水池基础土方开挖专项施工方案设计

水池基础土方开挖

专

项

施

工

方

案

编制：

审核：

审批：

编制时间：

目录

一、方案编制依据及要求 (1)

1. 1 编制依据 (1)

1.2 本方案实施原则 (1)

1.3 方案编制基本要求 (1)

二、工程概况 (2)

2.1 工程概述 (2)

2.2 地质概况 (3)

2.3 施工条件 (3)

三、施工准备 (4)

3.1 施工前准备 (4)

3.2 技术准备 (4)

3.3 材料、机具准备 (5)

3.4 人员准备 (5)

3.5 作业条件 (6)

四、组织机构 (6)

4.1 土方开挖组织机构图 (6)

五、土方施工方案 (7)

5.1施工方法 (7)

5.2车辆行车及机具配备 (10)

5.3施工降排水措施 (10)

5.4外运弃土 (11)

六、工字钢支护 (12)

6.1 工字钢施工的一般要求 (12)

6.2 工字钢施工的顺序 (12)

6.3 工字钢施工工艺 (13)

七、协调管理及工期 (17)

八、应急措施及注意事项 (18)

8.1 应急预案的方针及原则 (18)

8.2 应急措施 (18)

8.3 注意事项 (19)

九、安全、文明及环保措施 (20)

9.1安全施工措施 (20)

9.2 文明施工措施 (21)

9.3 环境保护措施 (22)

一、方案编制依据及要求

1. 1 编制依据

1）水池设计施工图。

2）XXXX污水处理厂提标改造项目地质勘探报告、地形图和工程测量控制网。

3）现场情况及周边环境。

4）有关设计和施工采用的最新施工技术验收规范、规程及标准。工程所涉及的国家、行业、地方主要法律、法规、技术规范、规程和企业技术标准及质量、环境、职业安全健康管理体系文件。

5）其他有关文件（工程有关的国家批准的基本建设计划文件，建设地区主管部门的批文，施工单位上级下达的施工任务书等）。1.2 本方案实施原则

本方案经监理、业主审核确认后的方案报安监站备案，手续完备方可展开施工；方案必须向各施工人员及机械手交底，理解无误后施工。所有施工均应符合设计技术规范及验收规范要求。

1.3 方案编制基本要求

1）专项方案编制由项目经理牵头，项目技术主管组织编写，并在项目部相关岗位进行会签。

2）专项方案是对基坑支护施工的全面策划，各项指标和技术措施必须满足合同的要求，保证工程各项目标的最终实现。

3）必须严格遵守国家工程建设的法律、法规、方针、政策、技术规范规程以及公司各项有关规章制度，科学合理地组织施工。

4）专项方案应采用合理的施工程序和施工工艺，优先考虑应用成熟先进的施工技术和管理方法，推广行之有效的科技成果，科学确定施工方案，提高管理水平，提高劳动生产率，确保安全施工，保证工程质量，注意环境保护。

5）运用现代建筑管理原理，积极采用信息化管理技术、流水施工方法和网络计划技术等，做到有节奏、均衡和连续地施工。

6）充分利用施工机械和设备，提高施工机械化、自动化程度，改善劳动条件，提高劳动生产率。

7）提高建筑工业化程度，科学安排施工，确保均衡性、连续性施工。

8）确保安全生产和文明施工，做好环境和建筑物保护，防止建筑振动、噪声、粉尘和垃圾污染。

9）编制内容力求：重点突出，表述准确，取值有据，图文并茂。

10）专项方案应按规定程序编制、审批，并应在工程开工之前完成。施工组织设计在贯彻执行过程中应实施动态管理，根据情况变化及时调整、报审。

11）项目经理部是施工组织设计（专项方案）的实施主体，应严格按照施工组织设计要求的内容组织进行施工，不得随意更改。

二、工程概况

2.1 工程概述

XXXX污水处理厂位于中宁县石空镇太平村，提标改造规模为1万m3/天，将原百乐克A2/O工艺生物池、改造污水处理厂进出入管

网、配套改造污水处理设备设施等，将原《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准提高至《城镇污水处理厂污染物排放标准》达到国家一级A标准。原污水处理厂处理工艺为：悬挂链曝气生物处理工艺（百乐克工艺）；提标改造后处理工艺为：A2/O+深度处理工艺。

本方案是XXXX污水处理厂的水池基坑开挖，原地面标高1179.1米，基础板底最深处标高1172.68米，加基础垫层、基础层等基坑挖深在7米以上。水池长为19.75米，宽为14.7米。为保证基础施工的安全、防止土方坍塌是本工程深基坑土方开挖的难点和重点。

2.2 地质概况

根据现场钻探揭露，场地地层自上而下依次为；①回填杂土。②砂砾石土层。

2.3 施工条件

对外交通：XXXX污水处理厂位于中宁县石空镇太平村，对外现有道路能满足施工要求，交通方便。

施工用水：污水处理厂内部通有自来水，可供施工使用。

施工用电：将现状机修间改建为MCC配电室，供本次提标改造工程施工用电需要，MCC电源分别引自现状低压配电室不同母线段的备用回路。

施工照明：生活区、生产区和施工道路均按规范要求合理布置照明系统。在各工点和生活区及工程区域内按要求布设照明灯。

通讯保障：施工区域有中国移动、中国联通、中国电信通讯信号覆盖，手机信号较好，工地施工人员采用手机联系，同时在项目部设

置程控电话一部，以保证施工期间通讯畅通。

物资供应：本工程工程用商混，工地附近有商混站。其余材料、木料、燃料可以就近购买。

三、施工准备

3.1 施工前准备

对施工现场场地上的障碍物进行全面清查，包括施工场地地形、地貌、地质水文、河流、气象、运输道路、邻近建筑物、地下基础、管线、电缆坑基、供水、供电、通讯线路，防洪排水系统等；人工在基坑四周挖一条排水沟，进度要求和土方施工方法以及分期分批施工工程的土方堆放和调运问题，划分并确定土方的最优调配区，减少重复倒运。

3.2 技术准备

1）根据施工图纸及有关资料核对现场平面尺寸和坑底标高，掌握设计内容及各项技术要求，熟悉土层地质、水文勘察资料；会审图纸，搞清地下构筑物、基础平面关系，明确各专业工序之间的关系和施工工期要求。为了便于土方开挖施工及有利于基坑边坡稳定，土方开挖前做好定位放线工作。

2）熟悉施工图纸和地质勘察报告，掌握基础部分标高和做法，土层和地下水位情况，确定挖土深度和坡度，人员组织和安排，编制挖土施工方案和技术交底。

3）测量放线工作：根据给定的永久性坐标、水准点，按建筑物总平面和建筑红线要求，引测到现场。在建筑物周围，设置测量控制

基线、轴线和水平基准点；做好轴线控制的测量和校核。轴线控制网应避开建筑物、构筑物、机械操作运输线路，并设保护标志；在建筑物四角设置龙门板，其它控制轴线设置龙门桩，龙门板和龙门桩一般距基槽（坑）1.5～2.0m。并放出基槽（坑）上口和下口的灰线。

4）对参加施工人员进行详细的技术和安全文明施工交底。

3.3 材料、机具准备

1）机械：挖掘机、自卸汽车、水泵等。

2）工具：铁锹、十字镐、大锤、钢钎、钢撬棍、手推车等。

3）应准备好基础施工材料，以便验槽后可以立即进行基础工程的施工，防止晾槽时间过长。

4）挖土初期采用1台反铲挖掘机，斗容量为1m3的单斗挖土机，人工配合修整，自卸车运土，卸土点由业主指定。挖土机行走路线遵循“由远及近”、“边挖边退”的原则。

3.4 人员准备

为了顺利实施施工计划，有效控制质量，保质保量按期完成施工任务，工程项目经理部具体人员配备见下表：

3.5 作业条件

1）现场三通一平已完成，地上地下障碍物已清除或地下障碍物已查明。

2）基坑开挖的测量放线工作已完成，并经验收符合设计要求。

3）开挖现场的地表水已排除。

4）土方堆放场地，如需机械倒运土方时，土方的装载、运输、堆高或平整的机械设备根据实际情况增减。

5）参加施工人员已进行了技术、安全和文明施工的交底。

6）应准备好基础施工材料，以便验槽后可以立即进行基础工程的施工（如垫层砼的浇筑），防止过长时间的晾槽。

四、组织机构

4.1 土方开挖组织机构图

土方开挖由项目经理部指派专人管理负责，成立土方开挖管理组织，由项目经理负责，机构图如下：

图1 土方开挖组织机构图

五、土方施工方案

根据先浅后深、分层开挖的施工原则，为了尽快安排动土开工，加快施工进度，采用机械挖土，人工配合修整，自卸车运土的办法，卸土点选择的原则是就近卸土，进行土方开挖。

5.1施工方法

1.准备工作

进行水准点、轴线导线点验核交接，由监理方、业主、主体施工方三方签字确认。

2.标高控制

开挖过程中，必须严格控制挖土标高，误差不得大于20mm，对较深的地方，测量人员要经常测量和校核标高，当快挖到设计标高时，将标高移入槽底，撒上白灰点，以便挖机操作人员控制挖土深度。

土方开挖时，由专人在现场进行指挥，为防止超挖和保持基坑边坡坡度正确，不破坏基底土的结构，机械开挖至接近设计标高或边坡边界时，应在基底标高以上预留20cm厚土层，由人工修整。

在开挖土方时，安排二人用全站仪和水准仪进行轴线、中心点和工字钢桩的标高测量，确保位置正确和开挖土方时不得超挖。

3.土方开挖

1）施工前，须清除施工区域内的障碍物，做好测量控制网的测设（包括轴线和水准点），并标识清楚。另要确定基坑施工所需的水源、电源。道路、排水和临设等已按施工平面布置图准备就绪。

2）根据本基坑现场特点，见附图土方开挖阶段现场总平面布置图，从基坑靠为起挖点，围绕整体基坑采取退行反铲开挖法施工。将运土施工便道设置在助化剂车间一侧，拉长施工便道距离，从而在装土时减小垂直高度，减少土方开挖转运次数。

3）基坑开挖程序：各项准备→分层开挖同时做好临时排水系统→联系边坡支护队伍并配合支护施工→又一次分层开挖同时做好临时排水系统→又一次联系边坡支护队伍并配合支护施工……→基底收尾开挖。注意：基底收尾开挖时，等到基础快施工时才用人工挖除，防止基底被水浸泡。遵循先深后浅及退行法挖土的施工工序。

4）如挖坑时有小部分超挖，用与岩层相同标号砼充填，与地基土基本相同的密实度。施工人员需根据技术部门的具体处理措施执行，不得随意填平。

5）挖土前做好基坑内外的截流措施，以保证坑内良好的施工条件。土方开挖由专人指挥，采取分层开挖。并严格遵循“有组织分层开挖、严禁超挖乱挖”及“大基坑小开挖”的原则。本工程平均开挖约超过7米深，开挖时注意按设计规范要求坡度开挖，周边超载不得超过设计荷载限制条件，并且及时联系边坡支护队伍进行边坡支护施工，同时派人工配合边坡支护队伍进行边坡土方挖除，及时保证边坡不失稳。则当挖至标高接近基础底板标高时，边抄平边配合人工清基

底，防止超挖，当挖至最后挖机装土死角处时，用人工开挖并移至坑边，然后用挖机装车带走。

6）为防止坑底扰动，基坑挖好后应尽量减少暴露时间，及时进行下一道工序的施工。如因特殊情况不能立即进行下一道工序时，可预留15～20cm厚覆盖土层，待下道工序即将施工前再挖去。

7）基坑边角部位、机械开挖不到的部位，应用少量人工配合开挖和清底、清坡，将松土清至机械作业半径范围内，再用机械装车运走或在旁边堆放。

8）在基坑边缘上侧堆土或堆放材料时，应与基坑边缘保持1.2m 以上的距离，以保证基坑边坡的稳定。

4、为防止土方边坡坍塌，靠近边坡采用打入工字钢进行边坡固定，工字钢布置三排，第一排间距为500mm，打入深度低于最低基坑深度3000mm，第二、三排打入深度为5000mm，间距也为1000mm，工字钢的型号Q23

5、180*100*101。

5、具体做法为a、第一排工字钢间隙间采用挂网喷浆护壁，-3.500位置打入长6米锚杆加固；b、第一排工字钢（180*100*10）@500打入深度低于基础3米，第二、三排工字钢（180*100*10）@1000分别打入5米；c、地面以上工字钢采用14大钢筋电焊连接；d、第一排工字钢与第二排间距6米，第二排与第三排间距3米；f其余三方土方开挖后采用挂网喷浆护壁。

6、其余三边分两级放坡开挖，第一级坡比为1:1，第二级坡比为2:1，其中在-4.0m处设有宽为1.5m的塌落平台，边坡采用锚杆喷浆

护臂。护坡厚度100，钢筋为一级钢直径8mm单层双向布置，上部覆盖水平部分宽为1000mm，并设有200mm*200mm的排水沟，两侧设有500mm*500mm集水井。基底四周设有200mm*200mm的排水沟，并按设计要求设有集水井。基坑开挖边线与相邻建筑的距离分别为：与左侧建筑用地红线距离为8m；与外边线距离为3.3m；与右侧乳化合成车间外边线距离为5.4m。

5.2车辆行车及机具配备

1.车辆行车主要经过地段区域内场地，铺设临时道路。行车时，车辆应远离围护结构边行走。配置一台挖掘机及若干辆有盖自卸车，在配置上尽量达到机械配备得当的原则，不出现车多机少或机多车少的情况。

2.此工程虽然交通便利，应当尽量调整施工时间及机械以避免交通拥挤期，另外视天气及交通与深度进展情况增减机械设备。

5.3施工降排水措施

目前处于多雨季节施工，现场面积大，应做好基坑周边和基坑内的排水措施，防止地基土受到雨水、或其它地表水浸泡。

1.基坑四周的截水措施

采取在基坑边做300mm×300mm环形排水沟并设集水井，确保地表水不流入基坑，以免冲刷边坡，造成边坡坍塌。最后用水泵将集水井里的水排至市政管网。

2.基坑内的排水措施

1）切合现场实际情况，基坑采用明沟加集水井抽水的方法。

2）随土方的开挖进度，边挖边在基坑周边排水沟沿基坑纵向布置，距施工用地外边缘0.5m，排水沟截面为300mm×300mm。

3）根据现场实际情况，土方开挖时应在排水沟两侧边设600mm ×600mm，深度深过土方基底500mm砖砌集水井。以保证在浇筑砼及挖土时的降水。排水通过潜水泵抽至基坑上沿的集水井或者周边的排水沟中沉淀后再排入市政管网。

4）水泵放在箩筐内，将箩筐放进集水井坑内，直接将集水井坑内的积水抽出来，排入下水道。

5）地下水控制方法采用井点降水法。本项目基坑采用了井点降水法降低地下水位，共设降水井4个，设取水泵的排水量为基坑涌水量的1.5—2倍进行排水，各进各井点排水泵连通至主管内排至积水坑，然后排至附近市政管道。坑内和坡顶周边做0.3m*0.3m排水沟，将渗透水、地面水、雨水等有序的排出场外，防止浸泡基坑和边坡，保证支护结构泄水孔的长期畅通。另外应加强施工监测力度。

3.基坑内的排水措施

基础土方开挖过程中，安排人工及时配合清理基坑，浇筑砼垫层。由于基坑面积较大，为防止雨水浸泡基坑，可以采用在基坑的边角低洼处挖一个集水坑，如果有积水，可以采用水泵抽除。

5.4外运弃土

采用多台15T密封式自卸汽车外运。为保证道路清洁，防止车辆漏、掉泥土，要对运输车斗进行改装。一是车斗必须严密，防止漏土；二是将车厢壁加高0.5米并增加密封式盖板，装土必须低于车厢高度；

三是对流塑状泥土必须经凉晒后装运，不能水土混装。为保证车辆整洁，车辆出场前，经过高压力水冲洗，使车辆外观干净，车辆清洁，不污染路面。运输车辆进出施工现场路口，设专人防护，统一指挥。

六、工字钢支护

6.1 工字钢施工的一般要求

（1）工字钢的设置位置要符合设计要求，便于挡土墙基础施工，即在基础最突出的边缘外留有支模、拆模的余地。

（2）基坑护壁工字钢的平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转角，以便标准工字钢的利用和支撑设置。

（3）整个基础施工期间，在挖土、吊运、扎钢筋、浇筑混凝土等施工作业中，严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应在支撑上搁置重物。

6.2 工字钢施工的顺序

（1）工字钢位置的定位放线

（2）挖沟槽

（3）安装导梁

（4）施打工字钢

（5）拆除导梁

（6）清理锚杆处标高的土方

（7）挖土

（8）挡土墙基础、墙身施工

（9）回填石屑

（10）拔除工字钢

6.3 工字钢施工工艺

1、打桩机械选择

工字钢可采用锤击打入法、振动打入法、静力压入法及振动锤击打入法等施打方法，本段挡土墙施工考虑工程地质，现场作业环境，工字钢形式、重量、长度、总数量等具体条件，选用振动锤击打入法进行施打。

2、工字钢的检验及矫正

用于基坑支护的成品工字钢均为新品，可按出厂标准进行检验；重复使用的工字钢使用前，应对外观质量进行检验，包括长度、宽度、厚度、高度等是否符合设计要求，有无表面缺陷，端头矩形比，垂直度和锁口形状等。

3、施打围檩支架（导向架）的设置

为保证工字钢沉入的垂直度及施打工字钢墙面的平整度，控制桩的打入精度，防止板桩的屈曲变形和提高桩的贯入能力，一般都需要设置一定刚度的、坚固的导架，亦称“施工围檩”。围檩支架由围檩及围檩桩组成。

围檩可以双面布置，也可以单面布置一般下层围檩可设在离地约500mm处，双面围檩之间的净距应比插入工字钢宽度放大8-10mm。围檩支架一般用型钢组成，如H型钢、工字钢、槽钢等，围檩入土深度一般为6-8m，间距2-3m，根据围檩截面大小而定，围檩之间用连接板焊接。

安装导架时应注意以下几点：

1）采用经纬仪和水平仪控制和调整导梁的位置。

2）导梁的高度要适宜，要有利于控制工字钢的施工高度和提高施工工效。

3）导梁不能随着工字钢的打设而产生下沉和变形。

4）导梁的位置应尽量垂直，并不能与工字钢碰撞。

4）工字钢的吊装、堆放

4、工字钢吊运

装卸工字钢宜采用两点吊。吊运时，每次起吊的工字钢根数不宜过多。吊运方式有成捆起吊和单根起吊。成捆起吊通常采用钢索捆扎，而单根吊运常用专用的吊具。

5、工字钢堆放

工字钢堆放的地点，要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上，并便于运往打桩施工现场。堆放时应注意：1）堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便；

2）工字钢要按型号、规格、长度分别堆放，并在堆放处设置标牌说明；

3）工字钢应分层堆放，每层堆放数量一般不超过5根，各层间要垫枕木，垫木间距一般为3-4米，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2米。

6、工字钢施打

工字钢施工关系到基坑支护和安全，是本工程施工最关键的工序之一，在施工中要注意以下施工有关要求：

1）全段采用56a型6.0米长工字钢支护。工字钢采用履带式挖土机（带震动锤机）施打，施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况，认真放出准确的支护桩中线。

2）打桩前，对工字钢逐根检查，剔除变形严重的工字钢，不合格者待修整后才可使用。

3）打桩前，在工字钢的头部涂油脂，以方便打入拔出。

4）在插打过程中随时测量监控每块工字钢的斜度不超过2%，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，拔起重打。

5）工字钢施打采用逐根打入法施工。打入时能够确保工字钢不发生屈曲、扭转、倾斜和墙面凹凸，打入精度高，易于实现封闭合拢。施工时，将1根工字钢插入导架内，用两根缆风绳固定好，防止工字钢摇摆，确保与回流线距离不小于2米，然后再施打。将工字钢打至设计标高或一定深度，并严格控制垂直度，用电焊固定在围檩上。施打顺序对工字钢垂直度、位移、轴线方向的伸缩、基坑墙的凹凸及施打效率有直接影响，按先后顺序施打。

施工中根据具体情况变化施打顺序，采用一种或多种施打顺序，逐步将工字钢打至设计标高，一次打入的深度一般为0．5-3．0米。

6）密扣且保证开挖后入土不小于2米，保证工字钢顺利合拢；特别是工作井的四个角均要使用工字钢施打使之合拢。

7)打入工字钢后，每天派专人进行检查工字钢。

7、工字钢的拔除

基坑回填后，要拔除工字钢，以便重复使用。拔除工字钢前，应仔细研究拔桩方法顺序和拔桩时间及土孔处理。否则，由于拔桩的振动影响，以及拔桩带土过多会引起地面沉降和位移，会给己施工的地下结构带来危害，并影响临近原有建筑物、构筑物或底下管线的安全。设法减少拔桩带土十分重要，目前主要采用灌水、灌砂措施。

1）拔桩方法

本工程拔桩采用振动锤拔桩：利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏工字钢周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将桩拔除。

2）拔桩时应注意事项

①拔桩起点和顺序：对封闭式工字钢支护结构，拔桩起点应离开角桩5根以上。可根据沉桩时的情况确定拔桩起点，必要时也可用跳拔的方法。拔桩的顺序最好与打桩时相反。

②振打与振拔：拔桩时，可先用振动锤将工字钢接口振活以减小土的粘附，然后边振边拔。对较难拔除的工字钢可先用柴油锤将桩振下100－300mm，再与振动锤交替振打、振拔。有时，为及时回填拔桩后的土孔，当把工字钢拔至比基础底板略高时暂停引拔，用振动锤振动几分钟，尽量让土孔填实一部分。

③起重机应随振动锤的启动而逐渐加荷，起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限。

④供振动锤使用的电源为振动锤本身额定功率的1．2-2.0倍。

⑤对引拔阻力较大的工字钢，采用间歇振动的方法，每次振动15min，振动锤连续不超过1．5h。

8、工字钢土孔处理

工字钢拔除后留下的土孔应及时回填处理，特别是周围有建筑物、构筑物或地下管线的场合，尤其应注意及时回填，否则往往会引起周围土体位移及沉降，并由此造成临近建筑物等的破坏。土孔回填材料常用砂子，也有采用双液注浆（水泥与水玻璃）或注入水泥砂浆。回填方法可采用振动法、挤密法填入法及注入法等，回填时应做到密实并无漏填之处。

七、协调管理及工期

1）开挖由项目负责人负责，控制好人员、机械，确保开挖工序的稳步进行，施工员做好测量放线，控制好边坡的稳定，由专职安全员组织人员及时检查安全情况，边坡稳定情况由专业检测单位全天候检测，并及时上报检测数据。

2）现场协调由施工负责人负责，主要协调土方开挖和降水及边坡围护桩的施工。

3）工期：严格合理计划，每天开挖外弃量要求达到400m3左右，确保按期按计划完成任务。

4）土方开挖监督管理机构设置(见土方开挖管理组织机构图)：现场根据情况尽量分两班施工，现场施工安全分两组值班，实行24小时跟踪值班制。