排水管迁改基坑开挖方案223.docx
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排水管迁改基坑开挖方案223
1、编制依据、编制原则
1.1编制依据
1.1.1南宁市轨道交通一号线一期工程排水管线迁改一期工程施工图设计。
1.1.2勘察单位提供的详勘资料。
1.1.3各施工规范、验收标准及地方法规,详见表1-1。
表1-1施工规范、验收标准及地方法规一览表
序号
名称
版本与编号
备注
1
《建筑基坑支护技术规程》
JGJ120-99
2
《混凝土结构工程施工质量验收标准》
GB50204-2002
3
《钢筋焊接及验收规程》
JGJ18-2003
4
《建筑与市政降水工程及验收规范》
JGJ/T111-98
5
《给水排水构筑物施工及验收规范》
GB50141－2008
6
《地铁工程监控量测技术规程》
DB11/490-2007
7
《建筑基坑工程监测技术规范》
GB50497-2009
8
《施工现场临时用电安全技术规范》
JGJ46-2005
9
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》
JGJ130-2011
10
《城市轨道交通工程测量规范》
GB50308-2008
11
《给水排水管道工程施工及验收规范》
GB50268－2008
12
《建筑施工高处作业安全技术规范》
JGJ80-91
13
《给水排水工程顶管技术规程》
CECS246:
2008
14
《南宁市建设工程施工现场管理若干规定》
【2008】14号文
15
《市政排水管道工程及附属设施》
06MS201
16
《南宁市市政排水工程施工管理暂行规定》
南建【2010】10号
17
《公路桥涵施工技术规范》
（JTG/TF50-2011）
1.2编制原则
1.2.1以优质、高效、安全、低耗为目标。
1.2.2坚持经济、有效、可行的原则。
1.2.3积极应用新材料新技术，不断提高施工技术水平和机械化施工技术，以满足施工进度与施工安全要求。
2、工程概况及环境
2.1工程概况
南宁市轨道交通一号线为东西向骨干线，沿线经西乡塘区、兴宁区、青秀区，一号线工程主要沿邕江北岸布设，它连接了南宁的西乡塘客运站（规划）、火车站、朝阳广场、埌东客运站、中心片区、金湖广场等重点区域，线路向东延伸至南宁东站，向西延伸至石埠。
南宁市轨道交通一号线工程长约32.1km，均为地下线，沿大学路、衡阳西路、朝阳路、民族大道和佛子岭路走向，共设置25座车站。
全线共设6座车站与其它轨道交通线换乘，分别是：
广西大学站（与五号线换乘）、火车站（与二号线换乘）、朝阳广场站（与二、七号线换乘）、金湖广场站（与三号线换乘）、埌东客运站（与六号线换乘）、火车东站（与七号线）。
为了配合车站建设，保证一号线的顺利实施，在车站主体结构开工前，需要对车站范围内的现状管线进行迁改。
因此，本项目作为管线迁改的一部分，意义重大，任务紧迫。
会展中心站地理位置图
根据物探资料，本设计车站范围内北侧有d1500雨水管，现状管内底高程为76.14～82.54m，管道位于北侧车站出入口通道施工影响范围内，需在出入口通道施工前进行迁改。
车站南侧有d1500排水管及4000×4000的雨水渠，现状管内底高程为73.00～80.78m，管道位于南侧车站主体结构物上方，需在车站主体施工前进行迁改。
车站南侧有d1000污水管，现状管内底高程为71..60～76.00m，管道位于南侧车站主体施工范围内，需在车站主体施工前进行迁改。
2.2周围环境现状
本工程周边环境复杂，沿线建筑物众多。
车站位于民族大道南侧，广西地税局门口。
东西向的民族大道为双向8车道，路幅宽度60m，为南宁市主干道，交通流量大；南北向的会展路为双向4车道，是进出会展中心的主要交通要道，地理位置重要。
南宁市轨道交通一号线一期工程会展中心站位于民族会展路口偏东侧路段，沿民族大道东西向布置，站位西侧为竹溪立交桥，东侧为民族大道，南侧有会展中心停车场、凤岭住宅小区等，北侧有南宁市人大代表活动中心、航洋国际城等。
本工程为排水管线迁改一期工程，是配合会展中心站主体工程进行的雨污水管线迁移设计。
本工程施工前需要核实其它相关管线及现状构筑物的位置，并对影响到的管线提出临时保护措施。
民族大道上管线复杂，施工过程中基坑南侧有雨水、污水、燃气、上水及电力五根管线，北侧有雨水、污水、信息、燃气、上水及电力电缆六根管线，除雨污水管为临管外，其余管线按规划一次落位。
所有管线均在基坑开挖影响范围以内，施工期间应重点保护。
民族大道现状管线如表2.1所示，施工期间基坑两侧管线平面布置示意图如图2.1所示。
表2.1排水管迁改施工区管线迁改一览表
序号
管线编号
管线种类
材质
规格
埋深（m）
迁改方法
对施工的影响
1
E5H8455-E5H8457
雨污合流
砼
∅1500
4.58
永久改移
土方开挖及围护结构
2
E5E1651-E5E1652
中国电信
光纤
4/1孔200X200一条
1/1孔100X100一条
0.66
0.59
临时移除
土方开挖及围护结构
3
E5J1275-E5J1276
给水
PE
∅60
0.41
临时移除
土方开挖及围护结构
4
E5D0716-E5D0667
电力
铜
D空管2/0孔200X100
0.52
临时移除
土方开挖及围护结构
5
E5R7056-E5R0442
燃气
PE
∅100
0.93
临时移除
土方开挖及围护结构
6
E5J1199-E5J1270
给水
PE
∅400
1.20
永久改移
土方开挖及围护结构
7
E5E1639-E5E1640
中国电信
光纤
3/3孔200X200四条
0.84
永久改移
土方开挖及围护结构
8
E5D0716-E5D0667
电力
铜
1/1孔100X100一条10kV
0.64
临时移除
土方开挖及围护结构
由北到南
9
E5H0345-E5H8453
雨污合流
砼
4000X4000
8.06
永久改移
土方开挖及围护结构
10
E5D0674-E5D2979
电力
铜
D铜2/1孔200X100一条10kV
0.52
临时移除
土方开挖及围护结构
11
E5W0330-E5W0332
污水管线
砼
∅1000
10.00
永久改移
土方开挖及围护结构
12
E5X0472-E5X0475
不确定管线
图2.1排水管迁改施工基坑内管线探测图
2.3工程地质、水文
2.3.1工程地质
根据岩土工程勘察报告，该系统根据沿线所揭露地层的地质时代、成因类型、岩性特征、风化程度等工程特性，将沿线岩土层分为八层，各层内有必要的再细分亚层及次亚层，钻探揭示了填土层，粘性土层，粉土层，砂土层，砾卵石层，以及古近系岩层共六层，场地土层从上至下分布如下。
素填土①2（Q4ml）：
灰色，稍密～松散状态，稍压实，局部欠压实。
层厚0.80~8.60m，为软弱土层，工程性质差，未经处理不宜作为基础持力层。
泥岩、粉砂质泥岩⑦1-1（E）：
灰色、青灰色，呈硬塑土状。
层厚0.60~4.20m，仅局部地段有分布，承载力高，工程性质良好，是理想的车站基础持力层。
泥岩、粉砂质泥岩⑦1-2（E）：
灰色、青灰色，呈坚硬土状。
层厚0.70~14.90m，大部分地段分布，承载力高，工程性质良好，是理想的车站基础持力层。
但其具有中等膨胀性，遇水易软化，失水易干裂。
泥岩、粉砂质泥岩⑦1-3（E）：
灰色、青灰色，呈半成岩状。
厚度稳定承载力高，工程性质良好，是理想的车站基础持力层。
但其具有中等膨胀性，遇水易软化，失水易干裂。
粉砂岩、泥质粉砂岩⑦2-1（E）：
灰色、青灰色，呈稍密砂状或粉土状。
层厚1.20～2.90m，工程性质良好，是理想的车站基础持力层。
但其遇水易崩解，受地下水作用易产生涌土现象，产生流砂现象。
粉砂岩、泥质粉砂岩⑦2-2（E）：
灰色、青灰色，呈密实砂状或粉土状。
层厚0.60～7.20m，工程性质良好，是理想的车站基础持力层。
但其遇水易崩解，受地下水作用易产生涌土现象，产生流砂现象。
泥煤⑦4（E）：
黑黑色、灰黑色，呈硬塑土状，易风干开裂。
工程性质不良定，承载力一般，可作为车站基础持力层。
与本工程有关的地层自上而下依次为填土层（杂填土、素填土）、粘土层（淤泥质土、粘土、粉质粘土）、粉土层，砂土层（粉砂、中砂、粗砂、砾砂），砾卵石层（圆砾、卵石），以及古近系岩层（泥岩、粉砂质泥岩、粉砂质岩、泥质粉砂岩共六层等。
岩土工程参数如下表：
2.3.2水文地质
地表水：
会展中心站拟建场地位于民族会展路口，未见有地表水分布。
地下水的赋存与补给：
根据钻探揭露，会展中心站在钻探深度范围内，场地内有两层地下水：
第一层地下水主要赋存于杂填土①1、素填土①2中，属上层滞水，该层地下水水量贫乏，主要由大气降雨及生活废水补给，主要通过大气蒸发方式及下渗排泄，水位埋深与填土层的厚度有关，无统一水位。
第二层地下水主要赋存于粉砂岩⑦2-2、⑦2-3层裂隙中，属碎屑岩类孔隙裂隙层间承压水，主要由大气降雨补给，主要通过大气蒸发方式及下渗排泄，水位及水量受季节变化、粉砂岩岩面埋深、裂隙发育程度及岩层厚度等因素影响较大，不具统一水位，具承压性，富水性弱，根附近工地基坑施工经验，水量较小。
勘测期间测得稳定水位埋深为7.00～23.00m，标高为58.25～73.55m。
地下水位变化幅度约在2～5m。
南宁市阳光充足，雨量充沛，霜少无雪，气候温和，夏长冬短，主要气候特点是炎热潮湿，年平均气温在21.6℃左右。
冬季最冷的1月平均12.8℃，夏季最热的7、8月平均28.2℃，极端最高气温40.4℃，极端最低气温-2.1℃，多年平均日照1834.5小时，平均日照率41.5%。
多年平均风速1.9m/秒，主导风向夏季为南东，冬季为北西。
年均降雨量达1304.2mm，极端降雨量1640.5mm，平均相对湿度为79%，相对而言，一般是夏季潮湿，而冬季稍显干燥，干湿季节分明，夏天比冬天长得多，炎热时间较长。
春秋两季气候温和，集中的雨季是在夏天，每年降雨汛期为4～10月，占全年降雨量的85%，11月至下年3月为枯水季节，占全年降雨量的15%。
2.3.3不良地质现象
现场勘察未发现岩溶、滑坡、崩塌等不良地质作用及地质灾害，在会展中心场地勘察中曾发现有人工开采煤形成的采空区，已进行灌填处理，不排除本站附近有小型采空区的可能。
车站基坑开挖过程中破坏了岩土体的自身平衡，如设计或施工不当，可能会引发基坑塌陷、地面沉降等地质灾害，应在施工时加以防范。
2.4主要施工内容
将南侧与车站南侧主体冲突的d1500排水管和4000×4000的雨水渠迁移至南侧车站主体施工影响范围外，同时承接东侧上游的d1500雨水管、4000×4000雨水渠和南侧d800的雨水管后，最终排入西侧下游现状4000×4000雨水渠。
将南侧与原车站主体施工影响范围内的d1000污水管迁移至南侧车站主体施工影响范围外，同时承接东侧上游d1000污水管及会展路污水管后，最终排入西侧下游d1000污水管之中。
如图管道改造平面布置所示。
施工内容包含：
围护桩施工、土方开挖、新建雨水管、污水管、
土建结构施工工艺主要包括基坑围护、地基加固、钻孔灌注桩施工、基坑开挖、土建结构施工。
并包括后续安装工程的预埋管、预埋件。
3、重难点分析及相应对策
3.1工程特点及施工对策
3.1.1环境复杂，施工干扰大，环保及文明要求高
南宁市轨道交通一号线南会展中心站位于民族大道和会展路的交叉路口，周围分布高层建筑密集,紧邻会展中心。
民族大道路宽60m，双向主车道为8车道，人流、车流拥挤，公交线路密集。
因此，必须采取措施进行交通疏解，最大限度地减少施工对交通和会展中心的影响，文明施工，降低对周边环境的影响。
地铁工程对施工期环境保护的好坏，反映了施工单位综合管理水平的高低，对周边城市居民生活环境、生活水准有直接影响，我单位加强文明施工、环境保护的力度，同时拟采取如下对策：
（1）施工前认真调查车站周围环境，做好施工前期的各项准备工作。
（2）制订详细的交通疏解方案和交通管制计划，并报交通管理部门审批。
（3）成立以项目经理为组长的文明施工环境保护领导小组，并成立党支部书记为负责的文明施工管理办公室，严格按照业主、市、省对文明施工的要求，制定相应管理细则。
坚持定期、不定期检查制度，经常性开展文明施工评比活动；建立严格的文明施工奖惩制度。
（4）施工将遵循“以人为本”的原则，以最大限度地减少施工活动给群众造成的不利影响，同时注意保护城市资源。
我单位借鉴环境管理体系ISO14000系列标准的先进思想和科学方法，编制与现行城市轨道施工运行程序相吻合，满足环境主管部门要求，便于施工单位实施和环境保护规则，采取一切措施，对噪声、振动、废水、废气和固体废弃物进行全面控。
3.1.2车站外包总长长、施工风险大，监控量测内容多
车站（包括存车线）外包总长640米，采用明挖法施工，基坑开挖深度深，跨度大，稳定性差；周边交通繁忙，高层建筑物多，且距离基坑近;基坑范围内地下管线种类多，迁改难度大，防护复杂；民族会展路口分边放坡开挖时要保证会展路满足单侧通行，交边位置基坑防护，易造成交通安全隐患。
综上所述，风险类型之多，须加强安全风险意识，加大监控量测力度。
拟采取的对策：
（1）施工过程中加强监测，用信息化指导施工，及时采取有效的防护措施，确保坑内土体、连续墙结构、周边建筑物等的稳定。
（2）开工前对相关地面建筑物、地下管线进行排查、统计、归类，制订出相应保护方案，并报监理工程师和业主审批。
施工过程中加强对建筑物、管线的监测。
（3）施工准备期间对车站施工区域内的地下管线进行认真详细的调查，确切掌握各管线的准确要素（埋深、来源、走向、管径和管材等）。
采用物探仪或地面开槽进行未知管线的探测，在正式施工前采用人工开挖探沟，避免大型机械开挖时造成的管线破坏。
（4）分边开挖施工前对交通状况进行调查，根据调查结果设计确定路面结构能否满足交通荷载要求，保证临时路面具有足够的承载能力。
制订交通管制方案、安排专人配合交管部门疏解、指挥交通。
3.2工程重点、难点分析及对策
3.2.1基坑开挖安全控制是施工重点及难点
基坑稳定性直接影响着施工人员人身安全和周围环境安全，影响基坑稳定性的因素众多，包括围护结构的施工质量、支撑的架设质量及基坑降水质量，是本工程的重点和难点。
拟采取如下措施：
（1）科学组织、合理安排围护结构和基坑开挖的施工，编制详细的施工进度计划和施工方案，采用先进设备，作好配套，加强现场的管理。
（2）基坑开挖前按设计要求做好降水工作，使地下水位始终低于开挖面一定高度，减少地下水对基坑的不利影响。
（3）严格控制基坑开挖施工参数，分层开挖，在每层开挖面周边留设集水沟、集水井，并及时将积水抽走，避免雨天开挖，避免开挖面受机械和雨水共同作用，扰动失稳。
（4）严格遵循“先撑后挖，严禁超挖”的原则，基坑开挖至支护标高处时，及时施做支护，缩短基坑开挖后无支护暴露时间，待支护满足设计要求后，才能继续挖土。
（5）钢支撑拼装顺直同轴线，安装时保证水平，与竖向支柱连系梁连接牢固，支撑完毕后，及时检查各节点的连接状况，符合要求后方可施加预应力。
（6）预应力的施加由专人统一指挥以保证施工达到同步协调，预应力分级施加，重复进行预应力加至设计要求的额定值后，再次检查各连接点的情况，必要时对节点进行加固，待额定压力稳定后锁定。
（7）施工前制定详细的施工监测方案，技术部门成立专门监测小组，从事日常监测以及布设测量等工作。
施工过程加强对负支撑轴力、挠度变形和围护桩的位移监测及时反馈分析数据，做到信息化施工。
当变形沉降曲线异常，立即组织分析原因并进行处理，确保施工和既有结构物安全。
3.2.2地下管线迁改和保护是施工的难点
车站主体范围内管线较多，其中包括电力管、电信管、路灯管、交警管、给水管、军用管、燃气管和污水管等，在施工过程中需对地下管线进行有效保护和迁改，所以采取怎样的迁改方案和保护措施能保证各种管线即不被破坏又不影响施工是施工的难点。
拟采取如下措施：
施工前采用管线探沟加管线探测仪双重验证的方式进行管线的探测，确定管线准确位置、管线状况等，根据管线类别、状况确定合理的管线参数，制定管线允许变形的控制标准。
建立针对管线完善的监控量测体系，建立“一条管线一人负责”的管理责任制。
制定各种相应的应急与预防措施，以防万一。
始终把“防塌、防沉”作为日常工作的核心，努力控制工程施工引起的沉降。
3.2.3降（排）水施工是本工程的重点
由于场地地下水位较高，基坑开挖时坑内的水量较丰富，如何采取有效降排水措施，以降低基坑内地下水位，确保施工安全，也是本工程施工的重点。
拟采取如下措施：
（1）基坑采用坑内降水，基坑外侧结合施工实际情况设置回灌井，同时作为观测井。
降水期间对水位和周围地质进行检测，发现异常情况及时采取相应措施。
基坑四周布设集水井，通过300mm波纹管连接，形成基坑排水系统。
（2）施工中根据详细的抽水试验报告进行分析，再对降（排）水井的数量、深度及布置间距等进行调整，以满足设计降水要求。
（3）根据勘查报告，必要时进行补勘，进一步切实查明地层情况及水位情况，据此请专业降水单位进行降水方案设计，并请当地专家评审。
（4）降水作业由专业队伍负责，井位布设合理，出水量满足设计要求。
（5）施工降水较土方开挖提前20天左右开始，保证地下水位降至设计要求。
3.2.4施工过程中监控量测是重点
本工程周边高层建构筑物多、地下管线繁杂，基坑开控较深，围护结构复杂，安全风险大，施工监控量测应确保基坑稳定、周边建筑物和各类地管线的安全，监控量测关系重大，是施工过程中技术管理重点。
拟采取如下措施：
（1）成立现场监测机构，编制详细的监测方案，设专职监测人员负责该项工作的实施，按时统计数据分析，及时反馈信息。
（2）对车站围护结构施工及基坑开挖过程中，必须对邻近建筑物沉降、倾斜、裂缝等进行全方位监测。
（3）在车站施工过程中进行沉降、倾斜、水平位移等监测，当监测结果超过临界值时，立即停止该段基坑开挖并对挡墙桩基础进行跟踪补偿注浆或采取侧向支撑加固等有效措施，同时加密监测控制。
4、总体施工部署
4.1总体施工方法
根据本工程总体施工安排，会展中心站站钻孔桩围护施工完成并且施工区域内的各种管线已经处理好的情况下进行土方开挖，土方开分四个施工区进行，开挖采用由两端向中间开挖的顺序开挖，会展路口具备条件后立即进行放坡开挖作业，以保证铺盖区的施工进度不受影响。
根据基坑周边建筑物情况，结合场地地质条件，将基坑划分为四个施工区域，即1-1、3-3采用喷锚支护方案；2-2、4-4采用排桩加钢管内支撑支护形式；1A-1A、1B-1B采用自然放坡的形式。
喷锚支护和排桩加钢管内支撑支护形式的交替形成四个施工区域，分区示意图如下：
排水管迁改基坑开挖分区图
A1区：
排水管迁改西端施工区，支护方式为喷锚支护放坡开挖；
A2区：
排水管迁改会展路口施工区，支护方式为喷锚支护放坡开挖，施工时需要将会展路分2阶段围蔽进行施工，以保证道路具备通车条件。
分边围蔽施工示意图
B1区：
位于位于会展中心停车场附近，排桩加钢管内支撑支护；
B2区：
位于排水管迁改施工区西侧，国税局大楼前，排桩加钢管内支撑支护。
开挖采用明挖法施工，基坑开挖优先选用分段阶梯分层开挖形式，既便于施工组织，而且有利于基坑的稳定，阶梯平台可作为挖土机械转运的工作平台，基坑开挖每层开挖长度不超过6m，高度不超过2m。
支撑架设、喷锚施工与土方开挖密切配合，在土方挖到设计标高后及时架设钢支撑（钢支撑安装以后要经检查、验收合格，才能往下进行土石方开挖）、桩间和开挖面及时喷锚支护，减少无支撑或暴露时间。
围护桩支护基坑开挖施工顺序表4-1
序号
图示
工程步序说明
1
1.设置施工围挡，开挖至冠梁顶，随即进行冠梁施工。
2
2.由上而下依次开挖，开挖至每道支撑下0.5m时，及时架设钢支撑。
3
3.开挖至基底30cm，采用人工清底。
喷锚支护基坑开挖施工顺序表4-2
序号
图示
工程步序说明
1
1.地表清理，做好维护和排水设施。
2
2.开挖至第一道锚杆位置下0.5m处，施作第一道锚杆。
第一道锚杆达到设计强度后继续开挖，依次施工第一、二、三、四、五、六道锚杆。
3
3.开挖至基底30cm，采用人工清底。
4.2施工进度计划
根据车站总体工期要求及铺盖区施工工期情况，计划基坑开挖时间详见下表，满足车站施工节点工期的要求：
表4-3
序号
施工内容
时间（天）
开始时间
结束时间
1
A2区会展路东侧基坑开挖
5
2013-03-01
2013-03-05
2
A2区会展路东侧结构施工
29
2013-03-06
2013-04-03
3
A2区会展路东侧土方回填
5
2013-04-04
2013-04-08
4
会展路东侧交通疏解
3
2013-04-09
2013-04-11
5
A2区会展路西侧基坑开挖
2
2013-04-12
2013-04-13
6
A2区会展路西侧结构施工
15
2013-04-14
2013-04-28
7
A2区会展路西侧土方回填
5
2013-04-29
2013-05-03
9
A1区基坑开挖
11
2013-04-15
2013-04-25
10
B1区基坑开挖
13
2013-04-26
2013-05-08
11
B2区基坑开挖
15
2013-05-09
2013-05-23
4.3施工机械、人员安排
根据本基坑开挖的特点及总体施工进度安排，进行相应的机械、人员配置，基坑开挖时选用大型机械、水泵及劳动力配备如下：
机械配置表表4-4
序号
名称
型号
规格
数量
1
挖掘机
CAT320B
1.1m3
2
2
挖掘机
CAT320B
0.8m3
1
3
长臂挖掘机
1.1m3
1
4
装载机
XG942
3m３
2
5
自卸汽车
CA3258
15t
10
6
泥浆泵
2L/2PWL
40m3
4
7
砂浆泵
UBJ-3
2
8
旋挖钻机
1
9
汽车起重机
25t
2
10
液压千斤顶
200t
2
14
千斤顶油泵
2
人员配备表表4-5
序号
工作岗位
人数
备注
1
生产副经理
1
2
技术管理人员
6
3
挖掘机司机
5
4
自卸车司机
10
5
吊车司机
4
6
装载机司机
4
7
载重汽车司机
4
8
现场领工员
4
9
起吊工
3
10
机械修理工
2
11
电工
2
12
电焊工
5
13
钢支撑加工及安装
16
14
冠梁、喷射砼施工（含人工开挖）
25
15
钢筋工
6
备注：
上表数
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