管道沟槽开挖支护方案.docx
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管道沟槽开挖支护方案
******排水管网完善二期工程Ⅱ标
管道（沟槽）开挖支护工程
专项方案
**********有限公司
2017年0月20日
第一章编制依据
1、中国市政工程西北设计研究院有限公司设计的图纸；
2、中国市政工程西北设计研究院有限公司、深圳市勘察研究院有限公司的《岩土工程勘察报告》；
3、《建筑基坑支护技术规程》；（JGJ120-99）
4、《建筑施工土石方工程安全技术规范》；、（JGJ180—2009）
5、《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497—2009）；
6《建筑边坡工程技术规范》、（GB50330-2002）；
7、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；
8、《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268—2008）；
9、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204—2002）。
10、建质[2009]87号《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》；
第二章工程概况及水文地质条件
1．工程概况
1.1深圳市坪山新区坪山河流域排水管网完善工程主要范围为坪山河流域坪山街道部分之社区的建成区范围，片区有汤坑啥湖南片区、石井片区等，工程在各社区主要干道布设污水干管、并在部分成熟的社区进行整个排水系统的完善，包括巷道内排水管道的敷设，管道管径为DN400-DN800的污水管、污水检查井、截流井和闸门井等组成，污水干管的埋设深度为3米～5米，拟采用支护开挖、顶管施工及拖管施工等诸多方式进行施工，并进行原有管道清淤。
工程总投资：
13710万元；总工期：
300天，其中基坑施工总工期约8个月；
本工程排水管道明挖的施工是本工程的核心，其施工的内容包含：
现状雨、污管道的拆除与新建等，由于本工程的地质及施工环境的限制，周围是建成的市政道路及房屋，必须对明开挖的管沟进行钢板桩支护。
其本工程钢板桩支护所用槽钢桩约4300T；约用钢板桩13000T，钢板桩使用数量巨大。
1.2参建单位信息
建设单位：
深圳市坪山新区建设管理服务中心
监理单位：
深圳市霍克建设监理有限公司
设计单位：
中国市政工程西北设计研究院有限公司
施工单位：
深圳市建工集团股份有限公司
勘察单位：
深圳市勘察研究院有限公司
2．水文地质条件
2.1该施工范围内地下水为表层滞水、孔隙潜水，稳定水位为0.6-3.2m,
3．工程地质条件
根据岩土工程勘察报告和现场基坑局部开挖情况，该场地地基土在钻探深度内自上而下依次叙述如下表3.1：
工程地质情况一览表表3.1
层号
岩土名称
层厚（m）
分布情况
备注
①
杂填土
0.5—7.10m
大部有
②
粉质粘土
0.5-5.8m
大部有
③
粉砂
0.8-6.2m
大部有
④
含砂粉质粘土
1.0-6.8m
大部有
⑤
砾砂
2.6-7.5m
部分有
⑥
含角砾粉质粘土
0-8.2m
部分有
第三章施工准备
1、现场封闭
对基坑（沟槽）外围要设置围挡，并在道路出入口位置设置门卫和相关警示牌。
对无法设置围档的区域，应设置封闭型的轻质材料围档或采用防护栏杆防护，若采用防护栏杆防护的，应涂刷红白相间的警戒色，挂设警示和禁令标志牌，并采用2000目安全网进行围护；
对污水管道基坑（沟槽）位于主车道上，要做好交通疏解方案，报有关部门审批。
2、现场出土口、运输道路布置和现场保洁
土方开挖和运输之前必须将现场各个出土口至基坑边线的运土和运料车道进行硬化，出土口与市政道路交界处设置水冲轮胎设施，派专人对进出土方车辆进行清洗。
开挖前与相应单位协商，办理好运土、堆土的相关手续。
3、测量控制网
设置控制轴线和水平基准点。
开挖前应准确定位建筑物轴线、坑口线、坑底线、台阶线和底板边线。
基坑开挖范围内所有轴线桩、水准点都要引出机械施工活动区以外和围墙上，并设置涂红A漆的钢管支架加以保护。
4、委托监测
4.1根据设计图纸要求，联系建设方确定受委托的第三方监测单位，具体监测要求见本方案“第五章、基坑工程开挖监测要求”。
5、夜间施工照明布置
在工程四周设置若干盏3.5KW的照明灯，用于夜间施工照明，按照基坑开挖的流程，在基坑周围依次设置若干照明灯，确保挖土方开挖在夜间施工时的照明要求，并派专职电工值班。
6、组织管理
组织并配备土方工程所需各专业技术人员、管理人员和技术工人，制定完整的技术岗位责任制和质量、安全管理网络体系。
熟悉图纸，做好施工、安全技术交底。
7、物资器材准备
排水管主要工程量如下：
序号
名称
型号及规格
单位
数量
合计
汤坑沙湖南片区
石井片区
1
HDPE排水管道
DN300SN8
m
682
184
866
2
HDPE排水管道
DN400SN8
m
6069
5279
11348
3
HDPE排水管道
DN500SN8
m
2600
521
3121
4
HDPE排水管道
DN600SN8
m
2280
575
2855
5
HDPE排水管道
DN800SN8
m
410
410
6
HDPE排水管道
DN300SN12.5
m
5
5
7
HDPE排水管道
DN400SN12.5
m
33
66
990
8
HDPE排水管道
DN500SN12.5
m
466
192
658
9
HDPE排水管道
DN600SN12.5
m
33
33
10
HDPE排水管道
DN800SN12.5
m
475
475
11
HDPE排水管道
DN300SN8
m
2000
200
12
化粪池连接管
DN300
m
4965
4965
13
圆形混凝土污水检查井
∅700
座
68
68
14
圆形混凝土污水检查井
∅1000
座
575
337
912
15
圆形混凝土污水检查井
∅1250
座
113
37
150
16
圆形混凝土污水检查井
∅1500
座
5
5
17
竖槽式混凝土跌水井
2500X1400
座
1
1
18
竖槽式混凝土跌水井
2600X1400
座
3
3
19
竖管式混凝土跌水井
∅1250
座
4
4
20
明渠截流井
1500×1500
座
2
2
顶管部（污水工程）
1
钢筋混凝土排水管道
∅6500
座
224
224
2
圆形工作井
∅4000
座
4
4
3
圆形接收井
DN600
座
4
4
4
破坏恢复绿化
∅2500
座
300
300
拖管部分（污水工程）
1
HDPE拖管专用管
DN600
M
30
30
2
拖管专用管
DN40
M
132
132
3
拖管工作井
∅2500
座
2
2
4
拖管检查井
4000X2500
座
10
10
雨水工程（上榨新村、沙湖新村、黄沙坑村）
1
HDPE排水管道
DN300SN8
M
2020
2020
2
HDPE排水管道
DN400SN8
M
459
459
3
HDPE排水管道
DN600SN8
M
2400
503
2903
4
HDPE排水管道
DN800SN8
M
100
100
5
HDPE排水管道
DN1000SN8
M
32
32
6
HDPE排水管道
DN1000SN12.5
M
14
14
7
U-PVC雨水管
雨水立管改造UPVC（DN150）
M
21550
21550
8
圆形混凝土雨检查井
1800X1100
座
8
8
9
圆形混凝土雨检查井
φ1000
座
58
39
97
10
圆形混凝土雨检查井
φ1250
座
207
36
243
11
圆形混凝土雨检查井
φ1500
座
2
2
12
建筑雨水立管改造
DN100U-PVC管
M
37152
37152
13
通气帽
DN100U-PVC管
M
1986
1986
14
通气帽
DN150
个
516
516
15
雨水口
平箅式
座
375
375
16
现状雨水口封堵
处
58
58
渠道及同裕路、汤坑路雨水管道
雨水检查井
∅1500
座
42
42
1
雨水检查井
2100×100矩形检查井
座
2
2
2
雨水检查井
1800×100矩形检查井
座
31
31
3
雨水检查井
1700×100矩形钢筋混凝土检查井
座
1
1
4
雨水检查井
1700×100矩形检查井
座
5
5
5
雨水检查井
1500×100矩形检查井
座
36
36
6
雨水检查井
2000×100矩形检查井
座
15
15
7
偏沟式雨水口
座
120
120
8
双箅雨水口
座
12
12
9
门字形排水口
座
3
3
10
Ⅲ级钢筋混凝土管
DN1650
M
414
414
11
Ⅲ级钢筋混凝土管
DN1350
M
92
92
12
Ⅱ级钢筋混凝土管
DN1800
M
29
29
13
Ⅱ级钢筋混凝土管
DN1500
M
789
789
14
Ⅱ级钢筋混凝土管
DN1200
M
869
869
15
Ⅱ级钢筋混凝土管
DN1000
M
778
778
16
Ⅱ级钢筋混凝土管
DN800
M
145
145
17
Ⅰ级钢筋混凝土管
DN300
M
725
725
18
顶管施工
DN1650
M
60
60
19
顶管工作井
∅7500
M
1
1
20
顶管接收井
∅4000
M
1
1
21
DN50给水管道保护
M
160
160
22
DN100给水管道保护
M
20
260
280
23
DN150给水管道保护
M
160
651
811
24
DN200给水管道保护
M
20
1195
1215
25
DN300给水管道保护
M
135
5
140
26
DN400给水管道保护
M
140
140
27
DN600给水管道保护
M
110
10
120
28
DN800给水管道保护
M
10
10
29
DN1200给水管道保护
M
420
420
30
DN200雨水管道保护
M
135
135
31
DN300雨水管道保护
M
160
90
250
32
DN400雨水管道保护
M
20
285
305
33
DN500雨水管道保护
M
135
75
210
34
DN600雨水管道保护
M
140
45
185
35
DN800雨水管道保护
M
110
90
200
36
DN1000雨水管道保护
M
10
10
20
37
DN1200雨水管道保护
M
420
420
38
DN1500雨水管道保护
M
160
160
39
DN200污水管道保护
M
70
70
40
DN300污水管道保护
M
160
18
178
41
DN400污水管道保护
M
480
60
540
42
DN500污水管道保护
M
45
45
43
DN600污水管道保护
M
75
75
8、钢板桩支护数量
本工程位于社区内及机动车道上，工程开挖深度2-5m内，全部采用拉森钢板桩或槽钢支护结构，遇软弱地基或者建筑物附近，用水泥搅拌桩加强。
数量如下：
序号
名称
型号及规格
单位
数量
合计
汤坑沙湖南片区
石井片区
临时支护及地基处理措施
1
钢板桩临时支护
LB型
M
6564
2136
8700
2
钢板桩临时支护
LC型
M
2546
260
2806
3
钢板桩临时支护
LD型
M
290
586
876
4
钢板桩临时支护
LE型
M
766
166
932
5
钢板桩临时支护
LF型
M
300
300
6
槽钢临时支护
CA型
M
1085
1085
7
槽钢临时支护
CB型
M
314
314
8
槽钢临时支护
CC型
M
3488
634
4122
9
槽钢临时支护
CD型
M
7000
2670
9670
10
巷道临时支护
A型
M
8938
5626
14564
11
巷道临时支护
B型
M
2230
2900
5130
9、物资及施工机械配置
备好相关施工材料、设备和抢险物资，搭好相应安全防护棚。
包括工程材料HDPE管，挖机、打桩机、发电机、电焊机等。
其中HDPE管27853m,各种型号的钢板桩及槽钢37328m。
本排水管沟槽挖土以机械挖土为主，人工为辅，根据本工程基坑挖土工作的实际情况，配置主要机械设备如下：
PC220型液压反铲挖掘机：
6台电动夯土机：
15台
Q20XL型潜水泵：
25-30台泥头车：
10-15辆
水泥搅拌桩机械1~2台钢筋切断机、弯曲机调直机各1台
350L砂浆搅拌机1台交流电焊机6台
打桩机1～2台发电机50KW4～6台
在施工过程中，可根据现场实际情况适当调整开挖进度和机械配备数量。
施工中遇突发事件或延误工期状况发生，则及时调整机械及人员数量，确保工期按计划完成。
第四章基坑（沟槽）开挖及支护施工流程及方法
1.基坑（沟槽）工程概况和支护设计方案
1.1基坑（沟槽）工程概况：
（1）、本工程雨、污水管管道埋深2-4.8m,位于城市主车道上、支路上及巷道上，车辆行人密集，部分管道位于建成的的村小区内，计划全部采用钢板桩及槽钢支护，及巷道内简易支护，四周用铁皮围挡及钢管木板围挡。
1.2支护结构设计图：
2.基坑支护施工步骤
打钢板桩（槽钢）→挖去表层土体→安装钢围檩和支撑→基坑开挖（基坑开挖前进行降水）→基础+0.000以下施工→基坑回填→拆除支撑围檩→拔出拉森钢板桩→在桩的缝隙处用细砂回填密实
3、劳动力组织
根据工程工期要求，合理安排施工现场的劳动力。
在施工过程中，施工人员要根据设计图要求与本工程的施工顺序，科学地安排各工种的劳动力人数，做到统一安排、服从指挥、各司其职、严格施工纪律。
施工劳动组织安排如表所示。
表中数据按一个工作面一班制考虑。
基坑支护施工劳动力组织（一工作班）
工种
人数
职责
工程技术人员
2
负责全面指导现场施工
施工员
1
负责放线并控制板桩轴线、垂直度
吊车司机
1
负责开吊车、吊桩、振动锤桩工作
起重工
1
负责吊桩、移桩、送桩就位。
打桩技术工
2
负责控制油泵、电开关、桩准确就位
气割、电焊工
1
负责现场钢材切割、电焊工作
电工
1
保证施工生产用电及用电安全工作
机修工
1
保证现场机械设备正常运转
辅助工
1
负责现场机械设备正常运转
合计
10
4钢板桩施工工艺要求
（1）、设备选型
为了节约工期，综合考虑现场的施工场地，桩打拔时采用液压履带式打拔机。
该设备自重相对于履带吊振动锤较轻，行走自如，施工速度块，安全性能高，24小时都能施工。
（2）、槽钢钢板桩的检验、吊装、堆放：
钢板桩的检验：
①外观检验：
包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端部矩形比、平直度等项内容。
检查中要注意：
a）对打入槽钢有影响的焊接件应予以割除；b）割孔、断面缺损的应予以补强；c）若钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度。
原则上要对全部槽钢进行外观检查。
②材质检验：
对钢板桩母材的化学成分及机械性能进行全面试验。
包括钢材的化学成分分析，构件的拉伸、弯曲试验和延伸率试验等项内容。
每种规格的槽钢至少进行一个拉伸、弯曲试验。
每20-50t重的槽钢应进行两个试件试验。
槽钢吊运：
装卸槽钢宜采用两点吊。
吊运时，每次起吊的槽钢根数不宜过多。
成捆起吊采用钢索捆扎，单根吊运常用专用的吊具。
槽钢堆放：
槽钢堆放的地点，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，并便于运往打桩施工现场。
槽钢应分层堆放，各层间要垫枕木，垫木间距一般为3-4米，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2米。
（3）、定位放线
放出结构准确的灰线，从结构线每边按图纸引出一定的尺寸（给基坑施工预留施工作业面），作为打桩的方向线。
在方向线以外挖宽0.5米深0.8米的沟槽，在沟槽的两端用木桩将定位线引出，在施工过程中随时校合，保证桩打在一条直线上，开挖后方便围檩和支撑的施工。
（3）、钢板桩打入
钢板桩施工的顺序：
（1）基坑定位放线复核和修整
（2）槽钢钢板桩位置的定位放线
（3）施打槽钢钢板桩（4）支撑系统防护和原土回填、夯实
（5）基坑回填80公分至路面高后，拔除钢板桩
钢板桩根据管沟开挖深度采用各种不种的拉森钢板桩，钢板桩型号如：
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、桩长为6-13m。
钢板桩的机械性能和尺寸应符合要求。
经过整修或焊接后的钢板桩，堆存、搬运、起吊时应防止由于自重而引起的变形与损坏。
进桩时把桩卸到打拔机附近6米范围之内，打拔机把桩夹起同时吊到打桩灰线上空，两辅助工利用工具辅助打拔机对好方向。
再沿灰线对好前一根桨的止口插入土体，为了防止钢板桩的自然跟进，第一根桩应高出地面1米左右，后续钢板桩打之前应将前一根板桩与前面的桩用钢筋临时焊接。
（4）、垂直度标高控制：
钢板桩打入时有一人专门指挥，随时调整钢板的垂直度，保证其垂直，钢板桩在插入土体比较浅时（4～5m）,用线锤或经纬仪控制钢板桩垂直度。
桩顶标高与自然地面相平，第一根桩用水准仪控制桩顶标高，后的桩参照前面桩的标高，每隔10米利用水准仪复核一次桩顶标高。
使打入的桩整齐，受力均匀。
（5）、在打钢板桩的过程中，应随即检查其平面位置是否正确，桩身是否垂直，如发现倾斜（不论是前后倾斜或左右倾斜）应立即纠正或拔起重打。
钢板桩采用振动等方法下沉。
开始沉桩时宜用自重下沉，待桩身有足够稳定后再采用振动下沉。
打桩机械采用38吨履带吊车，DZ45A型振动沉拔桩锤
（6）、围檩施工
围檩和支撑的中心标高按图纸标高控制管顶上方一定范围，围檩下方用厚14mm以上的钢板做牛腿，间距3米。
围檩与钢板桩的空隙用碎钢板垫实。
围檩采用20a槽钢。
（7）、支撑的施工
支撑采用20a槽钢支撑的形式，支撑着力处的围檩应局部焊加劲板。
（8）钢板桩的拔出
钢板桩的拔出仍用履带式液压拔桩机，在拔桩机行驶的路径上铺设路基箱板，钢板桩拔出时拔桩机尽量少振动，减少对周围土体的扰动。
桩拔出后留下的空隙用河砂回填密实，防止日后周围土体位移。
（9）、钢板桩的施工允许偏差：
32#b槽钢沉桩的垂直度控制在1.5%。
。
（10）、焊缝形式：
围檩与钢板桩之间连接采用焊接。
焊缝质量等级为三级。
（11）、除以上要求外，还应符合《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《钢结构工程质量验收规范》（GB50205-2001）中有关规定及质量验收标准。
5槽钢施工工艺要求
根据图纸要求：
桩长选用4.0m、5.0m、6.0m型式，用16a、20a槽钢。
根据图纸要求：
本工程槽钢选用CA、CB、CC、CD型式，根据工程平面布置图的要求，对不同的管沟埋深，选用不同形式的槽钢。
为减少槽钢下沉施工产生过大噪声，本工程采用振动法施工，采用单独打入施工时，在一根打入后，应把他与前一根焊牢，防止倾斜。
在施工过程中，应用仪器随时检查、控制、纠正槽钢向前方向倾斜，如果发生，用钢丝绳拉住桩身。
槽钢的拔除：
拔除前应仔细研究拔桩方法，顺序和拔桩时间及土孔处理，设法减少拔桩带土，必要时采用灌浆、灌砂等措施，对拔桩后留下的孔，必须用砂子回填处理。
支撑与挡板连接：
支撑槽钢端部连接用钢板250*180*10，焊接牢固。
6、巷道支护施工工艺要求
（1）在巷道施工，对于挖深在1.5m—2.5m内的用水平挡土竹板施工，支撑用16a槽钢，
（2）、在巷道中施工，要求分段施工，单段开挖不得超过8m,等管道施工完毕回填后再施工下一管段，开挖时，自上往下开挖，每隔200mm，设置水平支撑。
（3）、基坑开挖须设置排水沟，并及时排水。
7、钢板桩施打、拔除的施工控制措施
（1）、钢板桩施打
根据开挖深度的不同，使用拉森钢板桩的型号也不同，具体要求如下：
表8.1.3.1开挖深度与钢板桩型号管线
序号
开挖深度
钢板桩型号
支撑道数
备注
1
3≤h≤3.5m
II
1
2
3.5＜≤4.5m
Ⅲ
2
3
4.5＜h≤5m
Ⅳ
2
4
5＜h≤6m
Ⅴ
2
拉森钢板桩施工关系到施工止水和安全，是本工程施工最关键的工序之一，在施工中要注意以下施工有关要求：
1）本工程使用四种型号的拉森钢板桩，采用了6.0米长Ⅲ型、9米长Ⅳ型、拉森钢板桩。
拉森钢板桩采用KATOHD1250挖掘机加MIL-35-HF型振动锤改装的打桩机施打。
图8.1.3.1拉森钢板桩打桩机
（KATOHD1250挖掘机加MIL-35-HF型振动锤改装）
2）打桩前，对钢板桩逐根检查，剔除连接锁口锈蚀、变形严重的钢板桩，不合格者待修整后才可使用。
打桩前，在钢板桩的锁口内涂油脂，以方便打入拔出。
在吊机配合下，使用千斤顶，大锤和氧气、乙炔等工具材料完成钢板桩矫正、除泥、除锈，包括端部修整、桩体浇曲、扭曲及局部变形矫正、锁口变形矫正等矫正内容。
3）先由测量人员定出钢板桩围堰的轴线，可每隔一定距离设置定位桩，定位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钢板桩的轴线。
测量放线应将轴线延至施工场外以利于观测和检验。
4）准备桩帽及送桩，打桩机吊起钢板桩，人工扶正就位。
5）单桩逐根连续施打，注意桩顶高程不宜相差太大。
6）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。
表8.1.3.2钢板
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