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沟槽开挖专项方案+计算书

武汉市XXX大桥及两岸接线工程

沟槽开挖专项施工方案

武汉市市政工程XXX施工有限公司

武汉市XXX大桥及两岸接线工程XXX区道路及排水工程项目部

二○一七年三月

武汉市XXX大桥及两岸接线工程项目

沟槽开挖专项施工方案

编制：

校核：

审核：

武汉市市政工程XXX施工有限公司

武汉市XXX大桥及两岸接线工程XXX区道路及排水工程项目部

二○一七年三月

第一章编制说明1

1.1编制依据1

1.2编制原则1

第二章工程概况1

2.1工程概况1

2.2工程地质2

2.3水文地质2

第三章施工进度计划3

3.1排水管道施工进度计划3

3.2工期保证措施5

第四章主要施工方法6

4.1技术参数6

4.1.1拉森钢板桩用量表6

4.1.2计算书详见附件一6

4.1.3放坡开挖断面图7

4.1.4钢板桩支护平面布置图7

4.1.5钢板桩支护大样图7

4.2放坡开挖施工准备工作74.2放坡开挖施工准备工作7

4.2.1清表8

4.2.2土方开挖8

4.2.3施工准备8

4.2.4土方外运11

4.3拉森钢板桩施工方法12

4.3.1施工准备：

 12

4.3.2钢板桩的打设及施工工序12

4.3.3放线定位导向安装 12

4.3.4钢板桩插打 12

4.3.5施工方法：

 拉森钢板桩施工、插打13

4.3.6钢板桩在拆除工作中注意事项13

4.4钢支撑施工 14

4.4.1施工准备 14

4.4.2钢支撑安装14

4.4.3钢支撑拆除 15

4.5施工监测目的16

4.5.1测点布置、监测手段与监测频率16

4.5.2各主要项目监测方法程序说明17

4.6沉降监测方案18

4.7监控报警值18

第五章施工技术质量保证措施19

5.1基坑施工技术措施19

5.1.1基坑排水措施：

20

5.2 拉森钢板桩支护施工的质量保证措施 ：

20

第六章施工安全保证措施22

6.1安全生产保障责任制度、保证体系22

6.1.1安全保证体系22

6.1.2安全保证措施23

6.1.3安全生产管理制度23

第七章文明施工要求25

第八章应急预案26

8.1危险源辨识与分析26

8.2应急预案28

8.2.1应急预案的任务和目标28

8.2.2应急救援组织机构情况28

8.2.3应急响应中必须遵循的原则28

8.2.4应急救援演练29

8.2.5针对基坑开挖坍塌事故的预防及其应急预案29

附件：

（一）沟槽开挖计算书

（二）施工平面图

第一章编制说明

1.1编制依据

（1）《地质勘查报告》

（2）施工图设计第四册（排水工程，交通工程）

（3）施工组织设计

（4）《市政排水管道工程及附属设施》

（5）《钢结构施工计算手册》（中国建筑工业出版社）。

（6）《简明施工计算手册》（中国建筑工业出版社）。

1.2编制原则

（1）严格遵照业主对施工项目的质量、工期和造价控制要求，结合工程实际进行编制。

（2）严格遵守各有关设计规范、施工规范和质量评定与验收标准。

（3）严格遵守招标文件各项条款要求，认真贯彻业主和监理工程师及其授权人或代表的指示、指令和要求。

（4）坚持技术先进性，科学合理性，经济适用性相结合。

（5）实施项目法管理，通过对劳动力、设备、材料、资金、技术信息的优化配置，实现成本、工期、质量和社会信誉的预期目标效果。

第二章工程概况

2.1工程概况

XXX大桥两岸接线工程，起于民生堤路，桩号K1+878，止于巨龙大道，桩号K3+039.919。

全长1.16公里，道路红线宽度40~50米。

其中，工程起点~道贯泉二路路段，该路段为新建路段，雨、污水管沟槽采用放坡开挖方式施工，坡比1:

0.67~1:

1，坡底线与管道外壁的距离为0.4m~0.6m。

道贯泉二路~巨龙大道路段，该路段已形成现状道路，需在两侧非机动车道下埋设污水管道，在该路段西侧污水管线长266m。

东侧污水管线长245m。

拉森钢板桩数量总共2555根。

污水管为HDPE承插式双壁缠绕管，管径为dn400，管道埋深为4m，沟槽开挖采用拉森钢板桩支护开挖方式。

2.2工程地质

据勘探揭露，工程场区多为第四纪覆盖，第四纪地层主要为填土（Q4ml）、第四纪全新统冲积的（Q4al）的一般粘性土、第四纪上更新统冲积（Q4al+pl）的老粘土层。

土层名称

颜色

土性描述

状态

土层分布状况

①-3

素填土

灰黄、浅灰色

杂色，松散～稍密，成分主要为砖块、混凝土块、粘性土及生活垃圾组成，分布在道路、房屋等人工建筑处的地表部，厚度一般0.5～4.0m，局部厚达8.3m。

堆积时间多在15年以上。

松散

全场分布

②-6

粉质粘土

浅灰色、灰黄色

土质均匀。

厚度2.0～22.0m。

在两岸透镜体状或层状分布。

可塑

全场分布

④-2

红黏土

红褐色、棕黄色

土质较均匀。

主要为次生红黏土，厚度5.0～24.3m。

硬塑～半坚硬

全场分布

2.3水文地质

武汉市地处江汉平原东缘，属亚热带气候。

气候温和，雨量充沛，四季分明，夏炎冬寒，具湿润性季风气候特征。

据黄花涝水位站观测资料统计，多年平均水位19.98米，实测最高水位29.03米（1968年），最低水位15.26米（1988年）。

第三章施工进度计划

3.1排水管道施工进度计划

工程起点~道贯泉二路西侧管道施工进度横道图

计划工期43天

工程起点

~

道贯泉二路

工期

工序

85日历天

5

1

0

45

1、施工准备、测量

2、放坡开挖

3、管道基础施工

3、埋设管道

4、试验、检验

5、回填

工程起点~道贯泉二路东侧管道施工进度横道图

计划工期43天

工程起点

~

道贯泉二路

工期

工序

85日历天

5

1

0

45

1、施工准备、测量

2、放坡开挖

3、管道基础施工

3、埋设管道

4、试验、检验

5、回填

道贯泉二路~巨龙大道西侧管道施工进度横道图

计划工期30天

道贯泉二路

~

巨龙大道段

工期

工序

30日历天

5

10

15

20

25

30

1、施工准备、测量

2、拉森钢板桩支护

3、沟槽开挖

4、安装内支撑

5、埋设管道

6、试验、检验

7、回填

道贯泉二路~巨龙大道东侧管道施工进度横道图

计划工期30天

道贯泉二路

~

巨龙大道段

工期

工序

30日历天

5

10

15

20

25

30

1、施工准备、测量

2、拉森钢板桩支护

3、沟槽开挖

4、安装内支撑

5、埋设管道

6、试验、检验

7、回填

注：

本施工时间安排未考虑不可抗力因素。

3.2工期保证措施

（1）本着节约工期的原则，在做完一段拉森钢板桩支护达到设计入土深度后即可进行沟槽开挖施工，在沟槽开挖延伸的同时，内支撑安装的施工也跟随着沟槽开挖进度而进行。

（2）为提高沟槽的成槽速度，考虑在现场合理设置多个工作面施工，节约工期。

（3）做好冬季及其他不利条件下的施工组织工作，搞好节假日的劳动力安排，确保施工现场一线正常施工。

必须做好冬季防冻防滑工作，同时需要保证施工场所和住宿场所的通风条件，预防流感的发生。

（4）加强计划控制，制定合理的施工计划，对未完成计划的要及时分析原因，调整解决，确保总工期。

（5）加强施工机械的维修保养，投入一定量的备用设备，从而保证机械设备的完好率与利用率。

（6）加强施工组织管理，对关键性的控制工期的工程应重点保障，做好“二班倒”工作制度的落实，做到各工序连续施工，流水作业。

（7）加强材料的管理，做好物资计划并上报的工作，决不能因为材料而影响施工。

第四章主要施工方法

4.1技术参数

工程起点~道贯泉二路路段，该路段为新建路段，雨、污水管沟槽采用放坡开挖方式施工，坡比1:

0.67~1:

1，坡底线与管道外壁的距离为0.4m~0.6m。

开挖深度均在5m以下。

道贯泉二路~巨龙大道路段，该路段已形成现状道路，需在两侧非机动车道下埋设污水管道，沟槽开挖采用拉森钢板桩支护开挖方式。

根据设计要求，现状道路挖沟槽采用Ⅳ型拉森钢板桩支护，尺寸400×170×15.5mm，采用双拼工字钢28b围檩，φ273×9mm钢管内支撑。

沟槽深度均小于5M原则上采用9米钢板桩，并设置一道钢管内支撑，内支撑水平间距4米。

沟槽宽度为2.2m。

4.1.1拉森钢板桩用量表

材料

沟槽长度

单位

数量

9M拉森钢板桩

420

根

2555

合计

2555

4.1.2计算书详见附件一

4.1.3放坡开挖断面图

工程起点~道贯泉二路路段采用放坡开挖

坡比1:

0.67~1:

1，坡底线与管道外壁的距离为0.4m~0.6m

4.1.4钢板桩支护平面布置图

附图一：

钢板桩支护平面布置图

4.1.5钢板桩支护大样图

道贯泉二路~巨龙大道路段范围采用拉森钢板桩支护，采用长度9.0m拉森钢板桩，在桩顶高以下1m处设置一道内支撑。

附图二：

拉森钢板桩支护大样图

（一）

拉森钢板桩支护大样图（开挖5m）

4.2放坡开挖施工准备工作

（1）勘查现场，清除地面及地上障碍物。

（2）保护测量基准桩，以保证土方开挖标高位置与尺寸准确无误。

　　（3）备好开挖机械、人员、施工用电、用水、道路及其他设施。

4.2.1清表

　　凡工程范围内的表层杂草、块石、杂物、腐殖土、树根等均应清除干净，平整压实，清理厚度不得小于0.3m，清除出来的废渣不得随地弃置，采用自卸汽车运输至阳逻电厂，运距27.5公里。

4.2.2土方开挖

　　分层分段进行土方开挖，本基础工程土方主要以挖掘机械进行开挖为主，辅助人工配合修整基底及边坡，遵循先深后浅原则。

4.2.3施工准备

（1）施工资料准备：

土方开挖受天气、地质条件、及原有建筑物的影响，开挖前应做好以下工作：

　　①施工图纸的审阅、分析，及施工方案的拟定。

　　②当地的水文、气象条件的了解。

　　③施工场地的地质条件的了解。

　　④施工范围内的建筑物及管线埋设情况。

　　⑤绘制土方开挖的平面图和横断面图。

（2）测量放样

　　利用布设的临时控制点，放样定出开挖边线和开挖深度等。

在开挖边线放样时，应在设计边线外增加30~50cm，并作上明显的标记。

基坑底部开挖尺寸，除建筑物轮廓要求外，还应考虑排水设施和施工面等要求。

（3）土方开挖要求

　　①土方开挖前，应根据施工方案的要求，将施工区域内的地下、地上障碍物清除和处理完毕。

　　②建筑物或构筑物的位置或场地的定位控制线（桩）、标准水平桩及开槽的灰线尺寸，必须经过检验合格；并办完预检手续。

　　③夜间施工时，应有足够的照明设施；在危险地段应设置明显标志，并要合理安排开挖顺序，防止错挖或超挖。

　　④开挖有地下水位的基坑槽、管沟时，应根据当地工程地质资料，采取措施降低地下水位。

一般要降至开挖面以下0.5m，然后才能开挖。

　　⑤选择土方机械，应根据施工区域的地形与作业条件、土的类别与厚度、总工程量和工期综合考虑，以能发挥施工机械的效率来确定，编好施工方案。

　　⑥施工区域运行路线的布置，应根据作业区域工程的大小、机械性能、运距和地形起伏等情况加以确定。

　　⑦在机械施工无法作业的部位和修整边坡坡度、清理槽底等，均应配备人工进行。

　　⑧机具：

450长臂打桩机、挖掘机、装载机、自卸汽车、卷扬机。

　　⑨熟悉图纸，做好技术交底。

（4）操作工艺

　　①放坡开挖工艺流程：

　　施工准备→测量放线控制→渣土、地下及地表障碍物清理→土方分区分段开挖→沟槽清底→验收

　　②坡度的确定：

　　本工程开挖坡度按设计要求，若在施工中仍不能确保稳定，则跟设计方面联系，更改开挖方案。

　　③机械开挖

　　开挖应合理确定开挖顺序、路线及开挖深度。

本工程采用挖掘机配合装载机进行开挖，土方开挖宜从上到下分层分段依次进行。

随时作成一定坡势，以利泄水。

在开挖过程中，应随时检查边坡的状态。

④人工修挖

　　在机械施工挖不到的土方，应配合人工随时进行挖掘，并用手推车把土运到机械挖到的地方，以便及时用机械挖走。

（5）雨、冬期施工

　　①土方开挖一般不宜在雨季进行，否则工作面不宜过大，应逐段、逐片分期完成。

　　②雨期施工在开挖土方时，应注意边坡稳定。

必要时可适当放缓边坡坡度，或设置支撑。

同时应在坑外侧围以土堤或开挖水沟，防止地面水流入。

经常对边坡、支撑、土堤进行检查，发现问题要及时处理。

　　③土方开挖不宜在冬期施工。

如必须在冬期施工时，其施工方法应按冬施方案进行。

　　④采用防止冻结法开挖土方时，可在冻结以前，用保温材料覆盖或将表层土翻耕耙松，其翻耕深度应根据当地气温条件确定。

一般不小于30cm。

开挖基坑时，必须防止基础下基土受冻。

应在基底标高以上预留适当厚度的松土。

如遇开挖土方引起邻近建筑物或构筑物的地基和基础暴露时，应采取防冻措施，以防产生冻结破坏。

（6）质量、安全控制措施

　　①按图纸要求仔细放样，土方开挖后的坡度要符合设计要求规定，避免因边坡过陡而造成塌陷，为保证边坡质量，反铲要紧靠坡线开挖，以确保边坡平整度，并尽量避免欠挖及超挖的出现。

　　②开挖并完成清理后，应及时恢复桩号、坐标、高程等，并做出醒目的标志。

　　③雨天应在开挖边坡顶设置截水沟，开挖区内设置排水沟和集水井，及时做好排水工作，以防基坑积水。

　　④开挖过程中，应始终保持设计边坡线逐层开挖，避免开挖工程中因临时边坡过陡造成塌方，同时加强边坡稳定性观察。

　　⑤开挖边坡顶严禁堆置重物，避免塌方。

4.2.4土方外运

　　将本工程土方采用自卸汽车运输至阳逻电厂，运距27.5公里，按要求堆放，并保证堆土稳定安全及防尘环境保护。

工程运输污染所涉及的道路，按照路政部门的要求及时保洁。

土方开挖采用挖掘机挖土，自卸汽车运土到堆放处，堆放处有挖掘机翻土，堆土总高度不超过3米，斜坡面处用挖机进行拍实整齐。

为防尘土飞扬和雨季水土流失在堆土表面覆盖密制安全网，并在堆土表面撒适应性的草籽进行综合治理。

4.3拉森钢板桩施工方法

4.3.1施工准备：

① 将新旧钢板桩运到工地后，详细检查、丈量、分类、编号； 

②钢板桩的整修。

对有弯曲、破损、锁口不合的钢板板桩均进行修整，采用的方法为：

冷弯、热敲、焊补、割除。

4.3.2钢板桩的打设及施工工序

施工工序：

放线定位→板桩放线定位→挖槽→安装吊机→打设板桩→挖土→支撑安装→挖土→管道施工→回填→支撑拆除→拔除板桩→回填

4.3.3放线定位导向安装 

准确测量后，以开挖沟槽垂直沟壁作为导向 

4.3.4钢板桩插打 

（1）打桩设备：

日立长臂挖掘机液压振动锤式打桩机 

（2）插打方法 

先逐根插打管沟一侧，后再进行对立侧，分段插打，每段40m。

遇到插打困难段采用引孔施工，松动土层，方便沉桩。

（3）垂直度的控制 

在钢板桩正面、侧面各站一人采用吊线锥的方法检查垂直度，观察点远离钢板桩插打位置50米~100米为易。

4.3.5施工方法：

 拉森钢板桩施工、插桩

（1）按设计轴线要求放出拉森桩咬口轴线，轴线与开挖面一致 

（2）沉桩前检查桩是否平直，完好。

（3）拉森桩打入后，保证桩顶上口平直，达到设计标高。

（4）拉森桩垂直度用二台经纬仪垂直控制，若出现偏差，通过吊机调正吊点方位随时修正。

发现垂直度超标，必须拔出重新开打。

（5）拉森桩采用单点起吊，吊点由钢丝绳长度确定，起吊垂直后进行喂桩。

桩底轻轻落地，桩顶倒向振动锤咬口处，振动锤开口咬合，液压夹紧，起吊提升，吊至打桩位置的导向围檩处。

施工人员护桩，插桩，桩翼板相互贴紧，然后开锤起打，控制调整垂直度向下送桩。

（6）桩送到设计标高后，振动锤咬口松开，复位，再移动锁口卡板，继续重复下一根桩的施工。

（7）拉森桩插打到位后，严格按照先撑后挖，分层开挖的原则进行施工，确保沟槽的稳定性。

4.3.6钢板桩在拆除工作中注意事项

在全部地下工程完成后并回填后进行板桩拔除。

拔除时，可先用振动锤将锁口震活，以减少互相间的粘附，然后用吊机、震动锤边震动边拔出每根桩；在个别拔不动的桩可先用振动锤震打下沉100～300mm，然后在用一台卷扬机协助拔出板桩。

板桩拆除及时清理出场地。

拔桩时应采取以下措施：

（1）根据土质情况，可在拔桩前靠桩边沿灌入清水，减少摩阻力。

（2）拔桩后出现的空隙，应立即灌入黄沙，减少对临近构筑物、道路的影响。

（3）吊机应随振动锤的启动而逐渐加荷，起吊力略小于减振器弹簧的压缩极限。

（4）设置基坑边坡观测点，专人观测，一旦出现险情，立即采取措施。

4.4钢支撑施工 

 4.4.1施工准备 

（1）为确保基坑安全施工，采用信息化指导挖土及支撑施工，严格遵循基坑工程十六字方针，即“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则。

（2）施工前应熟悉支撑系统的图纸及各种计算工况，掌握开挖及支撑设置的方式、周围环境保护的要求。

（3）根据支撑系统施工图纸，放出支撑轴线，并开挖出适合支撑安装的沟槽。

（4）施工前仓库必须按设计要求的材料规格型号备齐，并分批组织进场。

施工所需机械、工具按附表要求备齐全。

（5）对各种机械设备进行检查，保证施工中可以顺利进行。

（6）因本工程为φ273×9mm钢管内支撑，故先对支撑进行编号，在加工场预制作好后再进场拼装，以确保工期。

 4.4.2钢支撑安装：

（1）支撑施工流程 

仓库配料→机械设备进场→材料分批进场→支撑安装标高定位→焊立柱支承梁→焊接连接件→支撑端部烧焊→电焊节点质量自检→循环安装下组支撑 

（2）安装机械配置 

支撑安装：

汽车吊卸料和局部型钢拼接。

（3）安装标高控制：

 按设计标高用水准仪在围檩上测定标高，划出红漆，要求每间隔10m在围檩上设一个控制点，然后扩展到钢立柱上，并保持总体标高统一。

（4）支撑安装：

①本项目采用现场实测、现场焊接安装法施工。

在对接安装时要求拉通线控制直度，钢支撑弯曲不得超过15mm，施工时用钢卷尺测量。

在构件有代表性的点上找平，符合设计尺寸后电焊点牢，以保证钢支撑在同一平面上，如构件本身有变形可用机械及氧气、乙块火焰加以矫正。

③钢支撑焊接时，防止焊接变形。

为了抵消焊接变形，可在焊接前进行装配时，将工件与焊接变形相反的方向预留偏差。

采用合理的焊接顺序控制变形，不同的工件应采用不同的顺序。

④钢支撑安装时要确保纵横向的平整及垂直度。

⑤所有焊缝要满足设计和规范要求的长度和宽度，并不小于8mm，对受拉受剪力的焊缝必须敲掉焊渣检查，防止虚焊、假焊。

每道焊接工序后，必须清渣自检，合格后通知监理等有关人员验收。

 4.4.3钢支撑拆除 

（1）钢支撑拆除条件：

①基坑分层回填达到能抵抗外部荷载或符合设计要求并经有关方同意后方可开始拆除钢管支撑。

②钢管拆除完后拆除余下围檩，然后进行分层回填和夯实。

（2）拆除方法：

采用气割松懈钢支撑固点。

切除钢主撑端头。

4.5施工监测目的

在深基坑施工过程中，为满足支护结构及被支护土体的稳定性，我方会对基坑支护结构、基坑周围的土体和相邻的建筑物进行综合、系统的监测，对工程情况有全面的了解。

根据观测数据，及时调整开挖速度和支护措施，确保工程的顺利进行。

通过施工监测，用以验证支护结构设计，指导基坑开挖和支护结构的施工，保证基坑支护结构和相邻建筑物的安全，总结工程经验，为完善设计分析提供依据。

为此施工监测中应对基坑周围自然环境、边坡土体顶部位移、围护结构的位移、基坑周围地表沉降与裂缝、周围建筑物的沉降进行观测。

基坑监测项目详见下表：

基坑监测项目表：

监测项目

二级（深基坑）

支护结构和被支护土体的水平位移

应测

周围建筑物

应测

地面沉降

应测

地下水位观测

应测

支撑内力测试

应测

4.5.1测点布置、监测手段与监测频率

施工监测工作必须有计划进行。

要求监测数据可靠，观测及时，应有完整的观测记录和观测报告。

监测手段应以仪器观测为主，仪器观测和目测调查相结合。

因此，对测点布置与监测频率要求如下表：

拉森钢板桩支护监测表：

序号

监测

对象

监测项目

测点布置

监测频率

1

钢板桩

桩顶沉降

桩顶上测点间距8～15m

基坑开挖时，1次/天

2

桩顶水平位移

3

桩变形监测

长短边中点，竖向间距5m，沿基坑长边每25～30m设观测断面

4

5

6

基坑

地下水位观测

基坑内全方位

观察

1次/2天

7

沉降观测

垂直沉降

侧点布置在立柱顶部表面

基坑开挖1次/天

8

基坑底

土体分层竖向位移

基坑中央、距坑底边缘1/4底宽处以及特征变形点必设

基坑开挖

1次/天

9

地层

地表沉降

长短边中点，沿基坑长边每25～30m设观测断面；基坑深度变化与断面变化处应加密测点

1次/天

10

土体分层沉降位移

11

土侧压力

每隔3m或土层变化处

1次/天

12

周围

建筑

垂直沉降

可设在建筑物的四角（拐角）上，每栋建筑物不少于4个沉降测点、两组倾斜测点。

测斜时在墙面上、下垂直布置两个点

1次/天

13

倾斜

14

裂缝观察

4.5.2各主要项目监测方法程序说明

拉森钢板桩桩顶沉降监测方法、使用仪器及精度等，与基坑周边地面沉降监测完全相同。

观测方法有：

（1）观测方法：

准直线法。

在主基坑每側钢板桩的延长线上，布设基准点及仪器站，用全站仪或经纬仪，采用正镜或倒镜的方法，先读取基准点上标尺的数据，再读取各测点的数据，分别与基准点的数据相减，可得出各测点的差值，这个差值做为初始值使用。

由于基准点及仪器站远离主基坑，它们是稳固的，因此每次测读时基准点的数据是不变的，如果各测点有位移，读取各测点的数据就发生改变，上面讲的差值也就改变。

本次的差值与初始差值比较后，即可得出此点的位移量。

使用此种方法测量的精度最高。

（2）点位埋设：

用电锤在钢