土石方开挖专项施工方案

土石方开挖专项施工方案1编制依据与适用范围1.1国家及行业现行规范《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB502022018《建筑施工土石方工程安全技术规范》JGJ1802009《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》住建部37号令《生产安全事故应急预案管理办法》应急管理部2号令《××市建设工程文明施工管理规定》2022修订版1.2设计文件××建筑设计院《××项目基坑支护及降水施工图》（图号：JK01～JK45，日期2023.11.05）××勘察院《岩土工程勘察报告》（编号：KC2023108，日期2023.09.20）1.3合同范围本方案适用于××集团××项目一期地下室及主楼区域土石方开挖，总量约18.6万m³，其中土方14.2万m³、强风化岩3.1万m³、中风化岩1.3万m³，开挖最大深度13.45m，周长478m。2工程概况与地质特征2.1场地现状原始地面标高+4.20m～+5.80m，场地内遗留1.2m厚建筑垃圾杂填层，局部有φ300～800mm混凝土旧基础。2.2水文地质潜水位埋深1.10～2.30m，年变幅0.8m，渗透系数K=3.5m/d；承压水头+0.50m，含水层为③2粉细砂层，厚度4.2～6.8m。2.3岩土分层①杂填土1.2m；②粉质黏土2.4m，可塑，承载力120kPa；③1黏质粉土3.0m，软塑，承载力90kPa；③2粉细砂4.5m，中密；④1强风化砂质泥岩5.0m，RQD=15%；④2中风化砂质泥岩>8m，RQD=45%，饱和单轴抗压强度fr=8.2MPa。2.4周边环境北侧距红线6.5m为运行中的地铁6号线隧道，隧道拱顶埋深15.2m；东侧为110kV高压电缆管廊，埋深1.8m；南侧为已建小区7层住宅，距基坑边12.3m；西侧为市政主干道，人行道下分布φ600mm给水管。3总体施工部署3.1施工目标工期：45日历天；质量：一次验收合格率100%；安全：零死亡、零坍塌、零地铁隧道变形>10mm；环保：场界噪声昼间≤70dB，夜间≤55dB，扬尘≤0.3mg/m³。3.2施工顺序降水→表层清理→分层分段放坡+支护→石方破碎→石方挖运→人工清底→验槽→垫层封闭。3.3施工段划分以1A轴为界分东、西两个大区，每区再按10m宽划分为23个小段，实行“跳仓开挖”，相邻段高差不超过2m。3.4施工资源配置管理人员18人，测量3人，安全3人，机电2人；作业人员：反铲司机12人，自卸车司机30人，破碎锤操作手6人，普工40人；主要机械：日立ZX360LC5A反铲4台、小松PC2008M0反铲2台、卡特336D破碎锤2台、斯堪尼亚P410自卸车20辆、雾炮机6台、50kW柴油发电机2台。4施工准备4.1技术准备（1）坐标复测：采用莱卡TS16全站仪闭合导线测量，闭合差≤1/10000；（2）BIM建模：Revit2024建立三维地质支护机电综合模型，提前发现碰撞12处；（3）技术交底：分级交底至班组，签字率100%，留存影像。4.2现场准备（1）红线围挡2.5m高，喷淋系统间距3m；（2）出入口设置全自动洗轮机两台，沉淀池三级，容积共120m³；（3）夜间施工许可证、渣土运输证、爆破作业许可证（非爆破工艺免）全部办结；（4）地铁隧道初始监测点布设完成，采用自动化全站仪+光纤静力水准仪，监测频率1次/2h。4.3材料准备6m长Ⅳ型拉森钢板桩280t，H型钢支撑（H350×350）120t，喷射混凝土C20干料600t，降水井滤料（5～10mm砾石）800m³，止水帷幕水泥P.O42.51200t。5降水与止水5.1降水井布置采用管井+止水帷幕联合方案，沿基坑边1.5m外设置φ600mm管井42口，井深18m，间距12m；坑内设置疏干井16口，井深15m。5.2成井工艺旋挖钻机开孔→下放桥式滤水管→回填砾石→洗井>8h→试抽：单井出水量≥15m³/h，含砂量≤1/20000。5.3降水控制采用“分阶段、分区域”降水，第一次降至坑底以下0.5m，稳定48h后开挖；开挖期间水位保持坑底以下0.8～1.0m；地铁侧设置回灌井12口，回灌量按“抽一灌三”原则，确保隧道沉降速率≤0.15mm/d。5.4止水帷幕三轴搅拌桩φ850@600mm，水泥掺量22%，28d无侧限抗压强度≥1.0MPa；在地铁侧增加一排φ800@600mm高压旋喷桩，搭接200mm，渗透系数≤1×10⁻⁶cm/s。6石方破碎与开挖6.1岩层判定当单轴抗压强度>5MPa或标准贯入N>50击时，判定为石方，采用机械破碎。6.2破碎工艺（1）先采用卡特336D带HB4000破碎锤“田字格”布点，间距1.2m，破碎至裂隙发育；（2）裂隙发育后改用“剥离式”破碎，锤钎角度与岩面呈60°，每次剥离厚度≤0.5m；（3）对局部>15MPa岩体，采用液压分裂机（瑞典ATLASCOPCOSB552）配合胀裂，钻孔φ102mm，孔距0.8m，孔深3.0m，分裂后二次破碎锤解小，块径≤0.6m。6.3开挖步距强风化岩层按1.5m高、3.0m宽分层，中风化岩层按1.0m高、2.5m宽分层，严禁超挖、掏底。6.4出渣路线坑内设置“之”字形临时便道，宽度6m，坡度≤1:8，铺设400mm厚砖渣+钢板（20mm厚）复合路面；自卸车满载≤25t，限速8km/h；夜间22:00～06:00禁止运输。7支护与监测7.1支护形式东侧、北侧采用“悬臂钢板桩+两道H型钢支撑”，西侧、南侧采用“放坡+土钉墙”联合支护。7.2钢板桩施工（1）定位放线偏差≤20mm；（2）采用振动锤（日立V400）沉桩，沉桩垂直度≤1/200；（3）转角处设置“包角”焊接，焊缝高度8mm，100%渗透检测。7.3钢支撑安装第一道支撑中心标高2.50m，第二道6.50m；施加预应力至设计值1.1倍（第一道800kN，第二道1200kN），锁定后12h内复测，损失>10%补张拉。7.4监测项目与预警（1）顶部水平位移：警戒值15mm，控制值20mm；（2）周边地表沉降：警戒值0.2%H（H为开挖深度），控制值0.3%H；（3）地铁隧道变形：单点沉降5mm，差异沉降3mm，水平位移5mm；（4）支撑轴力：警戒值85%设计值，控制值100%设计值；（5）地下水位：日降幅>0.5m或累计>2m触发回灌。监测数据每日17:00前上传至××市基坑监测平台，出现预警立即启动“红橙黄蓝”四级响应。8质量保证措施8.1开挖几何尺寸基底标高允许偏差+0～50mm，长宽允许偏差+100～50mm；边坡坡度允许偏差±1°。8.2基底土体保护预留200mm厚人工清土层，垫层混凝土随清随浇，间隔时间≤12h；若遇下雨，采用彩条布全覆盖，雨停后复测承载力，必要时加铺300mm厚砂石褥垫层。8.3岩石地基承载力检测采用浅层平板载荷试验，按每200m²不少于1点，设计承载力特征值350kPa，试验最大加载700kPa，沉降≤0.04D（D为承压板直径）。8.4质量责任追溯建立“开挖验槽隐蔽”三段影像库，每段留存4K高清视频≥30s，保存至主体结构封顶后两年。9安全文明施工9.1危险源清单（1）边坡坍塌；（2）机械碰撞；（3）车辆伤害；（4）触电；（5）中毒窒息（深井降水）。9.2控制措施（1）边坡：每层开挖后4h内完成支护，雨天暂停；（2）机械：设置360°影像+雷达报警，倒车速度≤3km/h；（3）车辆：安装ADAS防碰撞系统，右侧盲区声光报警；（4）用电：三级配电二级漏保，漏保动作电流≤30mA，动作时间≤0.1s；（5）深井：下井前四合一气体检测仪检测O₂≥19.5%、H₂S≤10ppm、CO≤24ppm、LEL≤10%，并填写《有限空间作业票》。9.3文明施工（1）围挡喷淋+雾炮+移动洒水车三重降尘；（2）出入口设置“三池一设备”，车辆冲洗时间≥60s；（3）裸露土≤24h覆盖，>3个月区域播撒草籽绿化；（4）噪声控制：破碎锤加装隔音罩，罩外噪声≤85dB；夜间禁止高噪声作业。10应急预案10.1应急组织成立“基坑应急指挥部”，项目经理任总指挥，下设抢险、技术、监测、后勤、外联五个小组；与××地铁运营公司、××医院、××消防大队签订三方联动协议。10.2应急物资应急钢板桩（6m）50根、砂袋2000只、快干水泥10t、应急注浆设备2套、抽水泵（100m³/h）6台、应急照明车2辆、担架4副、AED除颤仪1台。10.3应急处置（1）坍塌：立即撤离危险区→监测组复测→抢险组打入应急钢板桩→坡顶卸载2m宽、0.5m高荷载→技术组出具补强方案；（2）隧道变形>10mm：立即启动回灌→降水井减半运行→地铁限速25km/h→加密监测至1次/30min；（3）毒气中毒：立即呼叫120→佩戴正压式呼吸器下井救援→持续通风→井口设置警戒区半径5m；（4）火灾：使用干粉灭火器→切断电源→拨打119→启动应急照明→清点人数。10.4演练每季度组织一次综合演练，每月一次桌面推演，留存影像资料，演练后24h内完成评估报告，整改闭合率100%。11进度计划与资源配置曲线采用P6软件编制，关键线路为“降水14d→第一层土方开挖5d→第一道支撑3d→第二层石方破碎8d→第二道支撑3d→第三层石方破碎7d→人工清底2d”，总工期45d。劳动力高峰第25天，人数118人；机械高峰第20天，挖机6台、自卸车20辆。12成本控制要点12.1破碎锤油耗考核设定台班柴油上限65L，超耗按10%单价扣款；节余按5%奖励。12.2运距优化利用BIM+GIS模拟8条线路，选定最短线路3.7km，较原方案缩短0.9km，节约运费约26万元。12.3石方综合利用中风化岩经移动破碎站（McCloskeyJ45）加工为40～80mm级配碎石，回用于垫层、道路基层，利用量1.1万m³，减少外购碎石费用约99元/m³，合计创收108.9万元。13环保与职业健康13.1扬尘在线监测安装β射线颗粒物监测仪2套，实时上传××市扬尘平台，PM10小时值>0.15mg/m³自动启动喷淋。13.2噪声职业暴露对12名破碎锤操作手配备3MPELTORX5A耳罩，降噪值≥33dB；每半年进行纯音测听，发现听力下降>10dB立即调岗。13.3污水排放设置三级沉淀+絮凝+压滤系统，出水SS≤70mg/m³，满足《污水排入城镇下水道水质标准》GB/T319622015A级，定期委托××检测公司取样，报告存档三年。14信息化管理14.1基坑智慧监测平台集成全站仪、孔隙水压计、轴力计、测斜仪数据，自动生成日、周、月报；支持手机APP推送，超限10s内短信+微信双提醒。14.2机械管理安装“机械指挥官”终端，实时统计工时、油耗、怠速率，怠速率>25%自动报警；每月生成“红旗设备”榜单，连续两次垫底设备强制退场。14.3电子围栏在地铁隧道两侧设置UWB电子围栏，人员进入隧道保护带5m区域自动声光报警并上传后台，确保地铁运营安全。15验收与移交15.1分阶段验收（1）降水启动条件验收；（2）每层支护验收；（3）基底验槽；（4）竣工总体验收。15.2验槽流程施工单位自检→监理预验→勘察、设计、业主、监理、施工五方正式验槽→质监站抽检；验槽内容包括基底标高、土质、岩石完整性、渗水情况、扰动深度等，现场签字确认。15.3竣工资料包含但不仅限于：开挖三维扫描点云（彩色）、监测原始数据（CSV格式）、影像库（4K）、材料合格证、焊口探伤报告、应急预案演练视频、环保监测报告，统一刻录蓝光光盘两份，移交档案馆。16总结与后评估16.1实施结果实际工期43d，提前2d；最大水平位移16.3mm，地铁隧道最大沉降3.8mm，均低于控制值；成本节约138.7万元；实现“零事故、零投诉、零