某工程周边复杂管线的防护专项施工方案

1、管线的防护措施1 工程概况：1.1工程概况本工程位于浦兴路街道长岛花苑公建配套用地内，占地面积约3359.1平方米。本项目建设内容为新建早教中心，居委会、物业、业委会综合办公楼及半地下停车库，总建筑面积约5258.44平方米，其中半地下停车库约2524.8平方米。地上建筑一侧为物业居委会，建筑面积为1085.12m2，另一侧为早教中心，建筑面积为1648.52 m2。建筑高度12m，地下一层（地下为类汽车库），地上三层，本工程结构形式为现浇钢筋混凝土框架，地下车库抗震等级三级，早教中心框架抗震等级为二级，居委会框架抗震等级为三级。基础采用工程桩为桩预应力混凝土管桩，基础平均埋深为3.43米。本

2、工程地下室采用梁梁板式筏形基础+独立承台，基础连成一体，工程桩为PHCAB400（80）预应力钢筋混凝土管桩，桩长26m30m，两节桩，设计管桩持力层为1-1砂质粉土层。根据业主及设计要求，分块分层开挖。本工程地下一层，基坑开挖深度3.43m4.78m，基坑开挖面积为2524.8。1.2管桩型号和数量：名 称桩 型套数米数设计桩顶绝对标高单桩设计承载力工程桩1PHC AB400 80 1313 9825480.8001200KN试桩1PHC AB400 80 131343 900.8001200KN工程桩2PHC AB400 80800450KN(抗拔)试桩2PHC

3、AB400 80 131342600.800450KN(抗拔)小 计1483868表注：1、具体工程量以正式施工蓝图为准。 2、设计管桩持力层为1-1砂质粉土层。 3、抗压试桩的极限加载值为2000KN，抗拔试桩的极限加载值为720KN。 1.3 压桩设备的选配和用电量计算： 我司在进行了现场踏勘后，经过认真分析岩土勘察资料并结合我司在同类型项目压桩施工经验，在选择设备时必须对压载性能留有余量，为此，本次400管桩施工，我们欲选用 1台套ZYZ300型全液压静力压桩机(顶压式)施工，并配备相应辅助设备进场施工，以满足沉桩设计要求。300T压桩机施工时，要求边桩向外有4米左右的位置，但根据现场地

4、下管线的布置情况，桩位离管线较近，局部边桩施工时，压桩机的大小船已经压在地下管线上，所以拟改为600吨压桩机，加边桩器进行施工，实际压力能达到200吨以上。1台套600T全液压静力压桩机用电量为150KW，引孔机用电量为40KW，办公生活用电80KW，总用电量为270KW。现场需配备输出功率350KW的柴油发电机。1.4工程地质情况介绍及沉桩分析本工程场地位于浦东新区，属滨海平原地貌类型，地貌形态单一。地势较平坦，自然地面标高(吴淞高程)为4.234.35m。无明、暗浜等不良地质现象分布。拟建场地位于现有长岛花苑住宅小区内，周围建筑物较为密集，拟建建筑物距离周围现有建筑最近处约14米，并临近小

5、区道路（及地下管线），周围环境要求严格。地基承载力值及桩基承载力参数情况如下：层号土层名称层底一般埋深(m)比贯入阻力Ps(MPa)标准贯入N(击)承载力设计值fd(kPa)承载力特征值fak(kPa)预制桩基桩周土极限摩阻力标准值fs(kPa)桩端土极限端阻力标准值fp(kPa)填土1.3粘土3.00.671008015淤泥质粉质粘土9.00.64756015-30淤泥质粘土19.10.66756025粘土23.61.0245粉质粘土28.22.567520001-1砂质粉土32.38.3440.79050001-2粘质粉土夹粉质粘土36.84.79137025002粉砂40.012.850

6、2 编制目的：2.1、根据浦兴路街道长岛花苑公建配套项目的要求，坚持“安全生产、警钟长鸣”的生产原则，为了更好的组织施工。防范安全事故的发生，特制定本项目部的应急预案。2.2、按照“安全第一、预防为主”的方针，在上级部门的统一领导、指挥下，严格遵循“预防为主、高效有序、整合资源”的原则，预先建立和准备工程事故需要的抢险队伍、设备、物资等应急处置资源，建立统一指挥、分工明确、责任 到位、常备不懈、运转协调的应急处置保障体系。具体情况根据施工现场明确有关管理人员责任落实到头，确保施工中安全重要性。3 周围环境情况：拟建场地位于现有长岛花苑住宅小区内，周围建筑物较为密集，拟建建筑物距离周围现有建筑最

7、近处约14米，并临近小区道路（及地下管线），地下埋有电缆、煤气、雨水、上水、污水等管线，主要集中在拟建场地的南侧，并且部分管线在红线以内，周围环境要求严格。在压桩施工中，如何保护管线的安全，降低压桩引起的的挤土、挤水、挤气等不良影响至关重要。图纸中19轴工程桩与上水管最近处为3.1米、煤气管道最近处为3.4米；插H型钢后基坑围护外边离上水管道最近处为1.15米，煤气管道最近处1.45米。（详见附图）4 SMW工法围护桩施工方法4.1、SMW工法围护桩施工介绍：1、 SMW工法工艺流程 测量放样开挖沟槽设置导向定位型钢SMW搅拌机架设SMW搅拌机就位，校正复核桩机水平和垂直度拌制水泥浆液，开启空

8、压机，送浆至桩机钻头型钢进场，质量检验下一施工循环钻头喷浆、气并切割土体下沉至设计桩底标高型钢涂减磨擦材料钻头喷浆、气并提升至设计桩顶标高H型钢垂直起吊，定位校核H型钢垂直度插入型钢固定型钢残土处理基坑开挖及结构施作完毕且达到设计强度施工完毕搅拌机械撤出型钢回收图4.1 SMW工法施工工艺流程图2、SMW工法围护桩施工程序3、 SMW工法围护桩施工顺序（1）.测量放线根据业主（或总包单位）提供的坐标基准（控制）点，按照设计图进行放样定位及工程引测工作，并做好永久点及临时点标志。放样定线后作好测量技术复核单，交由总包、监理单位复核合格后进行下一道工序。（2）.开挖沟槽 清除地下3米以上的障碍物，

9、根据基坑围护内边控制线，采用0.4m3挖掘机开挖1.00m1.20m沟槽，开挖沟槽余土应及时处理，以保证SMW工法正常施工，并达到文明工地要求。（参见下图）（3）.定位型钢放置平行沟槽方向，放置定位型钢，规格为400mm400mm的工字钢，长约12m，再在垂直沟槽方向，放置定位型钢，规格为200mm80mm的槽钢，长约2.50m，转角处H型钢采取与围护中心线成直角插入，H型钢定位采用型钢定位卡。参见下图（视实际情况而定）。 （4）.三轴650mm搅拌桩孔位定位三轴650mm搅拌桩的三轴中心间距为600mm+600mm， 根据这个尺寸在平行H型钢表面用红漆划线定位。 （5）.SMW工法围护桩施工

10、按下图顺序进行，其中阴影部分为重复套钻，保证墙体的连续性和接头的施工质量，水泥土搅拌桩的搭接以及施工设备的垂直度补正是依靠重复套钻来保证，以达到止水的作用。SMW搅拌桩施工顺序采用单侧挤压式连接方式。650间距为600和1200，700双头搅拌桩间距为500和1000，具体如图三（650）所示:5 防护措施必要性：根据我公司在上海地区饱和软粘土地区压桩施工经验和实践，沉桩过程中土体变形最大部位是淤泥质地层，但对周围最大破坏力则是地表至56米深的浅层土体侧向位移力和垂直隆起力。结合本工程的实际情况，我公司认为：本工程的防护措施应是一个综合、系统的施工组成部分，它包括：正确设计压桩施工流程；合理控

11、制施工进度；进行必要的钻孔取土等多方面。同时，必须要有专业资质的监测单位进行监测，在压桩施工中能及时了解四周建筑物的监测数据信息，随时掌握由压桩引起的位移、开裂等动态现象，为合理控制沉桩速度和流程方向，并及时决定采取相应的措施，提供可靠的依据，确保各种管线和建筑物的差异变位影响在安全范围内，以免发生事故损失。6 对现场管线主要防护措施：5.1、施工前对管线：煤气、电缆、上、下水管线，特别是大口径压力管线的埋设深度、路径与围护的距离调查清楚，并设立监测点，施工全过程实时监控。5.2、按分段人工开挖,进一步确认管线的实际走向与施工桩位的相对位置。若地下管线处在压桩机大小船底下或旁边，施工时需垫放钢

12、板进行管线保护。5.3、基坑边埋深在1.5米内的管线，进行人工开挖，使管线裸露出土体，并做好管线的支护；5.4、制定合理沉桩流程。压桩的流向对减少影响和保护地下管线和建筑物产生效果较好，背着建筑物压桩，成平行建筑物方向压桩，比对着建筑物压桩，其土体的挤压影响要小得多。拟建场地的东、北、西侧，距离现有建筑物约为14米24米间，南侧距离现有建筑物约为45米50米间，东、西两侧还紧临小区道路。压桩产生不利影响的范围为桩入土深度的11.5倍,即在30米45米间。因此，本工程沉桩流程总体按由北向南施工，同时，先施工最外边轴线上的桩，形成保护“屏障”，再施工内轴线的桩，施工中需跳打。5.5、我们原先欲选用

13、 1台套ZYZ300型全液压静力压桩机(顶压式)施工，并配备相应辅助设备进场施工，以满足沉桩设计要求。但300T压桩机施工时，要求边桩向外有4米左右的位置，根据现场地下管线的布置情况，桩位离管线较近，局部边桩施工时，压桩机的大小船已经压在地下管线上，所以拟改为600吨压桩机，加边桩器进行施工，实际压力能达到200吨以上。5.6、与设计联系，将原来的工法围护桩内，增插型钢，设置圈梁连成一体，并设置支撑系统，减少基坑坝体和管线的位移；5.7、在工程桩边桩压桩过程中，控制好沉桩速率。限速施工，每天沉桩量控制在10套左右，并根据周围建筑物监测数据，进行调整。同时采取跳打减速法，以图视承台组为单位间隔跳

14、打。尤其桩身在行走与定位过程中，由专人指挥，防止对管道挤压。在焊接过程中采取防护措施，用彩钢板瓦隔除火源，杜绝火种喷射。5.8、采用桩位钻机引孔，随引随压，减轻挤土程度。引孔直径300，长度为设计桩顶标高下桩长的三分之一处，即为12米左右。引孔后需立即压桩，发挥其作用。5.9 、采用设置防震沟，打应力释放孔，进行动态防护。由于本工程所处的位置周围建筑物、管线特别复杂，要求特别严格，而桩位钻机引孔只能起到减轻挤土程度，必须另采用打应力释放孔的措施，进一步进行防护。拟在施工现场内沿围墙一圈开挖宽1米、深1.5米的防震沟,按图纸要求进行放坡，并在沟内或旁布设直径300，孔深8米，间（排）距1米的应力

15、释放孔三排（按实际距离调整排距），呈梅花状，直接将淤泥从地层中取出，让气、水有释放管道，同时土体也有释放空间，减少土体位移。根据我公司多年施工实践，孔内不灌黄砂，释放挤应力效果更好，并且可依据专业监测单位提供的周围建筑物位移沉降数据，以及观察由于挤土效应孔径是否严重缩小和孔径消失，按需在原孔位复钻，进行动态的防护。5.10、在针对本项目施工难度大的特点，我司及项目部对管道进行保护的多方面考虑，在施工应力释放孔时，首先挖机开挖沟渠，并由专人现场指挥，挖至宽度与管道有相应的防护距离为1m，开挖土方保持平整，多余的土运至管道外围，以防止挤压，在施工同时应对现场加强安全管理。5.11、在管道边缘施工时

16、，禁令一切明火，施工人员禁止吸烟。在煤 气管道边摆放消防灭火器。5.12、通知监测人员监测，随时掌握第一手资料，在施工中遇到变形立即停止施工，对现场实际情况采取调整，对防汛墙在施工应力释放孔时控制施工速度，随时监测。5.13、将施工完的应力释放孔立即回填。在施工中如因压桩影响造成煤气管道和上下水管位移过大，因及时停工。并及时上报各有关单位进行协商，有了切实可行的方案后再进行施工。5.14、虽然三轴搅拌桩施工会置换出约40以上的土体，但还有约60的水泥浆注入桩体或渗入周围土体，所以三轴搅拌桩施工会对周边有一定的挤土影响。根据以往施工经验：较好的控制施工速率和合理安排施工流程，能保证周围环境安全。5.15、本施工场地较小，需合理布置型钢的制作场地，以及置换土的堆放场地，远离管线。打拔、吊运型钢时，做到不碰撞、不跨压管线，轻吊轻放，拔出型钢后，及时灌入黄砂或注浆，将空隙进行充填。5.16、设置变形监测系统，进行信息化施工。指定专人负责监测，及时跟踪监测，与专业监测单位配合作，做到信息化施工。5.17、密切观测管线在施工各阶段的变形情况，如管线累计变形失量达到10mm，采取跟踪注浆控制管线继续变形。7 管线事故应急处置预案：6.1针对本工程在河边有煤气管道，施工时由于挤土原因对煤气管道有影响，所以先把管道下面土挖空、弄松，在法兰连接处用