污水管道工程沟槽深度大于5m沟槽开挖与支护专项施工方案.docx
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污水管道工程沟槽深度大于5m沟槽开挖与支护专项施工方案
污水管道工程沟槽深度大于5m
沟槽开挖与支护专项施工方案
一、工程概况
本工程污水管道埋深大多在4.5~8.0m范围内,管径有DN400、
DN600、DN800、DN1000、DN1500、DN1650、DN1800等,其中
DN400管径采用硬聚氯乙烯UPVC加筋管,管径DN600~DN1200
的采用玻璃钢夹砂管,其余管径的采用企口式钢筋混凝土管。
沟槽开
挖深度大局部要大于5m。
拟建道路沿线主要为果园、村庄,河网交织、河塘密布。
这些
段落地面高程在3.5~4.5m之间,地势平坦,稍有起伏。
该段的地质情况自上而下为:
①层为0.2~5.4m〔一般土层厚度〕
粘性土;②1层为0.3~3.0m软塑状的粉质粘土夹粘质粉土,土质较
好;②3-1层为1.2~5.1m稍密状态的砂质粉土;②3-2层为5.3~11.8m
中密状态的灰色粉砂。
二、施工准备
由于路线较长,工期较紧,需要做好充足的施工准备。
2.1、施工队伍进场后,必须先进展场地的整理,及时进展测量
放样,准确放出管道布置的轴线和沟槽开挖的边线。
2.2、机械设备与材料抓紧落实进场,所需的材料设备必须准备
齐全,要满足标准设计要求。
1
2.3、落实管道供给厂家,进展认真考察和认可,选定供给厂商,
在保证质量的前提下,要求其具备足够的日生产能力,保证供给,满
足施工进度要求。
2.4、管道施工前进展认真的技术质量平安交底,分工明确,责
任到人。
三、施工安排及方法总说明
对于埋深很深的污水管道的施工,采用上部放坡开挖、下部钢板
桩支护两次成槽的挖土方法,先考虑将表土〔粘性土〕挖除一层〔2.0m
左右〕,有效降低沟槽深度,然后进展井点降水,打设钢板桩,再开
挖沟槽,采用2~3道顶撑支护,铺设管道。
四、施工方案
4.1、污水管道施工工艺流程
测量放线→第一次土方开挖→布置井点降水→打设钢板
桩→沟槽开挖及支护→管道根底施工→铺设管道→污水井
施工→磅水〔闭水〕试验→管道坞膀→沟槽回填
4.2、测量放线
根据设计施工图,测设管道中心线和污水井中心位置,设立中心
桩。
管道中心线和井中心位置经监理复核前方可在施工中使用。
根据施工管道直径大小,按规定的沟槽宽度测放出边线,开挖前
用石灰划线来控制,对于井位置确实定通过在沟槽外两侧设置控制桩
2
来进展控制,并记录两桩至井中心的距离,以备校核。
4.3、第一次土方开挖
按照测量放出的开挖线,进展第一次开挖,将表层1.5~3.0m厚
的粘土层开挖,上口宽度按照管径的大小和开挖深度来确定,一般为
12m左右,按照?
市政排水管道工程施工及验收标准?
(DBJ08-220-96)
确定开挖边坡坡度为1:
1,这样可以有效降低沟槽的深度,挖出的
土离槽口尽量远,2m以上,堆土高度宜小于1.5m,或者尽量远离堆
放,以减小土压力对沟槽的影响。
12000
5
0
1.
堆0
5
2000<1
1:
土
区
原地面
粘土层
1
:
1
1
1:
0
0
0
3
~
0
0
0
2
挖方平安边坡计算:
土的重度为Υ=18.0kN/m3,内摩擦角φ=26°,粘聚力c=
2,为坡度1:
1,开挖坡度角θ=45°。
12kN/m
由此得出,基槽边坡稳定时的允许开挖最大深度h:
h=2*c*sinθ*cosφ/(Υsin
2((θ-φ)/2))>5m
因此,按照1:
1开挖表层2.0~3.0m能确保边坡的稳定。
3
面
动
滑
h
1
1:
T
φ
Ntg
N
G
θα
按照开挖3m深,其边坡的稳定平安系数为:
K=ψs×c/〔H×Υ〕
根据H=3.0m,开挖坡度角θ=45°,查得稳定系数ψs>12。
K>2.6
所以土坡处于稳定状态。
4.4、井点降水
由于污水管的埋深多在5.0m以上,为防止土层液化或管涌,沟
槽采用板桩密排支撑,井点降水。
井点布置在沟槽两侧〔对于槽钢井
点布置在外侧〔如图〕,拉森板桩那么布置在内侧〕,60m左右为一流水
作业段。
井点管埋设前视污水管埋深,保证降低后的地下水位与槽底
的最小深度大于0.5m,来确定井点管的长度和井点间距。
井点施工程序为:
放线定位—冲孔—安装井点管—填砂砾滤料—
铺设总管—联接收连接井点管与集水总管—与抽气设备连通—安装
集水箱和排水管—开动真空泵排气—开动离心水泵抽水—观察地下
水位变化。
4
0
5
0
0
1
30003000
槽钢板桩
井点管
100
联接软管
集水总管
喷射泵机组
井点设备采用真空泵组合,即每套设备由5.5KW真空泵1台,
2.8KW离心式水泵1台和1台气水别离器组成。
每套井点设备有效
抽水距离为60m,深度为地面以下6~8m。
为提高井点降水效果将井点管单排双侧布置,间距为0.8~1.0m,
井点管入土深度要比设计沟槽底深0.9~1.2m。
井点下端滤管长为1~
1.5m,滤管上要先包一层细滤网,再包一层粗滤网,并用铁丝绑扎加
以保护,滤水管必须埋入含水层内。
井管长度H〔不包括滤管长度l〕应符合下式要求:
H≥H1+h1+h2+iL
其中:
H1为沟槽深度〔m〕;
h1为降低后的地下水位与槽底的最小深度,应大于0.5m;
i为地下水计算降落坡度,环状井点为1/10,线状井点为1/3~
1/4;
5
L为井管至需要降低地下水位的水平距离,环状或双排井点为
井管至沟槽中心的距离,单排井点为井管至沟槽对侧底的距离〔m〕;
h2为井管露出槽顶的高度,一般为0.2~0.3m。
井点管安装前先进展测量放线,确定好位置。
采用高压水枪冲孔,
按照井点管深度来控制冲孔深度,比滤管底深50cm以上冲至要求深
度后应停留在原位继续冲水片刻。
迅速提起冲水管,立即将井管垂直
居中放入孔中。
将砂滤料灌入井孔,灌砂量应根据冲孔孔径大小和深
度计算确定,实际灌砂量不应小于计算量的95%,孔顶用粘土封填。
灌砂时要注意灌砂应到达的位置宜在地下水位以上。
当井点管入土完毕后再安装集水总管,安装时应沿抽水水流方向
有0.25~0.5%的上仰坡度。
最后集水总管与井点管、真空泵连接,
所有连接收都必须密封防止漏气。
为保证井点连续不断地抽水,应配备双电源,以防断电,造成滤
管堵塞。
一般抽水3~5天后水位斗根本趋于稳定,正常出水规律为
先大后小、先混后清。
如不上水或水一直较混,或出现先清后又混等
情况,应立即检查纠正。
4.5、打设钢板桩
在第一次土方开挖的梯形沟槽中施打钢板桩,如果沟槽深度〔第
一次开挖底面至沟槽底部〕大于5m的采用12m长国产拉森钢板桩;
其余采用8m长槽钢板桩。
打设前,在最后矩形沟槽两边外侧10cm
放出打设线。
槽钢板桩材料选用[25a槽钢,根据上海地区的特点和施
工经历,板桩入土深度〔T〕沟槽深度〔H〕比值α〔α=T/H〕,在
6
一般土质条件下,沟槽深度5m以内,α值宜取0.35;5~7m时宜取
0.5;7m以上时,沟宜取0.65。
板桩排列根据土质和沟槽深度等情况,
采用咬口排列〔〕。
咬口板桩应咬合严密,板桩挺直,
板桩打拔采用1m3履带式挖掘机配备振动沉桩锤进展施工,板桩的垂
直度不能大于露出高度的1.5%。
施打板桩前应查明地下管线或地下构筑物,如有,先将管线外露,
采取施工保护措施后再打设,或局部跳空采取其它支护措施。
打设时,
假设出现板桩入土过慢,桩锤回弹过大,应查明原因,进展处理方可继
续施打。
4.6、沟槽开挖及支护
沟槽开挖采用挖掘机进展,沟槽深度较大的,采用两台以上挖掘
机传递挖土,其中一台为长臂挖掘机,确保土方开挖远离沟槽,对沟
槽减少影响。
挖土深度至2.5m时,应先距地面1.5m处撑头道支撑。
管顶上的一道支撑与管顶净距不应小于20cm,离根底面上20cm处
加设一道临时支撑。
沟槽挖土与支撑应密切配合,做到随挖随撑,防
止槽壁失稳而导致沟槽坍塌。
支撑道数应根据沟槽实际深度而定,对
于深度小于6米且用拉森钢板桩支护的沟槽,可采用二道支撑,头道
支撑设置同上,第二道支撑设在头道支撑下2米处。
挖掘机挖土时,
应采取后退式挖土方法,严禁挖掘机进入未设支撑的开挖好的区域。
开挖的土方原那么上就地堆置,但堆放高度不超过1.5m,施工时
严格进展控制。
堆置点离坑边距离不小于2m,以减小沟槽边堆土对
沟槽壁侧向土压力,以确保沟槽的稳定性。
7
100100
0
0
0
3
~
0
0
0
2
顶撑
井点管
钢板桩
沟槽顶面+1.50
h
砂质粉土
Υ1=19.0
φ1=19.7
1
h
-1.00
2
h
粉砂层
Υ2=18.5
φ2=30.3
3
h
-5.50
沟槽底
按照最深7m沟槽进展验算:
〔如上图所示〕
沟槽采用国产拉森Ⅱ型钢板桩,长度为12m,W=874cm3,
2,按照等弯矩布置[f]=200MPa支撑采用Φ20cm原木,fm=10N/mm
8
来确定各层支撑的间距。
〔1〕由图示可以得出:
平均重度和平均内摩擦角:
3Υ=〔Υ1*l1+Υ2*l2〕/l=〔〕/7.0=18.68kN/m
φ=〔φ1*l1+φ2*l2〕/l=〔〕/7.0=26.51°
〔2〕确定支撑层数及间距:
按照等弯矩布置来确定各层支撑的间距,那么板桩顶部悬臂端的最
大允许跨度,由公式h=
36[f]*W/(Υ*Ka)得:
36*200*874*100000/(18.68*1000*Ka)h=
2(45-φ/2)=0.383主动土压力系数Ka=tg
h=245cm=2.45m
h1=1.11h=2.7m
h2=0.88h=2.16
根据实际情况,确定h=2.0m,h1=2.2m,h2=1.6m,h3=1.2m。
采用三道支撑。
〔3〕用顿恩近似法计算板桩入土深度:
因采用井点降水,坑底以下的土密度不考虑浮力影响。
9
沟槽顶面A
0
0
0
7
D
L
MQ
G
0
0
2
1
R
R'
Υ〔Kp-Ka)x
x
3
/
1
O
B'
B
N'
x
主动土压力系数Ka=tg2(45-φ/2)=0.383
2(45+φ/2)=2.612被动土压力系数Kp=tg
由上面简图可得MR的斜率Kn=Υ〔Kp-Ka〕=41.64
2e1=MQ=Ka*Υ
由顿恩近似法,DB’板桩上的荷载GDB’N’一半传至D点,另
一半传至土压力MR’B’,由图几何关系可得:
2-KaΥHx-1.2*KaΥH=0
Υ〔Kp-Ka〕x
板桩入土深度x=1.95m
实际施工中,拉森钢板桩采用12m长,足够保证入土深度2m以
上,施工时入土深度为3.5m以上。
10
对于井点降水局部效果不好或失效时,需采取一定的措施。
由于
拉森钢板桩采用密排咬口式布置,止水性较好,可以防止侧面流砂等
因素影响沟槽施工。
在局部加设一道临时支撑,保证其稳定性,同时
对局部底部潮湿根底回填块石,稳定根底,再铺设砾石砂。
假设槽底发
生较大的管涌,影响施工,那么停顿施工,回填沟槽。
一方面检查钢板
桩是否打设到位,入土深度必须保证;另一方面,检查井点,考虑重
新下井点,结合地质资料,采取加深井点或分两级甚至三级井点,保
证降水效果。
4.7、管道根底施工
按照设计要求,钢承口式钢筋混凝土管及丹麦管管道基座根据土
质及降水效果选用根底形式,设计采用C25钢筋砼根底,横向配筋
φ8@200〔上下层〕、纵向配筋Φ10@200〔上下层〕。
假设底板位于填
土层上时,应将其全部挖除,再用级配砾石砂分层夯实回填至基底标
高,压实度满足要求。
硬聚氯乙稀UPVC加筋管管道根底按照?
硬
聚氯乙稀UPVC加筋管室外排水管道工程设计通用图?
,管道根底采
用碎石或砾石砂,碎石粒径为25~38mm,砾石砂的粒径为≤60mm。
玻璃钢夹砂管管道根底按照?
玻璃纤维增强塑料夹砂排水管道施工及
验收规程?
,在土基上铺设厚度为DN/4且不小于50mm但不大于
150mm的中粗砂根底,当采用其他颗粒材料作根底时,最大粒径不
大于15mm。
根底须夯实且外表平整。
根底施工前必须复核高程样板的标高。
根底的底层土人工挖除,
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修整槽底,去除淤泥和碎土,如有超挖,应用砾石砂或旧料填实,不
得用土回填。
4.8、铺设管道
本工程的管道接口:
企口式钢筋混凝土管采用q形橡胶圈接口;
玻璃钢夹砂管采用o形橡胶圈接口;钢筋混凝土管O形橡胶圈接口
采用防水涂料施工工艺;q形橡胶圈接口采用硅油润滑剂,不可用“牛
油〞,即黄油。
本工程污水管道中采用钢筋混凝土管的须考虑管道防腐,防腐做
法可采用防腐防水涂料。
为方便施工,可在管道铺设前在钢筋混凝土
管内壁按要求涂刷防腐防水涂料。
施工前对基层的清洁、平整度、修
补养护、含水率等质量指标进展验收,并作记录,认可前方可涂装施
工。
运至现场的管道视现场情况就近沿途单排堆放。
堆放时严禁管道
中间有硬物顶撞,防止管道碰坏,同时服从现场调度排放,不得防碍
机械的通行。
待用的管材要进展检查验收,如有裂缝等缺陷的管材,
不得使用,并做好记录,退回原厂。
管节堆放,必须在起重机工作幅
度范围内。
两节管间要有一定间隙,以便捆管。
管节捆绑生扣,可滚
管,也可在地上开槽穿绳。
钢丝绳不得从管心串过吊装。
吊绳宜采用Ф3.65钢丝绳〔抗拉强度为1961Mpa〕,所有绳扣均
采用插辫方法,每扣不少于7花以便卸扣。
H
井点管
Φ
L/5L/5
12
注:
其中L为管长;Φ为管径;H≥L-2/5L;
单根绳长≥Φ×3.5+1.2H。
下管用的起吊设备应停放在坚实的根底上,假设地面软弱,要用方
木、钢板等铺垫进展加固。
下管时要有专人指挥。
本工程管道管径为
DN1500~DN1800,在施工时以逆流方向进展铺设,承口应对向上游,
插口对向下游,铺设前承口和插口用清水刷净。
稳管时,相邻两管底部应齐平。
为防止因严密相接使管口破损,
并使柔性接口能承受少量弯曲,管子两端面之间应预留约1厘米的间
隙。
排管前需检查混凝土根底的标高、轴线,去除根底外表的污泥、
杂物及积水,在根底上弹出排管中心线。
标高经复核前方可排管,排
管时以控制管内底标高为准。
管道铺设要严格按照操作规程进展,管道接口需严密,管道间隙
要符合设计要求,管枕、垫尖、管道不得左右晃动。
管道中心线垂直引至撑柱上,拉好中线,吊好锤球。
管节铺设采
用起吊设备在垂直方向吊管,采用两组手扳葫芦在管的左右两侧水平
方向拉管。
排管铺设完毕后,必须进展一次综合检查,当线形、标高、接口、
管枕等符合质量要求时,方可进展下道工序的施工。
管道铺设质量验收标准应符合?
市政排水管道工程施工及验收规
程?
的有关要求,具体控制措施如下:
〔1〕中线控制:
本次施工采
用边线法,即将管边线用钉子钉在龙门板桩上,通过锤球定位线定出
13
边线,在根底上做好记号,稳管时通过锤线控制管道边线,这样管道
就处于中心位置,用这种方法对中,比中心线法速度快。
〔2〕高程
控制:
管道高程控制采用水准仪复测,龙门板控制高程。
相邻两板的
高程钉分别到管底标高的垂直距离应相等,那么两高程钉之间连线的坡
度即为管道坡度,该连线为坡度线。
坡度线上任何一点到管底的垂直
距离为一常数。
高程控制时,使用丁字形高程尺,将高程尺垂直放在
管底,当标记和坡度线重合时,说明高程正确。
管线平面位置与高程
误差必须符合标准要求。
管中心控制与高程控制必须同时进展。
在车行道下和过河段管道接口处在管道就位后,覆土前包裹两层
土工布,宽度为800mm,土工布接缝搭接宽度为200mm。
4.9、附属构筑物、检查井等施工:
施工时,井底根底应与管道根底同时浇筑,井底根底板为双向受
力,采用钢筋笼施工。
排水管检查井内的流槽,宜与井壁同时进展砌
筑,流槽应与上下游管线底部接顺,井底根底与相邻管道根底同时浇
筑,使两者根底浇筑条件一致,同时能减少接缝,防止了因接茬不好
的因素,产生裂缝引起不均的沉降。
检查井的预留支管应随砌随安,预留管的直径、方向、标高应符
合设计要求,管与井壁衔接处应严密,预留支管口宜用砂浆砌筑封口
并抹平。
附属构筑物依据标准图集及设计要求进展施工。
4.10、磅水〔闭水〕试验
根据标准要求,污水管道必须逐节〔两检查井之间的管道为一节〕
14
作磅水检验,检验合格后才能进展管道坞膀。
直径≤800mm的管道可采用磅筒磅水,直径≥1000mm的管道可
采用检查井磅水。
磅水前,接缝砂浆及混凝土应到达设计强度要求,
并在管道预先充满水24h以上才能磅水。
磅水时按照要求水头高度先加水试磅20min,待水位稳定后才进
行正式磅水,计算30min内水位下降的平均值。
磅水水头为检验段上
游管道内顶以上2m,直径≥1000mm的管道采用检查井磅水,假设其
井顶内顶的距离小于2m时,那么磅水水头高度至检查井井顶为止。
正式磅水时,应仔细检查每个接缝和沟管的渗漏情况,作好记录,
假设磅水不合格,应进展修补重磅,直至磅水合格为止。
4.11、管道坞膀
本工程设计的管道坞膀,胸腔覆土采用中粗砂,钢筋砼管、玻璃
钢夹砂管以及UPVC加筋管管道位于车行道下,回填土须回填至管
顶以上500mm处,中粗砂干重不小于16KN/M3,采用钢筋贯入法进
行检测与控制管道位于绿化带内,胸腔覆土采用中粗砂,钢筋砼管须
回填至管中心,玻璃钢夹砂管以及UPVC加筋管须回填至管顶。
回
填需对称均匀,洒水振实拍平,密实度满足要求。
4.12、沟槽回填
沟槽回填是管道工程中的一道重要工序,沟槽回填后,管顶以上
的回填土将变为管道上的竖向土压力施加在管道构造上,因此,采取
措施减小竖向土压力强度就意味着减少管道的荷载,采用“中松侧实
法〞,先用手扶式振动夯、冲击夯将管道两侧分层回填压实,分层厚
15
度为20cm,到管顶以上50cm后〔对于UPVC加筋管和玻璃钢夹砂
管为管顶以上70cm〕,再采用大型压实机械回填。
五、管道施工的质量工期保证措施
根据本区域雨污水管道工程施工的特点,在施工过程中除强化管
理,确保质量保证体系正常运行外,技术上也要采取相应的措施,使
工程质量和工期有一个充分的保证。
主要采取以下措施:
5.1、注重管道的测量放样工作,对龙门板桩要重点加以保护,及
时进展复核,保证管道铺设的轴线和管底标高的准确性。
5.2、天气因素对管道施工影响很大,施工中,要时刻注意天气变
化,掌握近期和长远期的天气情况,定出施工方案。
5.3、对管道必须进展认真验收,不合格的管道不允许出现在工程
中;同时在施工过程中,对管道须进展保护,尤其在卸车、移管、铺
设、接口、坞膀、回填过程中。
5.4要充分考虑施工作业的流水性和连续性,根据不同的管道施工
难度和不同的天气情况,采取相应措施。
如果施工难度大、天气情况
不是很好,施工段落可以相应缩短,作业面缩小,提高工效,保证施
工的连续。
5.5、沟槽开挖严格按照交底要求进展施工,对于不同的管道埋深
采用不同的开挖方式,以保证沟槽的稳定性,保证施工的质量。
对于
放坡开挖进展沟槽施工的,周围要做好排水沟和集水井,积水应及时
排除,防止根底浸泡,完成后要及时回填。
5.6、管道的铺设、接口处理、坞膀回填施工中,严格按照设计规
范要求。
加强过程质量控制,加大检查力度,以保证施工质量。
六、管道施工的平安文明施工保证措施
针对排水工程施工的特点,根据平安风险分析,沟槽塌方和机械事
故等一般较多,需重点防范。
在加强全员平安教育,提高平安风险意
16
识和防范意识的同时,拟采取以下措施:
6.1、施工便道要保证畅通,及时修整。
原材料运输车辆要勤检查、
勤保养,保证行驶和制动系统的完好。
6.2、管道卸车、管道铺设时要对吊重设备进展认真检查,尤其是
钢丝绳等,必须满足要求。
配合吊装人员要戴好平安帽及手套,必须
由专人指挥,以哨令、旗示或手示进展指挥。
所采用的“令示〞必须
标准,并与吊重人员预先沟通好。
当管节离开地面,配合吊装人员必
须避开被吊物,移动过程中要注意不要被障碍物所绊倒。
6.3、沟槽开挖时如遇到异常地质或异常物体等情况,及时向有关
单位部门汇报并作记录,处理完毕后再行施工;沟槽开挖时要随时注
意槽壁的稳定情况,由专人负责查看,并采取有效的支护措施,防止
塌方伤人,所有人员不得在沟槽内坐卧、休息。
6.4、管道铺设范围内,事先要通过有关部门摸清有无管线,如有,
必须采取措施,进展搬迁或加固等,否那么不得施工。
6.5、在沟槽两侧须采取一定防护措施,尤其是在村庄道路附近施
工时,须设置路障、警示牌等,夜间须增设红灯示警。
6.6、沟槽所用的支撑等必须可靠结实,随着沟槽挖深,及时加以
顶撑支护。
开挖出的土方必须按照要求堆放,不得随意堆放。
6.7、夜间欠平安的原因一般不安排施工作业,假设要施工,要求配
足照明设备,特别在边坡、转弯处要加大照明亮度。
车辆进入施工便
道后,要求慢速行驶。
6.8、该段雨污水管道工程施工用电主要采用箱变,同时备两台75kw
的发电机。
加强用电管理,标准各类电气设备使用,电箱、电源线等
勤检查。
发现破损及有碍平安使用的及时更换。
17
- 配套讲稿:
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- 污水 管道工程 沟槽 深度 大于 开挖 支护 专项 施工 方案