蘭州自來水管網(wǎng)擴建及升級改造工程施工方案一、項目概況1.1工程背景與建設目標本工程為蘭州市重點民生基礎設施項目，旨在解決黃河北岸區(qū)域供水能力不足、老舊管網(wǎng)漏損嚴重等問題。項目覆蓋安寧、九州、青白石等人口密集區(qū)及蘭州新區(qū)拓展區(qū)域，新建及改造管道總長100公里，設計日輸水能力提升至30萬立方米。通過優(yōu)化供水管網(wǎng)布局，實現(xiàn)南北岸水源互聯(lián)互通，緩解安寧區(qū)高峰期水壓不足問題，降低管網(wǎng)漏損率至12%以下。1.2工程地質(zhì)條件施工區(qū)域地質(zhì)條件復雜，需應對三大典型地層挑戰(zhàn)：黃河南岸：雜填土與卵石層交錯分布，地層空隙率達25%，易發(fā)生開挖面垮塌穿黃段：河床下20米處為中風化砂巖，單軸抗壓強度30-50MPa，需采用巖石破碎頂管工藝城區(qū)老舊路段：存在1-3米厚的濕陷性黃土層，遇水自重濕陷量達12cm，需進行預先注漿加固1.3工程技術參數(shù)項目參數(shù)指標特殊要求主管材DN600球墨鑄鐵管、DN2400鋼筋混凝土頂管穿黃段采用Ⅲ級鋼筋混凝土管設計壓力1.0MPa（市政管網(wǎng)）、1.6MPa（穿黃段）水壓試驗保壓時間≥2小時防腐標準外壁環(huán)氧煤瀝青涂層（干膜厚度≥0.4mm）穿黃段增加犧牲陽極陰極保護系統(tǒng)非開挖比例≥65%穿越黃河及北濱河路段采用頂管施工二、施工總體部署2.1施工分區(qū)劃分將工程劃分為三個獨立工區(qū)同步推進：南區(qū)工區(qū)（彭家坪水廠至黃河岸邊）：重點實施DN600-DN800主管網(wǎng)鋪設，采用明挖與定向鉆結(jié)合工藝穿黃工區(qū)：425米長巖石頂管施工，配置2臺320噸千斤頂同步頂進系統(tǒng)北區(qū)工區(qū)：安寧區(qū)老舊管網(wǎng)改造，采用"非開挖修復+局部換管"組合工藝，包含30處DN300以上管道更新2.2施工流程規(guī)劃關鍵線路節(jié)點控制：施工準備階段（45天）：完成管線探測、交通導改、臨水臨電布設穿黃頂管施工（120天）：始發(fā)井/接收井施工→頂管機安裝調(diào)試→巖石段掘進→管節(jié)接口處理管網(wǎng)聯(lián)通階段（90天）：南北岸管網(wǎng)碰接→閥門井安裝→智能水表改造系統(tǒng)調(diào)試階段（30天）：分段水壓試驗→水質(zhì)檢測→SCADA系統(tǒng)聯(lián)調(diào)2.3資源配置計劃主要設備：Φ2600巖石破碎頂管機（1臺）、XY-400定向鉆機（3臺）、管道內(nèi)窺機器人（2臺）、注漿加固設備（4套）材料儲備：球墨鑄鐵管（120km）、PE100級拖拉管（30km）、柔性復合軟管（5km），在安寧區(qū)設立3處材料中轉(zhuǎn)倉庫勞動力組織：高峰期投入380人，設置頂管作業(yè)隊、焊接作業(yè)隊、非開挖修復隊等專業(yè)班組，持證上崗率100%三、關鍵施工工藝3.1穿黃頂管施工工藝3.1.1巖石破碎頂管流程始發(fā)井施工：34.7米深基坑采用Φ800@600鉆孔灌注樁+三重管高壓旋噴樁止水帷幕，坑內(nèi)設置4道鋼支撐（第一道為混凝土支撐）頂進系統(tǒng)配置：4臺320噸千斤頂（行程1.5m），采用PLC同步控制系統(tǒng)，頂進速度控制在20-30mm/min巖石破碎控制：采用直徑2600mm滾刀型刀盤，刀盤扭矩2800kN·m，每掘進500mm進行一次刀具檢查更換泥漿處理系統(tǒng)：設置三級沉淀池+壓濾機脫水系統(tǒng)，泥漿比重控制在1.15-1.25g/cm3，確保砂卵石顆粒去除率≥95%3.1.2管節(jié)接口處理采用"F"型承插接口，接口間隙填充遇水膨脹橡膠密封圈（膨脹倍率≥300%）管節(jié)外壁焊接導向環(huán)，安裝糾偏傳感器，偏差超過50mm時啟動自動糾偏系統(tǒng)頂進完成后，管節(jié)間注入雙組分聚硫密封膠，膠體固化時間控制在24±2小時3.2濕陷性黃土處理工藝針對安寧區(qū)老舊路段施工：預加固處理：采用Φ50袖閥管進行雙液注漿（水泥-水玻璃漿），注漿壓力0.3-0.5MPa，加固范圍至管底以下3米開挖支護：采用0.5:1放坡結(jié)合輕型井點降水，坡腳設置2排Φ48×3.5mm鋼管土釘（長度6m，間距1.2m）管道基礎：鋪設300mm厚級配砂石墊層+200mm厚C25混凝土基礎，設置Φ12@200鋼筋網(wǎng)片3.3非開挖修復技術應用對雁南街道等人口密集區(qū)采用：CIPP紫外光固化修復：針對DN300-DN500管道，單次修復長度≤100米，固化時間控制在45-60分鐘/10米柔性復合軟管內(nèi)襯：用于600米長Φ500鋼絲骨架PE管修復，采用液壓脹管工藝（膨脹壓力0.8-1.0MPa），48小時內(nèi)完成施工碎裂管法更新：對15處嚴重腐蝕的DN200灰口鑄鐵管，采用氣動錘破碎舊管，同步拉入DN250PE實壁管四、材料選擇與質(zhì)量控制4.1管材選型標準應用場景推薦管材性能參數(shù)要求市政主干道管網(wǎng)K9級球墨鑄鐵管（T型接口）延伸率≥10%，水壓試驗≥2.5MPa穿黃頂管外層管Ⅲ級鋼筋混凝土管抗?jié)B等級P8，抗彎承載力≥25kN·m過河定向鉆穿越PE100級拖拉管（SDR11）熔體流動速率（190℃/5kg）0.3-1.5g/10min老舊小區(qū)支管改造PP-R穩(wěn)態(tài)管（S5系列）20℃靜液壓強度（1000h）≥16MPa4.2材料進場檢驗球墨鑄鐵管：逐根進行超聲探傷檢測，承插口橢圓度≤3mm，表面不得有深度＞2mm的鑄造缺陷頂管管節(jié)：每批隨機抽取3節(jié)進行抗裂試驗，裂縫荷載≥1.2倍設計值，外觀蜂窩麻面面積≤1%防腐材料：環(huán)氧粉末涂料需提供耐鹽霧試驗報告（1000小時無銹蝕），附著力測試≥5MPa4.3施工過程質(zhì)量控制測量控制：采用全站儀進行管道軸線放樣，每50米設置一個臨時水準點，閉合差≤12√Lmm（L為線路長度km）接口處理：球墨鑄鐵管接口采用"橡膠圈+黃油麻絲"雙層密封，打壓后接口滲水率≤0.05L/(min·m)土方回填：采用分層碾壓（每層厚度≤300mm），管頂500mm范圍內(nèi)采用人工夯實，壓實度≥95%（重型擊實標準）五、安全文明施工5.1深基坑安全防護監(jiān)測系統(tǒng)：布設12個測斜孔（深度為開挖深度1.5倍）、8個沉降觀測點，監(jiān)測頻率：開挖期間1次/天，穩(wěn)定后1次/3天應急措施：儲備200m3級速凝混凝土、Φ200mm鋼支撐6根，當坡頂位移達50mm時啟動預警響應有限空間作業(yè)：配備四合一氣體檢測儀（O2/CO/H2S/可燃氣體），強制通風量≥3次/小時，實行"雙人雙鎖"管理5.2既有管線保護施工前采用RD8000管線探測儀與人工探坑結(jié)合方式，查明施工范圍內(nèi)23處地下管線：給水管：距施工管段≥1.5m時采用管棚支護（Φ108mm×6mm鋼管，間距300mm）燃氣管：采用360°無死角監(jiān)測（精度±1mm），當沉降量達5mm時停止施工電纜管線：設置專項防護支架，采用非開挖工藝時保持安全距離≥3m5.3環(huán)境保護措施揚塵控制：施工區(qū)域設置6米高圍擋（頂部安裝霧炮），出入口配備8輪洗輪機（水壓≥8MPa）噪聲管理：選用低噪聲設備（晝間≤70dB，夜間≤55dB），敏感區(qū)域設置聲屏障（插入損失≥25dB）廢水處理：頂管泥漿經(jīng)三級沉淀（處理能力50m3/h）后回用，懸浮物排放濃度≤100mg/L六、應急預案6.1突發(fā)漏水處置爆管應急流程：接報后30分鐘內(nèi)抵達現(xiàn)場，關閉上下游閥門（配備應急關閥工具組）采用"鋼套筒+快速堵漏器"臨時止水，DN600管道漏水量控制在50m3/h以內(nèi)48小時內(nèi)完成永久性修復，采用哈夫節(jié)或更換管段方式，停水時間最長不超過12小時6.2地質(zhì)災害應對針對蘭州地區(qū)常見地質(zhì)風險：黃土濕陷：儲備200米長Φ50注漿管，發(fā)現(xiàn)沉降立即采用雙液注漿（水灰比1:1，初凝時間30秒）管涌處理：采用"反濾圍井+深井降水"組合措施，井管直徑Φ200mm，間距1.5米，降水深度至管底以下2米頂管機卡殼：配備巖石分裂機（分裂力≥500噸），必要時采用管內(nèi)爆破（控制單響藥量≤1kg）6.3施工擾民處置建立"15分鐘響應"機制：臨時供水：為受影響小區(qū)配備5臺50m3/h應急供水車，保障居民基本用水交通疏解：在北濱河路等主干道采用"半幅施工+臨時鋼便橋"方案，確保雙向兩車道通行夜間施工：辦理夜間施工許可，提前3天公告周邊居民，噪聲超標區(qū)域發(fā)放耳塞（降噪值≥25dB）七、進度計劃與保障措施7.1關鍵線路控制采用Project軟件進行進度管理，設置三級進度控制點：里程碑節(jié)點：穿黃頂管貫通（第180天）、南北管網(wǎng)聯(lián)通（第270天）、系統(tǒng)通水調(diào)試（第330天）進度保障措施：穿黃工區(qū)投入2套頂進系統(tǒng)，實行24小時三班作業(yè)儲備30%的關鍵材料，應對市場供應波動與氣象部門建立聯(lián)動機制，提前72小時預警極端天氣7.2季節(jié)性施工安排冬季施工：當氣溫低于-5℃時，采用熱水拌合混凝土（≤80℃），管道接口采用電伴熱保溫（維持溫度≥5℃）雨季施工：配備20臺Φ150mm水泵（揚程≥15m），基坑周邊設置500m臨時排水溝，確保排水坡度≥3‰八、驗收標準與流程8.1分部工程驗收頂管施工：軸線偏差≤50mm/100m，相鄰管節(jié)錯口≤15mm，內(nèi)底高程偏差±30mm管道安裝：法蘭連接平行度偏差≤1.5mm/m，閥門安裝垂直度偏差≤3mm/m防腐工程：電火花檢測（30kV無擊穿），附著力測試≥10MPa（劃圈法）8.2竣工驗收內(nèi)容竣工測量：提交