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某专用生产线技术改造项目生产工房降水及土方开挖施工方案

工程名称：XX卷烟厂“中华”牌卷烟专用生产线技术改造项目（402生产工房）

建设单位：XX烟草（集团）公司

拟建的XX卷烟厂“中华”牌卷烟专用生产线技术改造项目（402生产工房）位于XX市杨浦区76#地块，为市级重大建设项目。76#地块约39073平方米，拟建的建筑面积约88742平方米。包括含昆明路、许昌路空中连廊各一条。

2.1．中华烟生产工房成“凹”字形布置，建筑物长160.42m，宽150.06m，包含了制丝车间、卷接包车间、配套设施，生产管理辅房及动力设备用房等，总建筑面积85963平方米，其中地上建筑面积76915平方米，（不包括夹层面积：17558㎡）地下建筑面积9048平方米。

2.2．建筑物地下一层GTCC-060-2019 铁路车站计算机联锁设备（硬件），主体3层，局部为6层，其中主体一层和二层吊顶为上人吊顶及钢格栅。建筑屋面标高31.50m，女儿墙标高33.30m，屋面装饰构架底面标高37.80m，室内外高差0.20m。

XX卷烟厂“中华”牌卷烟专用生产线技术改造项目由76#和80#两块地块组成。76#和80#地块中间由昆明路分隔开，周边临近场地的现有建筑为居民住宅区、学校和XX卷烟厂老厂区，基坑周边环境条件比较复杂，有大量建筑物及市政道路管线分布，场地内部已基本完成废弃建筑物的拆除工作。目前，76#地块内靠东北角有一幢五层房屋还未拆迁。

本工程位于杨浦区XX卷烟厂原厂区内，周边道路下的市政管线和原厂区内的各种管线众多，对管线安全带来安全隐患，特别是市政道路下的管线年代久远，对地基沉降或环境变化较为敏感，在PHC管桩施工中特别考虑到对年代久远的市政管线监测的监测点布置、报警值和沉降速率等关键点进行重点考虑。

市政管线种类、尺寸规格见下表：

4.1．本工程位于市区，场地周边靠近道路，地下有大量市政管线分布，许昌路下还有1根2m的上水管，基坑围护结构对变形要求较为严格。本工程基坑开挖深度内均以软弱的粘性土为主，变形控制难度大，基坑围护成本较高。坑底位于第③层淤泥质粉质粘土，土性软，易发生坑底隆起，从而易引起坑外地面沉降。如果围护结构出现渗漏等情况，对环境影响较大。流砂的情况，危及基坑安全。

因此，本工程的基坑围护设计、施工以及挖土过程中，如何控制基坑变形，保护周边建筑和地下管线，减少对周边的环境影响是本工程的难点之一。

4.2．保证基坑安全性应从围护设计开始，根据本工程的特点，充分认识到本工程地质条件的复杂性，选择安全、经济的围护结构体系。同时严格控制围护桩的施工质量，实施“信息化”管理，以“信息化”指导施工。

4.3．制定应急预案，当发生基坑内漏水时，应立即采取措施并配合明堵，在施工中，随机采取必要的技术措施，以保证下一阶段施工的顺利进行。确保基坑施工及地下管线周围建筑物的安全。

六、挖土期间周边环境的保护和协调

本工程周边临近场地的现有建筑为居民住宅区、学校和XX卷烟厂老厂区，周边环境条件比较复杂，有大量建筑物及市政道路管线分布，因此在施工期间，采取有效的技术措施，保护周边建筑物和地下管线的安全。防尘、防噪、防光污染，严格执行有关夜间施工的规定，要做到“人性化施工不扰民，保护环境抓安全”，尽量不影响周围学校师生和居民正常的学习生活秩序，不污染的周围环境。

第二章挖土、降水的总体安排

1.2．降水施工根据本工程的特点，结合上述挖土的流程，将在第一层土开挖之前逐段施打深井60口。必要时在挖土的第一阶段内施打3至6套轻型井点，来加快第一阶段的挖土时间。

二、主要施工机械、设备的配置

3.1．施打深井25天：（3月20日～4月13日）

3.2．预降水：（3月27号～4月9日）

3.3．挖第一层土18天：（4月10日～4月27日）

3.4．挖第二层土37天：（5月6日～6月11日）

根据设计采用真空深井降水，基坑开挖前坑内地下水位需降至开挖面以下1～2米，深井降水孔深宜为14米，成孔直径为700mm，井管直径273mm，侧边应回填洁净中粗砂（含泥量小于2%），对主要控制对象一侧应设置水位观测井。

根据基坑平面图示结合基坑占地面积约为12000平方米，深井布置根据理论计算结合实践经验按200平方米布置1口，在坑内呈棋盘形点状布置，共60口。

4.1．深井井点降水特点

深井井点降水是在深基坑埋置深于基底的井管，通过设置在井管内的潜水电泵将地下水抽出，使地下水位低于坑底。本法具有排水量大，降水深（>15m），不受吸程限制，排水效果好；井距大，对平面布置的干扰小；可用于各种情况，不受土层限制；成孔（打井）用人工或机械均可，较易于解决；井点制作、降水设备及操作工艺、维护均较简单，施工速度快；如果井点管采用钢管、塑料管，可以整根拔出重复使用等优点；但一次性投资大，成孔质量要求严格；降水完毕，井管拔出较困难。适于渗透系数较大、土质为砂类土，地下水丰富，降水深，面积大，时间长的情况，降水深可达50m以内，对于有流砂的地区和重复挖填土方的地区使用，效果尤佳。

根据基坑面积和开挖深度，深井布置、深井深度、承压水水头等经综合考虑，本工程基坑降水为深井，主要用于疏干开挖深度范围内的土体含水量，便于基坑开挖。

4.2.1．深井布置：深井布置根据理论计算结合实践经验按200m2布置1口，在坑内呈棋盘形点状布置，布置的位置应避开围护支撑及主体结构梁等部位，便于固定和抽水管理。

4.2.2．深井深度确定：降水深度控制在基坑底1.0m以下，深井深度确定为14.0m，施打沉管时考虑在挖第一层土的底标高设连接拆卸接头，便于挖第一层土时拆卸。

4.2.3．深井井施工参数：深井成孔直径为700mm，井管直径273mm，以粗砾砂为滤料。

4.2.4．抽水采用潜水泵与真空泵相结合的抽水方式，一台真空泵带3~4台潜水泵。

4.2.5．在降水井正常抽水条件下，预降水约14天，方可进行土方开挖。在土方开挖的同时，继续进行降水，将水位降到支撑开挖面以下1m，以便和挖土及支撑施工相适宜。

4.2.6．降水期直到土方开挖结束，待基坑底板浇铺好后，然后将井管割除封堵。

深井井点工艺流程为：井点测量定位→挖井口、安护筒→钻机就位→钻孔→清孔→回填井底砂垫层→吊放井管→回填井管与孔壁间的砂砾过虑层→洗井→井管内下设水泵、安装抽水控制电路→试抽水→降水井正常工作→降水完毕拔井管→封井

5.2.1．护筒埋设：根据深井平面图和基坑围护平面图，按约200m2布置1口深井，井距控制在10～15m之间，定出孔位后，预先埋设Ø700×1000的钢制孔口护筒，护筒必须周正、垂直，护筒与周边土体之间的环状间隙必须用粘土分层回填并夯实，以防孔口坍方，并在一侧设排泥沟、泥浆坑。

5.2.3．清井：钻孔深度达到要求后，立即将钻头稍提离孔底约200mm，逐渐调整泥浆性能，并用低速回转进行正点循环清孔，当泥浆比重达到1.15～1.20时，可结束清孔。

5.2.4．安装井管：清孔后应立即安装井管，以防坍孔；井管下放时，将预先制作好的井管用卷扬机分段下设，分段焊接牢固，直下到井底。井管安放时上下节焊接同心，保持垂直并位于井孔中间；井管顶部比自然地面高500mm左右。

5.2.5．填滤料：深井井管沉放完成后，及时在井管与土壁间填充3~15mm的细砾石砂砾滤料，砂砾滤料必须符合级配要求，将设计砂砾规格上、下限以外的颗粒筛除，合格率要大于90%，杂质含量不大于3%；填砾时不得用装载机直接填料，应用铁锹人工下料，以防分层不均匀和冲击井管，填滤料要一次连续完成，从底填到井口下3.3m。

5.2.6．洗孔：井管周围填砂滤料后，上部采用不含砂石的粘土封口。安设水泵前应按规定先清洗滤井，冲除沉渣。采用活塞反复上下抽动洗井（或采用空压机洗井），以期将井内滤料中的泥土洗净并形成良好的滤水层，并将孔壁上的泥皮结构破坏，以增大出水量。洗井直至井管内排出的水由浑变清，达到正常出水量为止。洗井应在下完井管、填好滤料、封口后8h内进行，一气呵成，以免时间过长，井壁泥皮逐渐固化，难以破坏，影响渗水效果。

5.2.7．抽水设备安装：潜水泵在安装前，应对水泵本身和控制系统作一次全面细致的检查。检验电动机的旋转方向，各部位螺栓是否拧紧，润滑油是否加足，电缆接头的封口有无松动，电缆线有无破坏折断等情况，然后在地面上转3~5min，如无问题，始可放入井中使用。深井内安设潜水电泵，可用绳索吊入滤水层部位，带吸水钢管的应用吊车放入，上部应与井管口固定。设置深井泵的电动机座应安设平稳，转向严禁逆转（宜有逆止阀），防止转动轴解体。潜水电动机、电缆及接头应有可靠的绝缘，每台泵应配置一个控制开关，主电源线路沿深井排水管路设置。

5.2.8．试抽水：安装完毕应进行试抽水，满足要求后始转入正常降水工作。

5.2.9．井管拆除：考虑到本工程基坑内设置有一道支撑，为方便施工，井管和滤管按第一层开挖深度分段间隔设置，第一层开挖完成后，可将相应层的滤水管拆除；井管使用完毕，用吊车或用三木塔借助钢丝绳、倒链，将井管口套紧徐徐拔出，滤水管拔出洗净后再用，拔出所留的孔洞用砂砾填充、捣实。

6.1．井点使用时，基坑周围井点应对称、同时抽水，使水位差控制在要求限度内。

6.2．靠近建筑物的深井，应使建筑物下的水位与附近水位之差保持不大于1m，以免造成建筑物的不均匀沉降而出现裂缝。为此，要加强水位观测，当水位差过大时，应立即采取减缓降水速度、或补打回灌井点等措施以保持周边建筑物的地下水位。

6.3．井点供电系统应采用双线路，防止中途停电或发生其他故障，影响排水。必要时设置能满足施工要求的备用发电机组，以防止突然停电，造成水淹基坑。

6.4．潜水泵在运行时应经常观测水位变化情况，检查电缆线是否和井壁相碰，以防磨损后水沿电缆芯掺入电动机内，同时，还须定期检查密封的可靠性，以保证正常运转。

深井施工时，应注意避开工程桩、立柱桩及坑内加固、支撑等位置。

第四章土方开挖施工方案

根据确定的施工范围和地块施工顺序，分块、分段、分层、进行土方开挖施工。

施工流程：清理场地第一皮土方开挖至第一道支撑垫层施工

施工过程中各分块的土方量不相同，因此施工流程应根据各分块的实际情况和工作内容，加以修改调整。

二、施工方法、技术措施

2.1.1根据各地块的实际情况和工作内容，配备施工机械、人员数量等。

2.1.2本工程施工所需大型施工机械数量较多。施工前，项目部应编排好的机械施工进度计划表，并书面提交给公司，由公司设备部根据现场施工所需数量，统一调配，确保工程施工如期进行。

2.2.1．本工程挖土采用第一层土分段开挖，第二层土分块间隔式开挖，整个土方工程应严格实行“分层分段、留土护壁、限时对称开挖”原则，进行立体交叉接力施工，先形成中部支撑，然后限时开挖分块土方浇注垫层，确保基坑的安全。考虑到周边建筑的安全，每层的挖土均挖至离支撑边上50cm，支撑位置由挖机掏出周边土体，人工扦土扦平，交于进行砼垫层的施工。

2.2.2．挖土注意事项：

2.2.2.1．开挖之前对原设计的格构柱、试桩位置找出，并放好灰线，挖土时加于严格控制保护。同时进一步复合桩位情况，做到心中有底，建立数据表格。

2.2.2.2．挖土施工必须严格遵守“先撑后挖”的原则，开槽设置支撑，“划大坑为小坑”，分层分段推进。

2.2.2.3．实施信息化施工，根据检测数值及时采取预防措施，确保基坑和周围建筑物、地下管线的安全。

2.2.2.4．分层分段分块放坡开挖时，必须严格控制边坡坡度，开挖面的高差应控制在3米以内，土体留坡在24小时以上者，必须1：1.5～1：2.0留坡。

2.2.2.5．坑内挖机在支撑上行走必须覆土高于支撑顶面30cm并铺设走道板，严禁在底部挖空的支撑上行走与操作，所有非栈桥区域支撑系统严禁堆载。

2.2.2.6．挖土过程中严禁机械碰撞围护桩、工程桩、支撑、立柱和井点、挖土时宜先掏空立柱四周，避免立柱承受不均匀的测向土压力。

2.2.2.7．挖土时要注意保护深井降水的措施。

2.2.2.8．沿基坑一周设置挡水坎，防止地表水流入。准备好编制布和薄膜，防止雨水大量进入基坑。

2.2.2.9．，明水做好基坑内排水，在基坑转角及中间每隔35m布设集水井，集水井低于排水沟面500mm，基坑内设置300*400排水盲沟经排水沟流入集水井，通过集水井内的水泵抽入基坑周围一圈明沟，经三级沉淀后排入市政排水系统，排水沟应紧跟挖土进度及时挖好。

2.2.2.10．专人指挥挖土，严禁超挖，基坑开挖时机械土宁浅勿深，并经常复测坑底标高。基底土层最后30cm采用人工扦土，以确保基底表面平整、垫层厚度均匀。坑底2m*2m间距布置竹板桩，控制好标高。

2.2.2.11．土方开挖至基底面积达200㎡时要及时浇捣垫层混凝土。

2.2.3．基坑挖土施工

各分区开挖至基底时（控制在200㎡以内）应及时浇筑砼垫层，待每一分区垫层形成后，开挖施工下一分区，最后浇筑贯通整个垫层。

挖土采用放坡式开挖，开挖面的高差应控制在3m以内，土体留坡在24小时以上者，必须按1：1.5～1：2.0留坡。

挖土施工步骤（本工程分二个阶段开挖）：

第一阶段：钢筋混凝土支撑上表层土开挖。

利用四台挖土机先由基坑内按分段示意，由东边往西分段开挖，并进行支撑的制作与浇捣。

2.2.4．对上述挖土阶段施工遇雨季时的土方处置预案

2.3．项目部组织管理网络

在工程管理中，必须做到防患于未然，就要加强对施工过程控制，对于本工程，属于超大面积的深基坑施工，关键是对基坑施工过程中的围护质量、降水质量、支撑体系（钢砼支撑）质量进行监控，以及相应施工过程中的机械使用等。

通过对现场风险因素的分析，可以看出基坑风险管理是本工程现场管理的重点，主要对以下几方面进行预控和处置。

针对可能出现的紧急状况，项目指挥部成立应急救援指挥小组，负责指挥及协调工作，同时组织集体内外专家成立本项目专家咨询组，及时为本工程基坑施工提供技术支持。

将监控信息化实施中所得的各种图表、各类数值，及时向技术、安全、施工、质量等各部门传送。各部门得到信息后认真分析、处理，以便更好地指导施工。通过分析比较，若信息数据超出规定的报警值时，一方面需加大检测信息的密度，另一方面有关部门应采取必要的应急防范措施，将危险降低到最低程度。

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3.4．基坑施工应急预案

3.4.1．根据基坑挖土施工总体安排，土体开挖分区分段进行，施工中严格按程序进行：每段每层土方开挖结束，制作砼支撑过程中，平台设截水沟、集水坑，用抽水机及时抽出积水，设立完善的排水系统，防止地面水渗入土体中。在K/1～12轴除挖土坡道以外，必要时对挖土放坡面用细石砼封闭，加强土体的抗滑能力。

加强坡顶、坡面、位移观测，监控土体变形情况，经常检查支撑和地下连续墙的变形情况发现问题及时采取应急措施。

当发生坑内开挖面的纵向滑坡时，及时组织现场人员撤离该危险地，需监测单位加强监测频率，及时通知总包方，协调好施工现场，并对危险滑坡地进行清理，必要时用水泥砂浆抹面加固土体。

当见监测发现围护体垂直、水平位移单日超过警戒值，要求监测单位加密对围护体的监测次数，并及时汇总上报，项目部组织技术、施工等多条线对出现的情况进行详细的分析；若出现多日的超警戒值（或者累计数值超出报警值），需对围护体边进行卸载操作，严禁出现在围护体上进行堆放，并控制在围护体一定范围内的堆放量，并及时浇筑围护内侧垫层及结构层。

3.4.2．流沙及管涌的应急措施

对轻微的流沙现象，在基坑开挖后及时堵涌并采取加快垫层浇筑或加厚垫层的方法“压住”流沙；对于基坑内出现的管涌，现场采取如下措施：

增加降水井点，加大抽水速度，降低承压水压力。

管涌严重时可先向坑内灌水压重PE管施工方案，减小坑内外水头差，稳定管涌情况，再采取双液注浆或浇灌快干砼封堵涌口，或采用钻孔减压措施。

出现坑内管涌现象时，立即进行注浆，回填一定量的草包，以保持坑底的稳定。

3.4.3．基坑大幅度变形应急措施

1）监测每道支撑内力和围护结构变形情况，一旦发现变形速率

及变形值增大，应立即停止开挖，对土方开挖顺序进行调整，让围护桩体侧土体尽可能减少暴露时间，并根据变形的部位和原因采取加强、加密支撑、增设钢斜撑和其他相应的有效措施。

2）监测基坑隆起变形情况，及时按需要抽取承压水，并在开挖出垫层浇捣操作面后及时进行垫层浇筑施工（垫层浇筑分块分段），防止基坑隆起。

3）雨季施工做好截排水系统，做好土坡封闭，防止地表水渗入开挖面内某大学教学楼玻璃幕墙施工方案 word160页，并及时排出基坑内积水。