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1、无锡市安全供水高速通道工程11标大开挖穿越312国道施工方案 无锡市给排水工程有限责任公司2012-8-3目录第一章 工程概况1.1工程概况1.2地质环境1.3地下水第二章 施工方案2.1施工工艺流程2.2准备工作2.3测量放样2.4基坑支护2.5基坑排水2.6沟槽开挖2.7钢管组对2.8钢管焊接2.9焊缝探伤及焊缝返修2.10钢管吊装铺设2.11管沟回填第三章 安全保证措施3.1安全保证体系3.2安全保证措施3.3安全应急措施3.4质量管理网络附：自来水管穿312国道平面图 自来水管施工剖面图第一章 工程概况1.1工程概况本次无锡市安全供水高速通道工程11标沿京杭大运河进行施工，自来水管道需
2、穿越312国道，管道为DN2400钢管，从312国道的里程号153+070处高架桥墩之间通过，管线垂直于312国道，桥墩之间距离为60米，管道中心线在靠第二个桥墩18米处，具体见平面图。高架桥箱梁底与地面之间净空11.2米，穿越长度为28米。1.2地质环境根据勘察资料分析表明，拟建顶管场地在地表下15.0m勘察深度范围内划分为4个工程地质层，现分述评价如下：（1）层表土：杂色，湿，松散；上部含碎石、砖块等建筑垃圾及少量生活垃圾为主，局部地段上部覆盖草皮。下部主要成分为黏性土为主。厚度：0.501.70m，平均0.9m；层底标高：0.742.08m，平均2.08m；层底埋深：0.501.70m，
3、平均0.9m。该层土力学性能差。（2）层黏土夹粉质黏土：灰黄色，硬塑为主，局部可塑，含铁锰质氧化物及其结核，夹粉质黏土薄层。厚度：3.705.30m，平均4.73m；层底标高：-2.96-2.26m，平均-2.64m；层底埋深：5.306.00m，平均5.63m。地基承载力特征值fak=220Kpa,压缩模量Es=9.6Mpa，为中压缩性土。该层土场区普遍分布，港池地段变薄，力学性能较好。（3）层粉质黏土夹粉土：灰黄色夹青灰色，可塑为主，含铁锰质氧化物及少量结核，夹粉土薄层。厚度：2.203.60m，平均2.98m；层底标高：-6.564.94m，平均-5.62m；层底埋深：7.99.5m，平
4、均8.60m。地基承载力特征值fak=140Kpa，压缩模量Es=5.2Mpa，为中压缩性土。该层土场区普遍分布，力学性能中等。（4）层粉土：黄褐色，灰色，湿很湿，稍密中密状态，含云母碎屑及贝壳碎片，夹粉砂薄层。厚度：2.706.20m，平均4.68m；层底标高：-11.96-8.94m，平均-10.29m；层底埋深：11.7015.70m，平均13.28m。地基承载力特征值fak=150Kpa，压缩模量Es=7.8Mpa，为中压缩性土。该层土场区普遍分布，力学性能中等。各地基土层的分布规律详见“工程地质剖面图”。该段钢管经过地区的原地面高程2.79m，管道底高程-3.35m。1.3地下水经勘
5、察查明拟建管道全线浅部地下水类型属潜水，地下水稳定水位一般在地表下0.600.90m，其标高为1.942.19m，水位随大气降水与河水影响而变化，正常年变化幅度0.50m左右。第二章 施工方案2.1施工工艺流程1、施工工艺流程图见下图：施工准备测量放线基坑支护基坑排水沉降观测基坑降水沟槽土方开挖检查验收沟槽底部平顺钢管组对焊接管道吊装铺设沟槽回填2.2准备工作施工全过程做到“六落实”即施工负责人、施工员、质安员“三位一体”人员落实；施工方案、施工技术措施落实；施工机械设备、检测手段落实。对现场有关管理人员、班组长、操作人员的技术交底及施工规范、质量验收标准交底落实，各级人员的岗位职责落实，安全
6、质量奖惩制度落实。在开工之前，我们将查明施工区域内原有地下管线的埋设情况，并以书面报告的形式提出具体的解决办法，报请监理工程师批准后方可开工。对管道施工所经路线的障碍物进行初步清除，为以后的测量放线定位工序提供较好施工条件。2.3测量放样进行施工放样测量前测量人员先校核施工图纸，按施工图纸提供的排水工程的位置和标高，定出沟槽中线及井位并引出水准基准点，作为整个排水工程的控制点。每次测量均要闭合，按规范严格控制闭合误差。测量管沟中心轴线、标高；并放出管沟基槽边线，在边线设置小木桩。沟渠放线，每隔20m设中心桩，必要时设置控制桩。沟槽放线抄平后，应绘制沟槽纵断面图。沟槽测量工作应有正规的测量记录本
7、，认真详细记录，必要时应附示意图，并应将测量的日期、工作地点、工作内容以及公司镜、记录、对点、拉练、扶尺等参加测量人员的姓名记录，测量放样记录以书面形式上报监理工程师，待监理工程师检查认可后方进行下一道工序施工。2.4基坑支护沟槽采用分层开挖的方式施工，第一层开挖深度3m，开挖下口宽度15m，按1:0.67放坡，然后在管道中心线两侧2.5m处采用30#热轧普通槽钢密打（每米打入槽钢3.3根）进行基坑支护，槽钢规格为300*87*9.5mm，长12m，施工时采用吊机汽吊，挖机和人工配合打入，打入深度8.2m，尽量保证中间无空隙，钢板桩之间用30#槽钢进行电焊连接，最后进行第二层开挖，深度3.14
8、m。验算钢板桩入土深度：挖土深度按3.14m计算，土的平均重量为18Kn/m3,平均内摩擦角=16度，钢板桩外侧均布荷载为30KN/m2,钢板桩为单拉锚支护：1、计算作用于桩上的土压力强度：被动土压力系数：Kp=tan2(450+160/2)=1.76主动土压力系数：Ka=tan2(450-160/2)=0.57eAH=rhKa=183.140.57=32.22KN/m2eAq=qKa=300.57=17.1KN/m2挖土面处板桩墙后的主动土压力强度PbPbeAHeAq=32.22+17.1=49.32KN/m2Yq=tan(450+160/2)1.5=1.99m2、计算y值： y=Pb/r(
9、KKP-Ka)=49.32/18(1.61.76-0.57)=1.22m按简支梁等值的两支点反力Ra、RoMc=0Po=1/23.1432.22(2/33.14-0.5)+(3.14-1.99)17.1(0.575+1.99-0.5)+49.321.22(3.14-0.5+1.22/3)/(3.14-0.5+1.22)=78.75KNQ=0Ra=1/23.1432.22+(3.14-1.99)17.1+1/21.2249.32-78.75=21.59KN3、计算板桩最小入土深度to:X=(3.1478.75)/18(1.61.76-0.57)=6.12mt0=y+x=1.22+6.12=7.3
10、4mt=1.1t0=1.16.69=8.07m板桩总长 L=3.14+8.07=11.21m 取L=12m2.5基坑排水2.5.1排水原则地下水位高于开挖沟槽槽底高程的地区，施工时应采取降低地下水位的措施，防止开挖后沟槽失稳。降低地下水位的方法，应根据该地区土层的渗透能力、降水深度、施工设备条件等选定。地下水位应降至槽底最低点以下0.3-0.5m，沟槽内不得积水，严禁在水中施工。在建筑物附近降低地下水位时，应采取预防措施，防止施工对建筑物产生影响。管道敷设完成后，进行回填土作业时，不得停止降低地下水。待管道坑稳定固结后，方可停止降低地下水。2.5.2井点降水（1）井点系统布置沟槽开挖施工范围平
11、面尺寸为20m40m，布置环状井点，考虑到现场情况，井点管布置范围为22m42m。原地面高程2.79m，水位高程2.19m，水位在原地面下0.6m，故要求降水深度s6.140.60.56.04m，粉土层土的渗透系数K=1.6m/d，因此，用一级轻型井点系统即可满足要求，总管和井点布置在同一水平面上。由井点系统布置处至下面一层不透水粘土层的深度为11.7m，设井点管长度为11.5m（井管长9m，滤管2.5m，直径0.16m），按无压完整井进行设计和计算。（2）基坑总涌水量计算含水层厚度：H11.70.611.1 m降水深度：s6.140.60.56.04m基坑假想半径：由于该基坑长宽比不大于5，
12、所以可化简为一个假想半径为x0的圆井进行计算：x0F/ 22423.14 17.15m抽水影响半径：R1.95 sH K 1.956.0411.11.6 49.6m基坑总涌水量： Q1.366K （2Hs）s /（lgRlgx0） 1.3661.6（211.16.04）6.04/（lg49.6lg17.15） 462.55 m3/d（3）计算井点管数量和间距q65dl3 K65 3.14 0.162.5 3 1.6 95.5 m3/d井点管数量： nm Q/ q1.1462.55 / 95.5 6根 在基坑四角处井点管应加密，如考虑每个角加1根井管，采用的井点管数量为6410根。井点管间距平均
13、为： D 2（2242）/（101）14.2 m 取12m 井点管布置时，实际需要井点管数量为： D2（2242）/12=10.67根 用11根。我们将采用井点降水的方式来降低地下水位，在穿越锡宜高速公路段的施工范围内打设深井井点，井点口径为160mm，井管材料采用PVC管，井深为11.5m，打入到粉土层内，井与井之间的距离为12m，打设11个井点，深井井内采用单相多级深井潜水泵，型号为：QJD2-50/11-0.9,其额定功率：0.9KW,扬程80m,额定电流：7.2A,最大流量：5.5m3/h,转速2860r/min。沟槽开挖前先进行降水，将水位降至沟槽底0.5m位置，然后进行钢管敷设，直
14、至施工完毕，回填土体稳定固结后停止。2.6沟槽开挖（1）、管沟开挖利用1.0m3反铲挖掘机为主，辅助人工清底修整。管沟开挖前，要认真核对图纸，确定开挖深度和地下构筑物情况，以便及时采取保护措施，在所有地下构筑物处都要做出明显标识。沟槽底宽根据招标文件及有关施工规范要求执行，具体尺寸见附图。序号项 目允许偏差(mm)检验点数检验方法1槽底高程0-304用水准仪具量测2槽底中线每侧宽度规定值8挂中心线用尺量3槽底土壤承载力设计要求现场及时检查（2）、管沟开挖沿测量放出的管沟中心线进行，沟底宽度执行GB502682008施工验收规范要求，边坡视现场土质和水位而定。对于地质条件极差地段，如：淤泥、流沙
15、以及其它特殊地段，采取打设钢板桩支撑或井点降水措施后再开挖管沟。（3）、机械开挖沟槽时，技术负责人应向挖机司机详细交底，交底内容包括挖槽断面、堆土位置，现有地下构筑物情况及施工技术、安全要求等，并应指定专人与司机配合，其配合人员应熟悉机械挖土有关安全操作规程，并及时量测槽底高程和宽度，防止超挖，应确保槽底土壤结构不被扰动和破坏；由于机械司机不可能准确地将槽底高程按规定整平，开挖时应在设计槽底高程以上保留20cm30cm不挖，采用人工辅助清底。2.7、钢管组对（1）、管件加工制作按S311国家标准图制作，管件制作场地集中在临时场地进行，管道组对前运输至组对现场。（2）、管口组对前清除防腐管内杂物
16、，管端10mm范围内用汽清洗剂清除油污，用磨光机清除铁锈、毛刺等，钝边、坡口及盖面焊压边部分打磨露出金属光泽。对管口坡口质量进行检查和验收，并办理工序交接手续。（3）、管道预制场地用枕木间隔铺设，将管道水平轴线调成一道直线。（4）、管道组对应符合下表的规定。序号检查项目规定要求1V型坡口符合“焊接工艺规程”要求2管内清扫无任何杂物3管口清理和修口管口完好无损、无铁锈、油污、油漆、毛刺4管端焊缝或直缝余高打磨端部10mm范围内余高打磨掉，并平缓过渡5两管口螺旋焊缝间距错开间距大于或等于100mm弧长6内壁错边量小于10%壁厚7管子对接不允许割斜口2.8、钢管焊接（1）、本工程管道采用单面分层手工
17、电弧焊工艺。在施工前根据焊接工艺建立焊接工艺技术交底，按照焊接工艺要求对焊工进行培训。焊工必须做到持证上岗。（2）、焊接施工前，应根据“焊接工艺指导书”的要求进行“焊接工艺评定”，并据此制定详细的“焊接工艺规程”，然后根据合格“焊接工艺规程”，编制“焊接作业指导书”指导现场施工。（3）、分层施焊时，不能在施焊层以外的坡口上引弧，更不允许在坡口以外的管壁引弧。接地线与管子结合牢固。焊条要放置在焊工随身携带的保温筒内，随用随取。（4）、在雨天、大气相对湿度大于90%、风速大于8米/秒的焊接环境下，需有妥善的防护措施。（5）、焊道的起弧或收弧相互错开30mm以上。焊接起弧在坡口内进行，焊接前每个引弧
18、点和接头必须修磨。在前一焊层全部完成后，开始下一焊层的焊接。（6）、根焊完成后，用角向磨光机修磨、清理根焊外表面熔渣、飞溅物、缺陷及焊缝凸高。修磨不得损坏管外表面的坡口形状。（7）、各焊道应连续焊接，并使焊道层间温度达到规定的要求。焊口完成后，必须将接头表面的飞溅物、熔渣等清除干净。焊接应按规定认真填写“焊接工艺记录”。（8）、不合格焊缝应及时进行返修，每道焊缝返修次数不得超过二次。2.9、焊缝探伤及焊缝返修本工程钢管焊缝无损探伤抽查率为：钢管的焊缝检测比例不低于5%，钢管焊缝质量以、级为合格，级为不合格。同一焊缝同一部位允许返修次数：不超过二次。返修次数若超过规定值，必须由焊接技术人员重新编
19、制返修工艺，报项目总工程师批准和监理工程师核准后才能实施。不超过规定次数的返修工艺按原工艺执行，挖除缺陷宜用角向砂轮机打磨，打磨长度一般为缺陷长度两端各加50mm，焊接层数宜为两层以上，若超高，应磨削掉超高部分。2.10、钢管吊装铺设采用50T履带吊吊装铺设，50T履带吊（带13米吊臂）自重48.5t，在开挖沟槽的侧后方起吊，DN2400钢管6m长，重8.8t，吊距为10m，严禁将履带吊停在沟槽的正侧方进行起吊。在沟槽内钢管焊接时，设置工作坑，并放入防护笼等安全防护措施，以保证电焊时的安全。2.11、管沟回填（1）、管沟回填前，应做好隐蔽工程检查验收工作。（2）、回填通知单包括以下内容：回填区
20、段桩号、里程；回填程序及回填土质要求；回填高度及覆土形状；地貌恢复要求及水工保护措施。（3）、管沟回填按照设计图纸回填。分层夯实，每层30厘米，胸腔回填土密实度92%，管顶以上85%。（4）、回填前，如沟内有积水，将水排除，管道回填覆土层应满足设计规范要求。沟槽回填时，管胸及管顶1.5米范围内不得含有砾石、碎砖等坚硬物质及各类有机物。第三章 安全保证措施3.1、安全保证体系质 安安全保证体系思想保证提高全员意识经济保证制度保证技术保证组织保证安保责任制各项安全生产制度安全领导小组技术部奖罚分明提高全员意识经济兑现施工段质安员班组安全检查员技术方案安全审查各工种安全生产制度月季年安全检查制度安全
21、总结评比制度实现安全生产目标3.2安全保证措施考虑到在高架正下方施工时，净空仅11.2米，我方准备采取以下措施来确保施工安全：1、在开挖沟槽前，先将原地面降下3米，挖土宽度为15米，这样就可以让净空达到14.2米，增加吊车与高架箱梁底之间的安全距离。2、50t履带吊将使用总长13米的吊杆进行作业，并对吊臂角度进行限位，确保吊机作业时最高不超过13米；挖机为神刚220型挖机，作业时最高不超过6米。在施工作业前，我方将会对吊机和挖机操作工进行安全技术交底，严格按照操作规程进行吊装和挖土，遵守指挥员的指挥。3、从地质报告上来看，高架下方土质较好，为确保万无一失，我方将用12米长的30#槽钢进行密打围
22、护，保证边坡安全。4、采用井点降水保证施工时沟槽无渗水现象。5、在整个锡宜高速公路投影范围内施工时，我方将安排专职安全员全程监督，并通知路政部门现场监护，确保施工安全。3.3、安全应急措施1）应急准备组织机构及职责A.项目部坍塌事故应急准备和响应领导小组组长：B.坍塌事故应急处置领导小组负责对项目突发坍塌事故的应急处理。2）培训和演练项目部安全员负责主持、组织全机关每年进行一次按坍塌事故“应急响应的要求进行模拟演练。各组员按其职责分工，协调配合完成演练。演练结束后由组长组织对“应急响应”的有效性进行评价，必要时对“应急响应的要求进行调整或更新。演练、评价和更新的记录应予以保持。施工管理部负责对
23、相关人员每年进行一次培训。3）应急物资的准备、维护、保养应急物资的准备：简易担架、跌打损伤药品、包扎纱布。各种应急物资要配备齐全了并加强日常管理。4）预防措施基坑和临时建筑作业前，按设计单位要求，根据地质情况、施工工艺、作业条件及周边环境编制施工方案，单位负责人审批签字，项目经理组织有关部门验收，经验收合格签字后，方可作业。土方开挖前，应确认地下管线的埋置深度、位置及防护要求后，制定防护措施，经项目经理审批签字后，方可作业。土方开挖时，应对相邻建（构）筑物、道路的沉降和位移情况进行观测。编制深基坑和桩基支撑系统等专项施工方案，并组织专家审查。作好施工区域内临时排水系统规划，临时排水不得破坏相邻
24、建（构）筑物的地基和挖、填土方的边坡。在地形、地质条件复杂，可能发生滑坡、坍塌的地段挖方时，应由设计单位确定排水方案，场地周围出现地表水汇流、排泻或地下水管渗漏时，组织排水，对基坑采取保护措施。开挖低于地下水位的基坑、边坡和基础桩时，合理选用降水措施降低地下水位。基坑坑壁支撑时，根据开挖深度、土质条件、地下水位、施工方法及相邻建（构）筑物等情况设计支撑。拆除支撑时应按基坑回填顺序自下而上逐层拆除，随拆随填，防止边坡塌方或相邻建（构）筑物产生破坏，必要时应采取加固措施。基坑边堆置各类建筑材料的，应按规定距离堆置。各类施工机械距基坑、边坡和基础桩孔边的距离，应根据设备重量、基坑、边坡和基础桩的支护
25、、土质情况确定，并不得小于1.5m。基坑作业时，在施工方案中确定攀登设施及专用管道，作业人员不得攀爬模板、脚手架等临时设施。机械开挖土方时，作业人员不得进入机械作业范围内进行清理或找坡作业。防止地下水流入基坑内造成边坡塌方或土体破坏。基坑开挖后，及时进行地下结构和安装工程施工，基坑开挖或回填应边连续进行。在施工过程中，应随时检查坑壁的稳定情况。边坡和基础桩施工作业时，指定专人指挥、监护，出现位移、开裂及渗漏时，必须立即停止施工，将作业人员撤离作业现场，等险情排除后，方可作业。按地质资料和设计规范，确定临时建筑的基础型式和平面布局，并按施工规范进行施工。施工现场临时建筑与建筑材料等的间距应符合技
26、术标准。施工现场作用的组装活动屋应有产品合格证。在组装后进行验收，经验收合格签字后，方能使用。雨期施工，应对施工现场的排水系统进行检查和维护，保证排水畅通。5）应急响应防坍塌事故发生，项目部成立义务小组，由项目经理担任组长，生产负责人及安全员，各专业工长为组员，主要负责紧急事故发生时有条有理的进行抢救或处理，外包队管理人员及后勤人员，协助副项目经理做相关辅助工作。发生坍塌事故后，由项目经理负责现场总指挥，发现事故发生人员首先高声呼喊，通知现场安全员，由安全员打事故抢救电话“120”，向上级有关部门或医院打电话抢救，同时通知副项目经理组织紧急应变小组进行现场抢救。土建工长组织有关人员进行清理土方
27、或杂物，如有人员被埋，应首先按部位进行抢救人员，其他组员采取有效措施，防止事故发展扩大，让外包队负责人士随时监护，边坡状况，及时清理边坡上堆放的材料，防止造成再次事故的发生。在向有关部门通知抢救电话的同时，对轻伤人员在现场采取可行的应急抢救，如现场包扎止血等措施。防止受伤人员流血过多造成死亡事故发生。预先成立的应急小组人员分工，各负其责，重伤人员脱水、电工协助送外抢救工作门卫在大门口迎接来救护的车辆，有程序的处理事故、事件，最大限度的减少，人员和财产损失。事故后处理工作A.查明事故原因及责任人。B.以书面形式向上级写出报告，包括发生事故时间、地点、受伤(死亡：人员姓名、性别、年龄、工种、伤害程
28、度、受伤部位。C.制定有效的预防措施，防止此类事故再次发生。D.组织所有人员进行事故教育。E.向所有人员进行事故教育。F.向所有人员宣读事故结果，及对责任人的处理意见。6）、交通疏导及施工围蔽各施工区及各路口设置明显的交通标志，指导车辆分流。在各要道、施工进场路口等重要路段以及每个施工区内各安排一个交通疏解员，交通员分班全天候指挥交通。疏解员上班时按要求穿反光马甲，佩带袖章，装备指挥旗和对讲机，按交通批示牌和疏解方案指挥车辆行驶。密切与交警部门联系，当严重塞车或突发事件塞车时，及时请交警到现场指挥并按应急方案进行分流。根据工程分段布置情况，施工场地合理安排进、出车道，做到各行其道；工程车严格按
29、指示和交通指挥员指挥行驶，礼让其它车辆。干道上禁止白天占道装卸施工材料。交通疏解小组每天由组长根据项目总工程师的进度安排布置交通组织方案，副组长负责各自管理范围内交通组织落实、管理、巡查。发现有阻碍交通的障碍物或道路损坏时，及时进行清理，维修。处理不了的问题，及时反馈到项目经理部，并与交警部门沟通。散体物料运输严格按市政府相关文件规定对物料进行覆盖，严禁物料散落污染路面，影响交通。在工程沿路各主要交通路口派专人穿反光衣疏导交通,做好施工围蔽及确保沿路车辆正常行驶, 并白天派出专人维护路面和喷水除尘。施工范围以路栏与车道分隔，并设置醒目显眼的锥形交通标志、施工区标志；箭头导向标志；夜间主动发光警示标志等；各路口两端设置标志并派专人疏导交通。各工地及项目部入口处同时派专人指挥运输材料车辆的出入。3.4、质量管理网络项目经理：窦小红电话15961723518项目副经理：沈雁现场负责人：许东方电话13912398432安全员：陈华测量员：范红星预算员：戚鲁飞材料员：虞嘉文技术负责人：杨成志施工员：李尧吉质检员：李强