凝土全部封闭，避免雨水渗入沟槽壁造成塌方。
底部开挖宽度为两边各留500mm宽操作面，开挖至设计标高+200mm处，再挑出排水明沟和集水坑，即在底部的两侧距边线200mm的地方用人工各挖一条上宽200mm，深200mm的纵向排水沟。
安装U型槽（坡度≥1％），并与槽壁预留渗流孔洞，包裹虑网。
在两个窨井的中部挖一个600mm×600mm、深600mm的集水坑，以便抽取沟槽内的水，人工清底找平至设计标高，地基钎探自检合格后，尽快通知勘察、设计、质监站、建设、监理等部门共同对基底进行验槽，办理验槽手续。
4、管道安装
验槽通过后即进行管道安装，下管采用吊车下管人工配合。
5、闭水试验
污水管道应及时进行装水闭水试验。
闭水试验在管道装满水24小时后进行，闭水水头高4m，渗水量按1小时闭水桶（标准面积为0.1m2）降水高（h）计算。
6、检查井施工
本标段内污水检查井由混凝土浇筑，各部位尺寸符合设计图纸要求，刚度、强度及稳定性满足施工要求。
7、沟槽回填
管顶500mm以下人工素土回填夯实，管顶500mm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300mm
胸腔部位：
两侧同时等高回填，每层虚铺厚度150mm，用手夯进行夯实。
管顶上500mm以上部位：
每层虚铺厚度300mm，用16T振动压路机碾压，压路机不能压到的部位井周用蛙式打夯机夯实。
点gz_____________________________________________________________________________________________________________________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。
污水管施工工艺流程图
垫层
运进管节样
挖沟槽土
支撑
平基
设测立量
水放
准样
点
施工准备
安装管节
大开槽
节口
管座
支管铺设
水泵排水
砌井
闭水试验
拆封头
质量分析处理
回填
五、深沟槽开挖回避安全风险的对策与方法
1、主要存在的风险
1）沟槽坡顶的坍塌、槽边土的剥落和槽边土的整体滑坡；
2）深沟槽开挖导致周围地基土体的变形，对相邻的电线杆、热力管线、建筑物及地下管网产生影响；
3）沟槽开挖后，施工时临边作业易造成高处坠落;
4）沟槽开挖进行施工降水时，造成周边建筑或设施因地基不均匀沉降而倾斜、开裂，倒塌等意外。
2、采取行之有效的施工方法
做好各级安全交底、采取行之有效的施工方法是确保施工安全的关键，通过集思广益，开展多方案分析论证、优化比较，从地勘报告分析，上部为杂填土、粉砂岩，下部为强风化基岩,污水管基槽采用斜槽开挖，因为粉砂岩的承载力较高，施工时根据不同的土质进行不同的坡度进行开挖，上部素填土分布的地方采用放大坡比的大开挖，坡度按1：
1.5～1：
2的坡度范围进行控制，根据现场土质情况进行调节。
3、开挖遵循原则
沟槽开挖应遵循时空效应原则，根据地质条件采取相应的开挖方式，“分层开挖，分阶开挖”，沟槽开挖中，为确保沟槽周围构筑物和管线的安全及支护结构的稳定，要求尽可能减少初始位移，根据时空效应的原理，应按照“分层、分区、分块、分段、抽槽开挖、留土护壁、先撑后挖，减少无支撑暴露时间”的原则，掌握每个分步开挖的空间几何和支护墙体开挖部分的无支撑暴露时间，科学地利用土体自身的控制地层位移的潜力，以解决沟槽稳定和变形的问题。
土方开挖应分层分区连续施工，并对称开挖，土方开挖至立板桩顶以下2米时，进行围支撑施工；当立板桩未贴靠在围上部分，需作加垫处理，使立板桩的压力传到围及支撑上，支撑的材料、制作、焊接必须严格按图施工。
挖土和支撑的架设施工过程必须紧密配合，挖土过程要保证安全的前提下，迅速为支撑施工创造工作面，支撑结构必须能较快地产生整体刚度或预紧力，两者配合就能较好地利用软土施工中的时空效应，有效地控制围护体系在受力后的变形。
施工中切不可超挖和不及时施加支撑，土方施工要求分层均匀高效，以使支护结构处于正常的受力状态。
沟槽开挖过程中，应采取措施防止碰撞支护结构、工程桩或扰动基底原状土。
发生异常情况时，应立即停止挖土，并应立即查清原因和采取措施，待异常解除后方能继续挖土。
4、沟槽边堆放荷载的控制
坑边荷载，是形成沟槽失稳的不利荷载，加大土体内的剪应力，一旦控制不当，会诱发沟槽坍塌的突发。
因此，在沟槽开挖过程，沟槽边缘堆置土方和建筑材料，或沿挖方边缘移动运输工具和机械，一般应距沟槽上部边缘不少于2m，弃土堆置高度不应超过1.5m，并且不能超过设计荷载值，严禁超堆荷载。
机械设备应根据设备重量、沟槽支护情况、土质情况等，经过计算确认。
5、沟槽开挖后排水措施
施工过程中，保持槽内干燥，防止水的侵蚀是保证施工安全的重中之重，土体内含水量过大，是造成沟槽失稳的一项重要原因。
开挖时，利用人工在基槽底部两侧各开挖1条上宽300mm，下宽200mm，深300mm的排水沟，安装U型槽（坡度≥1％），并与槽壁预留渗流孔洞，包裹虑网。
在槽底窨井的外侧设600mm×600mm，深600mm的集水井排水；，将槽底的水位降至槽底500mm以下；同时，我们将多备水泵和污泥泵，保证排水需要。
排水沟边缘离开坡脚不小于300mm，坡度为0.1～0.5%，并应比沟槽底低300-500mm，集水井比排水沟低300-600mm，并深于抽水阀深度，井壁应及时加固，集水井内水及时排出。
沟槽开挖完成后在沟槽上部外边线800mm外或迎水一侧设置300mm×300mm排水沟，坡度≥1％，以防止雨水进入沟槽。
6、现场安全防护措施
1）制订切实可行的深沟槽开挖施工操作规程，严格按照操作规程开展施工，并制订相应的奖罚措施。
2）加强安全技术交底工作，在班前点名时将交底书下发到每个员工的手中，并做到“三不工作”：
安全技术交底书没弄懂不工作；防护用品不齐和工具受损不工作；酒后和生病不工作。
3）对于在检查中发现的危险性较大的隐患，及时发出书面整改通知单。
4）加强每日工间巡查，配备足够的专职安全员对沟槽内外不安全因素进行排查，发现问题立即排除，同时对吊运钢丝绳、强安全培训工作，对一线作业员工轮流不间断地进行安全培训，以此提高他们的安全操作技能。
5）除了日常的安全检查之外，针对深沟槽开挖施工阶段的临边防护、沟底清理、施工用电等易出问题的部位，采取经常性巡查、定向抽查和跟踪检查、专项治理等多种形式，使安全管理工作始终处于吊钩、吊斗、卡环、卡具等易磨损的关键部位进行仔细检查，发现受损立即更换，严禁带病作业。
6）调动一切力量，齐抓共管，形成人人抓安全人人都是安全员的良好氛围，把安全事故苗头消灭在萌芽状态。
7）借助社会力量降低事故风险，为所有参建员工购买了人身意外伤害保险，解除员工的后顾之忧。
8）在施工前切实清理好沟槽壁上浮土，并对沟槽上口周边土层进行检查，作好标记，昼夜巡查，发现问题及时组织处理，消除隐患。
9）施工用吊车、打桩机、电焊机等设备，使用前认真检修和调试，确保施工时运转正常。
10）各种用电设备应按规范搭接电源，杜绝违规行为。
11）当沟槽开挖深度超过2m，对临边作业已构成高处坠落的危险，按照高处作业和临边作业的要求，及时在沟槽边设置防护栏杆。
人员上下沟槽，应设置专用安全通道，严禁攀爬模板或支撑系统上下。
12）特殊工作人员持证上岗，安全人员现场巡查，切实作好安全宣传教育工作，严肃查处违纪违规人员。
13）施工时如发现土质与地质钻探情况不符，要及时与监理联系，商讨对策。
如发现流砂层，应立即回填并压实，采取相应的降水措施，降低地下水位后再开挖。
7、施工监测
施工时安排一个有一定施工经验的施工员，把全站仪和水准仪架在稳定的土层上，进行深沟槽监测。
监测的内容包括支撑轴力、围护结构的位移及沉降变形、地表沉降、管线的位移及沉降、周边构建物的位移及沉降、地下水位变化。
在沟槽开挖施工中，当一些监控数据接近或超过警戒值时，通过对监测数据的分析，及时准确地发现施工中存在的问题，从而及时准确地调整施工步骤，并采取相应对策，以达到有效控制沟槽变形，确保沟槽施工安全。
各项监测的时间间隔为每天一次。
当变形超过有关标准或监测结果变化速率较大时，应加密观测次数。
每天增加到两次。
当有事故征兆时，应连续不间断监测。
，采取沟槽加强支撑等措施控制沉降。
监测点的布置应满足监控要求，从沟槽边缘以外1倍开挖深度范围内的需要保护物体均应作为监控对象。
位移观测基准点不少于两个，且应设于影响范围以外。
8、原有地下管线的保护
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。
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。
9、加快施工进度
沟槽开挖后，敞开的时间越长越不安全，为提高安全系数，在保证安全施工的前提下适当的加快施工进度，采用流水作业，各工序之间要衔接紧密。
同时，利用有利天气展开施工。
10、其它措施
总之，深沟槽开挖工程技术复杂，涉及范围广，事故频繁，因此在施工过程中应具备应急措施，地面出现裂缝，可顺裂缝注入水泥与水玻璃混合液，防止地表水灌入增加坑壁压力，地面用水泥砂浆抹平，稳定变形土体。
当水平位移达到报警值时可采用水平或
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