管沟开挖支护施工方案

管沟开挖支护施工方案第一章编制依据与适用范围1.1编制依据（1）《建筑基坑支护技术规程》GB504972019（2）《给水排水管道工程施工及验收规范》GB502682008（3）《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》住建部37号令（4）《××市地下管线保护管理办法》2022修订版（5）×××设计院《××大街输水管线施工图》图号S202305（6）××勘察院《岩土工程勘察报告》编号2023KC11，判定场地为Ⅲ级自重湿陷性黄土，地下水位埋深8.4m（7）××集团《安全生产红线制度》2023版（8）项目部2023年度《环境因素识别与风险评价表》1.2适用范围本方案仅适用于××大街（K0+980—K2+340）段DN1200球墨铸铁输水管沟槽开挖及支护作业，开挖深度2.8m～5.5m，连续作业长度1260m。凡超出本区段、变更管材、加深断面或遇特殊障碍物时，须重新履行方案审批程序。第二章工程概况与地质特征2.1管线布置管道位于道路中线以南7m，平行现状DN800污水管，水平净距1.5m；管顶覆土设计3.2m，坡度0.15%，采用T型滑入式接口，橡胶圈EPDM材质。2.2地形地貌原地貌为城市主干道，路面结构层厚68cm（4cmSMA13+6cmAC20+18cm水泥稳定碎石+40cm石灰粉煤灰土）。道路两侧为建成20年4～6层砖混民房，基础埋深1.8m，无地下室。2.3工程地质①杂填土0～1.4m，γ=18.2kN/m³，c=5kPa，φ=10°；②粉质黏土1.4～3.6m，γ=19.1kN/m³，c=22kPa，φ=14°，中等压缩性；③黄土状粉土3.6～8.0m，γ=18.8kN/m³，c=15kPa，φ=18°，湿陷系数δs=0.023～0.041，具Ⅲ级自重湿陷；④粉细砂8.0m以下，γ=20kN/m³，c=0，φ=28°，含水层，渗透系数k=3.5m/d。2.4水文气象勘察期测得稳定水位8.4m，年变幅1.2m，近五年最大日降水量102mm，出现在20210715。2.5风险源清单（1）距民房最小水平净距2.7m，爆破振动速度须＜0.5cm/s；（2）DN800污水管为钢筋混凝土平口管，1998年建，允许沉降10mm；（3）K1+220处存在10kV直埋电缆，埋深1.2m，无套管；（4）交通导改后保留双向2×3.5m机动车道，限速30km/h，早晚高峰流量1620pcu/h。第三章施工部署3.1目标值（1）工期：计划作业日历天45d，20230801开工，20230914完成回填；（2）质量：一次验收合格率100%，接口打压一次通过率≥98%；（3）安全：零死亡、零重伤、零火灾、零管线事故；（4）环保：场界噪声昼间≤65dB，夜间≤55dB，扬尘在线监测PM10≤0.15mg/m³。3.2组织机构项目经理部下设“五部两室”：工程部、安质部、物设部、计合部、财务部、试验室、BIM室。沟槽作业队分三班：开挖班（30人）、支护班（20人）、安装班（18人），实行“两班倒、每班10h”连续作业。3.3施工顺序“先深后浅、先下游后上游、分段跳槽、随挖随支、限时封闭”。每段长度≤30m，完成时间≤36h，严禁超挖、裸槽过夜。3.4交通组织与交警大队联合审批《临时占道施工交通组织方案》，采用“占一还一”+“水马+交通锥”物理隔离，每150m设一名专职交通疏导员，着反光服、持发光指挥棒，夜间增设LED警示灯。第四章支护设计4.1设计原则（1）控制支护结构顶部水平位移≤0.3%H且≤20mm；（2）地面沉降≤15mm；（3）支护构件可回收率≥90%，满足绿色施工要求。4.2支护形式比选比选结果：悬臂钢板桩、土钉墙、放坡开挖、SMW工法桩四种。综合工期、造价、场地限制、可回收性，最终采用“9m长Ⅳw型拉森钢板桩+一道钢围檩+φ609×16钢支撑”体系。4.3设计参数（1）钢板桩：长度9m，入土比≥0.8，桩顶标高为现状路面下0.5m；（2）围檩：双拼40b槽钢，中心距板桩顶0.5m；（3）支撑：水平间距3m，预加轴力150kN，采用200t液压千斤顶分级施加；（4）转角加强：四角设300×300×10mm角撑板，焊缝高度10mm，满焊。4.4计算验证采用Plaxis2D2023进行分步开挖模拟，最不利工况（5.5m深）结果：最大桩身弯矩Mmax=186kN·m＜设计值210kN·m；最大水平位移δh=14.2mm＜20mm；地面最大沉降δv=9.8mm＜15mm；抗隆起安全系数Fs=1.81＞1.6，满足规范。第五章施工工艺流程5.1测量放线（1）采用全站仪LeicaTS16，坐标系××市2000坐标系，高程系1985国家高程基准；（2）每25m测设中心桩，外放宽度=管外径+2×工作面0.5m+2×支护厚度0.4m，最终槽底宽2.6m；（3）放线后报监理复测，误差≤10mm。5.2路面破除（1）采用卡特320D液压破碎锤，锤头直径150mm，破碎顺序“先两侧后中间”，防止扰动保留路面；（2）破碎块径≤30cm，及时用50装载机装15t自卸车外运至市政弃渣场；（3）破除完成后，对槽口边缘采用手持式切割机修边，保证垂直度≤2cm/m。5.3钢板桩打设（1）桩机选型：日立ZX470振动锤，激振力350kN，满足贯入砂层需求；（2）桩长验收：每根桩逐尺丈量，允许偏差0+5cm，弯曲度＜0.1%L；（3）导向架：采用12工字钢制作，双层导环间距4m，保证平面位置偏差≤20mm，垂直度＜1/200；（4）咬合：采用“顺扣打设”，相邻桩锁口涂黄油减少摩擦，保证止水效果；（5）转角处理：采用“异型转角桩”，若现场缺料，用两根标准桩焊接“T型”封角，焊缝等级Ⅲ级，100%磁粉探伤。5.4分层开挖（1）第一层：挖至2.0m（桩顶下1.5m），采用1.0m³反铲，预留20cm人工清底；（2）安装围檩及第一道支撑，施加预应力后，验收合格方可继续；（3）第二层：挖至3.8m，跳槽长度≤6m，严禁“掏洞”开挖；（4）第三层：挖至槽底5.5m，随挖随设0.3m×0.3m集水沟，每20m设0.8m×0.8m×1.0m集水井，采用3kW潜水泵抽排，保持地下水位低于槽底0.5m。5.5槽底验收（1）地基承载力≥120kPa，采用轻型动力触探N10≥25击；（2）平整度≤15mm/2m，高程误差±10mm；（3）拍照记录槽底全貌，留存影像资料≥30s，监理签字后方可铺砂垫层。5.6管道安装（1）砂垫层：中粗砂，压实度≥95%，厚200mm，洒水+平板振捣器三遍；（2）下管：采用25t汽车吊+尼龙吊带两点起吊，严禁钢丝绳直接兜口；（3）接口：滑入式接口，胶圈“四点定位”法，插入深度标记线，单口打压0.1MPa稳压5min无渗漏；（4）稳管：两侧对称回填粗砂至管顶以上0.3m，洒水振捣，防止漂移。5.7回填与拔桩（1）回填材料：管顶0.3m以上采用原状土+8%水泥改良，每层厚≤30cm，小型夯机四遍，压实度≥93%；（2）监测：拔桩前连续3d沉降＜1mm/d方可开始；（3）拔桩：采用振动锤“间隔跳拔”，每拔1m暂停10s，防止负压塌孔；（4）桩孔注浆：采用P.O42.5纯水泥浆，水灰比0.6，注浆压力0.3MPa，注满率≥95%。第六章监测控制6.1监测项目（1）顶部水平位移（测斜）：每25m一个断面，深度9m，0.5m/点；（2）周边沉降：民房角点、污水管、电缆共布设48点，精度±1mm；（3）支撑轴力：每根支撑两端贴四片振弦式轴力计，量程0～500kN；（4）地下水位：观测井3口，每日7:00、19:00读数。6.2预警值（1）位移日增量≥3mm或累计≥15mm；（2）沉降日增量≥2mm或累计≥10mm；（3）支撑轴力≥设计值80%即300kN；（4）民房裂缝≥2mm。达到预警值立即启动“黄色预警”：加密监测频率至1次/2h，现场停工分析；达到“红色预警”位移≥20mm或裂缝≥5mm，立即撤离人员，启动应急预案。6.3数据处理采用“监测云”平台自动采集，实时上传至××市地下工程监测中心；每日8:00生成《监测日报》，项目经理、总监、业主代表三方签字确认。第七章安全措施7.1危险源管控（1）机械伤害：所有设备张贴“二维码+设备档案”，进场前验收刹车、灯光、钢丝绳磨损量＜7%；（2）触电：10kV电缆保护区2m内严禁机械开挖，采用人工“横挖法”，配绝缘靴、绝缘手套；（3）坍塌：严格执行“限时法”，每段开挖至支撑完成≤8h；夜间0:00—6:00禁止开挖；（4）中毒：槽底配备四合一气体检测仪，氧气＜19.5%、H₂S＞10ppm立即撤人，强制通风15min再测。7.2防护设施（1）临边防护：设置1.2m高定型护栏+180mm挡脚板+密目网，每段长度≤6m设一道逃生梯；（2）上下通道：采用“之字形”钢梯，宽1.0m，踏步间距25cm，扶手立杆间距1.2m；（3）夜间照明：LED投光灯4×1000W，灯架高6m，照度≥50lx，阴影比＜10%。7.3应急物资（1）塌方：工字钢I16×3m20根、砂袋500只、应急挡板2m×1m30块；（2）触电：AED除颤仪1台、绝缘杆2根、绝缘绳50m；（3）伤亡：担架2副、急救箱2套、120急救车15min到场协议。7.4应急演练20230720、20230815分别组织“沟槽坍塌”“触电”两场演练，参演人员62人，实测响应时间4.5min、现场救援8min，达到目标值10min内。第八章质量保证8.1质量目标分项工程一次验收合格率100%，接口打压一次通过率≥98%，竣工资料移交一次通过率100%。8.2控制要点（1）钢板桩垂直度：每根采用两台经纬仪90°方向复测，超1/200立即拔出重打；（2）支撑预应力：分级150kN→300kN→400kN，每级稳压3min，记录油压表读数；（3）砂垫层压实度：环刀法每50m²一组，不足50m²按一组计，合格率≥95%；（4）接口打压：采用电动试压泵，压力表0.4级，每道接口稳压5min，压降≤0.05MPa为合格；（5）影像留存：关键节点“挖到槽底、安装支撑、接口完成、回填至管顶”四张照片自动上传“智慧工地”平台，缺失照片不得进入下一道工序。8.3三检制自检：作业班长签字；互检：相邻工序班长交叉签字；专检：质检工程师签字，未经专检不得报监理验收。第九章文明环保与职业健康9.1扬尘控制（1）雾炮机：射程30m，每50m一台，开启指标PM10＞0.15mg/m³；（2）车辆冲洗：设置全自动洗轮机+三级沉淀池，冲洗时间≥60s，池水循环使用，SS排放浓度＜70mg/L；（3）裸土覆盖：采用6针防尘网，搭接宽度≥10cm，砖块压边，风力≥4级时洒水抑尘。9.2噪声控制（1）高噪声设备加装消音罩，场界噪声昼间≤65dB，夜间≤55dB；（2）夜间22:00—6:00禁止破碎、拔桩作业，确需连续施工办理《夜间施工许可证》并提前48h告示居民。9.3污水排放设置移动式隔油池+沉淀池，pH6～9、COD＜500mg/L、石油类＜10mg/L，达标后排入市政管网，每日自检一次并留样。9.4职业健康（1）高温：气温≥35℃时11:00—15:00停工，发放藿香正气水、绿豆汤；（2）粉尘：配发KN95防尘口罩，每班更换一次；（3）噪声：配发SNR≥25dB耳塞，每季度听力检测一次。第十章验收与移交10.1验收流程（1）班组自检→项目部复检→监理预验收→公司级验收→质监站正式验收；（2）实测项目：槽底高程±10mm、中心线偏位≤20mm、断面尺寸±15mm、支撑轴线偏位≤30mm；（3）资料同步：施工记录、监测数据、材料合格证、焊口探伤报告、影像资料齐全，签字盖章完整。10.2竣工移交（1）竣工图：采用AutoCAD2023绘制，比例1:500，标注支护桩坐标、支撑轴线、监测点编号；（2）电子档案：扫描分辨率300dpi，PDF格式，刻录蓝光光盘2份；（3）质保资料：钢板桩、支撑、管材、橡胶圈、焊条等质保书原件归档，保存期≥5年；（4）现场清理：拔桩后路面采用C35快硬混凝土修复，平整度≤5mm/3m，24h后开放交通。第十一章人员设备计划11.1劳动力项目经理1、总工1、生产经理1、安全总监1、质检2、测量2、试验2、施工员4、机械操作12、电工2、焊工4、普工40，合计70人。所有人员持有效证书，三级教育覆盖率100%。11.2主要设备日立ZX470振动锤1台、卡特320D反铲2台、25t汽车吊2台、50装载机1台、3kW潜水泵6台、电动试压泵1台、柴油发电机100kW1台、LED投光灯8套、雾炮机4台、全自动洗轮机1套。第十二章成本控制要点12.1材料节超（1）钢板桩：按周转5次摊销，现场设专人清点，丢失率＜1%；（2）支撑：采用租赁方式，日租金15元/t，计划30d，超期罚款5%；（3）混凝土：采用“智慧搅拌站”自动计量，误差≤±1%，每100m³做一组强度试件。12.2机械台班实行“机械二维码”扫码开机，自动统计工时，与计划台班对比，节超率纳入班组考核，节奖超罚10%。12.3签证管理现场签证须在24h内完成影像、草图、工程量三方确认，逾期不予补签，杜绝事后扯皮。第十三章信息化管理13.1BIM应用建立Revit2023模型，集成支护、管线、道路结构，进行4D施工模拟，提前发现碰撞12处