北京雨污水沟槽开挖施工方案

北京雨污水沟槽开挖施工方案一、工程概况本次北京地区雨污水管线工程位于北京市通州区潞城镇，为北京城市副中心行政办公区配套路网工程，管线总长度3260m，其中雨水管线1820m，管径为DN800-DN2200，污水管线1440m，管径为DN600-DN1200，均埋设于规划市政道路非机动车道下方，沟槽沿线地面标高24.2-27.6m，设计管内底标高16.8-22.1m，沟槽开挖深度范围为3.2-10.8m。工程场地属于潮白河冲洪积平原，自上而下地层分布为：①杂填土，厚度1.2-2.5m，成分以粉质黏土、碎石砖块为主，松散；②粉质黏土，厚度2.1-4.3m，可塑，承载力特征值fak=140kPa；③粉细砂，厚度3.2-5.7m，稍密-中密，fak=180kPa；④中粗砂，厚度2.4-4.1m，中密-密实，fak=220kPa；⑤粉质黏土，厚度＞5m，硬塑，fak=200kPa。场地地下水位埋深4.8-6.2m，属于潜水，含水层为粉细砂、中粗砂层，年变幅1.0-1.5m，不考虑地下水侵蚀性。沟槽沿线现有地下管线包括：DN300给水管、10kV电力管线、通信光缆，分别位于沟槽红线外侧1.2-3.5m范围，施工前需完成管线交底及迁改保护。本工程要求雨污水管线分段施工，随道路路基施工同步推进，总工期120日历天，沟槽开挖施工占总工期40%。二、编制依据1.《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-20082.《建筑地基基础工程施工质量验收标准》GB50202-20183.《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》住建部令第37号4.《北京市市政基础设施工程暗挖施工安全技术规程》DB11/1076-20145.《北京市建设工程施工现场消防安全管理办法》6.本工程地质勘察报告、施工图纸、现场交桩记录7.本工程总体施工组织设计三、施工准备（一）技术准备1.组织技术、测量、安全人员核对设计图纸，明确沟槽开挖平面位置、开挖深度、坡度、槽底宽度，对设计疑问提前与设计单位沟通完成图纸会审。2.完成平面控制网、高程控制网布设，依据业主提供的基准点布设一级平面控制点8个、二等水准控制点6个，控制点布设在不受施工干扰的区域，复核偏差满足：平面控制点点位中误差≤±5mm，高程控制点高差中误差≤±3√Lmm（L为测段长度，单位km），开挖前完成沟槽中线、开挖边线、水准点的放样，每100m布设3个临时水准点，每20m设置沟槽中线控制桩。3.针对开挖深度超过5m的沟槽，组织专家完成专项方案论证，根据专家意见修改完善方案后审批通过，对所有施工人员完成三级技术交底、安全交底，留存交底签字记录。4.提前查明地下管线分布，联系管线产权单位到现场交底，采用洛阳铲探挖结合管线探测仪探测，每5m探挖1处，探挖深度不小于3m，探明所有现有管线位置、埋深、走向，标注在施工平面图上。（二）现场准备1.完成施工区域围挡搭设，采用2.5m高蓝色夹心彩钢板围挡，符合北京市施工现场文明施工要求，出入口设置洗车台、沉淀池，配备高压冲洗设备，所有出场车辆必须冲洗干净。2.完成施工临时道路修筑，主干道路宽6m，支线道路宽4m，采用15cm厚C20混凝土硬化，路面设置2%横坡，两侧设置排水明沟，接入现有市政排水系统。3.按照设计要求完成地下管线迁改，对暂时无法迁改的管线，采用支托、悬吊防护措施，设置明显警示标识，安排专人24h看护。4.降水准备：开挖深度超过地下水位的段面，采用大口井降水，降水井布置在沟槽上口边线外侧1.5m处，井间距8-10m，井深比沟槽底深6-7m，提前7d开始降水，将地下水位降至沟槽底以下0.5m后方可开挖，降水过程中每日监测水位变化，做好记录。（三）机械人员准备配备挖掘机5台（斗容1.2m³3台，斗容0.6m³2台）、装载机2台、自卸汽车18台、振动压路机1台、推土机1台、水泵12台、全站仪1台、水准仪2台、管线探测仪1台，所有机械进场前完成检验，合格后方可进场。配置施工管理人员：项目技术负责人1名、施工主管2名、测量员2名、质检员1名、安全员2名；作业人员：挖掘机司机5名、自卸车司机18名、普工15名、支护工10名，所有特种作业人员均持证上岗。四、沟槽开挖总体方案根据本工程开挖深度、地质条件，沟槽开挖采用放坡开挖结合支护的方案，具体如下：1.开挖深度H≤3m：采用自然放坡，放坡坡度1:0.75（粉质黏土、杂填土）、1:1.0（砂土层），槽底预留工作面宽度每侧0.8m（DN≤1000mm管径）、每侧1.0m（DN＞1000mm管径），不设置额外支护。2.3m＜H≤5m：采用坡度放坡加挂网喷锚支护，放坡坡度1:0.5，坡面挂φ6@200×200钢筋网，喷射10cm厚C20混凝土封闭。3.H＞5m：采用分级放坡加钢板桩支护，分两级开挖，第一级开挖深度不超过5m，放坡坡度1:0.5，第二级开挖深度为剩余深度，放坡坡度1:0.75，两级之间设置2m宽平台，沟槽采用Ⅳ型拉森钢板桩支护，钢板桩长度比开挖深度大3-4m，设置1道围檩支撑，围檩采用双拼I40a工字钢，支撑采用φ600×10mm钢管，支撑中心距开挖面1.5m，支撑间距3-4m。开挖方式采用机械开挖配合人工清底，分段分层开挖，分段长度按照20-30m控制，开挖一段，支护一段，验收一段，下管一段，减少沟槽暴露时间，雨季施工缩短分段长度至10-15m。开挖出土全部运出现场，堆土距离沟槽上口边线不小于1.5m，堆土高度不超过1.5m，严禁在沟槽周边堆载超重荷载。五、沟槽开挖施工工艺（一）测量放线根据已经布设的控制网，放出沟槽中线、开挖上口边线、下口边线，每隔20m设置控制桩，在沟槽起始点、终点、转折点增设控制桩，将水准点引测至沟槽周边稳定区域，在开挖边线外侧撒白灰标识，经监理复核合格后方可开挖，复核偏差控制：中线位移允许偏差±30mm，高程允许偏差±20mm。（二）分层分段开挖1.第一层开挖从地面开始，按照先撑后挖的原则，分级开挖深度控制：放坡开挖每层不超过2m，钢板桩支护段每层开挖深度不超过支撑以下0.5m，严禁超挖。机械开挖时，预留20-30cm厚土层由人工清理整平，避免机械扰动原土，槽底不得受水浸泡。2.开挖过程中，测量人员随时跟踪测量槽底高程、槽宽、中线位置，每开挖2m复核一次坡度，每开挖到设计标高后全面测量，偏差控制：槽底高程允许偏差±20mm（人工清理）、±30mm（机械开挖），槽底中线每侧宽度不小于设计宽度，沟槽边坡坡度不陡于设计坡度。3.开挖出土由挖掘机装自卸汽车，直接运至业主指定弃土场，不得在施工现场堆存多余土方，若需临时堆存，堆土点距离沟槽上口边线不得小于2m，堆土高度不得超过2m，堆土不得覆盖测量控制点、警示标识。（三）槽底处理1.人工清底完成后，及时检查槽底土质，是否与勘察报告一致，若出现松土、弹簧土、流沙、古墓、软弱土层等异常情况，立即停止开挖，通知勘察、设计单位现场处理，按照设计要求换填级配砂石或灰土，处理完成后验收合格方可进行下一道工序。2.槽底为原状土，不得扰动，若开挖超挖，超挖深度小于15cm时，采用原土回填压实，压实度不低于原土天然压实度；超挖深度大于15cm时，采用级配砂石回填，分层压实，每层厚度不超过20cm，压实度≥95%。3.降水完成后，若槽底局部有积水，设置集水井排水，集水井尺寸为1m×1m×1m，低于槽底0.5m，布置在沟槽末端，用潜水泵将水排出沟槽，保持槽底干燥。（四）沟槽支护施工1.挂网喷锚支护施工分层开挖到设计坡度后，先人工修整坡面，清理坡面松动土体，然后钻孔，锚钉采用φ18钢筋，长度1.5m，间距1.5m×1.5m，呈梅花形布置，锚钉插入深度不小于设计长度，然后绑扎φ6@200×200钢筋网，钢筋网搭接长度不小于20cm，与锚钉绑扎牢固，最后喷射C20混凝土，喷射厚度10cm，喷射顺序从下往上，喷头与坡面保持0.8-1.2m距离，混凝土初凝后洒水养护，养护时间不少于3d。2.拉森钢板桩支护施工先测量放出钢板桩打设位置，开挖1m深的导槽，安装导向架，导向架采用I20a工字钢制作，保证钢板桩垂直顺直，打设采用振动打桩机，逐块打设，钢板桩采用咬口连接，打设偏差控制：桩顶标高偏差±100mm，轴线位移≤100mm，垂直度偏差≤1%。钢板桩打设完成后，开挖至支撑设计标高，安装围檩和支撑，围檩与钢板桩之间的缝隙用钢楔楔紧，保证受力均匀，支撑安装完成后，检查支撑连接牢固性，若发现松动及时紧固。开挖过程中严禁机械碰撞支撑，沟槽开挖到槽底后，及时进行管道基础施工，管道安装完成回填后，逐步拆除支撑，拆除支撑从上往下，先回填到支撑位置以下，稳固后再拆除支撑，最后拔出钢板桩，钢板桩拔出后的孔洞用灰土回填密实。（五）沟槽排水1.地面排水：在沟槽上口边线外侧1m处设置截水沟，截水沟宽0.4m，深0.3m，坡度1‰，将地面水排入市政雨水系统，避免地面水流入沟槽冲刷边坡。2.槽内排水：槽底设置排水明沟，明沟宽0.3m，深0.2-0.3m，设置在槽底两侧，比槽底低0.2m，每隔50m设置一个集水井，集水井直径0.8m，深度比明沟低0.5m，用潜水泵将集水井内的水抽排至地面截水沟，排出施工区域，雨天施工安排专人值班，随时抽排槽内积水。六、质量控制要点1.沟槽开挖位置、断面尺寸、标高必须符合设计要求，严禁欠挖，控制超挖量，超挖必须按要求处理，不得随意用松土回填。2.边坡坡度、平台宽度、支护结构必须符合方案要求，坡面不得有裂缝、松动、鼓包，钢板桩支护的支撑轴力必须符合设计要求，定期监测，若轴力超过设计值立即停止施工，采取加固措施。3.槽底原状土不得扰动，不得受水浸泡、受冻，雨季施工不能连续开挖到底，预留10-20cm土层，待下一道工序施工前再人工清理。4.开槽后及时进行验槽，验槽由建设单位组织勘察、设计、监理、施工单位共同参加，验收合格后方可进行下一道工序施工，做好验槽记录，四方签字确认。5.质量允许偏差标准按照GB50268-2008执行，具体如下：项目允许偏差（mm）检验频率检验方法槽底高程±20每10m测1点用水准仪测量槽底中线每侧宽度不小于设计值每10m测1处用钢尺量沟槽边坡不陡于设计坡度每10m测1处用坡度尺量钢板桩桩顶标高±100每根桩测1点用水准仪测量钢板桩垂直度1%每根桩测1点用垂线量1.沟槽开挖深度超过2m时，在沟槽上口周边设置1.2m高防护栏杆，防护栏杆刷红白警示漆，设置警示标识，夜间设置红灯警示，防护栏杆距离上口边线不小于0.5m，严禁任何人倚靠防护栏杆，严禁在防护栏杆上堆放材料。2.施工机械作业范围内，严禁站人，挖掘机回转半径范围内不得有人停留，自卸汽车装土时，汽车停稳，驾驶员离开驾驶室到安全区域，机械进出场地由专人指挥，避免碰撞周边管线、围挡。3.沟槽施工作业人员上下沟槽必须设置专用爬梯，爬梯每段高度不超过2m，间距不超过30cm，爬梯扶手高度不低于1.2m，严禁人员直接从边坡上下，避免滑倒坠落。4.施工过程中每天班前检查边坡、支护结构，雨天后增加检查次数，若发现边坡有裂缝、落土、支撑松动等异常情况，立即停止施工，撤出人员，采取加固措施，隐患消除后方可继续施工。5.按照要求对沟槽周边地面沉降、支护结构位移、支撑轴力进行监测，监测频率：开挖期间每天监测2次，开挖完成后每天监测1次，报警值：地面沉降超过30mm，水平位移超过25mm，支撑轴力达到设计值的80%，立即报警，停止施工，采取应急措施。6.落实北京市扬尘治理要求，施工现场裸露土方全部覆盖，出口洗车台保证正常使用，车辆不带泥上路，土方运输车辆采用密闭车辆，沿途不得撒漏，施工现场每天洒水不少于3次，四级以上大风停止土方开挖作业。7.现场临时用电按照三级配电两级保护设置，配电箱上锁，由专人管理，潜水泵等用电设备接零保护，电缆线架空敷设，严禁浸泡在水中，定期检查绝缘，避免触电事故。八、既有管线保护措施1.开挖前根据产权单位交底，探明所有管线位置、埋深，做出明显标识，开挖到距离管线1m范围内，改为人工开挖，严禁机械开挖，避免破坏管线。2.对需要悬吊保护的地下管线，采用工字钢吊架，将管线固定牢固，悬吊过程中监测管线沉降、位移，控制沉降不超过10mm，位移不超过5mm，若有变化及时调整吊架。3.对埋设在沟槽边坡范围内的管线，砌砖支墩支撑，做好防护，设置警示牌，严禁碰撞，安排专人每天巡查，雨天检查管线是否沉降、移位。4.若施工中不慎破坏管线，立即停止施工，通知产权单位抢修，采取应急措施，避免造成更大损失，配合产权单位抢修做好相关工作。九、雨季施工措施1.北京地区雨季为7-8月，沟槽开挖尽量避开雨天连续作业，缩短开挖段，开挖完成后及时验收，及时施工管道基础，减少暴露时间。2.提前做好沟槽周边截水沟、排水系统，检查排水设施是否通畅，配备足够的排水水泵，提前检修保证正常运行，雨天安排专人24h值班，随时抽排积水。3.雨天不得进行槽底开挖作业，若已经开挖到槽底，覆盖塑料布，避免雨水浸泡槽底，若槽底被浸泡，将浸泡软的土层全部挖除，换填级配砂石，重新压实。4.雨天每天检查边坡稳定，若发现边坡有渗水、裂缝、松动，立即削坡，增设锚钉和喷射混凝土加固，必要时坡脚堆载反压，控制边坡变形。5.雨后复工前，全面检查安全设施、边坡、支护，确认安全后方可复工，对积水、泥泞路段清理干净，更换软土，保证施工道路通畅。十、监测方案（一）监测内容1.周边地面沉降监测：监测点布置在沟槽上口外侧1m、3m位置，每隔20m布置一个监测断面，每个断面布置2个监测点。2.沟槽边坡水平位移监测：监测点布置在坡顶，每隔20m布置一个点。3.钢板桩桩顶水平位移、竖向位移监测：每隔20m布置一个监测点。4.支撑轴力监测：每5道支撑布置1个监测断面，每个断面监测1道支撑的轴力。5.既有管线沉降、位移监测：沿着管线走向，每隔10m布置一个监测点，管线转折点、接头处增设监测点。（二）监测频率开挖过程中，开挖面距离监测断面小于2倍开挖深度时，每天监测2次；开挖面距离监测断面大于2倍开挖深度后，每天监测1次；开挖完成后，每3天监测1次，直到管道回填完成。遇到雨天、变形速率增大时，增加监测频率，每4-8h监测一次。（三）控制报警值监测项目累计变化量报警值日变化速率报警值周边地面沉降30mm3mm/d边坡水平位移25mm2mm/d钢板桩顶位移30mm3mm/d既有管线沉降20mm2mm/d支撑轴力设计轴力的80%10%设计轴力/d十一、应急预案（一）应急组织机构成立应急领导小组，项目经理任组长，项目技术负责人、安全总监任副组长，成员包括施工员、质检员、安全员、材料员，配备应急救援队15人，24h值班，应急联系电话张贴在施工现场，预留应急车辆1台，随时待命。（二）主要危险源及应急措施1.边坡坍塌：发现边坡有开裂、落土等坍塌前兆，立即停止施工，组织所有作业人员撤出