二级泵房西侧DN1200生产阀门井施工方案.docx
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二级泵房西侧DN1200生产阀门井施工方案
二级泵房西DN1200阀门井与流量仪井施工方案
（报审稿）
编制：
校核：
审批：
九鼎建设集团股份有限公司
萧山江东水厂工程项目部
二〇一一年四月七日
二级泵房西DN1200阀门井与流量仪井施工方案
一、工程概况
萧山东部区域供水（江东水厂）工程由杭州萧山水务集团有限公司开发，设计单位为上海市政工程设计研究总院，勘察单位为浙江省地矿勘察院。
工程场地位于杭州市萧山区靖江镇，红十五线以北，靖江镇雷东村。
总建设用地面积335067平方米，总建筑面积17600平方米。
本次施工涉及原二级泵房与吸水井基坑围护工程，详见吸水井与二级泵房基坑方案（已备案）。
二级泵房西侧主要生产管线的直径为1200mm、1800mm、2400mm，本方案内的管线为1200mm，管中标高为2.600m，共有12个井，其中阀门井与流量仪井各6个（主要位置及走向见平面图）。
周边环境情况：
厂区内地坪标高以5.000m计，本方案内开挖的土方主要为粉质砂土，勘测期间的地下水位为0.4～0.7m，且常年变化不大。
二级泵房主体结构工程已经结束，基坑边坡未受损坏，二级泵房西侧原布设的简易深井一直在使用中，且状态完好，本次生产管线施工利用该处原有井点。
DN1200管线由二级泵房内接入阀门井与流量仪井后，经过三通与DN2400主管道接通。
综上所述，与杭州市市区基坑开挖项目的条件相比，本基坑周围环境条件较好。
二、岩土工程地质条件
1、场地地层结构及特征
根据岩土工程勘察报告显示：
本基坑工程场地地势比较平坦。
涉及基坑支护工程的土层自上而下有：
①耕土、②-1砂质粉土、②-2砂质粉土、②-3砂质粉土、②-4粉砂、②-4夹层砂质粉土、②-5砂质粉土、③-1淤泥质粘土。
详细土层情况及其物理力学性质指标如下：
①耕土：
灰黄色，砂质粉土性，含新鲜植物根系。
层厚0.30~2.40m。
②-1砂质粉土：
灰黄色，很湿，中密，含铁锰质氧化斑点，摇振反应中等，无光泽反应，干强度低，韧性低，中压缩性，次层全场基本分布，层厚0.40~3.10m，地基土承载力特征值130kPa。
②-2砂质粉土：
灰色，湿，中密，含大量云母薄片，局部夹有粉砂薄层，中等摇振反应，无光泽反应，干强度低，韧性低，中压缩性，次层全场均有分布。
层厚0.90~10.30m，地基土承载力特征值150kPa
②-3砂质粉土：
灰色，湿，中密，含大量云母薄片，局部夹有粉砂薄层，中等摇振反应，无光泽反应，干强度低，韧性低，中压缩性，此层局部缺失，层厚0.0~6.50m，地基土承载力特征值145kPa
②-4粉砂：
灰色，饱和，中密，局部夹砂质粉土薄层，中压缩性，此层全场均有分布。
层厚3.60~17.80m，地基土承载力特征值200kPa。
②-4夹层砂质粉土：
灰色，湿，中密，含大量云母薄片，局部夹有粉砂薄层，中等摇振反应，无光泽反应，干强度低，韧性低，中压缩性，此层局部分布。
层厚0.0~2.90m，地基土承载力特征值140kPa。
②-5砂质粉土：
灰色，湿，中密，含大量云母薄片，局部夹有粉砂薄层，中等摇振反应，无光泽反应，干强度低，韧性低，中等压缩性，此层局部分布，层厚0.0~4.50m，地基土承载力特征值135kPa。
③-1淤泥质粘土：
灰色，饱和，流塑，呈层状，层面附有粉土或粉砂，含大量碳化植物残骸，稍有臭味，无摇振反应，光滑，干强度高，韧性高，高压缩性。
此层全场均有分布，层厚0.30~14.90m，地基土承载力特征值85kPa。
2、地下水及水质分析
拟建场地在勘探深度以内的地下水类型为孔隙潜水和孔隙承压水。
孔隙潜水主要赋存于场地2层砂质粉土、粉砂层中，主要受大气降水及地表水补给，水位受季节性影响变化较大，雨季地下水水位接近地表。
勘察期间测得地下水位埋深为0.4-0.7m，水位年变化幅度1.0-2.0m，据本场地水质分析资料，地下水和土对混凝土结构和钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。
表1土层物理力学性质指标
层号
岩土名称
含水量
（%）
孔隙比
天然重度
（kN/m3）
粘聚力
（kPa）
内摩擦角
（度）
渗透系数（cm/s）
垂直
水平
耕土
（18.5）
（10.0）
（10.0）
②-1
砂质粉土
30.8
0.895
18.2
10.8
28.6
3.12E-4~9.76E-5
3.0E-4~1.2E-3
②-2
砂质粉土
29.9
0.867
18.4
9.8
30.3
1.98E-4~3.68E-4
6.0E-4~1.5E-3
②-3
砂质粉土
29.4
0.857
18.4
9.1
30.5
2.83E-4~4.15E-4
9.0E-4~1.8E-3
②-4
粉砂
25.8
0.770
18.7
5.8
32.3
3.34E-4~9.20E-4
1.5E-3~5.0E-3
②-4夹
砂质粉土
9.7
30.4
②-5
砂质粉土
29.7
0.863
18.4
（5.8）
（32.3）
③-1
淤泥质粘土
42.3
1.230
17.2
15.7
12.1
注：
（）内的数值为土层参数经验值，抗剪强度指标为固快强度指标。
三、编制依据
1、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-99）；
2、《萧山东部区域供水（江东水厂）一期工程—水厂工程施工图纸》；
3、《萧山东部区域供水（江东水厂）一期工程岩土工程勘测报告》；
4、《建筑施工手册》第四版。
四、开挖准备
1、熟悉图纸，核对平面尺寸、基坑底标高有无错误，会同设计、监理单位进行图纸会审，掌握设计意图。
2、完成场地的平整，施工便道沿基槽两侧设置完成，水、电线路按施工平面布置图布设完成。
3、场内的临时排水系统设置完成，具备排水条件。
4、布置测量网点，在基坑开挖前，先布置好每个基坑的测量网点，放出各轴线位置及地面标高，以控制挖土标高和轴线。
5、组织好施工班组的作业班次，建立较为完善的管理措施和技术交底制度。
在基坑施工前，对全体施工人员进行技术交底，使全体人员熟悉并掌握本工程所执行的各项质量、安全技术措施和技术标准。
6、弃土地点已经落实，弃土路线已畅通，所有的开挖、运输等设备已到场具备开挖条件。
基坑支护材料、机械、劳动力等均已落实完成，具备满足开挖进度相适应的需要量。
7、挖土机械、材料配备。
序号
名称
型号规格
单位
数量
备注
1
反铲挖掘机
PC200
台
2
1m3
2
自卸车
5吨
辆
6
3
水泵
7.5kw
台
4
8、挖土施工前对具体施工班组和挖土机械操作人员进行详细的技术安全交底并做好技术安全交底记录。
五、基坑开挖施工方案
（一）、施工工序
测量放样→深井抽水→土方开挖，放坡，护坡浇注→基坑底排水沟、集水坑施工，外架素混凝土浇注→垫层施工→底板施工→外架、内架搭设→墙板施工
（二）、土方开挖施工技术措施
1、基坑开挖前使用拓普康全站仪进行放样，确定各管线平面位置后，放出简易深井位置，确定8个井位，以及放坡线。
严格遵循“分层开挖、严禁超挖”及“大基坑小开挖”的原则。
当挖至标高接近基础底板标高时，边抄平边配合人工清底，防止超挖，并按围护结构要求及时修整边坡及护坡，护坡使用C20素混凝土，厚度为80mm，护坡施工前用水浇湿坡面。
2、开挖采用反铲式挖掘机，配合人工开挖的形式。
在机械开挖土方的同时，在每台挖掘机的挖土路线上，专门配备3名工人，根据现场工程桩的实际布置情况，在桩位附近布置明显的标识，提醒挖掘机施工，从而保证机械开挖土方时，原有简易深井不被损坏。
深井周围30cm内的土方采用人工清理，然后用挖机带走。
3、根据投标说明，本厂区的原地面标高为5.000m，DN1200中心标高为2.600m，阀门井与流量仪井经设计单位确认后，均按照标准图集05S502施工，且平面立面剖面尺寸一致，开挖深度为3.900m（详见井平剖面图纸）。
实际施工时，靠近二级泵房处开挖至原二级泵房护坡，部分开挖土方直接回填至二级泵房DN1200套管口底部，经水密法密实。
其余南侧、西侧、北侧放坡为1:
0.5，工作平台宽1.0米，直至基坑底（详见各位置剖面图）。
本基坑因四周较为开阔，基坑对周边环境的影响较小，基坑侧壁要求的安全等级低，因此基坑开挖采用放坡大开挖施工。
4、基坑尺寸满足设计与施工操作要求：
基坑底边比设计垫层平面尺寸各边加宽150cm，以便在基底处安置模板、排水沟、集水坑、搭设外架，排水沟离开垫层边50cm，沿基坑周边做300×300×300（mm）的排水沟，排入原厂区排水系统，配备水泵等机具设备。
5、阀门井与流量仪井先开挖，坡度的设置与管道开挖相同。
开挖完成后，在阀门井处形成坑中坑，管道安装施工前，先进行阀门井混凝土结构的施工。
阀门井的定位必须根据清水池的预留套管的位置重新复核。
若阀门井坑中坑开挖时遇地下渗水，在不影响基槽的情况下，进行明沟排水，同时可以在阀门井两侧深井中增加水泵抽水；若地下水较大，在坑中坑积水迟迟未能下降，则应先停止开挖，采取措施待积水排除后，进行干槽施工。
6、简易深井的井筒采用直径为300mm的UPVC波纹管，每节管长度为6.0米，每只井深18米，其中地下的两节管材安装前使用锥子在管壁四周凿洞，洞窟的直径为15~20mm，间距为150mm，以梅花型分布，再在波纹管外壁使用塑料纱布包裹，包裹的层数为3层。
深井冲设前，有测量人员按图纸进行放样定位井中心，若遇井位面层为塘渣等非土质层时，使用挖掘机破除后，在重新放样。
深井使用高压水泵冲设，冲设后的回水就近排出，施工至18米深度后，停止冲水，在深井顶部人工合力按住，防止UPVC管上浮，同时使用3~5cm直径的碎石填入深井底，碎石层的高度不小于3米，碎石层顶部以基坑底为宜。
碎石填完后可以就近取原土填入深井周围，直至地面。
（三）、深井降水计算
根据吸水井处原有深井布置情况，考虑原清水池的降水与开挖情况，方案中利用原有二级泵房处8个深井，间距11米，距离二级泵房西侧外墙6.4米。
所有深井深度为18米，井底为2-4夹层粉质砂土或者2-5粉质砂土。
深井计算：
1、根据平面计算假想半径X0：
X0=（A/π）1/2
A：
基坑面积：
17.9×52.05=931.695m2
π：
取3.14
X0=（A/π）1/2=（931.695/3.14）1/2=17.2m
2、计算基坑涌水量：
Q=1.36K[（2H-s）s]/（lgR-lgr）
K：
土的渗透系数，参见以上表1，K取最大值=9.2×10-4cm/s=0.778m/d
H：
含水层厚度，查勘察报告，厂区内地下水位埋深为0.4~0.7米，水位年变化幅度为1.0~2.0米，井深为18米，故取18米。
S：
水位降低值（降低至基坑底以下500mm），阀门井的垫层底标高为1.100m，水位下降值：
5.000（地面标高）-1.100+0.500=4.400m
R：
抽水影响半径，R=1.95s（HK）1/2=1.95×4.4×（18×0.778）1/2=32.1m
r：
假想半径，r=X0
Q=1.36K[（2H-s）s]/（lgR-lgr）
=1.36×0.778×[（2×18-4.4）×4.4]/[lg32.1–lg17.2]
=565
3、单根井点管的极限涌水量
q=65πdl3
（1）1/3
=65×3.14×0.025×2.53×11/3
=79.7
经计算得q=79.7m3/d
4、井点管数量计算
n=Q/q=565/79.7，取保险系数1.1，为7.8口，所以本基坑深井数量取8口满足要求
（四）、基坑支护验算
1.土压力验算
根据基坑开挖深度，以吸水井最大挖深进行土压力验算，计算如下：
根据朗肯主动土压力计算理论，
本工程原状土为粉质粘土，则有：
单位长度槽钢所受主动土压力Ea=rH2Ka/2-2cH√Ka+2c2/r
式中Ka为朗肯主动土压力系数，Ka=tg2（450-Φ/2）
r为土的容重KN/M3,粉质粘土取18.5KN/M3
H为挡土高度
Φ为土的内摩擦角,据据勘察资料取Φ=14.20
C为土粘聚力，据勘测资料取c=31KPa
代入数据有：
Ka=tg2（450-Φ/2）=0.606
梯形应力图下端由粉质粘土产生的应力：
Ea=rH2Ka/2-2cH√Ka+2c2/r=18.5×3.52×0.606÷2-2×31×3.5
√0.606+2×312÷18.5=3.63KN/M
则梯形下端应力为：
Ea=3.63KN/M
以上计算不考虑地下水浮力及其它因素。
六、土方开挖技术质量要求
1、土方开挖应紧随支撑安装进程，随支撑随挖土，不允许出现先挖土后安装支撑的情况发生。
2、挖到设计标高经“三检”后，立即请地质勘察单位、设计院等进行验槽确认，如遇杂填土或成分复杂、结构均匀性差时，应会同各方确定处理，之后应立刻进行垫层施工，以避免土体隆起、泡水和土体扰动。
七、基坑安全通道、安全围护
1、本基坑深度较深，在基坑内设置2座之字形爬梯作为施工及安全通道；钢管安全栏杆高度1.2m。
2、采用Φ48钢管连接做护栏，立杆打入土层中深600以上，间距2000，高1200，上下用涂有黄、红色漆的钢管连接，个别位置使用警示三角旗连接，并悬挂安全警示标志。
3、钢管围护每间隔25米设置一个出入口，出入口处采用活动围护。
八、基坑安全监护
在土方开挖及基础施工过程中，必须派专职监测人员和安全监督人员在基坑顶部进行巡视监护，主要观测周围土体、围护桩体、支撑及周围环境，如发现异常情况，立即鸣哨通知坑底施工人员及时撤离到安全区域。
九、安全文明施工
1、施工现场应严格执行《安全生产规定》和各有关安全生产文件，健全和落实工程安全责任制，切实做好“安全第一”和“预防为主”的方针，做到安全生产和文明施工。
进入施工现场应遵守“安全生产六大纪律”，认真学习并执行各项规章制度。
建立文明施工、创建标化工地责任制，指定主管生产的项目副经理重点抓好文明施工，建立文明施工奖罚制度。
2、现场施工人员按国家劳动部门规定正确使用劳动防护用品。
所有参加施工的作业人员必须经安全技术操作培训合格后方可进入现场进行施工。
特殊工程必须持有操作证上岗作业，严禁无证上岗作业。
各工序施工前均应由施工负责人进行书面交底。
特种作业人员持证上岗。
3、专职安全员根据本工程施工特点，结合安全生产制度和有关规定，经常进行现场检查督促整改，如发现严重的不安全情况时，有权指令停止施工，并立即报告项目经理，经处理后方可继续施工。
4、施工现场各类孔洞、临边设置钢管护栏。
围护区域内严禁材料堆放或机械通行。
上下基坑须设专用通道或登高措施，并保持夜间有充分照明。
5、注意围护桩体的保护和监测，一旦发现有裂纹或异常迹象，则立即进行人员疏散并进行及时处理。
6、施工用电符合国家标准。
施工现场夜间施工时，必须确保足够亮度的夜间照明灯光，现场电工加强值班巡视及时修复损坏的灯，确保施工部位的需要。
7、工程施工过程中，专职安全监督人员须经常检查工作面的安全设施，杜绝、消灭有关的违章行为。
8、施工现场任何人严禁擅自拆除施工现场的脚手杆、安全防护设施和施工现场安全标志；如需拆除，须由项目负责人会同技术人员商议后，并采取相应措施后方可由专业工种进行操作。
9、做好成品保护，保护上工序已完工程的成果。
建筑垃圾不得乱堆、乱放，做到工完料净，垃圾日产日清。
10、按国家技术监督局现行《施工机械安全操作规程》和有关部门规定，加强施工现场人员与机械的施工安全管理。
11、上班前应进行现场安全隐患的清除，工作时要集中精力，严禁吵闹，下班前应进行施工区域清扫及清除存在潜在的安全隐患。
12、进入作业现场，作业人员一定要穿戴好防护用品，电焊专业人员应戴好防护镜或防护面罩。
13、在施工区域出入口按标准设置安全标识，合理布置现场各种临时设施，材料的储存、堆放点，实施现场标准化动态管理，确保整个现场在有序的条件下组织施工。
14、施工现场材料、构件、设备、易燃物品、交通道路、厂区排水规划应保证安全通道畅通，推行标准化作业。
现场大临施设总体布置必须与道路相结合，避免冲突、影响总体的施工进度。
推行标准化作业，施工现场保持整洁，排水畅通，无积水。
保持进出道路畅通。
15、施工区域重点关键部位，一方面需做好安全生产、消防安全等方面警标、宣传及布置相应的设施器材之外，同时必须加强有关文明标化施工的宣传、标识及相应的配套设施。
十、施工预案
1、如在基坑施工过程中，突发基坑大面积位移、沉降或流砂等不可控制局面，应立即向坑内灌水或填土，以控制局面，然后再组织相关专家讨论修复方案。
2、如遇突发基坑坍塌事故，按照坍塌事故应急响应预案执行。
坍塌及掩埋发生后急救方法和措施
A、急救方法
（1）事故发现第一人获得坍塌及掩埋事故发生信息后，应立即大声呼救，立刻组织员工进行急救；
（2）急救人员按照有关救护知识，立即救护伤员，在等医生救治或送往医院抢救过程中，不要停止和放弃施救，如采用人工呼吸，清洗包扎或输氧急救；
B、事故处理程序
（1）事故发现第一人获得坍塌及掩埋发生信息后，应：
①应立即大声呼救，组织员工进行施救；
②立即向当地120医院求救；
（2）事故发现第一人获得事故发生信息后，应立即向责任人报告（公司经理、项目部经理），报告事故的初步原因、范围、估计可能会造成事故的后果；
（3）责任人接到电话报告后，应立即在第一时间赶赴现场，了解和掌握事故情况，开展抢救和维护现场秩序，保护事故现场，成立事故急救小组；
（4）事故急救小组组织有关人员对坍塌及掩埋发生情况报告进行调查、分析原因、提出处理意见和防范措施；
（5）事故急救小组按有关规定向上级主管部门报告。
C、组织机构
项目部成立保障安全生产处理突发事件的应急领导小组，有项目经理刘刚担任应急小组组长，项目副经理沈志宏担任副组长。
工程质量安全部门是应急员的责任部门，负责应急预案的修订、总结、日常演练及检查等工作，并且负责对各类危险源的识别与控制。
应急领导小组机构与职责表
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