破堤开挖施工方案

汉钢西泵站工程及其配套管网建设项目『管道穿堤工程』破堤开挖专项施工方案武汉钟鑫市政建设工程有限公司WuhanZhongxinMunicipalConstructionEngineeringCo.rltd2015年3月20日目录TOC\o"1-5"\h\z1编制说明11.1编制说明1\o"CurrentDocument"1.2编制依据1\o"CurrentDocument"1.3实施原则12工程概况22.1泵站概况2\o"CurrentDocument"2.2水文地质22.2.1水文地质条件22.2.2地基岩土特征2\o"CurrentDocument"2.3项目参建单位2\o"CurrentDocument"2.4汛期概况33项目组织机构与管理33.1施工组织机构3\o"CurrentDocument"3.2施工管理4\o"CurrentDocument"3.3施工目标43.3.1安全生产管理目标43.3.2文明施工管理目标43.4.3质量目标54施工总体安排54.1近年来汉江水位情况5\o"CurrentDocument"4.2施工进度计划54.3劳动力配置计划54.4施工设备及使用计划6\o"CurrentDocument"5破堤开挖施工重难点及风险分析7\o"CurrentDocument"5.1剩余工程量7\o"CurrentDocument"5.2影响因素分析及采取措施7\o"CurrentDocument"5.3目前破堤开挖条件85.3.1已经具备的条件8\o"CurrentDocument"5.3.2未完成的必备条件8\o"CurrentDocument"5.4破堤开挖存在的风险96施工方法9\o"CurrentDocument"6.1施工分段分层及开挖方法9i；.M斥I心汁「.山!-％"：•一1Wutw*ConshwHonfcnghnnrtrqOkU,TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"6.2平面布置10\o"CurrentDocument"6.3堤身土方回填10\o"CurrentDocument"6.3.1土料选择106.3.2作业要求116.3.3碾压要求116.3.4控制要点11\o"CurrentDocument"6.4合理安排施工126.4.1堤内段土方回填126.4.2自排管西侧支护开挖12\o"CurrentDocument"7雨期施工措施13\o"CurrentDocument"8全封闭施工措施13市政建设工程有限公司■CEShwricnfenjlinrijrtngQkM.1编制说明1.1编制说明本方案的编制范围为汉钢西泵站工程及其配套管网建设项目。在认真全面地阅读施工图纸基础上，深刻领会和贯彻设计意图。根据本工程现场情况及周边环境，针对本工程的特点，结合我公司多年来在类似工程的施工经验及技术、机具设备配套能力等方面，编写本方案。1.2编制依据汉钢西泵站工程及其配套管网建设项目施工图及相关会议纪要；汉钢西泵站工程及其配套管网建设项目岩土工程勘察报告详勘及补勘；汉钢西泵站工程及其配套管网建设项目施工用地范围，施工筹划；中华人民共和国《工程建设标准强制性条文》(城市建设部分)(2000年版)；建质[2009]87号文：关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的通知；采用规范、标准：《工程测量规范》GB50026-2007；《建筑基坑工程技术规范》YB9258-97；《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99；《施工现场临时用电安全技术规程》JGJ46-2005；《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012；《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009)；国家及武汉市现行其他相关规范和法规；1.3实施原则确保方案安全可行、对性强、操作性强，施工方案经济合理、坚持技术先进性、科学合理性。根据工程地质、水文地质、场地条件、地下管线、周边环境及工期要求等选择具有实用性、最佳的施工方案和机具设备。以确保工期为原则，安排施工进度计划。以确保质量为目标，选择专业化的施工队伍，配合配套的机械设备，采用经济、合理的施工方案。2工程概况2.1泵站概况汉钢西泵站是2014年武汉市城市基础设施建设计划项目之一。该泵站的建设是为了彻底解决汉阳琴台大道华润段“逢雨必渍”的重大民生工程，是市、区政府的重点项目，2014年目标任务是开工建设，2015年5月份投入使用。本工程为扩建雨水泵站，占地面积约5470皿。站区大门朝向西侧的拟建的梅家湖东路。在站区的布置上，本设计将主体构筑物设置在站区北侧，为减少配电电缆长度及便于设备维修，将配电间（约257皿）等紧靠泵（约220皿）房布置；而管理构筑物——管理楼（59.2皿）则布置在站区南侧，与主体构筑物之间用道路及绿化隔开。主要包含泵站主体结构、压力管出江、自排管出江、泵房及配电间、管理楼、进水箱涵（琴台路〜泵站），梅家湖东路、站内排水及附属设施等多个分部分项工程。施工将整个工程分为堤内、堤中、堤外三个部分。2.2水文地质2.2.1水文地质条件勘探期间钻孔中均见有地下水，该地下水为分布于上部土层的上层滞水和下部砂层中孔隙承压水。上层滞水水量较小，主要为大气降水及生活用水补给；下部第四系全新统（Q4）（4-1）层粉砂、（4-2）层细砂及（5）层砾砂属含水层，属承压水。承压水与长江水有密切的水力联系，受其侧向径流补给，水量丰富。2.2.2地基岩土特征拟扩建的汉钢西泵站工程位于汉阳区国营长江船用机械厂的西面，京广铁路的东面，及汉江交汇处。场地地势变化较大，堤外标高在19.65〜25.70m，相对高差为6.05m；堤内标高在23.15〜26.63m，相对高差为3.48m；堤顶标高在29.30m左右。2.3项目参建单位主管部门：武汉市水务局、汉阳区水务局建设单位：武汉市城市防洪勘测设计院主体设计单位：泛华建设集团有限公司湖北设计分公司基坑设计单位：湖北中南勘察基础工程有限公司地质勘察单位：湖北地矿建设勘察有限公司监理单位：湖北华泰工程建设监理有限公司施工单位：武汉钟鑫市政建设工程有限公司监管部门：武汉市水务工程质量安全监督站、汉阳区环城堤防所2.4汛期概况汉江干流水位与流量变化，基本上与降水变化相应，每年5-10月为汛期，7月〜8月为重点防汛洪水期，12月至来年3月为枯水期，全年中最高水位与最大流量出现的时期，呈现自下游向上游逐步推迟的规律。在水位高出滩地时应组织好防汛抢险队，24小时值班一旦发现险情或隐患及时补救。在漫滩前，做好大堤的恢复工作，恢复标准高于原汉江堤的施工标准。保证汉江堤正常在洪水期运行。3项目组织机构与管理3.1施工组织机构本工程挑选公司施工经验丰富、年富力强、有责任心的人员组成现场技术、安全、质量部门负责现场检查工作，进行现场组织管理。组织机构见图3.2-1。各施工班始图3.1-1施工组织结构图市峻建设工程有阳公司3.2施工管理市峻建设工程有阳公司本工程施工工序多，质量要求高，为了保证施工质量、加强现场施工组织管理并做好工序衔接，施工过程中在落实部门岗位责任制的基础上实行行政领导和主要管理人员工地值班制度和工序技术负责制度。施工过程中，技术负责人负责现场工序的技术指导、技术监督，并及时处理施工中遇到的技术问题，及时反馈信息。安全负员负责施工安全检查、培训教育、文明施工、环境保护等工作。施工员、质检员根据质量总目标，进行施工质量检查，及时对关键工序进行技术交底，使工程能按合同、设计、规范要求施工；同时负责进行隐蔽工程的检查评定。材料员负责根据工程进度情况，合理组织原材料的采购、验收、和保管；负责各种原材料、机具、设备的合理调配，对工程所用的材料、机电设备的质量和管理负责。预算员及资料员负责各施工队的劳务合同签订，对业主及各施工队验工计价工作。3.3施工目标3.3.1安全生产管理目标安全生产管理目标为达到安全生产标准化工地，且必须实现以下目标：无因工死亡事故，年重伤率为零；无拆迁工程事故和设备安装工程重伤以上(含重伤)事故；无触电、物体打击、高空坠落等事故；无重大机电设备事故、重大交通事故及火灾事故；无因施工造成地表沉陷及由此导致交通中断、通讯中断、用电中断、各种水管破裂漏水、煤气泄露爆炸等重大公共安全事故；无集体中毒事故。确保安全度汛。3.3.2文明施工管理目标满足武汉市有关文明施工的相关规定及业主的文明施工管理办法，达到合格目标。市政建设工程有阳公司标。市政建设工程有阳公司3.4.3质量目标质量目标：达到国家质量验收合格标准。4施工总体安排4.1近年来汉江水位情况破堤开挖施工临近汛期，为了更好的安排施工计划，我方从武汉市水务局咨询近年来逐日水位情况作为施工参考，其主要施工重点安排在4、5月份，现将2011年4月〜2015年5月份水位情况摘录如下：表4.1-1武汉市近年5月份汉江水位调查表均^年份时间2011年2012年2013年2014年4月24日13.74216.11215.34216.0824月29日13.25216.61215.58217.1625月01日-5月05日12.87417.43016.23216.9765月06日-5月10日13.00618.36016.63817.0885月11日-5月15日13.00219.40418.08818.1405月16日-5月20日13.57420.88819.40418.8005月21日-5月25日14.66420.95820.11218.882为了保证堤防稳定和安全，施工水位值以近年来最高水位向上1m为参考。即17.112m，18.162m，18.43m，19.36m，21.88m，21.96m。4.2施工进度计划详见附件《汉钢西泵站破堤施工计划（全封闭）》。进度计划已经过综合考虑，且理想化程度较高，压缩可能性较小，未考虑外界制约因素。每遇雨天则工期向后顺延，每遇材料不能及时到位，则工期顺延。电气及设备安装理想完成时间在7月，临近汛期破堤开挖将面临巨大风险，2015年5月投入运营总体目标已不能满足。4.3劳动力配置计划由于破堤开挖有效时间较短，我公司将充分利用晴好天气，采取两班倒轮岗作业方式进行24小时不间歇施工。施工期拟投入施工人员104人。其中管理人员25人，施工

作业及其他人员79人，见劳动力配置计划表。表4.3-1劳动力配置计划表序号项目人数备注序号项目人数备注1项目经理、副经理212钢筋工122技术负责人113电焊工123施工主管214模板工124技术员215混凝土工85质检员216电工26施工员617汽车司机107测量员218挖机司机88安全员219吊车司机29计划员预算员220司索工110资料员221普工811材料员222保洁工44.4施工设备及使用计划根据基坑开挖施工技术要求和施工作业条件确定设备选型；按照施工进度计划指标配备数量，并有一定备用数量；同时考虑突发性事件所需的工程抢险应急设备。施工中加强设备的管养，保证机械设备的使用率和设备的完好率。表4.4-1施工机械设备配置表序号工程机械名称规格、型号单位数量备注1挖掘机PC220-8台6挖土2长臂挖掘机PC200LC台1挖土，视情况调动3自卸汽车15T台10外运土方425T汽车吊QY25K-1台1起重作业5柴油发电机75KW台1备用电源6电焊机BX6-400台4管道焊接7潜水泵WQ50台3排水8插入式振动棒台2混凝土施工9水准仪DSZ2台1高程测量10全站仪索佳台1放线测量11汽车吊QAY200台1用于吊放管道12振动压路机18T台2土方回填压实13光轮压路机3Y18/21T台2土方压实14推土机台1土方回填5破堤开挖施工重难点及风险分析汉钢西泵站是市、区政府的重点项目，2014年目标任务是开工建设，2015年5月份投入使用。为完成这一目标，目前在汛期前需要完成的分部分项工程主要有四项（下简称“运营四分部”）：电气工程、设备安装、站区内箱涵、破堤开挖。破堤开挖在临近汛期前实施，截止到3月20日可利用有效时间仅为42天，时间紧，任务重，风险高，本方案将对此分部分项工程实施存在的风险进行具体分析。其余三项将在应急预案中体现。5.1剩余工程量1）自排管剩余工程量45m，堤外自排闸一座。焊接接头7个；2）压力管45*6根，焊接接头7*6=42个。3）土方量剩余约2万方，从现场开挖情况估计，弃土约5000方，进行二次转运堆放的土方约11000方；5.2影响因素分析及采取措施1）工程建设资金：资金是工程推进的根本，重中之首，目前不能得知资金何时到位？——采取措施：积极与政府部门沟通，详述现场随时会因此而被迫停工风险。2）天气因素；有效工期内会下几次雨、每次多长时间及雨水量，每遇一次雨天，将延误工期至少一天。——采取措施：注意收听天气预报，提前防范，配备防雨材料。3）全封闭施工手续：目前全封闭手续没有任何相关批准文件。具体能够封闭施工到何时，交管部门后续会否采取强制措施。——采取措施：积极与区政府、交通管理部门协调。4）地质情况：目前堤身未开挖，地质情况未知。从现有开挖情况来看，堤外开挖土质较差，堤内为粉质粘土，但地下水较为丰富，极易浸泡。.・-7■MW*ifhTTSBii<0nsh\Klhnfcra^nnrtr^OkU,——采取措施：晴好天气及时翻晒开挖临时土方堆场土方，雨天采用彩条布全覆盖。土方在需要回填时仍然达不到设计要求时，及时与土方专业队伍联系购进优质粘土。成本增加约110万。5）汉江水位：虽然可以查阅往年同时段水位，但不能确保水位不会大幅上涨。——采取措施：每天咨询汉江水位情况，并密切关注天气情况，提前防范。配备防汛防洪材料。6）施工焊接质量：存在焊接检测不合格的可能性，时间紧迫，无条件进行返工处理；——采取措施：优选施工队伍，聘用优秀焊工，购买焊机，增加人力。增加成本约5万元。7）材料不能及时到位、质量较差：根据现阶段情况来看，商混站经常会出现各种各样的问题而不能进行混凝土浇筑。——采取措施：联系两家商砼供货单位，必要时采取现金结账。提高混凝土标号，减少凝固时间。8）不能按照设计要求进行放坡开挖：未通过设计院同意，采用支护及调整开挖坡度措施是否可行。——采取措施：此为必备条件，咨询设计人员及质量管理部门，增加成本约20万元。9）外界干扰因素：电力部门供电不力影响焊接进度、全程禁运影响土方运输。——采取措施：配备柴油发电机；及时与区政府、城管部门沟通协商或提前堆放于施工区域内。5.3目前破堤开挖条件5.3.1已经具备的条件1）土方就近临时堆场：选取在工地附近铁路西侧堤内区域；2）破堤开挖手续已办理到位，到期时间4月30日，另需办理延期手续；3）开挖机械及土方运输机械已基本到位；5.3.2未完成的必备条件1）工程资金；2）上级部门准许破堤开挖的相关文件；3）采用钢板桩支护开挖方法未征得设计单位及监管部门同意。5.4破堤开挖存在的风险1）自排管开挖较深，现状地面深度约11m，开挖最低点高程低于参考水位值1m，近期雨水较多，存在水位随时上涨的风险；2）本工程位于汉江一级堤防，回填土质要求高并不得使用白灰土，回填质量直接影响堤防安全。短期内高填方回填完毕，质量难以保证，存在后期沉降较大，堤身渗漏的风险；3）资金迟迟不到位，中途被迫停工的风险；4）不能按时（重点防汛期）完成堤身土方回填的风险；5）投资大幅上涨的风险；6施工方法6.1施工分段分层及开挖方法1）自排管出江自排管剩余长度45m，纵向分为25m堤中南段和20m堤中北段，竖向3.5m一层，分为上、中、下三层。两段施工主要在自排管垫层、焊接及砼包管截留环形成搭接流水作业。开挖将采用机械全力投入大开挖方式进行。堤顶道路结构层部分为作为弃方处理，局部位置需采用液压破碎机（啄木鸟）进行破碎处理。上层土方直接内转至堤内压力管及自排管管顶，填作备用防洪堤，填土高度约28.0m。剩余土方转运至临时堆场，下层若存在土质较差则土方直接弃运。2）压力管出江压力管出江剩余部分开挖较浅，开挖不进行分段分层。须在自排管开挖完成之后进行。开挖方法堤中南段部分土方采用两台挖机接力转运至堤内备用防洪提区域填筑。堤中北段采用2~3台挖机由东向西一次性开挖到位，土方车装运至土方临时堆场，临时堆场采用一台挖机进行土方收堆。6.2平面布置♦f.-...K-.rz.l.-，r.--.K,虫=切I.M图6.2-1土方开挖平面布置图♦f.-...K-.rz.l.-，r.--.K,虫=切I.M图6.2-1土方开挖平面布置图1）开挖区域东侧为管材堆放区，管道吊装区，汽车吊采用130T-200T汽车吊。2）堤外自排闸位于管道末端，所处区域开挖深度较浅，施工时先进行此区域的清理，与堤身开挖互不影响，可与堤外剩余结构部分同步实施。3）开挖区域南侧为堤中南段开挖时临时堆场和备用防洪堤。6.3堤身土方回填回填按照堤中南段和堤中北段分两段进行全区域没25cm一层，由下向上，回填应在砼包管养护一定时间后开始（砼包管标号由C15提高至C25）。两段搭接部位应采用机械进行松散处理，下层土方回填之前采用挖机进行上部5cm〜10cm横向松散处理，可以降低堤防渗漏的风险。6.3.1土料选择工程用土尽量采用粘土，最大粒径限制在10cm以下，不得有粒块集中现象。严禁使用粉细砂土、淤泥、冻土、未风化的淤土块、腐殖土及炉渣、粉煤灰等。工程用土不得挟有树根、草皮、砖石、垃圾等杂物。.••X!-10■MW®fengbnrcrtngOkU,填筑土料含水量要适宜，一般要求控制在15%〜20%之间。如土壤含水量达不到上述标准，过湿的要采取挖沟排水，翻晒等措施，以降低含水量；过干的土料要进行洒水处理或在取土场内用水洒土，使之满足含水量要求。6.3.2作业要求作业面的分层统一铺土，统一碾压，并配备人员或平土机具参与整平作业，严禁出现界沟。地面起伏不平时，按水平分层由低处开始逐层填筑，不得顺坡铺填；堤防横断面上的坡度陡于1:5,需将地面坡度削至缓于1:5。相邻施工段的作业面需均衡上升，若段与段之间不可避免出现高差时，要以斜坡面相接。根据高差的不同，采用1:3〜1:5不同的接合坡度，高差大时用缓坡。分层回填，250mm厚每层，压实系数控制在0.95以上。阴雨天回填，工作面不宜过大，应逐段、逐片地分期完成。从运土、铺填到压实各道工序应连续进行。雨前应压完己填土层，并形成一定坡势，以利排水。6.3.3碾压要求碾压机械行走方向应平行于堤轴线。分段、分片碾压，相邻作业面的搭接碾压宽度，平行于堤轴线方向不应小于0.5m；垂直堤轴线方向不应小于1.5m。碾压实作业时，采用进退错距法，碾迹搭压宽度应大于10cm，铲运机兼作压实机械时，采用轮迹排压法，轮迹应搭压轮宽的1/3。碾压时需控制行车速度，不超过下列规定值为宜：平碾为2km/h，振动碾为2km/h，铲运机为2档。机械碾压不到的部位，辅以夯具夯实，夯实时采用连环套打法，夯迹双向套压，夯压夯1/3，行压行1/3；分段分片夯实时，夯迹搭压宽度应不小于1/3夯径。6.3.4控制要点做好技术交底，清基彻底到位、准确把握土的含水率，铺土厚度，以及机械的碾压遍数，保证回填土的干容重达到设计要求；做好环境保护工作，在运土过程中及时洒水，保证不起尘、扬尘；做好雨季施工预防工作，安全防汛、度汛；

6.4合理安排施工本公司根据工程特点及实际工效，安排关键部位自排管堤中段（知音大道部分）破堤开挖施工，开始时间2014年3月20日，完成时间2015年5月19日，整个破堤施工过程均安排在主汛期之前完成，确保安全度汛。堤顶道路恢复与堤防安全稳定影响较小，重难点及风险不予分析考虑。在上层土方土方完成之后，及时采取垫层C25砼+面层C35砼或沥青砼恢复，6月中旬基本可以满足通车要求。全封闭施工时间约80天。6.4.1堤内段土方回填采取不完全穿越方法，设置备用防洪堤。目前堤内段压力管及自排管出江部分已基本施工完毕，为防止汉江水位突发状况，在破堤开挖期间4月1日之前将堤内段按较高的压实标准逐层回填至标高约28m。即在堤内形成一道备用防洪堤，在险情来临时，提供临时抗洪作用和防汛作业平台。其典型断面如下图所示：图5.1-1图5.1-1堤内备用防洪堤断面图6.4.2自排管西侧支护开挖12由于自排管与压力管距离较近，高差较大，按照1:3坡度开挖，将延误压力管施工时间，堤防不能按时恢复。因此须将该侧开挖坡度调整为1:2.2,并在压力管东侧1.5m处设置9m长400*170拉森钢板桩支护，悬臂高度约3.0m，如图所示。其中钢板桩处回填时应作