市政排水管道挖除施工方案

市政排水管道挖除施工方案1工程概况本工程为某市环城西路老旧排水管网改造项目第3标段，本次需挖除废除的原排水管道为1998年敷设的Ⅱ级钢筋混凝土重力排水管，管道设计管径d1200mm，总长度1286m，管位位于环城西路现状非机动车道及人行道下方，管道中心线距机动车道边缘水平距离1.2m~2.5m，管顶覆土厚度2.8m~4.2m。原管道因运行年限较长，存在普遍的接口错台、结构性裂缝、渗漏等缺陷，经CCTV检测评定为D级管道，需全部挖除后新建d1350mmPE双壁波纹管。项目区域地下管线分布：管道北侧水平距离1.1m~1.8m处敷设有DN400mm给水钢管，管顶埋深1.6m；南侧水平距离1.5m~2.2m处敷设有10kV电力直埋电缆，管顶埋深1.2m；无大型燃气管线及通信干线分布。工程地质条件：表层0~1.8m为人行道硬化层及人工填筑粉质土，天然密度1.82g/cm³，承载力特征值fak=90kPa；1.8m~5.5m为可塑粉质黏土，fak=140kPa；5.5m以下为中密粉砂，fak=210kPa；场地地下水位埋深3.1m~3.8m，水位年变幅0.6m~1.0m。原管道基底高程为-1.2m~-2.6m（以路面高程为±0.000），地下水位高于原管道基底0.8m~1.7m，挖除施工需提前降排水。2编制依据1）《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008；2）《城镇排水管道检测与评估技术规程》CJJ181-2012；3）《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012；4）《市政工程施工安全检查标准》CJJ/T275-2018；5）本项目岩土工程勘察报告、平面布置图等设计文件；6）本市交通管理部门出具的交通导行批复文件；7）国家及地方现行安全生产、环境保护相关法规标准。3施工准备3.1技术准备（1）提前采用RD8000地下管线探测仪对施工范围内及周边既有管线进行复测，标注所有管线的平面位置、高程、走向，委托产权单位现场交底，在地面做好醒目标记，对距离开挖边线小于1m的管线提前开挖探坑暴露，确认参数后制定专项保护方案。（2）提前对原管道内部进行CCTV检测，确认管道破损情况、淤积量，经测算本工程原管道平均淤积厚度0.32m，总淤积量约112m³，提前设置临时抽排泵站，将原管道内的积水抽排至现状市政污水管网，清除表层淤积，减少挖除施工过程中的污染物泄漏。（3）测量放线：根据项目平面控制点及高程控制点，施放开挖边界线、钢板桩位、原管道中心线，测量偏差控制在：平面位置±10mm，高程±5mm，报监理单位复核验收合格后进入下道工序。（4）组织三级技术交底，向所有管理人员、作业人员明确施工工艺、质量标准、安全防护要求、应急处置流程，交底留存签字记录。3.2现场准备（1）施工围挡：沿施工区域连续设置2.5m高蓝色夹心彩钢围挡，围挡基础浇筑20cm厚C15混凝土，围挡间距2m设置斜向支撑，围挡底部间隙用水泥砂浆封堵，防止雨水冲灌和扬尘溢出。（2）出入口及洗车设施：每200m设置一个施工出入口，出入口做20m长、6m宽的硬化处理，铺设20cm厚C30混凝土，出入口设置自动洗车台，配套设置三级沉淀池，沉淀池容积为3m×2m×1.5m，沉淀后的清水循环用于洒水降尘，定期清理沉淀池沉淀物，统一清运。（3）降排水系统：本工程地下水位高于挖除基底，采用管井井点降水，管井沿开挖边界两侧布置，间距8m，管井内径φ300mm，井深比挖除基底深1.5m，即井深为6.2m~7.6m，降水周期为开工前72小时，降水至水位低于基底0.5m后方可开始开挖施工，降水过程中每天观测水位2次，记录数据，水位满足要求后方可施工。3.3资源配置管理人员：项目经理1名、技术负责人1名、施工员2名、专职安全员2名、质量员1名、测量员2名，全部持证上岗；作业人员：管道工8名、挖掘机司机4名、吊车司机2名、普工16名、电工2名、交通协管员4名，所有特种作业人员均持证上岗。机械设备：斗容1.2m³挖掘机2台、25t汽车吊1台、ZL50装载机1台、10t自卸汽车10台、管井降水设备8套、破碎锤4台、全站仪1台、水准仪2台、地下管线探测仪1台、120kW发电机1台，所有机械设备进场前检验合格，性能满足施工要求。4挖除施工工艺4.1分段施工规划本工程采用分段逐段施工，每段开挖挖除长度控制在30m~50m，单段最长不超过50m，完成单段旧管挖除、验收移交新建后，再开展下一段施工，减少对交通和周边环境的影响，分段位置选在现状检查井位置，减少破碎工程量。4.2边坡与支护施工根据开挖深度不同选择差异化支护形式：本工程挖除深度为路面到原管道基底，深度范围为4.0m~5.4m，其中挖深H≥3m的区段，采用Ⅳ型拉森钢板桩支护，钢板桩规格为400mm×170mm×15.5mm，单根桩长9m，钢板桩沿开挖边界两侧打入，入土深度不小于6m，桩顶设置双拼I20a工字钢围檩，围檩内侧设置φ200mm×8mm钢管横向支撑，支撑间距3m，钢板桩合龙后检查垂直度，垂直度偏差不大于1%，锁口咬合紧密，防止渗漏。挖深H<3m的区段，采用放坡开挖，放坡坡度为1:1.25，坡面喷射80mm厚C15混凝土护壁，内配φ6mm钢筋网，网格间距200mm×200mm，坡顶设置20cm高混凝土挡水埂，坡底设置30cm×30cm排水沟，每30m设置一个60cm×60cm×80cm集水井，及时抽排坑内积水。4.3表层硬化层破除原人行道为20cm厚C30混凝土铺装，非机动车道为18cm厚AC-13沥青混凝土+36cm厚水泥稳定碎石基层，采用破碎锤分层破除，控制破碎深度，保持破碎块径不大于30cm，方便装运，破除过程中保留周边既有管线标记，距离管线1m范围内严禁机械破碎，全部采用人工破除，避免损伤既有管线，破除后的废料分类堆放，旧沥青、旧混凝土及时清运出场。4.4土方开挖采用分层开挖，每层开挖厚度不超过2m，机械开挖至距离原管顶0.2m时，改为人工清挖土方，暴露原管道，严禁机械碰撞原管道及周边管线，开挖出土方除预留500m³合规好土用于后续临时回填外，其余全部外运出场，堆土距离坡顶开挖边缘不小于1.5m，堆土高度不超过1.5m，堆土严禁布置在靠近机动车道一侧，避免增加边坡荷载影响稳定。4.5周边既有管线保护对开挖范围内及邻近的既有DN400给水钢管、10kV电力电缆，采用人工开挖暴露全部管段后，实施专项吊托保护：DN400给水钢管采用I14工字钢制作托架，托架间距1.5m，托架顶部采用φ16mm钢丝绳吊挂在顶部围檩上，每处吊点设置花篮螺栓拉紧，保证管线不受力沉降；10kV直埋电缆暴露后，外套φ160mmHDPE保护套管，套管两端用防水麻丝密封，同样采用吊托保护，间距1.0m。保护完成后，每天安排专人巡查3次，测量管线变形，做好记录，给水管线允许最大变形为30mm，电力电缆允许最大变形为10mm，超过变形值立即停工处理。4.6旧管挖除作业原管道为每节长2m的钢筋混凝土管，多数存在断裂错台，挖除从分段端点向另一端逐节进行，首先再次抽排管内残留积水，清理管内残留淤积，对结构完整的管节，采用钢丝绳捆绑牢固后，用25t汽车吊整体吊出基坑，对已经破碎的管节，人工清理碎块，装入料斗后吊运出基坑。旧管挖除过程中，同步挖除原管道的混凝土基础，原管道基础为15cm厚C15混凝土垫层，挖除需深入垫层以下10cm，确保所有旧管残体全部清除，不得残留任何混凝土块、碎石及旧接口材料，旧管道接口的沥青麻絮等密封材料全部收集装袋，统一清运，严禁随意丢弃污染土壤。挖除过程中，若发现局部地质条件与勘察报告不符，出现流沙、暗浜等情况，立即停止开挖，及时通知设计、监理单位现场踏勘，变更处理方案后再继续施工。4.7基底清理与验收旧管全部挖除完成后，人工清理基底的浮土、碎块、淤泥，平整基底，检查基底高程，要求基底高程偏差控制在0~-50mm，开挖宽度超出原管道基础外缘每侧不小于50cm，满足后续新建管道施工要求。委托检测单位检测基底承载力，要求承载力特征值不小于100kPa，若存在软基或者超挖，超挖深度小于150mm时，采用原土分层回填压实，压实度不低于90%；超挖深度大于150mm或者软基厚度小于1m时，采用级配碎石分层回填压实，每层厚度不超过300mm，压实度不低于93%；软基厚度大于1m时，上报设计单位出具处理方案后实施。基底自检合格后，报监理单位组织验收，验收合格后方可移交后续工序施工。4.8废渣分类清运挖除产生的废弃物分类处置：破碎钢筋混凝土块运至本市指定建筑垃圾消纳场，旧沥青块运至指定再生利用场所，管道淤积污泥运至城市污泥处置中心，废旧钢筋切割收集后统一回收处理，运输过程中所有运输车辆全覆盖密闭，严禁沿途撒漏，车辆出场前必须冲洗轮胎及车身，严禁带泥上路。5质量控制标准5.1核心控制指标①开挖平面位置偏差≤±50mm；②基底高程偏差0~-50mm；③边坡坡度偏差不大于设计值的10%；④钢板桩垂直度偏差≤1%；⑤围檩高程偏差≤±30mm；⑥既有管线变形≤允许限值；⑦基底承载力≥设计要求100kPa。5.2过程质量管控每道工序完成后，执行“班组自检-项目部复检-监理验收”三级验收流程，上道工序不合格严禁进入下道工序；严格控制开挖深度，严禁超挖，若发生超挖必须按规范方案处理，严禁用虚土回填；旧管挖除必须保证全部残体清理到位，不得遗留任何旧结构部件，避免影响后续新建管道基础的均匀性；降水过程中持续观测水位，严禁水位未达到要求就开挖，避免发生流砂塌方。5.3常见质量问题处理①边坡滑移：发现边坡出现裂缝、位移超过预警值，立即停止开挖，撤离人员，采用坡脚回填反压，加固支撑后，经检测稳定后方可继续施工；②旧管残留：验收发现残留旧管基础或混凝土块，全部清理干净后重新验收；③基底承载力不足：按设计要求换填处理，检测合格后方可验收。6安全文明施工管理6.1安全生产管控①开挖区域周边设置警示标志，夜间设置红色警示灯，警示灯间距不大于20m，高度1.5m；②开挖深度超过2m的基坑，周边设置1.2m高防护栏杆，栏杆刷红白警示漆，挂密目安全网，上下基坑设置专用钢结构爬梯，每段施工设置1处爬梯，爬梯宽度不小于0.8m，严禁作业人员随意攀爬边坡上下；③机械作业设置专人指挥，起重机回转半径范围内严禁站人，作业完成后机械停放在安全区域，不得占用机动车道；④施工用电采用TN-S接零保护系统，三级配电两级保护，配电箱加锁，由专职电工管理，基坑内照明采用12V安全电压，严禁使用220V电压；⑤所有施工人员进入现场必须佩戴安全帽，特种作业人员持证上岗；⑥雨天施工边坡覆盖土工布，坑底及时抽排积水，雨后复工必须对边坡支护、用电设施进行全面检查，确认安全后方可复工。6.2文明与环保管控①围挡连续封闭，严禁出现缺口，施工区域保持整洁，施工垃圾日产日清，分类存放，及时清运；②严格控制噪声污染，施工时间为6:00~22:00，夜间严禁施工，因工艺需要连续施工的，提前办理夜间施工许可证，公示周边居民，采取降噪措施；③扬尘控制，所有裸土区域全覆盖土工布或者绿网，场地内每天洒水降尘不少于4次，大风天气增加洒水次数，出入口洗车台正常运行，严禁带泥上路；④原管道淤积污泥全部密闭运输，严禁滴漏，严禁随意倾倒，防止污染水体和土壤，废弃的密封材料按要求处置，严禁污染地下水。7变形监测与应急处置7.1变形监测本工程开挖深度最大5.4m，临近市政道路，施工过程中实施全程变形监测，监测项目及预警值如下：①钢板桩顶水平位移：预警值30mm，报警值40mm；②边坡土体深层水平位移：预警值20mm，报警值30mm；③既有给水管线竖向位移：预警值20mm，报警值30mm；④既有电力电缆竖向位移：预警值8mm，报警值10mm；⑤现状机动车道路面沉降：预警值20mm，报警值30mm。监测频率：开挖施工期间每天监测2次，挖除完成后每天监测1次，雨天及变形超过预警值后，监测频率调整为每天4次，持续监测至变形稳定。发现变形超过预警值，立即通报项目部，超过报警值立即停工，疏散所有现场人员，启动应急预案。7.2应急处置①边坡坍塌：发现边坡开裂、位移超过报警值，立即发出警报，组织所有人员撤离至安全区域，然后采取坡脚堆载反压，坡顶卸载，加密钢板桩支撑，待变形稳定后，排查坍塌原因，处理完成后报监理验收，合格后方可复工；②既有管线破损：若给水管道破损，立即通知供水产权单位，关闭上下游阀门，抽排坑内积水，配合产权单位抢修，做好现场保护；若电力电缆破损，立即切断总电源，通知供电部门抢修，严禁人员盲目靠近，防止触电事故；③人员坠落事故：发生人员坠落基坑，立即停止作业，组织专业救援人员佩戴安全绳通过爬梯进入坑底救援，轻伤现场消毒包扎，重伤立即拨打120送医院救治，保护事故现场，上报相关部门；④汛期应急：提前关注天气预报，汛期来临前，停止开挖施工，覆盖边坡，抽排坑内积水，加固围挡，暴雨过后，全面检查边坡支护、围挡的稳定性，确认安全后方可复工。8交通导行与后续衔接本工程占用环城西路非机动车道及人行道，现状道路为双向4车道，导行方案为：将机动车道向南偏移1.5m，压缩中央分隔带，保留双向2车道通行，总宽度7.5m，满足各类车辆通行要求，在施工段起点前500m、3