3.2.2土方开挖及基坑支护
3.2.2.1工程概述
本合同施工图纸所示的土方开挖工程，包括各项永久和临时工程的基础开挖、施工场地平整、附属工程和临时工程的基础开挖以及其他监理人指明的土方开挖工程。
其开挖工作内容包括：准备工作、场地清理、清基、表土剥离、清淤、施工期排水、降水、边坡观测和防护、完工验收前的维护，将开挖可利用或废弃的土方运至监理人指定的堆放区并加以保护、处理等工作，还包括工程质量的检验和验收等工作，以及提供为完成上述工程所需的全部人工、材料、施工设备和辅助设施等。
主要工程量统计表
3.2.1.2引用标准
引用标准和规程规范（但不限于）：
1、《建设工程工程量清单计价规范》（GB-）
2、《建筑地基基础工程施工质量验收标准》（GB-）；
3、《水利水电工程施工组织设计规范》（SL-）；
3.2.1.3场地清理
1、在场地开挖前，清理开挖区域内的树根、杂草、垃圾、废渣及其它有碍物。
2、保护清理区域附近的天然植被，避免因施工不当造成清理区域附近林业和天然植被资源的毁坏，以及对环境保护工作造成的不良后果。
3、场地清理范围内，砍伐的成材或清理获得具有商业价值的材料应归发包人所有，按监理人指示将其运到指定地点。
4、场地清理中发现文物古迹，及时通知发包人，由发包人报请相关文物部门进行处置。
5、工程范围内剥离的含细根须、草本植物及覆盖草等植物的表层有机土壤，按监理人指示结合园林绿化的土方工程予以合理利用，不得任意处置。
3.2.1.4土方开挖规划
根据工程量清单，土方开挖工程量为2.11万m3。除顶管区域外，其余部位均采用明挖方式进行，本标段计划分3个开挖工作面进行，北支改造段布置2个开挖工作面（再生管线布置1个开挖工作面，新建闸布置1个开挖工作面），南支改造段布置1个开挖工作面。
3.2.1.5土方开挖
1、施工准备
（1）施工准备包括测量控制网的建立（加密水准控制点、平面控制点）、开挖渣料的存放规划等。
（2）开挖前，对开挖（包括施工道路和堆土区）范围内地下管道、线缆、地下标志点及其他构筑物进行探测，并根据地形地物和已知地下管线构筑物等情况，采取深挖和坑探的方法，查明与施工有关的如地下水位、土质以及地下管线（缆）、构筑物等的走向以及与建筑物的相互关系等情况。
（3）当确认已建地下管道位置后，设明显标识，标明管道种类、管径、高程等。对于重要地下建筑物必须专人看护，发现未知管线第一时间保护现场，立即报告监理人。
2、测量放线
按加密测量控制点，测放基坑中线、开挖边线（沟槽开口线）、征地范围线、建筑物开挖边线等，以便于开挖控制。在沟槽开挖到底部附近，测量人员随开挖作业，同步控制开挖底高程。开挖前要进行原地形图的测量和开挖后要进行开挖竣工地形图的测量。
3、开挖方法
（1）本工程拟采用1.6m3液压反铲挖掘机自上而下开挖，4米以下分层开挖，采用自卸车运输至临时堆料区，堆料采用装载机分层平整、堆集，并使堆料保持安全的坡度。多余土方直接运至弃渣场。
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（2）基坑开挖的坡度，按设计断面坡度控制，可以制作约6m长的坡度尺，随时控制沟槽坡度是否符合设计要求。
（3）土方明挖从上至下分层分段依次进行，严禁自下而上或采取倒悬的开挖方法，施工中随时作成一定的坡势，以利排水，开挖过程中应避免边坡稳定范围内形成积水。基础和岸坡易风化崩解的土层，开挖后不能及时回填的，预留保护层。基础开挖后，如发现原设计未勘察到的基础缺陷，则必须按监理人的指示进行处理，包括（但不限于）增加开挖、回填换基
（4）对地下水位高于基坑开挖底高程的施工段或雨季施工时，基坑开挖中必须采取降、排水措施，任何情况下不允许沟槽内积水。在管道和建筑物施工回填高程低于地下水水位期间，以及建筑物未具备抗浮条件时，降水作业要连续地进行，以保证管道和建筑物的安全。
（5）采用机械挖方至设计高程0.2～0.3m时，改用人工挖方并清理基底，防止机械挖方超挖造成对原状土的扰动。槽底原土平整拍实，对受到扰动的原土应夯实。如局部超挖则应用相同的材料填补，并夯实到天然密实度。
（6）槽底不得受水浸泡或受冻，槽底局部扰动或受水浸泡时，采用天然级配砂砾石回填。槽基底土质不一致或差异较大时，应根据监理人批准的施工方案处理。
（7）基坑基土中如遇淤泥、淤泥质土、松散粉细沙等异常软弱土壤不适合直接做为基础时，根据监理人批准的施工方案处理。
（8）在距离构筑物、管线边1m范围内应采用人工开挖；在距离直埋缆线2m范围内必须采取人工开挖。
（9）挖掘机等机械在电力架空线下作业时，其最小安全距离应满足相关规定。
（10）机械开挖的边坡修整：使用机械开挖土方时，实际施工的边坡坡度适当留有修坡余量，再用人工修整，满足施工图纸要求的坡度和平整度。
（11）边坡坡面渗水排除：开挖边坡上遇有地下水渗流时，在边坡修整和加固前，采取有效的疏导和保护措施。
（12）边坡的护面和加固：为防止修整后的开挖边坡遭受雨水冲刷，边坡的护面和加固工作应在雨季前严格按施工图纸要求完成。冬季施工的开挖边坡修整及其护面和加固工作，在解冻后进行。
（13）开挖线的变更：在开挖过程中，经监理人批准，根据土方明挖边坡和基础揭示的地质特性，对施工图纸所示的开挖线作必要修改，并按要求办理相关变更手续。
（14）边坡安全的应急措施：若开挖过程中出现裂缝和滑动迹象时，立即暂停施工，并通知监理人。必要时按监理人的指示设置观测点，及时观测边坡变化情况，并做好记录。
3.2.1.6基坑支护
3.2.1.6.1钢板桩支护施工方案
一、工程说明
根据招标图纸及图纸补充说明文件，本工程新建地下水库支护采用拉森钢板桩支护，支护高度9m；明渠改造支护采用拉森钢板桩支护，支护高度12m；再生水管线河底沟槽开挖支护采用拉森钢板桩支护，支护高度4.5m。
二、钢板桩支护施工
1、工艺流程
钢板桩施工工艺流程图
2、钢板桩施工方法
（1）放线定位
由测量人员依据设计确定基坑开挖边线，按拉森桩中心距定点放线，施工时确保桩位准确。拉森桩沿基槽边线布置。
（2）钢板桩施工
主要施工机械：挖掘机：ZAXIS
高频液压振拔机：台湾产CT
施工准备完成以后，机械液压振动打拔桩机进入现场，按预先定好的桩位将钢板桩振动压入。
打桩时，严格控制支护桩打入的垂直度。垂直度的控制在钢板桩就位后，调整垂直度，控制方向为前后、左右，支护桩控制首先司机应服从随机人员手势调整支护桩的垂直度，也可借助经纬仪确定支护桩垂直度；确定垂直后首先慢慢将支护桩压入，待压入一段后再次调整垂直度，待进入自然地面下2～2.5m后可加快打入速度。
（3）插入挡土木板
当基槽侧壁土体松散时，采用木板维护，防止涌土。钢板桩施工完毕，基坑分层挖土后，在两根拉森桩之间采用木板插入，形成挡土墙体。
3、安全监测
（1）钢桩水平位移。
（2）桩后土体沉降。
（3）河岸挡墙稳定沉降。
3.2.1.6.2微型桩支护施工方案
一、工程说明
根据招标图纸及图纸补充说明文件，本工程新建闸采用采用微型桩支护，Φ
，单根长度约16m，设钢筋砼冠梁截面尺寸，mm×mm。二、微型桩支护施工
1、施工工艺
场地清理→测量放线→钻机就位→钢管加工→钻孔→钢管安放→注浆→养护→钢筋砼冠梁施工
2、平整清理场地
（1）人工配合机械平整清理场地，根据设计要求放出基坑边线及定出桩位，安装钻机进行成孔作业。
（2）成孔工程产生的泥浆收集到泥浆池中，待施工完成后将泥浆外运至弃渣场，检查并保护成桩。
3、测量放线
根据设计要求的间距、排距及设计提供的标高进行测量放线。
4、钻孔定位
按照设计要求进行桩位定位放线。做好桩位点保护，保证在同一直线上。
5、成孔
采用跟管锚杆钻机进行湿作业成孔，钻孔孔径mm。钻机就位，要求钻杆垂直于地面，钻头对准孔位点。钻孔过程中，观察钻杆垂直度、晃动情况，成孔后立即放置钢管。
钻孔时遇有障碍物或异常情况应及时停钻，待情况清楚后再钻进或采取措施。钻至设计深度后空钻出土以减少拔钻杆的阻力，然后拔出钻杆。
6、钢管制作与放置
钻孔前提前加工，钢管下料长度误差不大于50mm。钢管上每隔1.5m设置一个定位架，钻孔完成后，立即放置钢管。
下钢管前应检查钢管并做隐蔽工程检查记录，下完钢管时应注意钢管的高度是否满足设计要求。
7、注浆
采用高压专用注浆泵。浆液采用水灰比0.50的素水泥浆，现场边搅拌边灌注，必要时可加入一定量的外加剂（如早强剂）。
浆液搅拌必须严格按配比进行，不得随意改变。水泥应不含杂质，不用过期或受潮水泥。注浆必须在钢管底开始，直至浆液充满钻孔后停止注浆。注浆后过半小时再补浆一次。
8、冠梁施工
所有钢管施工完毕后，进行钢筋焊接，钢筋焊在钢管两侧，加箍筋后支模板，支模板，然后浇筑混凝土，养护3天后可以进行土方开挖。
钢管对接，应先在四周用钢筋点焊固定，再满焊钢筋和钢管接口，并确保钢管通长平直。
3.2.1.6.3安全监控量测
1、监测项目
由于基坑较深，开挖面积大，基坑边坡服务时间长，需要在开挖前根据支护形式准确放线定位，在开挖过程中不断监测，掌握基坑变形发展趋势，防止基坑过大变形。确保边坡的安全稳定和工程顺利进行，及时掌握基坑边坡变形动态，便于采取各种保护措施，在基坑开挖、基础施工及维护阶段需对边坡变形进行监测。
监测内容：支护结构顶部水平位移、支护结构顶部坚向位移，基坑周边地面沉降，锚杆拉力。
2、监测方法
（1）支护结构顶部水平位移
采用视准线法对边坡进行水平位移的监测，采用J2经纬仪。
视准线法的过程是先在要进行位移观测的基坑槽壁上（或支护结构上）设一条视准线，并在该视准线两端设置两个工作基点A、B，分别作为立站点及后视点，然后沿着该视准线在槽壁上分设若干个观测点。测量时可用觇牌法直接读出测点的水平位移。
觇牌法是指测量时用带有读数尺的舰牌设置在观测点，把经纬仪立在工作基点A上，后视B点，并通过对校核点确定无误后，通过觇牌读出测点的位移。
（2）支护结构顶部坚向位移，基坑周边地面沉降
采用S3水准仪来进行沉降观测。
采用独立水准系，在远离施工影响范围以外两侧各布置一组稳固水准点，沉降变形监测基准网以上述永久水准基准点作为起算点，组成水准网进行联测。
垂直观测时，同一观测点观测中误差为±0.5mm；相邻点观测中误差为±0.3mm；三级水准测量闭合差应小于±0.5Object:word/embeddings/oleObject2.bin（n观测站数）；水平观测中误差为＜6.0mm。
观测时应采用相同的观测方法和观测线路；观测应使用同一个仪器进行；观测应是同一个人进行观测。
（3）锚杆拉力
采用专用仪器测量。
3、监测频率
基坑周边地面沉降
基坑开挖至开挖完成后稳定前：1次/d;
基坑开挖完成后稳定至结构底板完成前：1次/3d;
结构底板完成后至回填土完成前：1次/15d;
支护结构顶部坚向位移
基坑开挖至开挖完成后稳定前：1次/d;
基坑开挖完成后稳定至结构底板完成前：1次/3d;
结构底板完成后至回填土完成前：1次/15d;
支护结构顶部水平位移
基坑开挖至开挖完成后稳定前：1次4/d;
基坑开挖完成后稳定至结构底板完成前：1次/10d;
结构底板完成后至回填土完成前：1次/30d;
锚杆拉力。
基坑开挖至开挖完成后稳定前：1次/d;
基坑开挖完成后稳定至结构底板完成前：1次/3d;
结构底板完成后至回填土完成前：1次/15d;
4、现场巡视
施工现场进行目测巡视是一项重要的工作，许多造成坡顶沉降或基坑侧向位移等不利于边坡稳定的因素，如坡顶超载、管道渗漏等，都可以在日常巡视中及时发现，及时处理解决。基坑工程施工过程中每天设专人进行巡视检查。
（1）巡视检查内容
支护结构
腰梁附近裂缝情况；
面层开裂、渗漏情况；
墙后土体裂缝、沉陷或滑移情况。
施工工况
土质条件与勘察报告的一致性情况；
基坑开挖分段长度、每步开挖探度；
边坡坡度、钢筋铺设；
基坑周边超载与设计要求的符合情况。
周边环境
周边管道破损、滲漏情况；
周边建筑开裂、裂缝发展情况；
周边道路开裂、沉陷情况；
周边公众反映。
监测设施
基准点、监测点完好状况；
监测元件的完好和保护情况；
影响观测工作的障碍物情况。
（2）巡视检查方法
以目视为主，可辅以锤、钎、量尺、放大境等工器具以及摄像、摄影等手段进行，并应做好巡视记录。如发现异常情况和危险情况，应与仪器监测数据进行综合分析。
5、信息反馈
为保证边坡的稳定和安全，在支护结构的施工过程及使用期间，应加强边坡位移的变形观测工作，实行信息化施工。设置观测工具，及时反馈施工及使用期间边坡坡顶不同测点的变形情况，供现场技术人员分析、评价、处理施工中的复杂问题。
观测工作必须指派专人负责观测，同时严格按照观测周期进行观测，以便对变形进行及时的分析。必要时绘制变形曲线，每次观测结果必须真实可靠地记录在观测表格内，并及时整理，以便服务于施工安全。将数据和分析结果分为三个等级：实测与设计情況基本吻合的用绿色表示；当天数据超过规范要求的或有一定异常的，用黄色表示；有倾向性偏离，且偏离值比较大的，用红色表示，并加上不安全的警示标记。监测人员必须在当天向施工单位技术主管人员进行口头提醒，如有必要，应向主管部门通报，每周将本周报表进行处理，做成成果表进行上报。并在工程竣工时作为竣工资料上报。
3.2.1.7施工期排水
1、在每项开挖工程开始前，结合永久性排水设施的布置，规划好开挖区域内外的临时性排水措施，保证主体工程建筑物的基础开挖在干地施工。
2、在开挖过程中，做好地面排水设施，包括保持必要的地面排水坡度、设置临时坑槽、使用机械排除积水，以及开挖排水沟道排走雨水和地面积水等。
3、在平地或凹地进行开挖时，在开挖区周围设置挡水堤和开挖周边排水沟，以及采取集水坑抽水等措施，阻止场外水流进入场地，并有效排除积水。
4、对位于地下水位以下的基坑需要进行干地开挖时，可根据基坑的工程地质条件采用降低地下水位的措施。并将降低基坑地下水位的施工措施，提交监理人批准。
5、采用挖掘机、铲运机、推土机等机械开挖基坑时，保证地下水位降低至最低开挖面0.5m以下。
6、在基坑开挖期间，对基坑及其周围受降低水位影响的地区进行地下水位和地面沉降观测。将观测点布置、观测仪器设置和定期观测记录提交监理人。
7、临时排水措施，注意保护已开挖的永久边坡面及附近建筑物及其基础免受冲刷和侵蚀破坏。
3.2.1.8土方存放及开挖渣料的利用
1、满足属地政府、行业主管部门及建设单位的要求；
2、土方堆放高度及边坡坡比等须满足建设单位及相关规范的要求，土方堆放期间施工单位应在堆土场处设置必要的施工机械，以确保堆土高度及相关的土堆维护工作；
3、土方屯放须采取必要措施控制扬尘以满足《水利水电工程施工通用安全技术规程》及北京市环保部门的相关要求。
4、土方外运须采取措施，控制沿路遗撒，减少扰民，并负责土方运输相关协调工作；
5、对开挖获得的可利用渣料进行统一规划，渣料应首先专用于本工程永久和临时工程的填筑及场地平整等。
3.2.1.9土方开挖质量与安全保证措施
3.2.1.9.1质量保证措施
1、开挖质量保证措施
（1）开挖前，测量原始地形貌，按实测高程计算开挖深度和开挖边线。
（2）在开挖过程中，测量人员实时控制槽、坑底高程、平面尺寸。实时控制开挖边坡的坡度和平整度。边坡和槽底适当留有修坡余量，再用人工修整，到达满足施工图纸要求的坡度和平整度。
（3）严格控制，防止出现超挖、欠挖现象，一旦发生超挖和欠挖，则按设计要求进行处理，直至达到质量要求。
（4）制定作业指导书、制质量控制计划，并严格执行。
2、钢板桩施工质量保证措施
（1）采用拉森钢桩，严格控制材料质量、规格形式满足国家相关规范的标准。
（2）施工前技术负责人对施工人员进行书面技术、安全交底，对技术要求做到人人心中有数。
（3）施工现场严格按照国家有关规范、规程和设计要求施工，实行全面质量管理。及时做好各项施工记录和隐蔽工程检查，服从业主和监理、设计单位的监督和检查。
3、微型桩施工质量保证措施
（1）对每根微型桩做好施工记录，并按规定要求留好桩身浆体试件，待试验结果出具后，报监理审批。
（2）水泥砂浆配合比严格按照要求进行配比，施工中严格按照配合比要求进行水泥砂浆拌制，
3.2.1.9.2安全保证措施
1、土方开挖安全保证措施
（1）对受地形、建筑物限制部位的窄、深型沟槽开挖，严格按沟槽安全系统（措施）执行，先进行开挖边坡安全保护措施施工，完成后，再进行开挖，以确保沟槽和既有建筑物、设施的安全。
（2）土方明挖过程中，如出现裂缝和滑动迹象时，立即暂停施工和采取应急抢救措施，并通知监理人。必要时，按监理人的指示设置观测点，及时观测边坡变化情况，并做好记录
（3）严格控制边坡坡度，防止出现反坡等不安全情况。
（4）做好沟槽、坑边修筑防水坎，防止外围水进入沟槽，避免水泡造成边坡松软和塌方。
（5）相邻作业面错开，施工设备、人员可能发生的伤害。
（6）机械设置、电器，经常检查，工况良好，排水等施工用电，符合施工用电安全规定。
2、钢板桩支护施工安全保证措施
（1）施工准备
1）严格按规范要求，在方案获得批准后，首先对施工现场设置安全警戒线、划定安全作业警戒区，严禁无关人员进入.
2）由项目经理主持，项目总工对所有施工人员及管理人员进行详细的安全技术交底，经培训考核合格后方可进场施工。
3）对场地进行平整，清除杂物，夯填密实，避免压桩机产生不均匀沉降。
4）施工用的供水、供电、道路、排水、临时房屋等临时设施，必须在开工前准备就绪，施工场地应进行平整处理，保证施工机械正常作业。
5）轴线的控制点和水准点应设在不受施工影响的地方。开工前，经复核后应妥善保护，施工中应经常复测。
6）用于施工质量检验的仪表、器具的性能指标，应符合现行国家相关标准的规定。
（2）振拔机选择和就位
地面整平后，将振拔机移至桩位附近，为防止振拔机损坏河底面，械作业过程排专人指挥。
3、微型桩施工安全保证措施
（1）微型桩施工前，对班组进行安全技术交底，使每个工人牢记安全隐患部位。
（2）注浆时注浆管不得弯折缠绕，时刻注意压力表，以免压力过高爆管，造成安全事故。
（3）每根微型桩注浆完成后，注浆管要保持压力3分钟，待压力消散后拔掉注浆管，插拔注浆管人员必须佩戴防护眼镜，以免浆液溅入眼中。
3.2.1.10资源配置
3.2.1.10.1主要设备配置
机械设备配置表
3.2.1.10.2人力资源配置
人力资源配置表