西钢水渣泵房基坑安全专项方案

西钢高炉工程水渣泵房 深基坑支护工程安全专项方案一冶西钢高炉工程项目经理部二一一年四月目录1、工程概况12、编制依据33、施工计划44、施工工艺技术75、安全保障措施236、劳动力安排307、计算书及相关图纸321、工程概况1.1工程简介西钢高炉大修工程位于青海省西宁市柴达木西路52号，距市区8km。厂区北部为山区，南侧有青藏公路。工程由中冶东方工程设计有限公司设计，该工程水渣泵房设计深度为-10.4m，建筑物北侧为20m为挡土墙，南侧为矿槽除尘（暂未开工），西侧7m为矿槽上料1#转运站，东侧8m为通廊支架基础（暂未开工），目前场地标高约为-1m。本工程基坑支护采用排桩（钻孔灌注桩）+放坡支护形式，桩底标高位于-18m，基坑底标高位于-10.4m，初步预计土方开挖量为2000m3左右。基坑支护平面示意图如下：1.2工程地质条件场地地层除杂填土外为第四系冲洪积物及第三系砂岩组成。据勘探揭露自上而下分述如下：（1）杂填土Q4ml：以褐色为主，成分以粉土为主，含有混凝土块，钢筋，煤渣等建筑垃圾，厚度1.49.2米。（2）非湿陷性黄土状土Q41al+pl: 黄褐色、浅黄色、灰褐色。成分以粉土为主，土质较均匀，无层理，干强度低，韧性低，无光泽反应，摇振反应中等。稍密中密。顶面埋深1.49.2米，层厚6.315.4米。该层土已饱和，不具有湿陷性。（21）有机质土Q41al+pl:灰黑色。成分以粉质黏土为主，土质较均匀，略带臭味，无层理，顶面埋深9.018.4米，层厚0.68.5米。上部（2）非湿陷性黄土状土达到饱和，缩径严重，无法采取土试样。（3）卵石Q41al+pl: 杂色，骨架颗粒成分由花岗岩、石英砂岩等硬质岩石为主，粒径一般在20100mm之间，局部含有漂石，粒径大于20mm占总重的60%左右，充填物为中粗砂，中密，顶面埋深13.520.5米，层厚3.08.0米。饱和。其中在13、14号孔中卵石埋深较浅，厚度较大，局部钙质胶结，胶结层与非胶结层呈互层状分布。场地地下水属潜水，主要含水层为非湿陷性黄土状土，水位埋深3.07.7米，水位标高为2294.522298.37m。勘察期为枯水期，根据调查地下在丰水期水位变幅约为0.5米，地下水主要受大气降水及高阶地地下水补给。1.3基坑特点（1）本工程基坑开挖深度910m，开挖深度较大。（2）本工程基坑平面呈长方形，基坑形状较规则，基坑支护结构体系布置力求简单，便于土方开挖。（3）基坑坑底为有机质土，成分以粉质黏土为主，土质较均匀。（4）除北侧与挡土墙较近外，基坑与周边建筑物距离较远。2、编制依据业主提供的岩土工程详细勘察报告基坑设计图纸施工组织设计国家地方现行有关规范、规程及技术标准，具体有： 工程测量规范 GB50026-2007深基坑工程技术规定 DB42/159-2004建筑基坑工程技术规范 YB50086-97建筑桩基技术规范 JGJ94-2008建筑基坑支护技术规范 JGJ120-99 混凝土结构工程施工及验收规范 GB50204-2002建筑地基基础工程施工质量验收规范 GB50202-20023、施工计划3.1施工进度计划工程总体安排是先施工灌注桩，计划11年5月20日完工（由业主安排桩基施工队施工）；下挖土方到-2m，施工冠梁和支撑系统，计划11年6月前完工；开挖土方到坑底标高，计划11年6月完工；基坑安全专项方案实施阶段主要指土方开挖和地下部分施工阶段。3.2材料与设备计划主要设备及物资表序号名 称型 号额定功率数量备注1塔吊4T1台吊运钢筋2反铲1m31台排障，土方开挖3电焊机BX3-50022KVA23台焊接钢筋4钢筋切断机GQ406KW1台钢筋制作5钢筋弯曲机GW403KW1台钢筋制作6钢筋调直机BL4-101台钢筋制作7污水泵NL3KW4台基坑排水系统8震动泵2台混凝土浇筑抢险物资见下表序号设备/物资数量备注1钢桁架10吨现场已存2钢管485吨现场已存3编织袋5000条现场已存4水泥10吨现场已存6砂石料200方现场已存部分4、施工工艺技术4.1基坑排水根据施工现场地表水和地下水的情况以及以往的施工经验，西钢施工区域地下水流动较低，主要体现为缓慢渗水，故而本工程排水采用明沟排水为主，井点降水为附。由于基坑处于不透水粘有机质土层，而主要含水层为非湿陷性黄土状土，水位埋深3.07.7米，位于坑底上部，故设置4口降水井，降水井采用桩基钻孔，孔深12m，沿基坑四角布置。4.2.1基坑明排水土方开挖时，沿基坑内边四周设排水明沟，在坑内四角设置集水井，使水沿排水沟汇流到集水井，然后用泵抽出到坑顶排水系统中。排水沟和集水井应设置在挖土临时车道或承台范围外；排水沟边缘离开基坑坡脚应不少于0.3m，排水沟底宽同反铲斗宽，纵向坡度0.1%0.2%，沟底面应比开挖面低0.30.5m；集水井应比相连的排水沟低0.51m，集水井边长为0.71m。排水沟和集水井直接挖成，不用砖砌，但在雨季时，注意用木板、竹片或混凝土管支撑加固，避免淤埋，并派专人清理以保证排水畅通，避免基坑内土层受雨水长期浸泡。在排水系统末端设置沉淀池，集水明排和深井泵抽出的水均应经过沉淀过滤后，再排至西钢排水管网。沉淀池采用砖砌，净空尺寸为1m2m4m。沉淀池内的水还可以循环使用，作施工用水。4.2.2井点降水降水井井深12m，直径500mm。每井布置一台50m的扬程的深井泵，流量为50T或80T。所有观测井均必须在基坑土方开挖前建成，并验收合格，验收标准包括井结构参数、单井出水量和水的含砂量。降水井施工流程如下： 冲击成孔包扎滤料管填砾、粘土球洗井试抽水检查涌水量及含砂量安放固定水泵钻机就位下井管降水井平面布置图如下：4.3冠梁施工支护桩施工完成后，立即进行冠梁土方开挖，凿除清理桩头浮浆后，施工垫层、测量放线、绑扎钢筋、预埋锚板，模板支立，再浇筑混凝土并养护。冠梁尺寸为1000mm1000mm，混凝土强度等级为C30。4.4土方开挖本工程基坑为长方形，西侧为清水池，坑底标高为-10.4m，东侧为泵房，坑底标高为-7.4m，先整体开挖至-7.4m后再将西侧挖至-10.4m。土方开挖临时道路设置见下图：4.6.1开挖原则和安排说明土方开挖原则：分层开挖，先撑后挖，严禁超挖。土方开挖不可一味求快，必须分层分段进行，每层开挖深度以2m左右为宜，严禁超挖，避免土体应力释放太快。土方开挖拟配备2台反铲挖掘机，3辆以上自卸式汽车。反铲配备前期以一台为主，开挖顺利后逐步增多。土方开挖时，必须确保有施工管理人员在场指挥，若干名工人配合，要有组织、有顺序地进行开挖。4.6.2土方开挖阶段划分和安排第一阶段为冠梁下部土方开挖，采取盆式开挖方法，本阶段土方开挖厚度约为2.02.5米。第一阶段挖土示意图盆式开挖是先开挖基坑中央部分，形成盆状，此时可利用留下的土坡来保证支护结构的稳定，此时的土坡相当于“土边坡支撑”，避免应力释放太快。第二阶段为土方平面整体开挖，采用盆式和岛式结合开挖法，此阶段在-4m处做一个4m宽过度坡，使用两台挖机配合取土，本阶段土方开挖厚度约为2.0m。第二阶段挖土示意图第三阶段为基坑底板垫层以上的土方，并控制好标高；先整体开挖至-7.5m，挖机站至东侧将西侧挖至-10.4m设计标高。第三阶段挖土示意图4.6.3注意事项基坑开挖尽量避开雨水天气。挖土过程中如土体出现较大位移，应立即停止挖土，分析原因并采取有效措施。基坑土方开挖掌握基坑内土方平衡原则，原则上基坑内残余土方回填至基槽砖胎膜完成后的空隙，避免基坑内残余土方过多或过少而进行土方的重复转运。开挖期间作好钻孔灌注桩的保护工作；严禁坡顶堆土, 行走运土车辆，坑边8m 范围内堆放物质不得超载。基坑开挖时，严格控制承台基槽标高，防止承台基槽超挖。在基坑开挖完成后，及时验收，合格后才进行下一步工序的施工。5、安全保障措施5.1施工安全技术措施（1）所有施工人员进入现场必须严格“三穿一戴”。（2）配电箱要装有漏电保护器，电焊机、配电箱等电器外壳一律要接地线，电线电缆应架高或埋地（用标识牌进行标识）。非电工严禁私自乱拉乱挂电线。（3）夜间施工时，要有充足的照明设施。（4）施工现场设安全标志牌；现场基坑四周应设防护栏或防护网。（5）各种机械设备应专人专用，禁止无证操作；特殊工种应有上岗证、操作证；电机等运转部位设置防护罩。（6）严格遵守安全技术操作规程，施工前作好安全技术交底，现场设专职安全员一名，兼职安全员数名。（7）工地配备灭火器等消防设备。5.2应急预案5.2.1临时立柱和钢支撑加固在土方开挖以至整个基坑施工期间，要经常观察灌注桩的受力状况，当发现变形及位移较大时，立即采取相应措施予以加强。可在灌注桩中部-3m处增加钢桁架加固。临时支撑施工流程如下：抢险协调准备安装桁架支撑监测变形定位预埋件或托板安装连接板焊成整体局部位置增加临时立柱5.2.2其他应急措施（1）基坑开挖前，应做好整个地下工程的计划安排，充分考虑基坑开挖后的时空效应（稳定程度降低，环境影响增大），合理压缩进度计划，精心准备施工组织设计，且不可为减少基坑暴露时间而野蛮施工。（2）合理规划现场布置，并备足抢险设备和物资，对可能出现的险情作充分准备。基坑边上不设过重堆载，基坑四周设置完善通畅的施工通道和排水系统，保证地表水的及时截流和抽排。（3）基坑开挖过程中，严格控制分层开挖高度，每层开挖深度宜为2m，应提前作好交底和协调工作。基坑土方开挖符合分段、对称、平衡、适时的原则，在软土地段应特别注意掌握开挖时间和开挖顺序，处理好支护、排水、开挖三者之间的配合关系。（4）现场应加强监测，除业主安排的监测单位外，应建立自己的监测系统，增加监测部位，使数据更具有说服力。每天安排专人值班监测水位，判断是否需要开启备用降水井。（5）每天巡视基坑周边，发现坡顶有裂缝，应注意及时用砂浆填充，防止雨水侵蚀。安排专人每天观测天气预报，大雨来临前，立即对边坡进行覆盖防护，尽量不安排土方施工。同时，及时抽排汇入排水沟内的水，减少基坑积水，土方开挖过程中，应不断完善坑内排水系统。支护桩底土体下雨易出现浸泡现象，对土层参数影响较大，故坡脚开挖到位后尽快用C15素混凝土回填。如出现边坡局部涌水，迅速用土袋反压，应先仔细查看水是否为清水，若为清水且水量小，一般属于上层滞水，主要受附近小区地表水和地下管网渗水的补给，应遵循“宜疏不宜堵”的原则，采用排水管将水集中引出，局部挂网，用棉絮或麻袋堵塞，灌注加有速凝剂的水泥浆封堵，原则上确保土不流失。如险情较大并条件允许可挖土直接回填，并埋管引流、灌注加有速凝剂的水泥浆封堵，固化滑移土体，待险情排除后，再继续开挖基坑。（6）当基坑侧壁局部出现的位移、周边房屋和管线出现裂纹或裂纹扩展且不稳定时，先检查支护桩和钢支撑应力数据，分析原因。基坑周边和型钢上应尽量减少荷载；砂石料和模板等远离基坑堆放，并注意不得堆方过高。应迅速在相应区域内采取袋装土反压回填、加内支撑、挖土卸载等措施。（7）由于冠梁仅一层，且处于桩顶位置，支护桩易出现“鼓肚子”情况，原则上应加快土建施工速度，尽早回填。若变形较大，可利用先行施工的承台或底板作支墩，安装斜撑。5.3监测监控采用经纬仪、水准仪对支护体系进行监测，主要监测体系的水平、垂直位置是否有偏移。 （1）监测内容：支护桩顶的水平位移及沉降；基坑周边道路的沉降、位移及裂缝等。（2）监测点的布置：冠梁顶部水平位移、沉降观测点；灌注桩-4m处水平位移。（3）监测方法：水平位移的测量：用经纬仪进行观测。沉降观测：按常规方法用水准仪对各观测点进行沉降观测。（4）预警情况：基坑监测过程中及时向有关部门汇报各项监测数据及初步分析结果，在监测数据发生急剧变化时，将会同甲方及有关部门综合分析，预测各因素的发展趋势，共同制定合理的解决办法，从而做到信息化施工，确保施工安全。6、劳动力安排在安排劳动力时，必须兼顾工程后期收尾和基坑抢险平衡，满足工期要求。项目部管