穿越312国道施工方案

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：0.50～1.70m，平均0.9m；层底标高：0.74～2.08m，平均2.08m；层底埋深：0.50～1.70m，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：3.70~5.30m，平均4.73m；层底标高：-2.96~-2.26m，平均-2.64m；层底埋深：5.30~6.00m，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：2.20～3.60m，平均2.98m；层底标高：-6.56～4.94m，平均-5.62m；层底埋深：7.9～9.5m，平均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：2.70～6.20m，平均4.68m；层底标高：-11.96～-8.94m，平均-10.29m；层底埋深：11.70～15.70m，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0.60～0.90m，其标高为1.94～2.19m，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。基坑降水基坑排水沉降观测施工准备测量放线基坑支护沟槽土方开挖管道吊装铺设沟槽底部平顺钢管组对焊接沟槽回填检查验收第二章施工方案2.1施工工艺流程1、施工工艺流程图见下图：2.2准备工作①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，安全质量奖惩制度落实。②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，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3.14m。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Φ=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=18×3.14×0.57=32.22KN/m2eAq=qKa=30×0.57=17.1KN/m2挖土面处板桩墙后的主动土压力强度PbPb＝eAH＋eAq=32.22+17.1=49.32KN/m2Yq=tan(450+160/2)×1.5=1.99m2、计算y值：y=Pb/｛r(K×KP-Ka)｝=49.32/{18×(1.6×1.76-0.57)}=1.22m按简支梁等值的两支点反力Ra、Ro∑Mc=0Po={1/2×3.14×32.22×(2/3×3.14-0.5)+(3.14-1.99)×17.1×(0.575+1.99-0.5)+49.32×1.22×(3.14-0.5+1.22/3)}/(3.14-0.5+1.22)=78.75KN∑Q=0Ra=1/2×3.14×32.22+(3.14-1.99)×17.1+1/2×1.22×49.32-78.75=21.59KN3、计算板桩最小入土深度to:X=(3.14×78.75)/18×(1.6×1.76-0.57)=6.12mt0=y+x=1.22+6.12=7.34mt=1.1×t0=1.1×6.69=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面尺寸为20m×40m，布置环状井点，考虑到现场情况，井点管布置范围为22m×42m。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s＝6.14－0.6＋0.5＝6.04m，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：H＝11.7－0.6＝11.1m降水深度：s＝6.14－0.6＋0.5＝6.04m基坑假想半径：由于该基坑长宽比不大于5，所以可化简为一个假想半径为x0的圆井进行计算：x0＝√F/π＝√22×42／3.14＝17.15m抽水影响半径：R＝1.95s√HK＝1.95×6.04√11.1×1.6＝49.6m基坑总涌水量：Q＝1.366K（2H―s）s/（lgR―lgx0）＝1.366×1.6（2×11.1―6.04）×6.04/（lg49.6―lg17.15）＝462.55m3/d（3）计算井点管数量和间距q＝65πdl3√K＝65×3.14×0.16×2.53√1.6＝95.5m3/d井点管数量：n＝mQ/q＝1.1×462.55/95.5＝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6＋4＝10根。井点管间距平均为：D＝2×（22＋42）/（10―1）＝14.2m取12m井点管布置时，实际需要井点管数量为：D＝2×（22＋42）/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Φ160mm，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GB50268—2008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20cm～30cm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，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