化工有限公司廢水處理工程土方開挖施工方案-施工方案1工程概況本工程位于江蘇省南通市經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)化工園區(qū)，為不要化工有限公司年產(chǎn)12萬噸特種樹脂擴建項目的配套廢水處理站。處理站占地約1.8萬m2，其中生化池、物化池、事故應急池、污泥濃縮池、綜合設備基礎及管溝等構(gòu)（建）筑物共11座，最大開挖深度5.85m，最小1.20m，總挖方量約4.7萬m3，回填量2.9萬m3，外運1.8萬m3。場地原為吹填灘涂，表層1.5～2.2m為近期雜填土，其下3.0～4.5m為淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，再下為粉砂與粉土互層，地下水位埋深0.6～1.1m，滲透系數(shù)3.2×10??cm/s，屬典型高水位、低滲透、高壓縮性地基。廠區(qū)東側(cè)距圍堰15m，北側(cè)距已投產(chǎn)裝置25m，南側(cè)10m為園區(qū)主管廊，環(huán)境敏感度極高。2編制依據(jù)（1）《建筑基坑支護技術規(guī)程》JGJ120-2012（2）《給水排水構(gòu)筑物工程施工及驗收規(guī)范》GB50141-2020（3）《危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)定》住建部37號令（4）不要化工有限公司廢水處理站巖土工程勘察報告（編號：2023-KC-051）（5）江蘇省《建筑工地揚塵防治標準》DB32/T4023-2021（6）設計圖紙會審記錄及設計交底紀要（7）現(xiàn)場踏勘、管線探測及無人機三維掃描數(shù)據(jù)3施工部署3.1施工順序“先深后淺、先主體后附屬、分區(qū)跳槽、限時封閉”。全場劃分為A（事故池）、B（生化組合池）、C（污泥區(qū)）、D（設備基礎及管溝）四個區(qū)，每區(qū)分兩塊，跳倉開挖，單塊長度不大于30m，寬度不大于25m，減少基坑暴露時間。3.2施工階段第一階段：施工準備、測量放線、降水井施工、支護樁及止水帷幕；第二階段：A-1、B-1塊土方開挖至墊層底標高，底板施工，A-2、B-2塊待相鄰塊底板混凝土強度達設計值75%后開挖；第三階段：C、D區(qū)依次流水作業(yè)；第四階段：肥槽回填、場地平整、竣工驗收。3.3資源投入反鏟挖掘機PC3606臺、長臂挖機2臺、小型輪挖2臺、20t自卸車35輛、履帶式推土機D852臺、裝載機ZL503臺、降水泵3kW×60臺、支護樁機2臺、雙軸攪拌樁機1臺、霧炮機8臺、GPS-RTK2套、全站儀1套、水準儀2套、夜班照明LED塔燈12套。4施工測量4.1控制網(wǎng)布設采用園區(qū)已有D級GPS控制點三點作為起算，布設廠區(qū)一級導線網(wǎng)，閉合差≤1/15000；高程采用三等水準，閉合差≤±12√Lmm。4.2基坑邊線放樣以軸線網(wǎng)為基準，外放1.5m作為支護結(jié)構(gòu)中心線，再外放0.5m作為土方開挖上口線，撒灰線并每20m釘木樁，樁頂刷紅漆。4.3動態(tài)監(jiān)測開挖期間每日復測邊線及支護樁頂位移，發(fā)現(xiàn)單日位移>3mm或累計>15mm立即啟動預警，必要時回填反壓。5降水與止水5.1降水設計采用“管井+明溝”組合。沿基坑外圍封閉布置管井，井徑600mm，井深12m，間距15m，共48口；坑內(nèi)設置疏干井，井深8m，間距20m，共20口；坑底四周設300mm×300mm盲溝，通長布置φ200mm透水管，引入集水井，每區(qū)不少于2座，集水井尺寸1.5m×1.5m×1.2m，磚砌抹灰。5.2止水帷幕在淤泥質(zhì)黏土區(qū)采用φ650mm@450mm雙軸攪拌樁，樁長9m，水泥摻量22%，28d無側(cè)限抗壓強度≥1.0MPa；粉砂區(qū)采用φ800mm@600mm三軸攪拌樁，樁長12m，水泥摻量20%。搭接長度≥200mm，垂直度偏差≤1/250。5.3降水運行正式開挖前7d開始預降水，控制坑內(nèi)水位低于開挖面0.5m以上；降水期間每日觀測水位，繪制水位降深曲線；停挖期間保持降水，底板混凝土澆筑完成后逐步減量，池體滿水試驗合格后封井。封井采用C30微膨脹混凝土，內(nèi)加10%UEA，井口焊10mm鋼板蓋板。6支護設計6.1選型A區(qū)事故池挖深5.85m，采用“SMW工法樁+兩道內(nèi)支撐”方案；B區(qū)4.30m，采用“放坡+土釘墻”；C區(qū)3.50m，采用“懸臂鉆孔樁+冠梁”；D區(qū)1.20～2.50m，采用1:1.5自然放坡。6.2SMW工法樁樁徑φ850mm，間距600mm，H500×300×11×18型鋼插一跳一，型鋼長14m，水泥摻量25%，28d強度≥1.2MPa。冠梁截面1200mm×800mm，C30混凝土，主筋12φ25，箍筋φ10@150。6.3內(nèi)支撐第一道支撐中心標高-1.50m，采用φ609×16鋼管，水平間距5.0m，八字撐節(jié)點板厚20mm；第二道中心標高-3.80m，采用雙拼H400×400×13×21型鋼，預加軸力200kN。支撐安裝后24h內(nèi)施加預應力，誤差±5%。6.4土釘墻坡率1:0.6，土釘φ20HRB400，長9m，間距1.2m×1.2m，梅花形布置；坡面掛φ6@150×150鋼筋網(wǎng)，噴C20混凝土厚100mm，分兩次噴射，初噴40mm，終噴60mm。7土方開挖7.1開挖原則“豎向分層、縱向分段、對稱跳槽、限時封閉、嚴禁超挖”。每層厚度不超過1.5m，分段長度不超過20m，基底預留200mm人工清底。7.2工藝流程測量放線→降水→第一層土方→支護（土釘/支撐）→第二層→……→人工清底→驗槽→墊層混凝土（24h內(nèi)完成）。7.3機械配置表層1.5m雜填土以推土機集料、裝載機裝車；以下淤泥質(zhì)黏土采用反鏟退挖，留設5m寬平臺；基底200mm人工配合小型輪挖，避免擾動原狀土。7.4土方平衡現(xiàn)場設置臨時堆土區(qū)兩處，容量各8000m3，坡腳距基坑上口≥2.0H（H為開挖深度），堆高≤2.5m，坡率1:1.5，表面覆蓋防塵網(wǎng)并播撒草籽；多余土方外運至園區(qū)指定棄土場，運距8km，車輛封閉運輸，出場口設自動沖洗平臺，沖洗時間≥60s。7.5夜間施工辦理夜間施工許可證，22:00—06:00禁止破碎、鳴笛，現(xiàn)場安裝12盞LED塔燈，照度≥20lx，設置擋光板避免對裝置區(qū)眩光。7.6雨期措施（1）基坑頂四周設300mm×400mm磚砌擋水墻，水泥砂漿抹灰；（2）坡面覆蓋彩條布，雨水集中引至沉淀池，經(jīng)三級沉淀后排入市政管網(wǎng)；（3）每臺挖機配1臺3kW潛水泵，隨挖隨排積水；（4）基底預留集水坑，遇暴雨立即啟動備用泵，2h內(nèi)將水位降至墊層以下0.3m。8邊坡與基底監(jiān)測8.1監(jiān)測項目坡頂水平位移、周邊地面沉降、支護結(jié)構(gòu)深層水平位移、支撐軸力、地下水位、周邊建筑物沉降。8.2測點布置坡頂位移：每邊不少于3點，間距≤20m；深層位移：SMW樁側(cè)每50m設1測斜孔，孔深為樁底以下2m；支撐軸力：每道支撐選3根，安裝軸力計；周邊建筑物：距坑邊1.0H范圍內(nèi)建（構(gòu)）筑物角點、中部均設沉降點。8.3監(jiān)測頻率開挖期間1次/d，暴雨或位移突變時2次/d，底板澆筑后1次/3d，回填至地下水位以上后停止。8.4預警值坡頂水平位移累計20mm，單日3mm；周邊地面沉降累計15mm；支撐軸力設計值80%；任何一項達到預警值，立即停工并啟動應急搶險預案。9質(zhì)量保障措施9.1驗槽基底挖至設計標高后，由建設、監(jiān)理、設計、勘察、施工五方聯(lián)合驗槽，核對土質(zhì)、標高、軸線、幾何尺寸，拍照存檔。9.2基底保護驗槽合格后立即澆筑100mm厚C15混凝土墊層，超過4h未澆筑則覆蓋塑料薄膜并鋪10cm干水泥砂。9.3土釘注漿采用純水泥漿，水灰比0.45～0.50，注漿壓力0.4～0.6MPa，穩(wěn)壓3min，注漿量≥理論值1.2倍，每班做3組試塊。9.4支護樁檢測SMW樁取芯頻率1%且不少于3根，芯樣28d強度≥1.2MPa；型鋼焊縫超聲波探傷比例20%，Ⅲ級合格。10安全文明施工10.1危險源辨識坍塌、機械傷害、觸電、中毒、高處墜落、交通事故。10.2安全措施（1）三級安全教育覆蓋率100%，特種作業(yè)人員持證率100%；（2）基坑頂1.2m高鋼管護欄，雙道橫桿，密目網(wǎng)封閉，夜間設警示燈；（3）人員上下設1.2m寬鋼管斜道，坡度1:3，設防滑條及扶手；（4）挖掘機旋轉(zhuǎn)半徑內(nèi)嚴禁站人，指揮人員配備對講機及口哨；（5）電工每日巡查電纜，三級配電二級漏保，漏保動作電流≤30mA；（6）現(xiàn)場設置2處應急物資庫，備編織袋500只、土工布20卷、支撐鋼管50根、應急水泵10臺。10.3文明施工（1）圍擋高度2.5m，外側(cè)張貼公益廣告；（2）出入口設洗車槽、沉淀池、門禁系統(tǒng)，車輛沖洗水循環(huán)使用；（3）非作業(yè)面裸土100%覆蓋，每日灑水4次，PM10在線監(jiān)測數(shù)據(jù)≤0.15mg/m3；（4）生活區(qū)與作業(yè)區(qū)分設，廁所為水沖式，設化糞池，定期清運；（5）建筑垃圾日產(chǎn)日清，分類堆放，可回收物交園區(qū)再生資源中心。11應急預案11.1坍塌應急發(fā)現(xiàn)坡頂裂縫或位移突變，立即撤離坑底人員，坡腳堆碼砂包反壓，加密監(jiān)測，必要時回填反壓并加長錨桿。11.2涌水涌砂立即啟動坑內(nèi)明排，坑外雙液注漿（水泥-水玻璃），注漿壓力0.8～1.0MPa，孔距0.8m，梅花形布置。11.3中毒窒息配備四合一氣體檢測儀，下坑前檢測O?>19.5%、H?S<10ppm、VOC<200ppm；超標時強制通風30min并佩戴正壓式呼吸器。11.4應急演練每季度組織一次綜合演練，演練后2h內(nèi)完成評估，修訂預案。12進度計劃采用Project軟件編制，總工期92d。第1～10d：降水井、支護樁、止水帷幕；第11～25d：A-1、B-1區(qū)開挖及支護；第26～40d：A-1、B-1底板施工，A-2、B-2開挖；第41～55d：C區(qū)開挖及支護；第56～70d：D區(qū)開挖及設備基礎；第71～85d：肥槽回填、場地平整；第86～92d：竣工驗收、資料移交。關鍵線路為支護樁→土方開挖→底板，任何支護延期將直接影響總工期，故支護樁機雙班作業(yè)，確保10d完成。13成本控制13.1挖運單價控制通過園區(qū)土方調(diào)配平臺競價，鎖定外運單價28元/m3（含棄土費），較預算下浮8%；現(xiàn)場堆土減少外運6000m3，節(jié)省約16.8萬元。13.2機械臺班采用“機械管家”APP實時監(jiān)控油耗與怠速，設置怠速>5min自動報警，平均油耗降低6%，節(jié)約柴油約4.3t。13.3支護優(yōu)化將B區(qū)原設計鉆孔樁改為放坡+土釘墻，減少混凝土210m3、鋼筋28t，節(jié)約費用約31萬元，經(jīng)設計復核邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)仍>1.35。14信息化管理14.1BIM+GIS建立基坑三維模型，與現(xiàn)場RTK聯(lián)測，實時對比設計標高與實測標高，偏差>2cm自動預警；無人機每周航測一次，生成正射影像與DSM，計算實際挖方量，誤差<1%。14.2二維碼每根支護樁、每段土釘墻均生成二維碼，掃碼查看施工時間、責任人、檢測報告，實現(xiàn)質(zhì)量可追溯。14.3視頻監(jiān)控基坑四角設4臺球機，支撐加工區(qū)設2臺槍機，視頻流接入園區(qū)監(jiān)管平臺，存儲30d，支持手機APP回放。15綠色施工15.1節(jié)能現(xiàn)場照明全部采用LED燈，比鈉燈節(jié)電55%；降水泵采用變頻控制，根據(jù)水位自動啟停，節(jié)電約18%。15.2節(jié)水沖洗平臺設循環(huán)水池，三級沉淀+壓濾機，回用率>90%；生活區(qū)安裝節(jié)水龍頭，比傳統(tǒng)龍頭節(jié)水30%。15.3節(jié)材模板采用可重復利用的塑鋼模板，周轉(zhuǎn)次數(shù)>60次；鋼筋加工采用BIM優(yōu)化下料，損耗率由3%降至1.2%。15.4環(huán)保現(xiàn)場設噪聲在線監(jiān)測，晝間≤70d