深基坑支护工程安全专项方案

1 工程概况 ....................................................................................................................... 3 2 主要编制依据 ............................................................................................................... 4 3 危险源辨识与监控 ...................................................................................................... 4

3.1可能出现的事故类型 ......................................................................................... 4 3.2引发事故的主要原因 ......................................................................................... 4 3.3危险源的监控项目 ............................................................................................. 5 4 支护设计 ....................................................................................................................... 5

4.1设计相关规定 ..................................................................................................... 5 4.2检算 ...................................................................................................................... 6 4.3构造要求 ........................................................................................................... 22 5 施工要求 ..................................................................................................................... 22

5.1施工准备 ........................................................................................................... 22 5.2施工测量 ........................................................................................................... 23 5.3一般要求 ........................................................................................................... 23 5.4钢板桩的检验、吊装、堆放 .......................................................................... 24 5.5导架安装 ........................................................................................................... 24 5.6钢板桩的施打 ................................................................................................... 25 5.7变形观测 ........................................................................................................... 27 5.8围堰基坑开挖与支撑 ....................................................................................... 27 5.9清淤 .................................................................................................................... 28 5.10混凝土封底 ..................................................................................................... 28

1

5.11防渗与堵漏 ..................................................................................................... 29 5.12钢板桩的拔除 ................................................................................................. 29 5.13钢板桩土孔处理 ............................................................................................ 30 5.14其他注意事项 ................................................................................................. 30 5.15钢板桩的施工中遇到的问题及处理 ........................................................... 31 5.16施工机械人员配备 ........................................................................................ 31 6 工程质量检查与验收 ................................................................................................ 32 7 施工安全管理 ............................................................................................................. 32

7.1组织措施 ........................................................................................................... 32 7.2质量技术措施 ................................................................................................... 33 7.3安全技术措施 ................................................................................................... 34 7.4施工机械施工安全 ........................................................................................... 36 7.5临近既有线施工安全 ....................................................................................... 36 7.6施工现场要求 ................................................................................................... 37 8 应急预案 ..................................................................................................................... 38

8.1事故报告程序 ................................................................................................... 38 8.2事故报告 ........................................................................................................... 38 8.3现场事故应急处置 ........................................................................................... 38 8.4人员伤亡应急处理 ........................................................................................... 39 8.5应急培训和演练 ............................................................................................... 39 8.6应急通信联络 ................................................................................................... 39

2

基坑开挖及支护工程安全专项施工方案

1 工程概况

沈大线K189+403驼台堡大桥改造工程，正线改造延长1.9公里,在对应既有沈大线下行线12.0米处新建一座7-20.0m双线预应力钢筋混凝土简支T梁桥，全长158.8m，桥上线间距为4.2m，钻孔桩基础，矩形承台，圆端型桥墩，T型桥台。既有桥梁加固及拆除、新建桥梁工程及引起的线路、通信、信号、电力及接触网排迁等工程。

因承台基坑开挖深度在5米，开挖支护方式采用钢板桩围堰。 1.1桥址处地层从上至下为：

(1) 砌石护底：层厚0～0.8m；石块为主，大小不均，填充混沙砾，少量粘性土，底标高97.82。

(2) 杂填土：厚度0.8-1.2m；褐色，稍湿，松散，一粗砂为主，含少量碎石及生活垃圾，充填少量粘性土，底标高97.42。

(3) 粗砂：层厚1.2～3.8m，黄褐色，潮湿至饱和，松散，长石、石英质，级配较好基本承载力σ0=200kpa，底标高94.82。

(4) 砾砂：层厚3.8～5.8m，黄褐色，饱和，稍密，级配较好，大于2mm粒径占全重30%，最大粒径40mm，5.3-5.8m为灰色。基本承载力σ0=300kpa，底标高92.82。

(5) 粘土：厚度5.8～11.10m，黄褐色，硬塑，局部含铁锰质结核，灰色斑块，基本承载力σ0=160kpa。 1.2水文情况

汝河水系为单一水系，上游汇水面积134.2km2,河道平均坡度3.6‰，河床糙率系数50，百年一遇设计水位H1%=100.554m，Q1%=1259m3/s，Vp=4.16m/s，一般冲刷后水深6.58m，局部冲刷深2.3m。桥址上游12公里处有杨屯水库，为小型宽顶堰，该水库控制汇水面积为2.7平方公里，总库容87万立方米，设计防洪能力0.1%以上。

大沙河有少量地表水，局部水深0.1-0.2m。桥址地下水属于第四系孔隙潜

3

水，稳定水位埋深3.2m（高程95.36～96.46m），赋存于粘性土、砂土底层中，主要靠大气降水、河水补给，地下水位随季节变化幅度2-3m。地下水对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋有弱腐蚀性。

2 主要编制依据

2.1《建设工程安全生产管理条例》（国务院第393号令）

2.2《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》（建质[2004]213号） 2.3施工图设计文件 2.4图纸审核及会审记录 2.5施工组织调查报告 2.6项目施工组织设计

2.7铁路桥涵工程施工质量验收标准（TB10415-2003）

3 危险源辨识与监控

3.1可能出现的事故类型

坑壁土方坍塌。

3.2引发事故的主要原因

1.支撑方案有缺陷。 2.钢板桩本身质量缺陷。 3.一次开挖深度过大。

4

4.围堰周边荷载过大。

3.3危险源的监控项目

钢板桩顶位移监测，既有桥承台沉降观测。

4 支护设计

4.1设计相关规定

4.1.1根据设计等文件，已知桥墩相关参数如下： 1、施工水位：+95.24m。

2、平台土围堰标高：+96.74m；承台底面标高：+92.24m；承台厚2 m。 3、土的重度r1=18.2KN/ m3，内摩擦角Ф1=14°，厚度1.5m。 砂重度r2=18.8KN/ m, 内摩擦角Ф2=35°，厚度3m。 黏土重度r3=17.7KN/ m3，内摩擦角Ф3=15°，厚度4.5m。 4、钢板桩外均布荷载按30KN/ m2计。 5、围堰内设置30cm厚C15封底砼垫层。 4.1.2根据设计等文件，已知桥台相关参数如下： 1、既有线路肩高105.0m，列车荷载换算土柱高3.0m。

2、平台土围堰标高：+98.5m；承台底面标高：+93.33m；承台厚2 m。 3、、土的重度为：r1=18.2KN/ m3，内摩擦角Ф1=14°，厚度2.0m。 砂重度r2=18.8KN/ m3, 内摩擦角Ф2=35°，厚度4m。 黏土重度为：r3=17.7KN/ m3，内摩擦角Ф3=15°，厚度4m。 4、板桩外均布荷载按9.5m高土柱计算。

5

3

5、围堰内30cm厚C15封底砼垫层。

4.2检算

4.2.1桥墩顶部无横撑时钢板桩的入土深度计算 （1）r、Ф\\c按9m范围内的加权平均值计算： 平均重度：

r=(h1×r1+h2×r2+h3×r3+hw×rw)/(h1+h2+h3)=(1.5×18.2+3×18.8+4.5×17.7+3×10)/9=21.5 KN/ m3 hq=q/ r=30/21.5=1.395m

r′= r·(h+hq)/h=21.5 ×(4.5+1.395)/4.5=28.2 KN/ m3 平均内摩擦角：

Ф=(h1×Ф1+h2×Ф2+h3×Ф3)/(h1+h2+h3) =(1.5×14+3×35+4.5×15)/9=21.5° 平均黏聚力：

c= 20 KN/ m2 (2)计算作用于板桩上的土压力强度并绘出压力分布图：

6

2

主动土压力系数：

Ka=tan²（45°-Ф/2）=tan²（45°-21.5/2）=0.464 被动土压力系数：

Kp=tan²（45°+Ф/2）=tan²（45°+21.5/2）=2.157 Ea= r·h·Ka+q·Ka=21.5×4.5×0.464+30×0.464=58.812KN/m y=Ea/(Kp-Ka)/ r=58.812/(2.157-0.464)/21.5=1.616m L=h+y=4.5+1.616=6.116m ∑E=L·1/2·h·r·Ka+q·h·Ka

=6.116×1/2×4.5×21.5×0.464+30×4.5×0.464 =199.92 KN/m a=2h/3=2×4.5/3=3m

Kr=(Kp-Ka) ·r′=(2.157-0.464) ×28.2=47.743

7

m=6·∑E/Kr/L=6×199.92/47.743/ 6.116=0.672 n=6·∑E·a/Kr/L3=6×199.92×3/47.743/ 6.1163=0.329 由m、n值查布氏（Blum）理论曲线得：ω=1.0 x=ω·L=1×6.116=6.116m t=y+1.2x=8.955m

故，钢板桩需要打入深度为h+t=13.5m。

因既有线距承台较近，既有接触网回流线离地面只有14m，板桩长度大于10m时无法施工，故顶部无支撑方案不可行，采用顶部加设围囹支撑的方式减小板桩入土深度，缩减板桩总长度，以满足施工条件。 4.2.2桥墩顶部有横撑时桩的入土深度计算 （1）r、Ф、c按9m范围内的加权平均值计算： 平均重度：

r=(h1×r1+h2×r2+h3×r3+hw×rw)/(h1+h2+h3)=(1.5×18.2+3×18.8+4.5×17.7+3×10)/9=21.5 KN/ m3 平均内摩擦角：

Ф=(h1×Ф1+h2×Ф2+h3×Ф3)/(h1+h2+h3) =(1.5×14+3×35+4.5×15)/9=21.5° 平均黏聚力：

c= 20 KN/ m2 (2)计算作用于板桩上的土压力强度并绘出压力分布图：

22

8

2

主动土压力系数：

Ka=tan²（45°-Ф/2）=tan²（45°-21.5/2）=0.464 被动土压力系数：

Kp=tan²（45°+Ф/2）=tan²（45°+21.5/2）=2.157 主动土压力及地面荷载引起侧压力合力的斜率：

η=( r·h+q)Ka/h =(21.5×4.5+30) ×0.464/4.5 =13.069 被动土压力：

Ep= r·x·Kp-2c√Kp=2.157×21.5x-2×20×1.469=46.376x-58.76 得出：A=46.376；B=58.76

(3)假定先设有顶横撑，开挖到4.5m，此时，h=4.5m，h′=2.5m，求入土深度to、最大弯矩Mmax，顶撑推力N： 由∑M=0

1/3·A·to3-1/2·(η·h-B-A·h′) to2-(η·h-B) h′·to

9

-(1/2·η·h′·h-1/6·η·h)=0

1/3×46.376to3-1/2×(13.069×4.5-58.76-46.376×2.5) to2 -(13.069×4.5-58.76) ×2.5to

-(1/2×13.069×2.5×4.52-1/6×13.069×4.53)=0 15.459 to3+57.945 to2-0.126 to-286.701=0 解得 to=1.825m 由∑N=0

N=1/2·η·h2+η·h·to-B·to-1/2·A·to2

N=1/2×13.069×4.52+13.069×4.5×1.825-58.76×1.825-1/2×46.376×1.8252 =55.185KN/m

M1=η·(h- h′)2/2·(h- h′)/3=13.069×(4.5- 2.5′)2/2×(4.5- 2.5)/3=17.425KN·m

M2=η·h2/2·h/3-N·h′=13.069×4.52/2×4.5/3-55.185×2.5 =60.523 KN·m （4）选择钢板桩截面

钢板桩所受最大弯矩Mmax=M2=60.523 KN·m f=Mmax/w≤[f]/2=100Mpa

w≥Mmax/f=60.523×103/(100×106)=605cm3

为安全，选取拉森Ⅲ型钢板桩，w=1600 cm3，[f] =200Mpa （5）围囹受力计算（按13.8m计算）:

23

10

2222

围囹顺钢板桩内侧进行安装，共4侧，板桩顶以下2米处；围囹采用2Ⅰ25a，同时腹板每隔1米两侧加焊一道，翼板间焊接2米通长钢板将两工字钢焊接牢固，加焊缀板后形成封闭箱型结构。

①围囹横桥向（13.8m）建立力学模型如下图1：

1( 1 )2( 2 )3( 3 )4( 4 )5( 5 )6

图1

利用SM SOLVER力学求解器计算弯矩及剪力如下图2、图3：

最大弯矩为：-93.05Mpa，位于横撑位置；最大剪力139.64KN，位于横撑位置。

11

-93.05-93.05-93.05-93.05-12.34-12.34122.9921.63374.524-12.34-12.341.63522.996

图2

139.6452.0240.4512-64.353-105.024105.0264.355-40.456-52.02x-139.64

图3

②围囹顺桥向（5.8m）建立力学模型如下图4：

x1( 1 )2( 2 )3( 3 )4

图4

利用SM SOLVER力学求解器计算弯矩及剪力如下图5、图6：

最大弯矩为：-78.81Mpa，位于斜撑位置；最大剪力128.01KN，位于斜撑位置。

-78.81-78.81-78.81-78.8112.86232.86462.00

图5

12

x128.0197.5918.781234-18.78-97.59-128.01

图6

③工字钢抗弯检算：

xMmax= 93.05KN·m

f=Mmax/w=93.05×103/(2×402×10-6)=115.73Mpa≤[195]Mpa 抗弯满足要求 ④工字钢抗剪检算： Qmax=139.64KN

τ=Q·Sx/(Ix·d)=139640×461.4/10040/10.18=630.4 kg/cm τ≤[1300] kg/cm2 抗剪满足要求

⑤支承杆顺桥设2道，采用φ300×10的钢管 钢管截面积：

A=1/4π(D2-d2) =3.14/4×(302-282)=91.06cm2 钢管的回转半径

ι=0.354×(D+d)/2=0.354×(30+28)/2=10.27cm 钢管的长细比

λ=μl/ι=650×1/20.88=31.13 Ф=0.957 钢管的稳定性

13

2

σ=e/(Ф·A)=139640/（0.957×185.26） =787.619kg/cm2＜2150 kg/cm2 (6) 基坑底部的隆起验算

考虑地基土质均匀,依据地质勘察资料,其土体力学指标如下: r=21.5 KN/m3，c=20Kpa，q=30 KN/m2 由抗隆起安全系数

K= 2L·r·Ka·tanФ+2π·C/（q+r·L） + 2r·L2·Ka·tanФ+4 L·C/（q+r·L）/h =(2×6.5×21.5×0.464×tan21.5°+2×3.14×20)/(30+21.5×6.5)+(2×21.5×6.52×0.464×tan21.5°+4×6.5×20)/(30+21.5×6.5)/4.5 =2.156≥1.0~1.5

钢板桩周围土体不会发生隆起。 (7)基坑底管涌验算 根据不发生管涌条件： K=（hw+2t）·rf/ hw /rw≥1.5

rf =r-rw=21.5-10.0=11.5KN/m3, t=6.5m hw =3m rw=10.0 KN/m3 则K=(3+2×6.5) ×11.5/3/10 =6.13＞1.5 不会发生管涌。

(8)整体抗浮稳定性分析：

由于在基坑开挖施工前，在基坑外设置降水井，降水工作不停的将水位抽到砼

C 基坑底部隆起验算简图 D O x B t G t q A 14

垫层以下，降水后水位比封底砼底面要低，静水压力较小，从而是不会发生整体上浮。

（9）基坑涌水量计算：

根据设计地质资料，含水层为中砂，中砂的综合渗透系数取K=20m/d

稳定水位至基坑底高度为H=4.5m，影响半径R=100m，基坑假象半径为ro=√（A/π）=6m

当基坑位于河床，且为砂类土时，其总涌水量按下式计算： Q=1.36KH2/[lg(R+ro)-lgro]=1.366×20×42/(lg106-lg6) =1769m3/d

根据其渗水量的大小，为达到较好的降水效果以利于承台施工，在承台外侧与钢板桩之间设置4个降水井。

4.2.3桥台顶部有横撑时桩的入土深度计算 （1）r、Ф、c按10m范围内的加权平均值计算： 平均重度：

r=(h1×r1+h2×r2+h3×r3+hw×rw)/(h1+h2+h3)=(2×18.2+4×18.8+4×17.7+3×10)/9=21.2 KN/ m3 平均内摩擦角：

Ф=(h1×Ф1+h2×Ф2+h3×Ф3)/(h1+h2+h3) =(2×14+4×35+4×15)/9=22.8° 平均黏聚力：

c= 20 KN/ m2 (2)计算作用于板桩上的土压力强度并绘出压力分布图：

15

2

主动土压力系数：

Ka=tan²（45°-Ф/2）=tan²（45°-22.8/2）=0.441 被动土压力系数：

Kp=tan²（45°+Ф/2）=tan²（45°+22.8/2）=2.265 地面荷载引起侧压力Eq=1/2·r1 h²tan²（45°-Ф/2） =1/2×18.8×9.5²×tan²（45°-40/2） =185KN/m

主动土压力及地面荷载引起侧压力合力的斜率：

η=( r·h+q)Ka/h =(21.2×5.2+185) ×0.441/5.2 =25.039 被动土压力：

Ep= r·x·Kp-2c√Kp=2.265×21.2x-2×20×1.505=48.018x-60.2 得出：A=48.018；B=60.2

16

(3)假定先设有顶横撑，开挖到5.2m，此时，h=5.2m，h′=3.2m求入土深度to、最大弯矩Mmax，顶撑推力N： 由∑M=0

1/3·A·to3-1/2·(η·h-B-A·h′) to2-(η·h-B) h′·to -(1/2·η·h′·h2-1/6·η·h3)=0

1/3×48.018to3-1/2×(25.039×5.2-60.2-48.018×3.2) to2 -(25.039×5.2-60.2) ×3.2to

-(1/2×25.039×3.2×5.22-1/6×25.039×5.23)=0 16.006 to3+41.827to2-224.009to-496.506=0 解得 to=3.62m 由∑N=0

N=1/2·η·h2+η·h·to-B·to-1/2·A·to2

N=1/2×25.039×5.22+25.039×5.2×3.62-60.2×3.62-1/2×48.018×3.622 =227.3KN/m

M1=η·(h- h′)2/2·(h- h′)/3=25.039×(5.2- 3.2)2/2×(5.2- 3.2)/3=33.385KN·m M2=η·h2/2·h/3-N·h′=25.039×5.22/2×5.2/3-227.3×3.2 =-140.579 KN·m （4）选择钢板桩截面

钢板桩所受最大弯矩Mmax=M2=140.579 KN·m f=Mmax/w≤[f]/2=181Mpa

w≥Mmax/f=140.579×103/(181×106)=777cm3

为安全，选取拉森Ⅳ型钢板桩，w=4670 cm3，[f] =362Mpa

17

（5）围囹受力计算（按12.4m计算）:

2222

围囹顺钢板桩内侧进行安装，共4侧，板桩顶以下2米处； 围囹采用450*300H型钢，①围囹按下图1建立力学模型：

227.31( 1 )2227.3( 2 )3227.3( 3 )4227.3( 4 )5

图1

利用SM SOLVER力学求解器计算弯矩及剪力如下图2、图3：

18

最大弯矩为：-93.05Mpa，位于横撑位置；最大剪力139.64KN，位于横撑位置。

-228.27-228.27-228.27-228.27-176.81-176.811( 1 )2154.18( 2 )388.40图2

( 3 )488.40( 4 )5154.18

264.86379.761( 1 )347.60( 2 )2-417.04 图3

417.04( 3 )3-347.60( 4 )4-379.765-264.86

x②H型钢抗弯检算：

xMmax= 228.27KN·m

f=Mmax/w=228.27×103/(2529.87×10-6)=90.23Mpa≤[195]Mpa 抗弯满足要求 ③H型钢抗剪检算： Qmax=417.04KN

τ=Q·Sx/(Ix·d)=417040×1402.06/56922.11/19.25=533.62kg/cm2 τ≤[1250] kg/cm2 抗剪满足要求

④支承杆顺桥设3道，采用φ400×8的钢管

19

钢管截面积：

A=1/4π(D2-d2) =3.14/4×(402-38.42)=98.52cm2 钢管的回转半径

i=1/4·√(D2+d2) =0.25×√(402+38.42) =13.86cm 钢管的长细比

λ=μl/i=0.5×12.4/0.1386 =44.7 μ---l两端固定取0.5 Ф=0.929 钢管的稳定性

σ=N/(Ф·A)=417040/（0.929×1256.6） =357.24kg/cm2＜2150 kg/cm2 (6) 基坑底部的隆起验算

考虑地基土质均匀,依据地质勘察资料,其土体力学指标如下:

r=21.5 KN/m3，c=20Kpa，q=185 KN/m2 由抗隆起安全系数

G q A t K= (2L·r·Ka·tanФ+2π·C)/（q+r·L） + (2r·L2·Ka·tanФ+4 L·C)/（q+r·L））/h =(2×8.8×21.2×0.441×tan22.8°+2×3.14×20)/(185+21.2×8.8)+(2×21.2×8.82×0.441×tan22.8°+4×8.8×20)/(185+21.2×8.8)/5.2 =1.2≥1.0~1.5

钢板桩周围土体不会发生隆起。

D O x B t C 基坑底部隆起验算简图 20

(7)基坑底管涌验算 根据不发生管涌条件： K=（hw+2t）·rf/ hw /rw≥1.5

rf =r-rw=21.2-10.0=11.2KN/m3, t=8.8m hw =3m rw=10.0 KN/m3 则K=(3+2×8.8) ×11.2/3/10 =7.69＞1.5 不会发生管涌。

(8)整体抗浮稳定性分析：

由于在基坑开挖施工前，在基坑外设置降水井，降水工作不停的将水位抽到砼垫层以下，降水后水位比封底砼底面要低，静水压力较小，从而是不会发生整体上浮。

（9）基坑涌水量计算：

根据设计地质资料，含水层为中砂，中砂的综合渗透系数取K=20m/d

稳定水位至基坑底高度为H=3m，影响半径R=100m，基坑假象半径为ro=√（A/π）=6m

当基坑位于河床，且为砂类土时，其总涌水量按下式计算： Q=1.36KH2/[lg(R+ro)-lgro]=1.366×20×32/(lg106-lg6) =995m3/d

根据其渗水量的大小，为达到较好的降水效果以利于承台施工，在承台外侧与钢板桩之间设置4个降水井。

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4.3构造要求

1．桥墩承台选用拉森Ⅲ型钢板桩，每根900*0.4*60KG/M，截面积 W=1600cm3， 屈服点[f]=200Mpa 。

2.桥台承台选用拉森IV型钢板桩，每根1000*0.4*60KG/M，截面积 W=4670cm3 ，屈服点[f]=362Mpa 。

2．桥墩、桥台承台均是在钢板桩顶以下２米处设置围囹。围囹使用450*300H型钢一道。

3.桥墩对口撑采用φ300×10的钢管，顺桥方向２道。桥台对口撑采用φ400×10的钢管，顺桥向3道，横桥向3道。

4.角撑均采用2I25a工字钢，撑点位置在转角２米位置。 5.在承台基坑开挖完成后，做15ｃｍ厚Ｃ１５混凝土铺底垫层。 6．设降水点４处，使用潜水泵抽水。

5 施工要求

5.1施工准备

将钢板桩运到工地后，钢板桩在拼组前必须对其进行检查、丈量、分类、编号，同时对两侧锁口用一块同型号长2～3m的短桩作通过试验，以2～3人拉动通过为宜，或采用卷扬机拖拉。锁口通不过或桩身有弯曲、扭曲、死弯等缺陷，采用冷弯，热敲（温度不超过800～1000℃），焊补、铆补、割除等方法加以整修。

在采用组桩插打时，每隔4～5m设有一道夹板，夹木在板桩起吊前夹好，插

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打时，逐步拆除，周转使用。组桩及单桩的锁口内，涂以黄油混合物油膏（重量配合比为：黄油：沥青：干锯末：干粘土=2：2：2：1），以减少插打时的摩阻力，并加强防渗性能。

插打钢板桩之前须检查振动锤。振动锤是打拔钢板桩的关键设备，在打拔前一定要进行专门的检查，确保线路畅通，功能正常。且功率达到40KW以上，而夹板牙齿不能有太多磨损。

在钢板桩插打之前，须在要开挖的基坑四周铺填筑平台，保证施工机械施工时不下陷，及时将开挖土方运出以及方便后续施工。

5.2施工测量

在插打钢板桩之前，先用挖掘机对原地面或平台填料进行清理，挖至承台顶设计标高位置，再用全站仪放样承台开挖线，按承台设计尺寸长宽边，加宽2米，即每侧加宽1米。

5.3一般要求

（1）钢板桩的设置位置要符合交底要求，便于承台施工，即在承台最突出的

边缘外留有支模、拆模的余地。

（2）基坑护壁钢板桩的平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转角，以便标准钢板桩的利用和支撑设置。各周边尺寸尽量符合板桩模数。

（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。

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5.4钢板桩的检验、吊装、堆放

（1）钢板桩的检验

对钢板桩进行检验，不合格钢板桩严禁使用。

外观检验：包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端部矩形比、平直度和锁口形状等项内容。检查中要注意：a）对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除；b）割孔、断面缺损的应予以补强；c）若钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度。原则上要对全部钢板桩进行外观检查。 （2）钢板桩吊运

装卸钢板桩宜采用两点吊。吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜过多，并应注意保护锁口免受损伤。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。

（3）钢板桩堆放：钢板桩堆放的地点，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钢板桩要按型号、规格、长度分别堆放，并在堆放处设置标牌说明； ③钢板桩应分层堆放，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。

5.5导架安装

在钢板桩施工中，为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直，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

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固的导架，亦称“施工围檩”。导架采用单层双面形式，通常由导梁和围檩桩等组成，围檩桩的间距一般为2．5～3．5米，双面围擦之间的间距不宜过大，一般略比板桩墙厚度大8～15mm。 安装导架时应注意以下几点：

（1）采用全站仪和水准仪调整导梁的位置。

（2）导梁的高度要适宜，要有利于控制钢板桩的施工高度和提高施工工效。 （3）导梁不能随着钢板桩的打设而产生下沉和变形。 （4）导梁的位置应尽量垂直，并不能与钢板桩碰撞。

5.6钢板桩的施打

首先安装导向架，顺序分步插打钢板桩，先合拢成闭合圈。在插打时，按照开挖线先在一端插打第一根，且第一根必须插正、打正，以免影响后面的钢板桩位置发生偏移。在插打过程中，加强测量工作，发现倾斜，及时调整，为保证插桩顺利合拢，要求桩身垂直，并且围堰周边的钢板数要均分。

在整个钢板桩围堰施打过程中，开始时可插一根打一根，即将每一片钢板桩打到设计位置，到剩下最后一部分时，要先插后打，若合拢有误，用倒链或滑车组对拉使之合拢，合拢后，再逐根打到设计深度,在用倒链或滑车组对拉时不要过猛，以防止合拢段缝隙过大。在施工过程中，钢板桩如需拼接时，两端钢板桩要对正，可先在一端上面焊接一块限位板然后将另一端缓缓放下并进行对焊，再焊接加强板。焊接时必须保证焊接面平整且焊缝有足够厚度。

拉森钢板桩施工关系到施工止水和安全，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：

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（1）桩打入前将桩尖处的凹槽底口封闭，避免泥土挤入，锁口宜涂以黄油或其它油脂，对锁口变形、锈蚀严重的钢板桩，整修矫正。转角处采用90度的转角桩。

（2）全线采用Ⅲ型密扣拉森钢板桩。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。不确定地下管线、构筑物具体情况时，采用人工开挖探孔探明，严禁盲目施工。

（3）打桩前，对钢板桩逐根检查，剔除连接锁口锈蚀、变形严重的钢板桩.。 （4）打桩前，在钢板桩的锁口内涂油脂，以方便打入拔出。

（5）在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过1%，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，拔起重打。 （6）单桩逐根打入法施打钢板桩

先由测量人员定出钢板桩围堰的轴线，可每隔一定距离设置导向桩，导向桩直接使用 钢板桩，然后挂绳线作为导线，打桩时利用导线控制钢板桩的轴线。 （7）屏风式打入法施打钢板桩

屏风式打入法不易使板桩发生屈曲、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10-20根钢板桩成排插入导架内，使它呈屏风状，然后再施打。通常将屏风墙两端的一组钢板桩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，然后在中间按顺序分1/3或1/2板桩高度打入。屏风式打入法的施工顺序有正向顺序、逆向顺序、往复顺序、中分顺序、中和顺序和复合顺序。施打顺序对板桩垂直度、位移、轴线方向的伸缩、板桩墙的凹凸及打桩效率有直接影响。因此，施打顺序是板桩施工工艺的关键之一。其选择原则是：当屏风墙两端已打设的板桩呈逆向倾斜时，应采用正向顺序施打；反

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之，用逆向顺序施打；当屏风墙两端板桩保持垂直状况时，可采用往复顺序施打；当板桩墙长度很长时，可用复合顺序施打。

总之，施工应根据具体情况变化施打顺序，采用一种或多种施打顺序，逐步将板桩打至设计标高，一次打入的深度一般为0．5-3．0米。 钢板桩打设的公差标准如下表所示。 钢板桩打设公差标准：

板桩轴线偏差 土10cm 板桩垂直度 1％

(8）密扣且保证开挖后入土不小于2米，保证钢板桩顺利合拢；特别是承台的四个角要使用转角钢板桩，若没有此类钢板桩，则用旧轮胎或烂布塞缝等辅助措施密封。

(9)打入桩后，及时进行桩体的闭水性检查，对漏水处进行焊接修补，每天派专人进行检查桩体。 （10）内支撑架设

经过计算拉森钢板桩支护必须采用加强内支撑，详见“构造要求”。

5.7变形观测

在钢板桩围堰挡水期间，定期对钢板桩顶的位移进行观测，发现桩顶向基坑内的偏 移量稳定在2～10cm之间，说明堰体是稳定的。

5.8围堰基坑开挖与支撑

钢板桩插打完，即可进行基坑的开挖施工。基坑开挖采用长臂挖掘机配合人工完成。开挖后的土方用自卸车运到指定位置，而不能直接堆放在围堰的四周。

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在开挖过程中，如遇到挖机无法挖掘的部分，可利用人工开挖。同时观察围堰渗水情况，若渗水量较大，及时用水泵抽走，并对钢板桩止漏。

因围堰内设置有纵向、横向各设3道支撑，施工时基坑开挖与内支撑安装交错进行。当开挖面达到内支撑位置时，再继续开挖50cm左右。然后在内横梁下口同一水平面上，在钢板桩上焊接支撑托架，支撑托架用[16a，托架间距3.3m。托架焊好之后，在其上直接平放400H型钢围囹。在围囹安装完毕后，安装φ400x10mm钢管内支撑，在两端头焊钢板直接顶在支撑横梁上。为方便施工，在与支撑横梁连接处也设一临时托架，钢管直接放在托架上，钢管与横梁间隙用钢板塞实，然后焊接加固。待整个内支撑安装加固完毕后，继续进行开挖工作，直至指定的开挖深度。

必须值得注意的是：钢板桩围堰封闭后进行基坑开挖，开挖过程中应严格控制开挖速度和高度，并在围堰顶端设置一道临时围檩。当基坑挖深达到２米深度后，应及时施作支撑防护。钢板桩全部焊接牢固到导向槽钢上。

5.9清淤

暂定不需要。

5.10混凝土封底

当基坑开挖至承台底设计高度时，根据基底土质情况须进行地基处理。施工时，根据土质情况将基坑底超挖0.2～0.6m。然后在坑底抛填0~0.45米左右厚片石，再在其上浇注15cm厚C15混凝土封底。

基底处理后的标高不能高于承台底设计标高，顶面同时需抹平，处理后的基底与钻孔桩连为整体。钻孔桩在破桩时桩头必须高出承台底15cm。

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垫层比承台平面尺寸每边大15cm左右，在承台基坑垫层外侧10cm挖沟进行排水，并在基坑四角挖积水坑，用水泵抽出基坑外。

待砼垫层达到强度后，在基底垫层上放出承台边线，并画出钢筋绑扎的间距，用于控制钢筋绑扎和检查。

5.11防渗与堵漏

钢板桩打入之前一般应在锁口内涂以黄油、锯末等混合物。当锁口不紧密漏水时，用棉絮等在内侧嵌塞，外侧包裹一层防水彩条布，起到防水和减小水压力的双重效果，抽水时同时在外侧水中漏缝处撒大量木屑或谷糠和炉渣的混合物，使其由水夹带至漏水处自行堵塞，在桩脚漏水处，采用局部砼封底等措施。

5.12钢板桩的拔除

承台混凝土一次、分层、对称浇注完成，保证内外受力平衡，防止钢板桩下部变形，承台混凝土达到拆模条件后，进行拆模回填，满足要求后就可以拆除内支撑。回填后同样需要作好排水措施，防止堰内积水。基坑回填后，要拔除钢板桩，以便重复使用。拔除钢板桩前，应仔细研究拔桩方法顺序和拔桩时间及土孔处理。拔桩时，先略锤击振动各拔高1～2m，然后挨次将所有钢板桩均拔高1～2m，使其松动后，再挨次拔除，对桩尖打卷及锁口变形的桩，可加大拔桩设备的能力，将相邻的桩一齐拔出。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，并影响临近原有桥梁的安全。 （1）拔桩方法

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，破坏钢板桩周

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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：对封闭式钢板桩墙，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，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的粘附，然后边振边拔。对较难拔除的板桩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，当把板桩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对引拔阻力较大的钢板桩，采用间歇振动的方法，每次振动15min，振动锤连续不超过1．5h。

5.13钢板桩土孔处理

对拔桩后留下的桩孔，必须及时回填处理。回填的方法采用填入法。填入方法根据现场情况采用注浆或灌沙。

5.14其他注意事项

（1） 导向桩打好之后，以槽钢焊接牢固，确保导向桩不晃动，以便打桩时提高

精确度。

（2） 线桩插打，钢板桩起吊后人力将桩插入锁口，动作缓慢，防止损坏锁口，

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插入后可稍松吊绳，使桩凭自重滑入。

（3） 钢板桩振动插打到小于设计标高40cm时，小心施工，防止超深发生。 （4） 封口时，精确计算异形钢板桩的尺寸，确保止水质量。

5.15钢板桩的施工中遇到的问题及处理

由于河床地质结构复杂，钢板桩打拔施工中常遇到一些难题，常采用如下几点办法解决 ：

（1）桩过程中有时遇上大的块石或其它不明障碍物，导致钢板桩打入深度不够，采用转角 桩或弧形桩绕过障碍物。

（2）钢板桩杂填土地段挤进过程中受到石块等侧向挤压作用力大小不同容易发生偏斜，采 取以下措施进行纠偏：在发生偏斜位置将钢板桩往上拔l.0m～2.0m，再往下锤进，如此上下 往复振拔数次，可使大的块石被振碎或使其发生位移，让钢板桩的位置得到纠正，减少钢板 桩的倾斜度。

（3）钢板桩沿轴线倾斜度较大时，采用异形桩来纠正，异形桩一般为上宽下窄和宽度大于 或小于标准宽度的板桩，异形桩可根据据实际倾斜度进行焊接加工；倾斜度较小时也可以用 卷扬机或葫芦和钢索将桩反向拉住再锤击。 （4）在基础较软处，有时发生施工当时将邻桩带入现象，采用的措施是把相邻的数根桩焊 接在一起，并且在施打当桩的连接锁口上涂以黄油等润滑济减少阻力。

5.16施工机械人员配备

钢板桩机一台，挖掘机一台，发电机一台，电焊机两台，气焊割设备两套。施工现场负责，机械指挥、防护、大型机械司机各1人，其他劳动力8人。

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6 工程质量检查与验收

6.1钢板桩必须选用本方案所定的型号。 6.2钢板桩必须打入至规定深度。

6.3经过整修和焊接的钢板桩必须做锁口通过试验。

6.4需要钢板桩接长时，必须采取等强度焊接接长，相邻钢板桩接头错开长度上下错开不小于2米。

6.5钢板桩插打和就位达到设计高程后，倾斜度不得大于1%。

6.6在进行板桩的插打时，当板桩的垂直度较好，一次可将桩打到要求深度，当垂直度较差时，要分两次进行施打，即先将所有的桩打入约一半深度后，再第二次打到要求的深度。

6.7打桩时必须在桩顶安装桩帽，以免桩顶破坏，切忌锤击过猛，以免桩尖弯卷，造成拔桩困难。

6.8按设计尺寸计算出使用板桩的数量，以确保够用； 6.9剔除锁口破裂、扭曲、变形的板桩；

6.10剔除板桩表面因焊接钢板、钢筋留下的残渣瘤；

6.11为保证钢板桩沉桩的垂直度及施打板桩墙面的平整度，在钢板桩打入时应设置打桩围檩支架，围檩支架由围檩及围檩桩组成。

7 施工安全管理

7.1组织措施

项目部成立施工安全管理领导小组。

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组 长：王士武（资源保证） 副组长：艾全（安全检查） 郭建华（技术支持） 南瑞杰（施工组织）

7.2质量技术措施

1、在拼接板桩时，两端板桩要对正顶紧夹持于牢固的夹具内施焊，要求两板桩端头间缝隙不大于3mm，断面上的错位不大于2mm，使用新板桩时，要有其机械性能和化学成份的出厂证明文件，并详细丈量尺寸，检验是否符合要求。

2、对组拼的板桩两端要平齐，误差不大于3mm，板桩组上下一致，误差不大于30mm。

3、为保证插桩顺利合拢，要求桩身垂直，并且围堰周边的板桩数要均分，为保证桩身垂直，于第一组板桩设固定于围堰支撑上的导向木，顺导向木下插，使第一组板桩桩身垂直，由于板桩桩组上下宽度不完全一致，桩身仍有可能倾斜，在施工中加强测量工作，发现倾斜，及时调整，使每组板桩在顺围堰周边方向及其垂直方向的倾斜度均不大于5‰。

4、在使用拼接接长的板桩时，板桩的拼接接头不能在围堰的同一断面上，而且相邻桩的接头上下错开至少2m，所以，在组拼板桩时要预先配桩，在运输、存放时，按插桩顺利堆码，插桩时按规定的顺序吊插。

5、在进行板桩的插打时，当板桩的垂直度较好，一次将桩打到要求深度，当垂直度较差时，要分两次进行施打，即先将所有的桩打入约一半深度后，再第二次打到要求的深度。

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6、打桩时必须在桩顶安装桩帽，以免桩顶破坏，切忌锤击过猛，以免桩尖弯卷，造成拔桩困难。

7.3安全技术措施

1、对操作人员进行安全思想教育，提高安全意识，实行持证上岗制度，不经培训或无证者，不得进行上岗操作。进入施工现场必须配戴安全帽，穿反光马甲。 2、要求司机及指挥人员具有一定的施工经验和强烈的安全意识，并能够坚守岗位，服从项目部施工防护员的暂停作业命令。设专人负责日常检查和养护工作，在施工过程中设专人指挥，避免人多时乱指挥，出现安全事故。

3、钢板桩进场后的堆放位置应注意保证施工现场道路通畅和施工便利，不得影响其他作业班组施工。

4、钢支撑加工前由现场技术人员对加工机械的安全操作规程及注意事项进行交底，使用者对所有机械性能进行检查，合格后方可使用。

5、在安装横向支撑时一定要注意安排专人将基坑上部边缘的杂物清理干净，防止坠物伤人。

6、由于钢支撑跨度较大，活荷载对其影响较大，易使支撑因震动而失稳，所以在所有构件连接处进行加固处理。

7、土方开挖过程中，防止挖掘机械碰撞已经架设的钢支撑，以至影响基坑整体安全。

8、钢板桩在卸桩过程中，吊车大臂下、钢板桩下禁止非操作人员来往或站人，并设有专人指挥起吊和下落，同时在吊车作业范围内设立警示线。

9、钢板桩打桩时，必须驱散非操作人员远离机械作业区，设置警示线，设有专

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人指挥现场作业，以保证人员安全。钢板桩在打桩时，应先用钢丝绳套在桩机上，待桩机将钢板桩提立竖直后再将钢板桩打入土基中，以防钢板桩滑落。 10、当基坑开挖约2米深时，围檩及角偶撑开始安装，严禁支护未完成而进行下一层土方的开挖。

11、围檩及角偶撑采用钢丝绳吊到需要安装的位置，在吊装过程中应防止围檩及角偶撑滑落。

12、焊机应采用“一机一箱一闸一漏电”的工作方式，在6级大风或雨天的环境下应停止作业。

13、在打钢板桩的过程中，打桩机应距离进入开挖工序的基坑2米以上。在施工的过程中应保证钢板桩的垂直度和直线度，同时保证围檩对口撑的有效。 14、必须先拆卸角偶撑，再拆卸围檩，最后进行钢板桩的拔出。拔桩应在基坑土方回填完成后方可进行。

15、当钢板桩的打入完成后，应及时将钢板桩外侧周围的土方开挖1米宽深，以减少周围的土方施加过大的应力而造成钢板桩的变形，进而影响施工。 16、在进行钢板桩的施工作业时，必须做好施工作业范围周围警示线的标注，以确保作业人员和非作业人员的安全。

17、当需要进行夜间施工作业时，现场照明必须满足夜间施工的需要，以确保施工的顺利进行和施工人员的安全。

18、由于在钢板桩的施工过程中需要较多的材料、人员和重型机械，所以一定要确保施工现场道路的通畅和工作面的需要，以保证施工的顺利进行和人员的安全。

19、对所有滑轮和钢丝绳每天进行检查，特别是要注意滑轮的轴和钢丝绳摩损情

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况，危及安全的要及时维修、更换。

20、拔桩时要先震动1~2分钟，再慢慢启动振动桩锤拔桩。在有松动后再边震边拔，防止野蛮施工。

21、每个承台完成之前，应将施工现场清理干净，材料堆码整齐，做到工完场清。 22、保持坑内通风良好，设置供坑内作业人员上下及紧急逃生的步梯，禁止使用软梯。

23、未尽事宜在现场临时解决，并补充其他安全注意事项。

7.4施工机械施工安全

1、物资设备部对工地所有机械统一定期进行安全检查，发现问题及时解决，消除不安全的因素。

2、各种机械设备均要制定安全技术操作规程，并认真检查落实情况。 3、机动车严禁无证驾驶。施工人员需持操作证操作机械。

4、定期检查机械设备的安全保护装置和安全指示装置，以确保以上两种装置的齐全、灵敏、可靠。

5、机械操作人员必须听从施工人员的正确指挥，精心操作。但对施工人员违反操作规程和可能引起危险事故的指挥，操作人员有权拒绝执行，并及时向工地负责人反映。

7.5临近既有线施工安全

我项目所建驼台堡大桥临近既有线，在既有线旁进行大型机械施工应按下述措施执行。

1、使用吊机时，吊机的地基应夯实稳定，支腿应牢固，防止吊机倾倒，既

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有线施工时利用列车间隔时间进行支立施工。

2、混凝土运输前调查车辆走行路线，检查探沟、基坑位置是否夯实，防止车辆沉陷。

3、既有线两侧施工时，当有火车经过时，所有施工人员及机械必须停止施工，待火车通过后再施工。

4、现场防护人员须站在机械靠既有线一侧，随时观察机械的作业情况，吊机的摆臂不能侵限，吊装钢筋、模板时需设置揽风绳，防止摇摆过大。吊机作业，设指挥一人，执行“一人、一机、一哨、一旗、一防护服”制度。

5、每日班前领工员要对现场防护员进行交底，防护员需掌握本日机械的作业内容，现场作业空间，机械走行路线，避免交叉干扰。

6、施工过程中防护员经常检查吊机的支腿是否牢固，有无倾倒倾向，发现问题及时停止作业并进行整改，检查合格后方可继续施工。

7、防护员必须现场交班，做到有机械作业就必须有防护员盯控，保持现场实时监控状态。

8、对现场防护员继续进行培训，要求每名防护员都应明白其职责、职能。

7.6施工现场要求

1、加强现场治安保卫工作，成立工地保卫组，负责物资、机械设备和施工人员的安全保卫工作。

2、施工现场设置的照明灯具、护栏、围栏、警告标志经常维修，保持正常工作状态。

3、各类房屋、库棚、料场等的消防安全距离符合规定，室内不得堆放易燃

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品，现场的易燃杂物，随时清除，严禁在有火种的场所附近堆放。

4、现场道路平整、坚实、保证畅通，危险地点悬挂规定的标牌。 5、保持施工便道湿润，杜绝扬尘。 6、施工现场材料堆码整齐，下垫上盖。

7、禁止向河流中中排放泥浆，泥浆必须经过沉淀后自然风干掩埋。 8、生活垃圾集中堆放，及时清运。

8 应急预案

8.1事故报告程序

发生事故后，所有现场作业人员立即撤离施工现场至安全区域，现场负责人上报项目经理部，并联络报警，组织急救。项目经理部根据事故严重程度，进行应急响应，启动应急预案。

8.2事故报告

事故发生后进行逐级上报，禁止瞒报：一般顺序为现场知情人员——现场施工负责人——项目经理部。发生重大事故（有人员死亡或2人及以上重伤，因事故影响到列车运行）时，应立即向辽宁公司负责人汇报，并在24小时内向沈阳铁路局大连工程指挥部作出书面报告。

8.3现场事故应急处置

当钢板桩结构位移量过大时，必须立即停止开挖。当出现坑壁失稳或坍塌现象时，应及时采取对口撑加固，以防止事态发展，并尽可能在围堰周边开挖以减

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少荷载，必要时进行基坑回填。

8.4人员伤亡应急处理

1．及时汇报至项目部。

2．排除继续塌方隐患，防止救援人员遭到伤害。 3．积极对伤员进行抢救。

4．善待伤者，做好死者的善后工作，对家属进行抚恤。

8.5应急培训和演练

1．组织所有应急人员进行应急培训。

2．对预案进行分项演练，对演练效果进行评价，根据评价结果进行完善。 3．在确认险情和事故处置妥当后，对现场进行拍照、绘图，收集证据，保留物证。

4．经建设单位、监理单位同意后，清理现场并恢复生产。 5．及时将应急情况书面报告公司及建设单位。

6．在事故处理后，将调查资料分别报送建设单位、监理单位和公司安全质量监察部。

8.6应急通信联络

遇到紧急情况要首先向项目部报告。项目部利用电话或传真向辽宁公司及建设单位报告并采取相应的救援措施。承台开挖过程中制定详细的应急反应计划，公示项目部主要领导电话张贴醒目位置，以便应急情况下使用。

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