红砂岩开挖专项施工方案.docx

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红砂岩开挖专项施工方案

1工程概况

项目名称：

滁河防洪治理近期工程马汊河扩挖工程一标段；

合同编号：

CHFHMCH/2012-SG01；

建设单位：

南京市水利投资有限公司滁河防洪治理近期工程马汊河建设处；

施工单位：

南京市水利建筑工程总公司一公司

监理单位：

江苏科兴工程建设监理有限公司

质监单位：

南京市水利工程质量安全监督站

设计单位：

长江勘测规划设计研究有限责任公司；

工程地点：

滁河马汊河；

质量要求：

符合国家质量验收标准；

工期要求：

总日历天数570天，于2013年4月10日开工，2014年10月底前竣工。

马汊河扩挖工程一标段上游端起于冶南铁路桥，下游端止于大纬路桥附近，桩号范围为K3+847.56～K1+331.92，全长2.516km。

工程主要施工内容包括河道扩挖，边坡衬砌，新建防汛道路以及排水沟、涵洞、陡槽等构筑物。

本标段石方工程量以红砂岩为主，石方开挖量达14.48万方。

2石方工程测量放样

项目部将在甲方及监理协助下，首先对监理工程师提供的测量基准点、基准线和水准点及其书面资料进行复核，用全站仪引测施工测量控制网点，用水准仪引测施工测量控制水准桩，用经纬仪放出河床中心线及红砂岩场地边线，并经常复核、校对。

在此基础上，利用其按四等三角网要求施设符合国家测绘标准和本工程精度要求的施工控制网，测量成果利用计算机严密平差，并在开工日后7天内，将施工控制网资料报送监理工程师审查核准。

开挖前期直接利用首级控制网或用红外线引数个导线点控制测量，施工控制网建立后，则以新网为主，便于测量控制开挖线和各施工基准线。

2.1测量仪器配备

测量仪器配备见下表：

测量仪器配备表

仪器名称

型号

数量

全站式测量仪

瑞士莱卡

2台

红外线测距仪

M271383

2台

经纬仪

DJ2

2台

水准仪

S3

6台

钢卷尺

50m

10个

水准尺

塔尺

6对

2.2测量技术要求

（1）在施工前，与业主、监理一起进行测量控制点的复核、设置工作。

根据国家测绘总局对各种测量要求的有关规定，认真做好测量前的各项准备工作。

测量时严格执行操作规定，提高测量精度，保证质量。

（2）根据本工程规模，设专人负责施工测量工作，做到全面准确地提供施工阶段所需的测量资料。

（3）施工阶段平面设置，根据建设方提供的坐标点，定位基准线建立坐标控制系统，并在相应部位设立坐标点，高程控制点，并测一个往返。

坐标控制系统精度不低于一级导线测量精度，高程控制点精度不低于三等水准测量，闭合差符合规范要求。

（4）施工测量人员把测量标志统一编号，并编制在施工总平面图上，注明有关标志、相互距离、高程角度、以免发生差错，施工期间定期检查校核，以免产生位移。

（5）坐标点、高程控制点设置在坚实地基、不受施工影响、不易被损坏、便于保存的地方，并浇砼基础给予保护。

（6）为了保证测量精度，在各道工序施工前，根据控制点测量放样，并进行再次复测校核，以保证工程精度。

2.3平面控制点设置

（1）平面控制点主要有：

a、高程-0.48～0.7m河底红砂岩脚边线

b、高程7.0m以上红砂岩边线

（2）根据对图纸和实地的详细观察和分析，我们考虑平面控制点的设置和测量采用导线控制测量的方法。

具体措施如下：

a、利用业主提供的测量控制点与滁河防洪治理近期工程马汊河扩挖工程一标段河床中心线之间的相互关系，计算出测量控制点对中心线之间的角度和距离，然后采用经纬仪控制，进行中心线花杆设置。

b、利用河道各边线控制点与河中心线控制点的关系，采用经纬仪控制角度，红外线测距仪测距，设置各边线控制点。

c、对各平面控制点应认真保护，中心桩浇筑砼保护，其它控制点则四周堆块石或打钢管保护。

d、对各控制点应定期进行复核，以保证精度。

（3）测量放样是工程施工质量达到预期效果的重要环节。

项目部专设测量放样小组，由具有理论和实际施工经验的测量员任组长，全面负责整个施工过程的控制点设置和复测工作。

3石方开挖

本标段石方工程以镐头机打孔破除红砂岩的方法进行施工，破除的石方外运至冯家沟堆土场。

石方破除施工日期为2013年6月1日至2013年11月底。

石方破除前首先对施工沿线进行测量放样，在测量成果的指导下分段进行施工。

石方破除施工顺序为：

布设施工控制网→施工前地形测量和放样→按设计标准破除→成型后的地形测量。

3.1施工方法

石方破除计划采用镐头机、反铲挖掘机、推土机和自卸车相互配合施工，石方破除先以镐头机对红砂岩进行破除，再用挖掘机将所破除的石方转运（推土机辅助打堆石方）为主，采用自上而下的立面破除方式，施工时可采用2台炮头、1台以上挖掘机阶梯式布置，沿岸线坡面横断面方向接力式挖运，边破除边向上传递，接至坡顶，再由挖掘机挖、装车均衡连续作业，以提高施工效率。

3.2技术要求

石方破除时应注意以下施工要点：

1、石方破除必须符合设计图纸及设计文件的要求。

对监理人确认基础不能满足设计图纸所规定开挖要求的部位，必须按监理人的指示进行补挖。

2、集中力量，连续、快速施工，分段完成。

3、尽量避免雨季施工。

当有困难不能避免时，应保证在施工中排水通畅，不出现积水现象；

4、边坡防护施工应紧随开挖完成，应留有厚度不少于0.3m的保护层；

5、排水沟必须及时作好，并保证排水通畅；

6、边坡开挖必须从上到下进行；

7、石方开挖的高程及边坡必须按设计要求进行，严禁超欠挖。

开挖断面要满足设计、施工和基坑边坡稳定性要求，加强监控量测，视具体情况对边坡进行支护。

及时对坡面进行测量检查，以防止超出设计开挖线；

8、采用边坡渗沟稳定加固边坡时，与渗沟相接的封闭、排水设施和挡土构筑物应配合紧接完成；

9、对已完工的基面，必须及时清理并报请监理单位进行查验。

若出现不良地质地段，及时报告监理单位，并根据监理人的指示进行处理；

10、施工基面经监理单位确认后，立即进行下道工序，以避免对基面产生扰动；

11、所有石方施工均为旱地施工。

对开挖施工中的地下水和施工用水，采取有效的截、排水措施予以排除；

12、对已完工的基面，必须及时清理并报请监理单位进行查验。

若出现不良地质地段，及时报告监理单位，并根据监理人的指示进行处理；

13、开挖中遇到坚硬孤石时，按监理人的指示施工。

4主要机械设备投入

根据河道的断面形式、石方开挖工程量较大的特点，本工程计划采用的石方施工和运输设备有：

镐头机、挖掘机、推土机、铲运机、压路机、自卸车。

1、镐头机

镐头机操作灵活、能一机多用、工效高、经济效果好，主要用于破碎河道坡面上的红砂岩。

经过验算以及现场实际统计，1台镐头机每天红砂岩破除量约为500m3，根据进度计划，本工程土方开挖日历工期183天，土方工程有效施工天数146天，平均每天土方开挖量为144800/146=991m3，需配备镐头机数量为991/500=2台，考虑河道两边同时施工，拟采用4台镐头机同时作业。

2、挖掘机

挖掘机操作灵活、能一机多用、工效高、经济效果好，主要用于开挖河道坡面上的树兜、沟槽，河道中的淤泥，建、构筑物的基坑、装车、清理和平整场地，土方开挖中，如遇坚硬岩石，还可更换工作装置后，变为镐头机进行破碎作业。

土方开挖和装运所需施工设备主要为挖掘机、自卸车。

根据现场土方开挖和装运方量，选1m3单斗反铲挖掘机。

单斗挖掘机生产率估算为：

V=60×qw×n×kH×kp,×k1

v：

单斗挖掘机的生产率，以m3/h计

qw：

斗容，以m3计

n：

单斗挖掘机一分钟作业次数，取3.0

kH：

充盈系数，取0.8

kp,：

1/kp（kp为松散系数），取0.8

k1：

时间利用系数，取0.7

得出V=60*3.0*0.8*0.8*0.7*8=640m3/台班。

根据进度计划，需配备挖掘机数量为991/640=2台，平均按每2台镐头机配备一台挖掘机考虑，则至少需2台,拟配备挖掘机2台。

3、推土机

推土机操纵灵活、运转方便、所需工作面小、行驶速度快，能爬300左右的坡。

主要用于河道坡面上土方推运和坡面找平，弃土区的场地平整，为铲运机助铲，为挖掘机清理集中余土和创造工作面，修路开道，湿地推土机可以在高程较低的、含水量较大的干地河道中进行推土作业，大马力推土机还可犁松坚岩。

4、压路机

压路机是利用其自身的重力和振动压实各种建筑和筑路材料。

压路机可有效压实各种非粘性土壤、碎石、碎石混合料以及各种沥青混凝土材料。

5、自卸车

平均每天运输石方量为991m3，根据对各弃土场情况的调查，从施工现场到各弃土场的平均距离约1.5km，一趟来回3km。

采用12t自卸车运石方，平均时速按60km/h控制，另考虑装卸石方时间，则运一车石方来回需用时约20分钟，每车每台班能跑8*60/20=24趟，运石12*24=288吨，约288/1.7=170方，则需投入12t自卸车约991/170=6辆，外运考虑车辆故障维修和道路载重情况，计划投入12t自卸车12辆，以满足石方外运的需求。

4.4质量保证措施

1、测量定位所用的全站仪、经纬仪、水准仪等测量仪器必须经过鉴定合格。

2、现场所用的计量器具必须经计量标准站进行计量鉴定合格。

3、控制网基准点要严格保护，并定期复核。

4、轴线、标高的引测，必须经监理工程师书面认可方可使用。

5、测量结果应及时汇总入档，供以后核对备查。

5雨季施工措施

本工程跨越雨季，红砂岩施工受雨水影响较大，因此在施工过程中须及时掌握雨情，以便采取适当的施工措施，将雨水天气给施工带来的影响降至最小。

1、弃土场

（1）设置排水系统

根据弃土场的地形情况，在其四角开设集水坑，将土场区域内地势低凹的地方用排水沟与之相连，集水坑内的水用水泵或自排出取土场区；具备条件的，可不设集水坑将水直接排出场区。

（2）弃土面的雨水控制

开挖面形成后，石方因扰动变得松动易进水，因此土场开挖面在有条件情况下采用彩条布进行覆盖；若不能，在天晴施工前，将表面含水量过大的土石铲除。

对于暴露面较广易进水、不具备采取措施的已压碎石料，在天晴后，将石料铺开晾晒，寻找满足要求的石料先行施工。

2、开挖区

（1）设置排水系统

本工程石方主要集中在河道坡面，因此施工中各道工序须连续进行，雨前及时做成一定坡势，以利排除雨水。

（2）场区内道路

石方运输车多为重载，在临时道路上容易形成一道道深轮胎印，在雨天来临前用推土机将面层铲平，并在两侧形成一定的坡度，保证路面不留积水。

3、其他

（1）雨期施工的工作面不宜过大，应逐段逐片地分期完成，重要的或特殊的土方工程，应尽量在雨期前完成。

（2）雨期施工中应保证工程质量和安全施工的技术措施，并应随时掌握气象变化情况。

（3）雨期开挖基坑（槽）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。

（4）根据雨情预报，雨前及时压实表层松土，注意保持填筑面平整，作业面做成中央凸起向两侧微倾以防积水下渗，且避免积水，当降雨强度为小雨时，停止填筑。

（5）雨时、雨后均不能践踏堤面，并禁止车辆通行，雨后填筑要进行晾晒，复压处理，并经监理人检验合格后才能复工。

6塌方段观测及监测方案

本工程局部存在塌方段，在河道开挖过程中，坡面结构可能产生较大的水平与竖向变位，给整个坡面的稳定性和周边的安全产生影响。

同时考虑到河道所处的区域地下水位较高，有必要加强对河道开挖过程地下水位变化的跟踪量测，确保土方开挖过程中的岸坡稳定。

依据施工监测项目的要求，结合河道开挖工程的具体条件，拟定如下监测项目。

6.1岸坡沉降观测

在塌方段范围内均匀布设观测点对岸坡进行沉降变形观测，其中每个监测点大概相距约20米。

6.2坡面侧向位移观测

在河道塌方段坡面中部共计布置5个深部测斜孔，相距大概20米，孔内埋设PVC测斜管，测点需达到一定深度。

用伺服式测斜仪测量沿深度方向的侧向变形，测点沿深度方向间距为0.5m。

6.3现场监测仪器

根据河道现场监测项目，确定所采用的仪器设备如下表所示。

河道现场监测项目及仪器设备表

序号

监测对象

监测项目

监测元件与仪器

1

塌方段

垂直沉降

精密水准仪

2

塌方段

深层侧向位移

伺服式测斜仪

6.4现场监测周期与频率

根据河道的地质条件与施工工艺，初步拟定现场监测的周期与频率如下表所示。

基坑监测周期与频率表

序号

监测内容

监测周期

监测频率

开挖期间

开挖完后

1

坡面垂直沉降

全过程

1次/2天

1次/周

2

坡面水平位移

注：

表中所列监测频率可根据天气和河道开挖工程变位情况适当调整。

6.5安全警界值

河道各监测项目预警值应由设计方、监理方和监测方共同协商确定。

初步拟定监测预警值如下表所示。

同时当坡面水平位移速率变化连续数天达到2-3mm/天，垂直位移下降速率达5mm/天时，亦应及时预警。

塌方体监测项目预警值表

项目

水平位移（mm）

垂直沉降（mm）

建筑物允许倾斜

控制值

30

30

0.003

报警值

20

20

0.002

注：

1、倾斜为建筑物基础沿倾斜方向两端点的沉降差与其距离之比。

6.6监测人员配置

人员由3人组成，设组长一名，在组长的指导下分别负责日常监测及资料整理工作。

其余人员在专项负责人的指导下工作。

组长负责组织、计划、对外联系及监测资料质量审核；监测负责人负责边坡

点位埋设及数据量测采集；资料负责人负责整理外业量测采集的数据，并及时反应给组长，以确保安全施工。

6.7监测工作管理措施

监测工作应固定观测人员和仪器，采用相同的观测方法和观测路线，在基本相同的情况下施测。

监测期间应定期对基准点进行联测，以检验其稳定性；在整个施工期内，采取有效保护措施，确保其在整个施工期间正常使用；在测点周围设置明显标志并进行编号；注意保护测点，严防施工时损坏。

观测时，应按仪器使用程序和仪器生产厂家说明书的要求进行观测，根据观测设计对仪器进行基准测读和定期测读，与观测仪器相应的最高精度相一致，保证观测资料的可靠性，当监测值达到报警指标时，及时签发报警通知。

为保证量测数据的真实性、可靠性、连续性，具体采取以下措施：

（1）量测人员相对固定；

（2）仪器的管理采用专人使用、专人保养，专人检验的方法；

（3）监测过程中严格遵守监测项目实施方案；

（4）量测数据均经现场检查，室内复核两次检查后方可上报。

7质量控制

7.1质量控制要点

1、施工质量要求应符合相应的施工规范和设计要求；

2、边坡开挖时要严格控制一个循环的开挖深度，并保持纵向开挖与线路纵坡一致；

3、边坡防护设施及挡土构筑物应做到随挖随做，边坡防护可采用分段施工分段防护，如防护不能紧跟完成时，应暂留不小于0.3m的保护层，坡面封闭与边坡防护必须同时进行，确保边坡稳定；

4、开挖边坡时要由测量人员控制边坡坡面，做到不超挖，不欠挖，坡面平顺。

7.2保证措施

1、工程施工中做到每个施工环节都要有监控，有检查，确保各环节均处于受控状态，每个过程都严格按照“三检制”的要求，确保施工全过程有可追溯性；

2、编写施工作业指导书，下发到作业工区及作业班组，并组织全部施工人员进行对各工序在施工前进行全员培训，领会交底书、作业指导书内容及相关规范要求，做到工作有据可查；

3、技术人员必须在每道工序施工前交底，过程中检查，完成后根据规范验收，并填写检查记录；

4、技术交底书、作业指导书、施工组织设计文件必须进行复核、审核、批准手续才可签发。

8安全措施

8.1安全控制要点

1、边坡开挖前，要确保施工机械设备完好，挖掘机，自卸汽车不得带病工作；

2、边坡防护要严格按照施工的顺序依次进行，不得重叠作业；

3、注意观察边坡动态，尤其是清晨，当边坡开挖完成时，是空气中的含水量最大的时候，如果边坡有异动现象，施工人员立即撤离现场，防止边坡滑塌伤人；

4、红砂岩开挖应自上而下分层、分段进行，防止因开挖不当造成溜坍。

8.2保证措施

1、对所有进场的施工机械进行仔细检查，不符合施工要求的，严禁进入施工现场；

2、设置专人负责观察、测量边坡的变化情况，确保不发生边坡滑踏等安全风险；

3、按照施工方案中制定的各项技术措施，组织工程施工，不得简化施工工序、减弱防护措施；

4、开挖工作应与装、运作业、支护作业相互错开，严禁上下重叠作业；

5、开挖过程中，应随时注意边坡及周围情况变化，一旦发现有剥落与泥流、冲蚀、膨胀、溜坍、滑坡危险时，应立即停止作业，采取安全措施，待恢复安全时，方可继续施工；

6、机械操作人员必须进行岗前培训，严格持证上岗；

7、机械作业完毕后，必须将机械停放在安全地带，并按日常例行保养项目，对机械进行保养和维修；

8、施工用水和生活用水严禁流失到路堑边坡上，以免引起边坡失稳。

9环保措施

9.1水环境保护

针对现场实际情况，在施工时，不对原地层造成较大的破坏，确保当地居民的生活用水；废水排放前要经过处理并排放到远离居民生活用水区，做到生产生活用水集中排放、集中处理，集中控制，减少污染范围之目的。

并定期对施工附近水质进行检验，确保当地水质不被污染。

9.2生态环境保护

在施工准备阶段，要详细谋划，对现场弃渣场的选择、施工便道的设置等进行进一步的调查，以“减少植被破坏，少占耕地”为原则，合理规划临时用地，最大限度地减少施工用地。

严格遵守《环境保护法》以及相关的法律、法规、规章制度，严格执行“三同时”即：

同时设计、同时施工、同时竣工，不留尾巴、不留后患，采取一切合理措施保护现场内外的环境，确保环保目标圆满实现。