污水管道工程溝槽開挖與支護專項施工方案

1、污水管道工程溝槽深度大于5m溝槽開挖與支護專項施工方案一、工程概況本工程污水管道埋深大多在4.58.0m范圍內(nèi)，管徑有DN400、DN600、DN800、DN1000、DN1500、DN1650、DN1800等，其中DN400管徑采用硬聚氯乙烯UPVC加筋管，管徑DN600DN1200的采用玻璃鋼夾砂管，其余管徑的采用企口式鋼筋混凝土管。溝槽開挖深度大部分要大于5m。擬建道路沿線主要為果園、村莊，河網(wǎng)交錯、河塘密布。這些段落地面高程在3.54.5m之間，地勢平坦，稍有起伏。該段的地質(zhì)情況白上而下為：層為0.25.4m（一般土層厚度）粘性土；1層為0.33.0m軟塑狀的粉質(zhì)粘土夾粘質(zhì)粉土，土質(zhì)較

2、好；3-1層為1.25.1m稍密狀態(tài)的砂質(zhì)粉土；3-2層為5.311.8m中密狀態(tài)的灰色粉砂。二、施工準(zhǔn)備由于路線較長，工期較緊，需要做好充足的施工準(zhǔn)備。2.1、施工隊伍進場后，必須先進行場地的整理，及時進行測量放樣，準(zhǔn)確放出管道布置的軸線和溝槽開挖的邊線。2.2、機械設(shè)備與材料抓緊落實進場，所需的材料設(shè)備必須準(zhǔn)備齊全，要滿足規(guī)范設(shè)計要求。2.3、落實管道供應(yīng)廠家，進行認(rèn)真考查和認(rèn)可，選定供應(yīng)廠商，在保證質(zhì)量的前提下，要求其具備足夠的日生產(chǎn)能力，保證供應(yīng)，滿足施工進度要求。2.4、管道施工前進行認(rèn)真的技術(shù)質(zhì)量安全交底，分工明確，責(zé)任到人。三、施工安排及方法總說明對于埋深很深的污水管道的施工，采

3、用上部放坡開挖、下部鋼板樁支護兩次成槽的挖土方法，先考慮將表土（粘性土）挖除一層（2.0m左右），有效降低溝槽深度，然后進行井點降水，打設(shè)鋼板樁，再開挖溝槽，采用23道頂撐支護，鋪設(shè)管道。四、施工方案4.1、污水管道施工工藝流程測量放線T第一次土方開挖T布置井點降水T打設(shè)鋼板樁T溝槽開挖及支護T管道基礎(chǔ)施工T鋪設(shè)管道T污水井施工T磅水（閉水）試驗T管道塢膀T溝槽回填4.2、測量放線根據(jù)設(shè)計施工圖，測設(shè)管道中心線和污水井中心位置，設(shè)立中心樁。管道中心線和井中心位置經(jīng)監(jiān)理復(fù)核后方可在施工中使用。根據(jù)施工管道直徑大小，按規(guī)定的溝槽寬度測放出邊線，開挖前用石灰劃線來控制，對于井位置的確定通過在溝槽外兩

4、側(cè)設(shè)置控制樁來進行控制，并記錄兩樁至井中心的距離，以備校核4.3、第一次土方開挖按照測量放出的開挖線，進行第一次開挖，將表層1.53.0m厚的粘土層開挖，上口寬度按照管徑的大小和開挖深度來確定，一般為12m左右，按照市政排水管道工程施工及驗收規(guī)范(DBJ08-220-96)確定開挖邊坡坡度為1:1,這樣可以有效降低溝槽的深度，挖出的土離槽口盡量遠(yuǎn)，2m以上，堆土高度宜小于1.5m,或者盡量遠(yuǎn)離堆放，以減小土壓力對溝槽的影響。12000200000515m因此，按照1:1開挖表層2.03.0m能確保邊坡的穩(wěn)定。按照開挖3m深，其邊坡的穩(wěn)定安全系數(shù)為：K=小sXc/（HXY）根據(jù)H=3.0m,開挖

5、坡度角0=45，查得穩(wěn)定系數(shù)小s12。K2.6所以土坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。4.4、井點降水由于污水管的埋深多在5.0m以上，為防止土層液化或管涌，溝槽采用板樁密排支撐，井點降水。井點布置在溝槽兩側(cè)（對于槽鋼井點布置在外側(cè)（如圖），拉森板樁則布置在內(nèi)側(cè)），60m左右為一流水作業(yè)段。井點管埋設(shè)前視污水管埋深，保證降低后的地下水位與槽底的最小深度大于0.5m,來確定井點管的長度和井點間距。井點施工程序為：放線定位一沖孔一安裝井點管一填砂礫濾料一鋪設(shè)總管一聯(lián)接管連接井點管與集水總管一與抽氣設(shè)備連通一安裝集水箱和排水管一開動真空泵排氣一開動離心水泵抽水一觀察地下水位變化。2.8KW離心式水泵1臺和1臺氣水分離

6、器組成。每套井點設(shè)備有效抽水距離為60m，深度為地面以下68m。為提高井點降水效果將井點管單排雙側(cè)布置，間距為0.81.0m,井點管入土深度要比設(shè)計溝槽底深0.91.2m。井點下端濾管長為11.5m，濾管上要先包一層細(xì)濾網(wǎng)，再包一層粗濾網(wǎng)，并用鐵絲綁扎加以保護，濾水管必須埋入含水層內(nèi)。井管長度H（不包括濾管長度1）應(yīng)符合下式要求：HH1+h1+h2+iL其中：H1為溝槽深度（m）;h1為降低后的地下水位與槽底的最小深度，應(yīng)大于0.5m;i為地下水計算降落坡度，環(huán)狀井點為1/10,線狀井點為1/31/4;L為井管至需要降低地下水位的水平距離，環(huán)狀或雙排井點為井管至溝槽中心的距離，單排井點為井管至

7、溝槽對側(cè)底的距離（m）;h2為井管露出槽頂?shù)母叨?，一般?.20.3m。井點管安裝前先進行測量放線，確定好位置。采用高壓水槍沖孔，按照井點管深度來控制沖孔深度，比濾管底深50cm以上沖至要求深度后應(yīng)停留在原位繼續(xù)沖水片刻。迅速提起沖水管，立即將井管垂直居中放入孔中。將砂濾料灌入井孔，灌砂量應(yīng)根據(jù)沖孔孔徑大小和深度計算確定，實際灌砂量不應(yīng)小于計算量的95%,孔頂用粘土封填。灌砂時要注意灌砂應(yīng)達(dá)到的位置宜在地下水位以上。當(dāng)井點管入土完畢后再安裝集水總管，安裝時應(yīng)沿抽水水流方向有0.250.5%的上仰坡度。最后集水總管與井點管、真空泵連接，所有連接管都必須密封防止漏氣。為保證井點連續(xù)不斷地抽水，應(yīng)配

8、備雙電源，以防斷電，造成濾管堵塞。一般抽水35天后水位斗基本趨于穩(wěn)定，正常出水規(guī)律為先大后小、先混后清。如不上水或水一直較混，或出現(xiàn)先清后又混等情況，應(yīng)立即檢查糾正。4.5、打設(shè)鋼板樁在第一次土方開挖的梯形溝槽中施打鋼板樁，如果溝槽深度（第一次開挖底面至溝槽底部）大于5m的采用12m長國產(chǎn)拉森鋼板樁；其余采用8m長槽鋼板樁。打設(shè)前，在最后矩形溝槽兩邊外側(cè)10cm放出打設(shè)線。槽鋼板樁材料選用25a槽鋼，根據(jù)上海地區(qū)的特點和施工經(jīng)驗，板樁入土深度（T）溝槽深度（H）比值a（a=T/H），在一般土質(zhì)條件下，溝槽深度5m以內(nèi)，a值宜取0.35;57m時宜取0.5;7m以上時，溝宜取0.65。板樁排列根

9、據(jù)土質(zhì)和溝槽深度等情況，采用咬口排列（L_DDI）。咬口板樁應(yīng)咬合緊密，板樁挺直，板樁打拔采用1m3履帶式挖掘機配備振動沉樁錘進行施工，板樁的垂直度不能大于露出高度的1.5%。施打板樁前應(yīng)查明地下管線或地下構(gòu)筑物，如有，先將管線外露，采取施工保護措施后再打設(shè)，或局部跳空采取其它支護措施。打設(shè)時，若出現(xiàn)板樁入土過慢，樁錘回彈過大，應(yīng)查明原因，進行處理方可繼續(xù)施打。4.6、溝槽開挖及支護溝槽開挖采用挖掘機進行，溝槽深度較大的，采用兩臺以上挖掘機傳遞挖土，其中一臺為長臂挖掘機，確保土方開挖遠(yuǎn)離溝槽，對溝槽減少影響。挖土深度至2.5m時，應(yīng)先距地面1.5m處撐頭道支撐。管頂上的一道支撐與管頂凈距不應(yīng)小

10、于20cm,離基礎(chǔ)面上20cm處加設(shè)一道臨時支撐。溝槽挖土與支撐應(yīng)密切配合，做到隨挖隨撐，防止槽壁失穩(wěn)而導(dǎo)致溝槽坍塌。支撐道數(shù)應(yīng)根據(jù)溝槽實際深度而定，對于深度小于6米且用拉森鋼板樁支護的溝槽，可采用二道支撐，頭道支撐設(shè)置同上，第二道支撐設(shè)在頭道支撐下2米處。挖掘機挖土?xí)r，應(yīng)采取后退式挖土方法，嚴(yán)禁挖掘機進入未設(shè)支撐的開挖好的區(qū)域。開挖的土方原則上就地堆置，但堆放高度不超過1.5m，施工時嚴(yán)格進行控制。堆置點離坑邊距離不小于2m,以減小溝槽邊堆土對溝槽壁側(cè)向土壓力，以確保溝槽的穩(wěn)定性。+1.50溝槽頂面溝槽底砂質(zhì)粉土Y1=19.041=19.7-1.00粉砂層Y2=18.542=30.3-5.5

11、0按照最深7m溝槽進行驗算：（如上圖所示）溝槽采用國產(chǎn)拉森丑型鋼板樁，長度為12m,W=874cm3,f=200MPa支撐采用中20cm原木，fm=10N/mm2,按照等彎矩布置來確定各層支撐的間距。(1) 由圖示可以得出：平均重度和平均內(nèi)摩擦角：(2) Y=(Y1*11+Y2*12)/=(19*2.5+18.5*4.5)17.0=18.68kN/m3巾=(巾1*11+巾2*12)/1=(19.7*2.5+30.3*4.5)/7.0=26.51確定支撐層數(shù)及間距：按照等彎矩布置來確定各層支撐的間距，則板樁頂部懸臂端的最大允許跨度,由公式6f*W/(Y*Ka)得:h=36*200*874*100

12、000/(18.68*1000*Ka)主動土壓力系數(shù)Ka=tg2(45-/2)=0.383h=245cm=2.45mh1=1.11h=2.7mh2=0.88h=2.16根據(jù)實際情況，確定h=2.0m,h1=2.2m,h2=1.6m,h3=1.2m。采用三道支撐。(3) 用頓恩近似法計算板樁入土深度：因采用井點降水，坑底以下的土密度不考慮浮力影響。溝槽頂面RY(Kp-Ka)x主動土壓力系數(shù)Ka=tg2(45-/2)=0.383被動土壓力系數(shù)Kp=tg2(45+/2)=2.612由上面簡圖可得MR的斜率Kn=Y(Kp-Ka)=41.64e1=MQ=Ka*Y*H=0.383*18.68*7.0=50

13、.08kN/m2由頓恩近似法，DB板樁上的荷載GDBN一半傳至D點，另一半傳至土壓力MRB由圖幾何關(guān)系可得：Y(Kp-Ka)x2-KaYHx1.2*KaYH=0板樁入土深度x=1.95m實際施工中，拉森鋼板樁采用12m長，足夠保證入土深度2m以上，施工時入土深度為3.5m以上對于井點降水局部效果不好或失效時，需采取一定的措施。由于拉森鋼板樁采用密排咬口式布置，止水性較好，可以防止側(cè)面流砂等因素影響溝槽施工。在局部加設(shè)一道臨時支撐，保證其穩(wěn)定性，同時對局部底部潮濕基礎(chǔ)回填塊石，穩(wěn)定基礎(chǔ)，再鋪設(shè)礫石砂。若槽底發(fā)生較大的管涌，影響施工，則停止施工，回填溝槽。一方面檢查鋼板樁是否打設(shè)到位，入土深度必須

14、保證；另一方面，檢查井點，考慮重新下井點，結(jié)合地質(zhì)資料，采取加深井點或分兩級甚至三級井點，保證降水效果。4.7、管道基礎(chǔ)施工按照設(shè)計要求，鋼承口式鋼筋混凝土管及丹麥管管道基座根據(jù)土質(zhì)及降水效果選用基礎(chǔ)形式，設(shè)計采用C25鋼筋碌基礎(chǔ)，橫向配筋48200（上下層）、縱向配筋10200（上下層）。若底板位于填土層上時，應(yīng)將其全部挖除，再用級配礫石砂分層夯實回填至基底標(biāo)高，壓實度滿足要求。硬聚氯乙稀UPVC加筋管管道基礎(chǔ)按照硬聚氯乙稀UPVC加筋管室外排水管道工程設(shè)計通用圖，管道基礎(chǔ)采用碎石或礫石砂，碎石粒徑為2538mm，礫石砂的粒徑為v60mm。玻璃鋼夾砂管管道基礎(chǔ)按照玻璃纖維增強塑料夾砂排水管道

15、施工及驗收規(guī)程，在土基上鋪設(shè)厚度為DN/4且不小于50mm但不大于150mm的中粗砂基礎(chǔ)，當(dāng)采用其他顆粒材料作基礎(chǔ)時，最大粒徑不大于15mm?；A(chǔ)須夯實且表面平整。基礎(chǔ)施工前必須復(fù)核高程樣板的標(biāo)高?；A(chǔ)的底層土人工挖除，修整槽底，清除淤泥和碎土，如有超挖，應(yīng)用礫石砂或舊料填實，不得用土回填。4.8、鋪設(shè)管道本工程的管道接口：企口式鋼筋混凝土管采用q形橡膠圈接口；玻璃鋼夾砂管采用。形橡膠圈接口；鋼筋混凝土管O形橡膠圈接口采用防水涂料施工工藝；q形橡膠圈接口采用硅油潤滑劑，不可用“牛油”，即黃油。本工程污水管道中采用鋼筋混凝土管的須考慮管道防腐，防腐做法可采用防腐防水涂料。為方便施工，可在管道鋪設(shè)

16、前在鋼筋混凝土管內(nèi)壁按要求涂刷防腐防水涂料。施工前對基層的清潔、平整度、修補養(yǎng)護、含水率等質(zhì)量指標(biāo)進行驗收，并作記錄，認(rèn)可后方可涂裝施工。運至現(xiàn)場的管道視現(xiàn)場情況就近沿途單排堆放。堆放時嚴(yán)禁管道中間有硬物頂撞，防止管道碰壞，同時服從現(xiàn)場調(diào)度排放，不得防礙機械的通行。待用的管材要進行檢查驗收，如有裂縫等缺陷的管材，不得使用，并做好記錄，退回原廠。管節(jié)堆放，必須在起重機工作幅度范圍內(nèi)。兩節(jié)管間要有一定間隙，以便捆管。管節(jié)捆綁生扣，可滾管，也可在地上開槽穿繩。鋼絲繩不得從管心串過吊裝。吊繩宜采用中3.65鋼絲繩（抗拉強度為1961Mpa）,所有繩扣均采用插辮方法，每扣不少于7花以便卸扣。井點管IL/

17、5.L/5注：其中L為管長；為管徑;單根繩長AX3.5+1.2HHL-2/5L;下管用的起吊設(shè)備應(yīng)停放在堅實的基礎(chǔ)上，若地面軟弱，要用方木、鋼板等鋪墊進行加固。下管時要有專人指揮。本工程管道管徑為DN1500DN1800,在施工時以逆流方向進行鋪設(shè)，承口應(yīng)對向上游，插口對向下游，鋪設(shè)前承口和插口用清水刷凈。穩(wěn)管時，相鄰兩管底部應(yīng)齊平。為避免因緊密相接使管口破損，并使柔性接口能承受少量彎曲，管子兩端面之間應(yīng)預(yù)留約1厘米的間隙。排管前需檢查混凝土基礎(chǔ)的標(biāo)高、軸線，清除基礎(chǔ)表面的污泥、雜物及積水，在基礎(chǔ)上彈出排管中心線。標(biāo)高經(jīng)復(fù)核后方可排管，排管時以控制管內(nèi)底標(biāo)高為準(zhǔn)。管道鋪設(shè)要嚴(yán)格按照操作規(guī)程進行

18、，管道接口需嚴(yán)密，管道間隙要符合設(shè)計要求，管枕、墊尖、管道不得左右晃動。管道中心線垂直引至撐柱上，拉好中線，吊好錘球。管節(jié)鋪設(shè)采用起吊設(shè)備在垂直方向吊管，采用兩組手扳葫蘆在管的左右兩側(cè)水平方向拉管。排管鋪設(shè)結(jié)束后，必須進行一次綜合檢查，當(dāng)線形、標(biāo)高、接口、管枕等符合質(zhì)量要求時，方可進行下道工序的施工。管道鋪設(shè)質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合市政排水管道工程施工及驗收規(guī)程的有關(guān)要求，具體控制措施如下：（1）中線控制：本次施工采用邊線法，即將管邊線用釘子釘在龍門板樁上，通過錘球定位線定出邊線，在基礎(chǔ)上做好記號，穩(wěn)管時通過錘線控制管道邊線，這樣管道就處于中心位置，用這種方法對中，比中心線法速度快。（2）高程控制：

19、管道高程控制采用水準(zhǔn)儀復(fù)測，龍門板控制高程。相鄰兩板的局程釘分別到管底標(biāo)局的垂直距離應(yīng)相等，則兩局程釘之間連線的坡度即為管道坡度，該連線為坡度線。坡度線上任何一點到管底的垂直距離為一常數(shù)。高程控制時，使用丁字形高程尺，將高程尺垂直放在管底，當(dāng)標(biāo)記和坡度線重合時，表明高程正確。管線平面位置與高程誤差必須符合規(guī)范要求。管中心控制與高程控制必須同時進行。在車行道下和過河段管道接口處在管道就位后，覆土前包裹兩層土工布，寬度為800mm,土工布接縫搭接寬度為200mm。4.9、附屬構(gòu)筑物、檢查井等施工：施工時，井底基礎(chǔ)應(yīng)與管道基礎(chǔ)同時澆筑，井底基礎(chǔ)板為雙向受力，采用鋼筋籠施工。排水管檢查井內(nèi)的流槽，宜與

20、井壁同時進行砌筑，流槽應(yīng)與上下游管線底部接順，井底基礎(chǔ)與相鄰管道基礎(chǔ)同時澆筑，使兩者基礎(chǔ)澆筑條件一致，同時能減少接縫，避免了因接茬不好的因素，產(chǎn)生裂縫引起不均的沉降。檢查井的預(yù)留支管應(yīng)隨砌隨安，預(yù)留管的直徑、方向、標(biāo)高應(yīng)符合設(shè)計要求，管與井壁銜接處應(yīng)嚴(yán)密，預(yù)留支管口宜用砂漿砌筑封口并抹平。附屬構(gòu)筑物依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖集及設(shè)計要求進行施工。4.10、磅水（閉水）試驗根據(jù)規(guī)范要求，污水管道必須逐節(jié)（兩檢查井之間的管道為一節(jié)）作磅水檢驗，檢驗合格后才能進行管道塢膀。直徑v800mm的管道可采用磅筒磅水，直徑1000mm的管道可采用檢查井磅水。磅水前，接縫砂漿及混凝土應(yīng)達(dá)到設(shè)計強度要求，并在管道預(yù)先充滿水24

21、h以上才能磅水。磅水時按照要求水頭高度先加水試磅20min,待水位穩(wěn)定后才進行正式磅水，計算30min內(nèi)水位下降的平均值。磅水水頭為檢驗段上游管道內(nèi)頂以上2m,直徑1000mm的管道采用檢查井磅水，若其井頂內(nèi)頂?shù)木嚯x小于2m時，則磅水水頭高度至檢查井井頂為止。正式磅水時，應(yīng)仔細(xì)檢查每個接縫和溝管的滲漏情況，作好記錄，若磅水不合格，應(yīng)進行修補重磅，直至磅水合格為止。4.11、管道塢膀本工程設(shè)計的管道塢膀，胸腔覆土采用中粗砂，鋼筋碌管、玻璃鋼夾砂管以及UPVC加筋管管道位于車行道下，回填土須回填至管頂以上500mm處，中粗砂干重不小于16KN/M3,采用鋼筋貫入法進行檢測與控制管道位于綠化帶內(nèi)，胸

22、腔覆土采用中粗砂，鋼筋碌管須回填至管中心，玻璃鋼夾砂管以及UPVC加筋管須回填至管頂?；靥钚鑼ΨQ均勻，灑水振實拍平，密實度滿足要求。4.12、溝槽回填溝槽回填是管道工程中的一道重要工序，溝槽回填后，管頂以上的回填土將變?yōu)楣艿郎系呢Q向土壓力施加在管道結(jié)構(gòu)上，因此，采取措施減小豎向土壓力強度就意味著減少管道的荷載，采用“中松側(cè)實法”，先用手扶式振動夯、沖擊夯將管道兩側(cè)分層回填壓實，分層厚度為20cm,到管頂以上50cm后(對于UPVC加筋管和玻璃鋼夾砂管為管頂以上70cm),再采用大型壓實機械回填。五、管道施工的質(zhì)量工期保證措施根據(jù)本區(qū)域雨污水管道工程施工的特點，在施工過程中除強化管理，確保質(zhì)量保

23、證體系正常運行外，技術(shù)上也要采取相應(yīng)的措施，使工程質(zhì)量和工期有一個充分的保證。主要采取以下措施：5.1、注重管道的測量放樣工作，對龍門板樁要重點加以保護，及時進行復(fù)核，保證管道鋪設(shè)的軸線和管底標(biāo)高的準(zhǔn)確性。5.2、天氣因素對管道施工影響很大，施工中，要時刻注意天氣變化，掌握近期和長遠(yuǎn)期的天氣情況，定出施工計劃。5.3、對管道必須進行認(rèn)真驗收，不合格的管道不允許出現(xiàn)在工程中；同時在施工過程中，對管道須進行保護，尤其在卸車、移管、鋪設(shè)、接口、塢膀、回填過程中。5.4要充分考慮施工作業(yè)的流水性和連續(xù)性，根據(jù)不同的管道施工難度和不同的天氣情況，采取相應(yīng)措施。如果施工難度大、天氣情況不是很好，施工段落可以相應(yīng)縮短，作業(yè)面縮小，提高工效，保證施工的連續(xù)。5.5、溝槽開挖嚴(yán)格按照交底要求進行施工，對于不同的管道埋深采用不同的開挖方式，以保證溝槽的穩(wěn)定性，保證施工的質(zhì)量。對于放坡開挖進行溝槽施工的，周圍要做好排水溝和集水井，積水應(yīng)及時排除，防止基礎(chǔ)浸泡，完成后要