改造工程排水管道基槽開挖與支護(hù)施工

一、工程概況

沿江公路改造工程部分施工段落處于鎮(zhèn)區(qū)，部分施工段落處于野外，該工程的排水管道采取以下設(shè)計(jì)：

1、鎮(zhèn)區(qū)段(嚴(yán)子港~太子圩港k0+140～k4+000，全長3.86km)

嚴(yán)子港~護(hù)漕港段：其中k0+260～k0+500段雨水管道單側(cè)布置于道路北側(cè)人非混行車道內(nèi)，k0+500～k1+800段雨水管道兩側(cè)布置于人非混行車道內(nèi)。護(hù)漕港~太子圩港段：其中護(hù)漕港至環(huán)宇路雨水管道兩側(cè)布置于人非混行車道內(nèi)，環(huán)宇路至太子圩港這一段的雨水管道和污水管道都是單側(cè)布置于非機(jī)動(dòng)車道(南側(cè))內(nèi)。

本段雨水管道都是使用鋼筋混凝土Ⅱ級(jí)管，管道基礎(chǔ)都使用鋼筋混凝土，管道連接都是承插式;本段污水管道都使用PE管，管道基礎(chǔ)都使用中粗砂，管道連接都是熱熔。本段雨水管道的基槽平均開挖深度在2.6m左右，本段污水管道的基槽平均開挖深度在3.6m左右。

2、野外段(段山港~朝東圩港k5+776～k7+502.4，全長1.73km)

本段管道均為雨水管道，雙側(cè)布置于道路邊線外側(cè)1.5m(局部為14.5m)處。本段雨水管道都使用鋼筋混凝土Ⅱ級(jí)管，管道連接方式都是承插式，管道基礎(chǔ)都使用素混凝土，雨水口連接管道都使用鋼筋混凝土Ⅰ級(jí)平口管。本段雨水管道的基槽平均開挖深度在2.5m左右。

二、施工總體部署

(一)施工準(zhǔn)備

1、認(rèn)真研究本工程的圖紙和相關(guān)文件。

2、組織人員編制施工方案。

3、認(rèn)真選擇好材料供應(yīng)廠商并檢驗(yàn)材料質(zhì)量。

4、組織施工隊(duì)所有工人、班組長、技術(shù)人員等進(jìn)行書面的安全技術(shù)交底。

(二)施工總體方案

根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求并結(jié)合實(shí)際地質(zhì)情況和周邊環(huán)境，管道基槽開挖擬采取三種主要方案：

1、嚴(yán)子港~環(huán)宇路為非機(jī)動(dòng)車道下方施工雨水管道，擬采用普通鋼板樁進(jìn)行維護(hù)，輔以井點(diǎn)降水方式進(jìn)行基槽開挖;

2、環(huán)宇路~太子圩港為行車道下方雨、污水管道同槽施工，開挖較深，其距兩側(cè)建筑物較近，擬采用止水性較好的拉森樁密排咬口式布置進(jìn)行防護(hù)，并輔以井點(diǎn)降水方式進(jìn)行基槽開挖;

3、段山港~朝東圩港為路基外側(cè)施工雨水管道，擬采用自然放坡方式進(jìn)行開挖，同時(shí)在基槽內(nèi)開設(shè)30*30的排水溝和集水坑配合水泵進(jìn)行排水。

(三)具體開挖及支護(hù)

1、管道施工工藝流程

(1)鎮(zhèn)區(qū)段(圍護(hù)開挖)

測(cè)量放線→井點(diǎn)降水(按需采用)→打設(shè)鋼板樁(拉森樁)→開挖基槽并支護(hù)→施工管道基礎(chǔ)→鋪設(shè)管道→施工檢查井→閉水試驗(yàn)(污水管道)→回填管道→拔除鋼板樁(拉森樁)

(2)野外段(放坡開挖)

測(cè)量放線→開挖基槽→施工管道基礎(chǔ)→鋪設(shè)管道→施工檢查井→回填管道

2、測(cè)量放線

首先用全站儀測(cè)放出管道中心線，每隔20米布設(shè)一個(gè)中樁，同時(shí)檢查井中心位置也布設(shè)樁，并對(duì)布設(shè)的樁進(jìn)行護(hù)樁，以方便后續(xù)測(cè)量放樣，然后按照設(shè)計(jì)管道直徑計(jì)算出的開挖寬度每20米在中樁兩側(cè)各布設(shè)一邊樁，再經(jīng)過測(cè)量計(jì)算出開挖深度并標(biāo)記在樁上，同時(shí)用石灰線將管道中心線和開挖邊線標(biāo)出。

3、降水和圍護(hù)

鎮(zhèn)區(qū)段的管道臨近既有建筑物，地質(zhì)情況復(fù)雜，施工安全性要求高，因此在施工時(shí)須要采取降水加圍護(hù)措施。其中，嚴(yán)子港~環(huán)宇路非機(jī)動(dòng)車道內(nèi)的雨水管道施工，采用基槽外側(cè)打設(shè)6米長的普通鋼板樁圍護(hù)，內(nèi)側(cè)(靠側(cè)分帶)放坡并輔以井點(diǎn)降水方式開挖(見示意圖1);環(huán)宇路~太子圩港行車道下方雨、污水管道同槽施工，為防止土層液化或管涌，采用兩側(cè)打設(shè)9米長拉森鋼板樁密排圍護(hù)并輔以井點(diǎn)降水的方式進(jìn)行開挖(見示意圖2)，施工流水作業(yè)段長度以200米左右為宜。其中降水井點(diǎn)的布置根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況采用基槽單側(cè)或者兩側(cè)布置(拉森鋼板樁布置在內(nèi)側(cè))。降水管埋設(shè)之前應(yīng)該根據(jù)管道埋深來確定降水管的埋設(shè)長度和降水井點(diǎn)間距，這樣就可以保證降水的效果。

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井點(diǎn)降水施工流程為：確定降水位置→成孔→埋設(shè)降水管→填砂礫濾料→布置總管→連接降水管與集水總管→連通抽氣設(shè)備→安裝排水管和集水井→真空泵排氣→離心水泵抽水→觀察地下水位變化

降水時(shí)應(yīng)該配備雙電源，這樣就可以保證水泵連續(xù)不斷地抽水，防止斷電造成慮管堵塞。剛開始抽水后出水的情況一般都是先大后小、先混后清。如果啟動(dòng)抽水后不出水或者出水一直比較渾濁或者出水先清后混等情況，就要立即查明原因并糾正。

圍護(hù)施工時(shí)根據(jù)基槽開挖放出的邊線，進(jìn)行鋼板樁(拉森樁)的施工。拉森鋼板樁使用振動(dòng)沉樁錘進(jìn)行施工，打入鋼板樁的垂直度不能大于露出地面的鋼板樁高度的1.5%。鋼板樁施工前必須要探明應(yīng)打樁處地下有沒有管線等障礙物影響，如果有，就要先遷移或者采取必要的保護(hù)措施后才能施工。鋼板樁施工過程中，如果發(fā)現(xiàn)鋼板樁打入土中速度過慢，這時(shí)就要暫停施工，查明原因并進(jìn)行處理后再繼續(xù)鋼板樁打入施工。

等一段管道回填后，拔出鋼板樁，有彎曲的就先進(jìn)行糾偏處理，然后再進(jìn)行下一施工段的施工。

4、基槽開挖與支護(hù)

開挖基槽先采用DH220的液壓挖掘機(jī)挖土，挖土從管道下游往上游方向開挖。施工中要嚴(yán)格控制標(biāo)高，以防超挖，在槽底以上500px土層必須采用人工挖土，避免擾動(dòng)基坑底部土層。如遇超挖，超挖部分采用碎石回填，對(duì)局部底部潮濕軟弱基礎(chǔ)也可超挖換填碎石。

鎮(zhèn)區(qū)段基槽開挖的土方除了可以回填利用的且現(xiàn)場(chǎng)具備臨時(shí)堆放空間的，其余的土方均外運(yùn)至指定地點(diǎn)，野外段可以就地堆放。現(xiàn)場(chǎng)就地堆放回填土?xí)r，必須注意堆土的高度不宜超過1.5米，堆土距離基槽邊不得小于2米，這樣就避免了基槽不穩(wěn)定而塌方，保證了施工的安全性。

管道基槽開挖結(jié)束并且邊坡穩(wěn)定后，應(yīng)該在基槽內(nèi)設(shè)置安全梯，施工人員必須從安全梯出入基槽中，不得隨意攀爬滑行或者采用支撐跳躍等方式出入基槽，同時(shí)安全梯的設(shè)置也保證了基槽塌方時(shí)施工人員能夠安全撤離基槽。

(1)鎮(zhèn)區(qū)段基槽開挖

鎮(zhèn)區(qū)段的管道臨近既有建筑物，地質(zhì)情況復(fù)雜，施工安全性要求高，因此在開挖基槽施工時(shí)選擇使用鋼板樁(拉森樁)進(jìn)行支撐圍護(hù)。基槽開挖隨著挖土深度的增大，應(yīng)根據(jù)實(shí)際土質(zhì)情況對(duì)局部加設(shè)型鋼圍檁并用橫向方木進(jìn)行支撐，基槽挖土與支撐應(yīng)密切配合，防止因土體側(cè)壓力過大導(dǎo)致樁體傾斜基槽壁失穩(wěn)。設(shè)置圍檁時(shí)，選擇使用型鋼圍檁，并設(shè)置2道圍檁，分別設(shè)置在鋼板樁樁頂以下1米和鋼板樁樁頂以下2.5米的位置處。

(2)野外段基槽開挖

野外段因?yàn)闆]有臨近障礙物影響，周圍空間比較大，開挖的寬度不受嚴(yán)格限制，因此該段開挖基槽選擇使用自然放坡進(jìn)行開挖施工，放坡的坡度控制在≤1:1，且基槽內(nèi)設(shè)置30*30排水溝和集水坑，采用水泵抽水(見示意圖3)。

spacer.gif示意圖3

四、安全保證措施

(一)組織保證

1、牢固樹立“安全生產(chǎn)，預(yù)防為主，綜合治理”的方針，堅(jiān)決貫徹“管生產(chǎn)必須管安全”的原則，建立健全安全生產(chǎn)組織機(jī)構(gòu)，成立以項(xiàng)目經(jīng)理為首的安全生產(chǎn)管理領(lǐng)導(dǎo)小組和應(yīng)急救援小組，負(fù)責(zé)本工程安全管理和應(yīng)急救援工作，并嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)要求。

2、安排一個(gè)專職的安全管理人員并認(rèn)真完成自己應(yīng)該有的職責(zé)：①認(rèn)真執(zhí)行--安全生產(chǎn)的相關(guān)法律、行政方面的規(guī)范、--和行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及勞動(dòng)保護(hù)方面的有關(guān)原則和上級(jí)下發(fā)的各種管理系統(tǒng)，同時(shí)還要完成好平時(shí)的檢查作業(yè);②參加施工方案和有關(guān)安全措施的制定并按照方案在施工現(xiàn)場(chǎng)多檢查，一旦在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)問題要立即進(jìn)行改正，不能立即處理的可以向上級(jí)進(jìn)行報(bào)告;③對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所有施工人員包括管理人員和技術(shù)人員進(jìn)行監(jiān)察和相關(guān)的安全教育;

3、根據(jù)基槽開挖施工的特點(diǎn)再結(jié)合本工程的實(shí)際情況，將項(xiàng)目部制定的安全生產(chǎn)相關(guān)責(zé)任制分解落實(shí)到所有現(xiàn)場(chǎng)施工管理人員包括技術(shù)人員和班組長等人員，確保崗位職責(zé)清楚明了。

4、根據(jù)本工程的基槽開挖專項(xiàng)施工作業(yè)情況，加強(qiáng)對(duì)所有施工人員進(jìn)行有針對(duì)性的安全方面的宣傳教育，保證每個(gè)月至少進(jìn)行一次這樣的有針對(duì)性的安全活動(dòng)。

5、制定符合實(shí)際情況的安全檢查相關(guān)制度，并保證每個(gè)星期至少進(jìn)行一次安全方面的檢查，檢查的內(nèi)容要包括：施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際工作環(huán)境、現(xiàn)場(chǎng)人員有沒有按照規(guī)定佩戴防護(hù)用品、現(xiàn)場(chǎng)辦公生活的地方有沒有防火防盜方面的設(shè)置等，并根據(jù)檢查情況對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工隊(duì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，同時(shí)根據(jù)實(shí)際的檢查情況指出現(xiàn)場(chǎng)不足的地方并提出相應(yīng)的改進(jìn)完善措施。

6、對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的所有施工機(jī)械設(shè)備要加強(qiáng)檢查加強(qiáng)管理，確保所有機(jī)械設(shè)備都在檢測(cè)合格有效期內(nèi)，同時(shí)所有機(jī)械的駕駛員都必須有相應(yīng)的機(jī)械操作證。

(二)技術(shù)管理保證

1、開始施工之前，詳細(xì)調(diào)查清楚施工段落范圍內(nèi)的土質(zhì)及地下水位等情況，在次基礎(chǔ)上再編制切合實(shí)際情況的施工方案。

2、開始施工之前，組織施工隊(duì)所有工人、班組長、技術(shù)人員等進(jìn)行書面的安全技術(shù)交底。

3、所有施工必須要嚴(yán)格按照編制好的施工方案實(shí)施，并安排技術(shù)人員在施工過程中進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

4、所有的施工機(jī)械必須要檢驗(yàn)合格并且操作性能良好，機(jī)械操作人員必須要有機(jī)械操作證。

5、開挖后深度≥2米的基槽上口邊緣必須要設(shè)置明顯的警示標(biāo)志，夜間還應(yīng)該要增加警示燈設(shè)置。

6、距離基槽上口邊緣2米范圍以內(nèi)嚴(yán)格禁止堆放材料和停放機(jī)械設(shè)備等，2米范圍以外堆放臨時(shí)土方的土堆高度必須≤1.5米。

7、所有人工操作的小型工具在使用之前必須要經(jīng)過仔細(xì)檢查，確保沒有損壞再使用。

8、所有施工人員必須從安全梯出入基槽中，不得隨意攀爬滑行或者采用支撐跳躍等方式出入基槽，并且要佩戴合格的安全帽。

9、在基槽開挖施工過程中，如果碰到不明物體或者土質(zhì)變化較大，必須立即停止施工并將情況如實(shí)上報(bào)有關(guān)部門，等查明原因并處理情況后再繼續(xù)施工。此外，還要安排專人負(fù)責(zé)監(jiān)察基槽壁的穩(wěn)定情況，嚴(yán)防基槽壁突然塌方而造成安全事故。

10、基槽圍護(hù)所使用的支撐必須保證堅(jiān)實(shí)牢固，具有足夠的穩(wěn)定性，在開挖施工過程中要及時(shí)設(shè)置支撐，要做到逐層開挖逐層支撐，并且支撐一定保證橫要平豎要直，設(shè)置牢固。開挖出來的土方不能任意亂堆，必須按照施工方案制定的地點(diǎn)堆放。挖除外運(yùn)的，拉運(yùn)車不得超載。

11、局部施工段落如果無法避免在夜間施工時(shí)，一定要特別注意施工安全并且不得影響居民休息，同時(shí)還要安排專人負(fù)責(zé)監(jiān)察。

12、施工時(shí)不能長距離大開挖，一定要分段落施工，同時(shí)管道鋪設(shè)施工一定要緊隨基槽開挖施工之后形成流水作業(yè)，并且一段施工結(jié)束后要立即組織回填施工，避免基槽放置時(shí)間過長產(chǎn)生塌方等安全事件。

13、安排專人負(fù)責(zé)每天開始施工之前全面檢查施工現(xiàn)場(chǎng)的各種電源及用電設(shè)備，確保沒有安全隱患后再施工。

14、所有施工人員在上班事件一定不得喝酒，喝酒之后一定不得進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。

五、主要注意事項(xiàng)

1、放坡開挖基槽施工中，遇到局部地段開挖較深，為了有效防止邊坡坍塌，可以采用跳躍式施工方法，即每開挖60米左右，然后預(yù)留20米左右的支撐土壩，待先開挖段管道施工結(jié)束后，再開挖預(yù)留的小段將管道接通.

2、若局部施工段出現(xiàn)鋼板樁錨固端無法固定，形成自由端，并向槽內(nèi)側(cè)滑移的現(xiàn)象，可以先將鋼板樁打入地下1米左右深的位置，再將樁頂以上范圍內(nèi)的土挖去。

3、同槽管道段打設(shè)鋼板樁時(shí)要充分考慮好鋼板樁成槽寬度，避免出現(xiàn)樁下端向基槽內(nèi)側(cè)滑移占據(jù)管道的路由。

4、開挖土方應(yīng)遠(yuǎn)離基槽上口線，且基槽挖好后，應(yīng)減少槽邊的機(jī)械擾動(dòng)，以消除土體的流動(dòng)原始力。

5、對(duì)于局部地段基槽底出現(xiàn)淤泥涌起現(xiàn)象，可采取加深開挖，拋填塊石的方法。

6、基槽成型后，要精心組織管道施工，力爭(zhēng)縮短涼槽時(shí)間，以盡可能減少對(duì)兩側(cè)建筑物的影響。

7、在每段基槽施工期間，應(yīng)指派專人對(duì)鋼板樁的位移以及樁后土體的滑支、下沉、裂縫的變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

8、規(guī)范好鋼板樁的起拔方法，防止因拔樁震動(dòng)，造成樁后土體坍塌，避免對(duì)已施工完的管道造成損壞。拔除鋼板樁施工時(shí)，拔除方向應(yīng)該順著鋼板樁垂直方向，拔除速度要均勻緩慢。同時(shí)應(yīng)采用間隔式拔樁，先每隔4根從一頭向另一頭起拔，再每隔3根、2根、1根拔完。

六、結(jié)束語

一般道路工程中的排水管道基槽開挖都是平行于道路，更多的情況是臨近既有設(shè)施，開挖較深，地下水位高。施工中如何降低地下水位，如何防止基槽坍塌，如何保護(hù)臨近設(shè)施不塌陷、不開裂，如何保證施工安全性是基槽開挖施工的關(guān)鍵問題。在沿江公路改造工程排水管道的基槽開挖施工中，從設(shè)計(jì)到方案選擇再到施工過程的一系列控制措施以及施工結(jié)果來看，施工效果較好。