沟槽开挖支护和回填施工方案.docx

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沟槽开挖支护和回填施工方案

一、工程概况………………………………………………………1

二、施工计划………………………………………………………3

三、降水、排水设计………………………………………………4

四、沟槽支护、土方开挖施工方法………………………………4

五、确保工程质量的措施…………………………………………8

六、确保施工安全的措施…………………………………………10

七、沟槽开挖监测方案……………………………………………12

八、沟槽开挖事故应急救援预案…………………………………13

一、工程概况：

香港东路与青大一路路口热力管道改造管道敷设总长度约36×2米。

本工程设计内容包括：

定位放线、沟槽开挖、管道安装、沟槽回填等。

1、设计概况

工程范围：

香港东路与青大一路路口热力管道改造管道敷设总长度约36×2米。

敷设方式：

本工程管线全部采用地下直埋敷设方式。

技术参数：

供回水温度为130℃/70℃

补偿方式：

本工程采用自然补偿与波纹补偿器补偿的方式。

弯头要求：

本工程弯头采用成品热煨保温弯头，弯曲半径R=3.5Dw。

三通要求：

本工程采用焊制成品三通，三通处按《城镇直埋供热管道工程技术规程》中焊制三通加固方案Ⅱ型进行加固。

安装工程质量标准高，工艺要求严格，施工目标要求高，另外由于管线长，施工临时用电、用水供应点须分段设置，给施工现场平面布置带来很大困难；夜间施工受限制等。

2、施工条件

本顶管工程为香港东路与青大一路路口热力管道改造顶管工程，工程位于市南区香港东路与青大一路交叉路口处，场地狭小，大型机械操作困难。

不利于钢板桩的进出场、运输车辆和施工机械设备的操作，施工难度大。

管线沿青大一路西侧敷设，由南向北穿越宽度2米的污水暗渠（因该暗渠弧形跨着原有敷设的热力管线约18米），安装敷设套管为DN1000钢筋砼管，工作管管径为DN600预制保温管，全线长约36×2米。

二、施工计划：

1、测量放线

按图纸将管道埋设位置、线路放好，在现场做实际的测量、定位，定线时管道经过路线的所有障碍物都要清除，并准备小木桩和石灰，依测定路线定线、放样，以便管沟开挖。

沟槽底部的开挖宽度，按下式计算：

B=D1+2（b1+b2+b3）

式中：

B-沟槽底部的开挖宽度（mm）；

D1-管道结构的外缘宽度（mm）；

b1-管道一侧的工作宽度（mm），可按表1.1.1采用

b2-管道一侧的支撑厚度，可取150～200mm

b3-现场浇筑混凝土或钢筋混凝土管渠一侧模板的厚度（mm）

管道一侧的工作面宽度（mm）表1.1.1

管道结构的外缘宽度D1

管道一侧的工作面宽度b1

非金属管道

金属管道

D1≤500

400

300

500＜D1≤1000

500

400

1000＜D1≤1500

600

600

1500＜D1≤3000

800

800

注：

1、槽底需设排水沟时，工作面宽度b1应适当增加；

2、管道有现场施工的外防水层时，每侧工作面宽度宜取800mm.

2、开挖、支护、支撑方法

本工程沟槽开挖深度5m内，根据本工程开挖特点，结合本地区工程施工经验，本标段沟槽采取分层分段开挖，每层深度≤2.5m，每段长度≤20m，支护方案选择钢板桩支护。

当沟槽开挖深度小于2.0m时，采用放坡开挖。

不同沟槽深度的支护、支撑方法如表所示。

序号

沟槽开挖深度（m）

支护方法

1

H＜2

1：

0.75放坡

2

2＜H≤3

小型槽钢板桩支护，无支撑

3

3＜H≤5.0

拉森Ⅳ型钢板桩支护，桩长6米，设一道支撑

3、拟投入的劳动力和主要施工机械

拟投入的劳动力和主要施工机械

序号

项目名称

数量

备注

1

劳动力

管理人员

8

2

技术工

35

3

普工

30

4

机械设备

洒水车

1

东风SE5110

5

挖掘机

4

EX2001m3

6

自卸车

8

东风EQ3242G12T

7

插入式振动器

6

ZX5015kw

8

平板夯

2

9

移动式发电机

2

超顺30kw

10

水泵

6

BA/85kw

三、降水、排水设计：

本工程降水、排水设计，考虑到为过河段，沟槽内渗水量大。

因此，本工程管道沟槽降水、排水采用沟槽内单侧设置30cm×30cm排水沟，在检查井基础旁侧设置一定数量的80×80×100cm集水井，集水井避开检查井位置，并超沟底深不小于0.5m，集水井底铺设10㎝厚碎石层，采用污水泵将沟槽内渗透水排出，将地下水降至槽底以下，不小于0.5m，保证管沟底不受水浸，做到干槽施工。

水泵规格视沟槽内渗透量大小，采用Φ70污水泵或Φ100污水泵等规格，单台或多台并用。

开挖过程中，如出现沟槽内渗透水特别大，用污水泵排水无法继续施工时，将根据现场的实际情况，采用多种排水方法同时进行或可视情况采用布设井点降水等单独方法。

四、沟槽支护、土方开挖施工方法：

1、沟槽开挖

开挖方式以机械开挖为主，人工开挖进行配合。

机械开挖时在设计基底高程以上保留20cm厚度的土层采用人工开挖检底。

挖出的土方必须运至其它合适位置进行堆弃。

沟槽外2m范围内不准堆土。

每次开挖长度应视管道安装、地形而定，距管道安装进度一般不超过100m。

按《城市供热管网工程施工及验收规范》（CJJ28-2004）的规定，由于沟槽开挖深度小于5m，根据土质情况及规范要求，开挖边坡按1：

1.25进行放坡，放出开挖沟槽边线，并用石灰撒出开挖轮廓线。

2、悬臂钢板桩打拔方法

悬臂支护板桩为25c槽钢，采用pc220型挖掘机配小型振动锤打拔。

槽钢进场后按需要长度（约10米）割断，在端头加工一个圆孔，供穿钢丝绳用。

槽钢平面布置如图所示，宽度按施工规范要求的工作面加单侧排水沟宽度确定，不同管径的沟槽支护宽度如下表所示：

序号

管径

结构宽度

沟槽支护净宽度

每侧工作面

宽度

1

DN300

0.334

1.83

0.40

2

DN400

0.446

1.95

0.40

3

DN500

0.558

2.06

0.40

4

DN600

0.672

2.37

0.50

5

DN800

0.894

2.59

0.50

6

DN1000

1.116

2.82

0.50

插打钢板桩以一个井段为作业单元，按沟槽宽度在地面施放出板桩墙中心线，由三至四名工人配合一台挖掘机，一名施工员指挥，用挖掘机吊起槽钢竖直，工人将槽钢扶正对准位置，挖掘机工具头夹紧桩端后振动将槽钢打入土中。

插打过程中要求保持槽钢垂直，在槽底位置偏差不能大于20cm。

桩头露出地面20cm，防止槽外杂物掉进沟槽内。

在管道安装完毕，沟槽回填后，在桩头穿上钢丝绳，用挖掘机将槽钢拨出，人工配合机械将板桩堆放整齐。

拔桩后形成的缝隙用砂灌填密实。

3、单层支撑拉森钢板桩打拔方法

拉森钢板桩打拔采用振动打拔桩机（400KN）和汽车式起重机（25t）配合人工作业。

考虑到钢板桩入土深度不大，沟槽开挖对板桩平面偏位要求不是很高，为降低造价，插打钢板桩时不设导向架。

在正、侧面用简易支架悬挂垂球，用以观察、控制板桩入土垂直度，当发现板桩倾斜度超过规定值时，拔出重新插打。

钢板桩使用前，对每条钢板桩进行检查，对弯曲、锁口变形等部位进行矫正，保证钢板桩插打时锁口紧密，起到应有得止水作用。

根据钢板桩断面尺寸和要求的沟槽净宽度，测放出钢板桩中心线。

插打钢板桩以一个井段为作业单元，在检查井沟槽转角部位，用异形钢板桩从沟槽一端开始向另一端依次插打，每片钢板桩相互咬合。

为防止钢板桩累积偏差过大，在井位沟槽转角处用大企口搭接，消除累积偏差。

钢板桩桩顶露出地面20cm。

一个井段钢板桩插打完毕后，便可组织开挖第一层沟槽土方，从地面往下1.5m高度沟槽土方挖除后，清理板桩上的浮土，按设计好的间距、规格焊接牛腿，之后安装HW型钢围檩以及轻型槽钢支撑。

检验合格后，便组织开挖余下的沟槽土方以及后续工序作业。

待管道安装完毕，闭水试验合格后，回填沟槽至支撑底面，开始拆除支撑、围檀，继续回填至沟槽顶面。

用汽车式起重机和振动拔桩机拔除钢板桩。

拔除钢板桩后形成的缝隙用水冲填砂，使之密实。

4、沟槽土方开挖方法

沟槽土方开挖采用挖掘机、自卸汽车组合的方法。

槽底以上20cm土方采用人工挖除，将土方翻运至沟槽边，装上自卸车外运。

挖掘机摆放位置结合支护形式和沟槽宽度，摆放在沟槽中间或沟槽侧边挖土。

挖掘机选择长臂或前臂可滑动的机型，以利于在支护、支撑限制条件下沟槽挖土，提高效率。

开挖至地下水位时，设置临时排水沟和集水井，将沟槽内水抽排出沟槽外。

开挖至槽底时，设置30×30cm排水沟，在井位基础旁侧设集水井，使用污水泵将水排出。

保持在清除槽底土方、安装管道过程中槽底不受水浸泡。

五、确保工程质量的措施：

1、建立和完善质量管理体系

1.1成立以项目经理为组长，项目总工程师为副组长的全面质量管理领导小组，形成行政上支持，技术上把关的良性循环，并负责工程总体质量目标的制定与控制，同时配备充足的自检工程师和自检员，配合中心实验室具体实施分项工程的质量管理和数据检测，形成第一级质量管理体系。

1.2各施工队由主任工程师任组长，工程部长、分试验室负责人任副组长，并配备相应的技术人员，成立质量自检小组，形成第二级质量管理体系。

1.3更新管理方式，采用计算机、网络图、因果图管理各类检测数据，并根据计算机成果得出保证质量最优的施工方法。

2、质量保证措施

2.1工程实施全过程按照ISO-9000质量管理程序文件控制。

2.2人员素质保证，项目经理部人员由具有丰富施工经验的道路专业技术人员组成，其中项目总工程师、结构工程师为高级工程师，专业技术人员（助工级以上）不少于标段管理人员的60%。

混凝土工、电焊工、木模工、机械操作手（混合料拌和机、压路机等）均选派4级以上熟练工，人数满足两班或三班制要求。

2.3尊重和绝对服从业主代表和监理工程师，根据合同条款的要求，在监理工程师及其代表的监督和指导下施工，并如实地向业主和监理工程师汇报工程进度和质量情况。

2.4采取配套齐全的试验检测设备，选派责任心强的试验检测人员。

加强对管线及沟槽平、纵、横断面控制，并确保各工序的施工质量达到规范要求。

2.5每一施工方法的选择，均从保证工程质量的角度出发，经质量管理领导小组进行质量可靠性论证，通过试验验证后，才报监理工程师审批，并经批准后实施。

2.6工程开工前，由工地试验室对该项目所需各种材料（半成品或成品）进行检测，同时在使用过程中加强随机抽检，杜绝不合格材料进入现场。

2.7自检员、试验员必须跟班作业，工程关键部位以及经监理工程师批准实行“三班制”作业的施工，必须有质检工程师或质检员守侯现场。

2.8每一分项工程完工，经专业施工队自检、专业工程师质量判定、质检工程师自检合格后，报总工程师复核签字，填写报检单，再报请监理工程师检查，经监理工程师检查合格后，方进行下一道工序施工。

2.9每一工序完工后，及时对施工场地进行清理，以免残留物对下道工序产生影响。

2.10对于连续施工工序，交班自检人员就本班次施工质量情况及需要注意事项向接班人员作详细说明，并认真填写交接班记录。

2.11对于雇请的合同制民工，将尽量使其从事的施工项目单一化，以此提高他们的生产技能和稳定施工质量。

2.12定期检查，校正检测仪器，避免由于检查仪器的误差而影响工程质量。

2.13根据规范要求制定详细的内部工程质量检测制度和工程质量检查评分方法，质量领导小组每月至少进行一次全面质量检查和评分，并将结果予以通报，此结果将是核实各工程队工资标准的主要依据，工程队质量自检小组每天进行质量小结，每周进行一次自检自评，并将结果报质量管理领导小组，此结果亦是职工取得报酬的重要依据。

2.14实行质量一票否决制，当质量与进度等发生矛盾时，项目总工程师或通过专业工程师拥有施工否决权，必须确保工程的施工质量。

2.15对于关键项目工程质量必须采取双控措施，经项目总工程师同意后再报监理工程师批准。

2.16采取各种途径，提高施工人员技术素质，利用雨天和施工间隙，请监理工程师讲授技术要求和施工工艺要求，组织技术比赛，并适当派员外出学习，及时掌握国内外道路施工中的新工艺和新技术。

2.17如出现质量事故，由总工程师或专业工程师组织有关人员对事故原因进行分析，确定事故等级和类型，提出缺陷修复方案或返工方案及质量整改措施，报监理工程师批准后实施。

对事故责任人将予以经济处罚，通报批评，以杜绝类似事故的再次发生。

六、确保施工安全的措施：

1、建立建全安全管理规章制度

本标段由项目经理（安全主任），安全工程师制定安全管理规章制度。

---施工安全管理制度；

---排水管道沟槽施工安全管理制度；

---机械施工安全管理制度；

---工地用电安全管理制度；

---场内场外交通规划及安全管理制度；

---工地保卫、防火、防盗安全管理制度；

---工地机械用油及油库安全管理制度；

---紧急情况处置程序及方案；

---工地卫生管理制度；

2、配备必要的安全防护和劳动保护用品

2.1进入工地的任何人员必须配戴不同标志的安全帽，着安全防护鞋，安全工程师及安全人员配代明显职务标志，并用对讲机保持不中断联络。

2.2夜间施工确保工地照明及亮度。

2.3工地医疗室24小时值班，备足常用及急救药品器具，并经常对食堂，饮用水等进行抽检。

2.4本标段工程的安全质量目标是杜绝人身伤亡及重大安全事故，一般事故（3000元以下）。

控制在最低限度。

在施工期间无条件服从业主和监理工程师指令，确保施工安全。

3、其他安全措施

3.1成立一个由项目经理任组长的工程安全领导小组，设置3～6名专职安全员，各生产班组设置一名兼职安全员。

安全生产领导小组每周举行一次活动，定期组织开展安全检查，发现事故苗头，及时分析原因，及时组织处理，消除各种事故隐患。

专职和兼职安全员要有职有责，大胆开展安全检查监督工作，行使好安全生产的否决权。

施工过程，无论是专职安全员还是兼职安全员，都有权随时制止违章指挥和违章作业行为。

对于安全事故的处理，必须严格执行“三不放过”的原则。

3.2严格执行三级安全教育和技术交底制度，未能安全教育和交底的人员，不准上岗作业。

3.3边坡高度大于3米时根据土质情况选择边坡支护方案，进行边坡支护，边坡顶设置相应的围栏。

3.4特殊工种（如电工、机械工等）必须坚持持证上岗。

3.5严格执行“三安”（安全帽、安全带、安全网）安全措施，进入施工现场的人员，必须戴安全帽，穿防护鞋，各工种施工人员必须严格遵照安全操作规程的有关规定实施作业。

3.6对施工用电等各种施工机械、施工设备，使用前必须按照国家建设部颁发的《施工现场临时用电技术规程》的标准进行检验，经检验确认合格后方能使用。

3.7坚持一机一闸电保护器，三相五线制和保护零线重复接地的做法。

无论是总配电箱还是分箱，一律设门加锁盖防雨罩。

施工临时电路必须按规程要求架设。

3.8夜间作业必须要足够的照明，直接用于操作的照明灯，应采用36V的低压防爆灯。

3.9按有关规定在现场内外设置各种安全标志牌、警告牌。

3.10防火除有关规定执行外，防火责任人必须真正负起责任。

临时工棚内的临时照明线路，必须由持证电工统一架设，按规定位置入好消防器材，电焊作业时，须用铁皮隔离，易燃物品要有专人看管，以防起火，任何人不得私自在工程现场和临时工棚内生火。

3.11台风、暴雨等恶劣天气，一律禁止室外施工作业，各种棚架、构筑物和机械设备，要有应急措施。

3.12现场文明施工，材料堆放整齐，场内无污水，积水，通水口通畅无阻。

施工污水、泥浆，要经沉淀后外排，严格按照市建设局下发的关于文明施工的要求，认真做好其它各项工作。

七、沟槽开挖监测方案：

1、监测项目

根据本沟槽工程的实际情况和现场具备的条件，以满足施工安全的目的，做到安全、经济、有效，沟槽开挖监测项目如下表:

监测项目

允许值

报警值

钢板桩顶部水平位移

50MM

80MM

钢板桩倾斜度

1%

1.6%

沟槽底回弹

20MM

50MM

支撑滑移

10MM

20MM

2、监测点布置

根据钢板桩支护的变形规律，水平位移的监测点布置在开始出现位移的钢板桩顶部，在变形段按1M间距设点，以便测出变形段的变形曲线。

钢板桩倾斜度布点与水平位移监测点结合。

沟槽底回弹监测点在沟槽开挖基底测量时布设，按5M间距布置。

支撑滑移监测点在每道支撑与围檩相接处均设置，重点监测板桩已出现水平位移的地段。

3、监测方法、精度要求

水平位移观测采用全站仪测量钢板桩沿轴线方向及沟槽断面方向的位移值，通过沿轴线方向位移值的观测，可以反映支撑的滑移情况。

钢板桩倾斜度观测采用挂垂球量测底部板桩距垂线的距离。

沟槽底回弹值采用水准仪观测。

所有监测项目的观测精度均为MM。

4、监测周期

钢板桩开始出现变形时，按2小时每次的监测频率观测变形发展情况。

当变形已趋稳定时，每天观测一次。

如果变形迅速，则随时观测。

5、监测结果处理方法

及时记录监测数据并反馈。

支撑应常做检查，当发现支撑构件有弯曲、松动、移位或裂纹等迹象时，应立即采取巩固措施，超过允许值时，须加快监测数据的反馈，供管理者及时作出正确的防护措施。

超过报警值时，应启动应急预案。

八、沟槽开挖事故应急救援预案：

1、深沟槽开挖过程中潜在的的危险

深沟槽开挖过程中潜在的的危险主要有：

1）支撑失效造成板桩在被动土压力作用下被挤压变形危及槽内作业人员的人身安全和管材、机械的安全；

2）槽底土质软弱或板桩入土深度不够等因素，造成槽底板桩侧向位移，位移过大或迅速，可能伤及工人或损坏管材，或无法安装管道；

3）槽顶坠落或坠物伤人；

4）抽水触电事故。

2、应急救援组织

成立以项目经理为首，技术负责、现场主管和安全员为主的应急救援小组。

应急期间负责人为项目经理。

3、一般事故的应急响应

当事故或紧急情况发生后，由现场施工员、监测人员第一时间向项目经理汇报，并及时组织槽底人员撤离。

项目经理在了解现场情况后，必须在最短时间内作出正确的处理措施并组织实施。

紧急情况解除后向公司领导汇报。

4、重大事故的应急响应

如发生人身伤亡或紧急情况，由现场施工员、班组长第一时间向项目经理、120急救中心报告，项目经理第一时间汇报给监理、业主和公司领导。

项目经理应在最短时间内赶至现场组织抢救。

5、应急措施

在施工现场放置一定数量的安全用具，要求槽内作业人员必须佩戴安全带和安全帽。

沟槽两侧设置防护围栏，每天检查，保证安全有效。