污水处理厂土方开挖施工方案

污水处理厂土方开挖施工方案第一章编制依据与适用范围1.1法律法规《中华人民共和国安全生产法》（2021修订）《建设工程安全生产管理条例》（国务院令第393号）《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》（住建部37号令）《建筑基坑支护技术规程》JGJ1202012《给水排水构筑物工程施工及验收规范》GB501412008《建筑工程施工质量验收统一标准》GB503002013《建筑施工土石方工程安全技术规范》GB504972019《污水再生利用工程设计规范》GB503352016项目所在地《××市深基坑工程管理实施细则》（2022版）1.2设计文件××市市政工程设计研究总院《××污水处理厂扩建工程岩土工程勘察报告》（2023K012）××市政设计院《基坑支护施工图》（图号：WS20230201～WS20230218）《施工总平面布置图》《地下管线综合图》《降水井布置图》1.3合同与管理体系《××污水处理厂扩建工程土建施工合同》（合同编号：WSGC202305）公司《环境管理手册》（2022版）及《职业健康安全管理程序文件》（2022版）ISO45001:2018、ISO14001:2015体系认证要求1.4适用范围本方案仅适用于××污水处理厂扩建工程生化池、二沉池、高效沉淀池、臭氧接触池、再生水泵房等5个构筑物的土方开挖作业，占地面积约2.3万㎡，挖深3.85m～7.60m，土方总量约18.7万m³。第二章工程概况与地质条件2.1场地现状场地原为鱼塘及菜地，平均标高+3.20m（1985国家高程基准），周边市政道路已建成通车，地下管线密集，最近管线距基坑上口线6.5m（DN800污水干管，埋深4.2m）。2.2地层岩性①素填土：层厚0.4～1.2m，γ=18.5kN/m³，松散；②淤泥质黏土：层厚2.3～4.5m，ω=52%，cu=12kPa，高压缩性；③粉质黏土：层厚1.5～3.0m，γ=19.2kN/m³，cu=35kPa，中等压缩性；④中砂：层厚1.8～4.2m，N=18击，中密，赋存潜水，水位+1.80m；⑤强风化泥质粉砂岩：层顶埋深7.2～9.6m，σ0=350kPa。2.3水文地质潜水含水层位于中砂层，渗透系数k=5.2m/d；微承压水位于砂砾石透镜体，水头+0.50m。经抽水试验，影响半径约85m。2.4周边环境敏感点北侧距××小区住宅楼24m（地上18层，筏板基础）；东侧为220kV高压线走廊，塔杆基础距基坑38m；南侧为××河，河堤顶标高+4.10m，历史最高水位+3.60m。第三章施工部署与资源配置3.1施工目标工期目标：土方开挖总工期45日历天，20230715开工，20230828完成；质量目标：一次验收合格率100%，基坑变形报警值≤0.3%H；安全目标：零死亡、零坍塌、零中毒、零触电；环保目标：场界噪声昼间≤65dB，夜间≤55dB，扬尘在线监测PM10≤0.15mg/m³。3.2施工区段划分生化池（A区）：平面尺寸78m×52m，挖深7.6m，土方4.9万m³；二沉池（B区）：直径55m，挖深5.4m，土方3.2万m³；高效沉淀池（C区）：平面尺寸64m×28m，挖深6.2m，土方3.7万m³；臭氧接触池（D区）：平面尺寸38m×18m，挖深4.5m，土方1.1万m³；再生水泵房（E区）：平面尺寸42m×24m，挖深3.85m，土方0.8万m³。每区段再按10m×10m网格划分为若干“开挖仓”，实行“跳仓”作业。3.3施工顺序降水运行→支护桩、冠梁施工→首层土方卸载→第二层土方开挖→安装首道支撑→第三层土方开挖→安装第二道支撑→坑底30cm人工清底→地基验槽。3.4机械设备反铲挖掘机（1.6m³）8台，其中长臂挖掘机（臂长18m）2台；自卸汽车（载重30t）45辆；履带式推土机（160kW）2台；装载机（3m³）2台；小型平板夯（电动）6台；雾炮机（射程60m）4台；降水泵（Q=25m³/h，H=28m）60台；备用发电机（250kW）2台。3.5劳动力管理人员12人，测量工6人，机械操作工32人，汽车司机45人，支护配合工20人，降水工8人，保洁、门卫6人，合计129人。两班倒，每班12h。第四章降排水专项方案4.1降水设计采用“管井+明沟”联合降水。沿基坑外侧布置管井，井径600mm，井深16m（进入中砂层≥4m），井距12m，共布井82口；坑内每400㎡布置1口减压井，井深14m，共布井18口。设计降深：坑底以下1.0m，即水位降至+0.85m（生化池最深处）。单井出水量按q=1.366k(2HS)S/(lgRlgr0)=26.8m³/h，安全系数1.3，选用32m³/h潜水泵。4.2成井工艺测量放线→旋挖钻机成孔→井管吊装（φ300mmPVC滤水管，包60目尼龙网）→回填3～5mm砾石滤料至孔口以下2m→黏土球封孔→洗井（空压机+活塞联合洗井，历时≥2h）→试抽水（含砂量≤1/10000）。4.3排水系统坑顶设300mm×300mm砖砌截水沟，砂浆抹面，坡度1%，汇入三级沉淀池（3m×2m×2m），经沉淀后排入市政雨水管；坑内每20m设一道临时集水沟，断面200mm×200mm，坡度0.5%，集水坑每40m一座，尺寸1m×1m×1m，潜水泵（Q=15m³/h）抽排。4.4降水运行控制正式开挖前7d开始降水，水位降至设计值后方可开挖；每井安装智能水表、电表，数据实时上传云平台，低于设计降深自动报警；每天早、中、晚人工观测水位，记录于《降水运行记录表》；停泵顺序：先坑内减压井，后坑外管井，每停1口井观测周边地下水位24h，变形异常立即恢复抽水。4.5应急备用现场常备备用泵20台、备用发电机2台，确保断电5min内恢复降水；建立“水位突升”红色预警：1h内水位上升≥30cm，立即启动应急预案，撤离坑底人员，加装真空泵强化降水。第五章基坑支护设计5.1支护形式A、C区挖深＞6m，采用“φ800@1000钻孔灌注桩+两道钢筋混凝土支撑”支护；B、D、E区挖深≤6m，采用“φ800@1200钻孔灌注桩+一道钢筋混凝土支撑”支护；桩间采用φ600@400高压旋喷桩止水帷幕，进入不透水层≥1.5m。5.2支护桩施工测量放线→埋设护筒（φ1000mm，长2m）→旋挖钻机成孔→清孔（泥浆比重≤1.15）→下放钢筋笼（主筋16Φ25，箍筋Φ10@100/200）→导管法灌注水下C30混凝土→超声波检测（Ⅲ类及以上桩比例≤5%）。5.3支撑体系首道支撑中心标高+1.50m，断面800mm×800mm，主筋12Φ25，C35混凝土；第二道支撑中心标高2.00m，断面900mm×900mm，主筋14Φ25；支撑节点设500mm×500mm八字撑，箍筋加密至Φ10@80。支撑与立柱连接：采用φ609×16钢管立柱，下端进入中风化岩≥2.0m，上端与支撑整体现浇。5.4拆撑原则底板、换撑带达到设计强度80%后方可拆除第二道支撑；外墙、顶板完成且覆土至支撑面以下50cm后方可拆除首道支撑；拆撑顺序：先角撑、后对撑，对称卸载，每段拆撑长度≤20m。第六章土方开挖工艺流程6.1开挖原则“分层、分段、对称、限时、先撑后挖、严禁超挖”。6.2分层厚度首层：从现状+3.20m至+1.50m，厚1.7m；第二层：从+1.50m至0.50m，厚2.0m；第三层：从0.50m至坑底设计标高4.40m（生化池4.40m，其余按各自标高），预留30cm人工清底。6.3分段长度每层分段长度≤20m，先开挖中间拉槽（宽6m），再向两侧放坡退台，形成“中心岛”效应，减少支护桩悬臂时间。6.4施工步骤（以生化池A区为例）步骤1：降水7d后，测量确认水位降至+0.85m，报监理审批；步骤2：首层开挖，两台反铲从南向北退挖，装车运至3km外××弃土场，推土机配合平整坡面，坡度1:1.5，坡面及时喷100mm厚C20混凝土挂φ6@200钢筋网；步骤3：暴露支护桩后，立即施工冠梁及首道支撑，混凝土强度达到设计值75%（试件抗压报告）方可进入下层；步骤4：第二层开挖前，复测支护桩顶位移，若累计位移≥20mm，暂停开挖，加设临时斜撑；步骤5：第二层开挖，采用“跳仓”模式，先挖1、3、5段，再挖2、4、6段，每段限时24h完成；步骤6：挖至0.50m后，安装第二道支撑，预加轴力（设计值800kN），采用两台100t千斤顶对称施加，稳压30min，锁定钢楔；步骤7：第三层开挖，改用长臂反铲，直接装车，减少坑底扰动；步骤8：距坑底30cm时，人工清底，边清边浇100mm厚C15混凝土垫层，封闭时间≤8h；步骤9：地基验槽，勘察、设计、监理、业主四方签字确认；步骤10：垫层达12h后，立即施工底板防水及钢筋，实现“随挖随封”。6.5雨期施工措施基坑顶设1.2m高彩钢围挡，外挂防渗土工布；坡面每15m设一道截水梗，断面300mm×300mm；现场备5000m²彩条布，降雨>10mm时立即覆盖；坑底四周设排水沟，汇入集水井，雨停2h内排干；雨中严禁开挖，雨后复工前由安全总监签发《雨后复工令》。第七章监测与信息化施工7.1监测项目支护桩顶部水平位移、竖向位移；支撑轴力（钢筋计）；周边地面沉降；地下水位；周边建筑物倾斜；周边管线沉降（DN800污水干管每10m一个测点）。7.2监测频率开挖期间：1次/d；拆撑期间：2次/d；暴雨或位移达报警值：实时连续监测。7.3报警值支护桩顶水平位移累计≥30mm或单日≥5mm；支撑轴力设计值±10%；地面沉降累计≥25mm；建筑物倾斜≥2‰；管线沉降≥15mm。达到报警值立即启动“黄色预警”：加密监测、限制开挖速度；达到极限值“红色预警”：停工、撤离、回填反压。7.4信息化平台采用“××云基坑”系统，传感器数据4G传输，电脑端+手机APP同步显示；自动生成日报、周报，推送至监理、业主、质监站。第八章质量保障措施8.1土方开挖允许偏差主控项目：标高+0mm、50mm；长度、宽度+200mm、0mm；一般项目：表面平整度≤20mm（2m靠尺检查）；边坡坡度允许偏差±5%。8.2过程检查每分层开挖完毕，由施工员自检→质检员复检→监理工程师验收，三方签字后方可进入下一层；坑底验槽采用钎探，布点间距1.5m，钎深2.1m，锤击数异常（＜15击/30cm）需报设计处理。8.3不合格处置超挖部位采用C15混凝土回填至设计标高；扰动土厚度＞150mm时，采用级配碎石分层夯实，压实度≥95%（环刀法检测）。第九章安全文明施工制度9.1三级教育公司级：法律法规、事故案例；项目级：现场危险源、应急预案；班组级：操作规程、个人防护。考核不合格严禁上岗，教育记录存档三年。9.2机械设备管理挖掘机、自卸车每日“十检”：油、水、电、制动、灯光、喇叭、履带、铲斗、钢丝绳、保险；进场设备须持年检合格证，驾驶员持操作证，人证合一；设备尾部贴反光标识，安装倒车蜂鸣器。9.3边坡安全严禁坡顶堆载>20kN/m²；坡顶设1.2m高防护栏杆，外挂密目网，夜间设警示灯；坡面裂缝>10mm时，立即停工，采用注浆封闭或削坡卸载。9.4人员上下搭设之字形马道，宽度≥1.2m，坡度≤1:3，设防滑条，两侧栏杆高1.2m；禁止任何人攀爬支护桩或支撑。9.5有毒有害气体防控由于污水厂扩建区域存在旧有污水管，开挖前采用四合一气体检测仪（O2、CO、H2S、LEL）检测；当H2S>10ppm或LEL>10%，立即疏散人员，采用防爆风机强制通风，佩戴正压式呼吸器后方可作业。9.6文明施工出入口设全自动洗车槽，配高压水枪，车辆不带泥上路；道路硬化（C20混凝土200mm厚），每天洒水不少于4次；建筑垃圾日产日清，分类堆放，设2m高围挡及喷淋降尘；生活区与作业区分设，宿舍统一安装36V安全电压USB插座。第十章环保与职业健康10.1扬尘控制现场安装2台扬尘在线监测仪，数据实时上传市住建局平台；非作业面裸土采用6针防尘网100%覆盖，超过3个月裸露区域播撒草籽绿化；四级风以上天气停止土方作业。10.2噪声控制选用低噪声设备，挖掘机安装消声器；夜间22:00～06:00禁止高噪声作业，确需连续施工办理《夜间施工许可证》，提前24h告知周边小区；在场界设置移动声屏障（2.5m高，吸音棉+彩钢板）。10.3污水排放洗车槽、沉淀池污水经三级沉淀+过滤后回用降尘，回用率≥80%；生活污水设隔油池+化粪池，定期抽运至市政污水厂，严禁直排××河。10.4职业病防护为每台挖掘机安装空调驾驶室，配空气滤芯；配发防尘口罩（KN95）每人每天1只，噪声>85dB区域配发耳塞；每年组织一次职业健康体检，建立《职业健康监护档案》。第十一章应急预案11.1应急组织总指挥：项目经理×××（电话139××××8888）副总指挥：生产经理×××下设抢险组、疏散组、医疗组、警戒组、后勤组。11.2应急物资编织袋1000条、吸水膨胀袋500条、铁锹50把、应急灯20盏、担架2副、AED除颤仪1台、应急发电机2台、挖掘机2台、自卸车10辆、水泥20t、碎石50m³。11.3主要险情及处置（1）坍塌征兆：坡顶裂缝、支护桩位移突增处置：立即撤离坑底人员→坡脚堆码沙袋反压→加密监测→报设计、监理→必要时回填反压。（2）涌水涌砂：坑底突涌、砂土液化处置：立即停挖→坑内回填级配碎石反压→坑外双液注浆（水泥水玻璃）封堵→加装真空降水。（3）中毒窒息：H2S超标处置：佩戴正压式呼吸器→转移伤员至上风口→拨打120→人工呼吸+心肺复苏→警戒区隔离。（4）触电处置：立即切断电源→绝缘棒挑开电缆→心肺复苏→拨打120→事故调查。11.4演练与评估每季度组织一次综合演练，演练后24h内完成评估报告，修订预案。第十二章验收与移交12.1验收程序施工方自检→监理预验收→设计、勘察、业主、质监站正式验收→签署《基坑验槽记录表