圓涵頂進(jìn)挖土專項(xiàng)施工方案一、工程概況本項(xiàng)目為市政道路工程K0+850～K1+200段圓涵頂進(jìn)施工，設(shè)計(jì)采用1-Φ2.0m鋼筋混凝土圓管涵，全長62m，管節(jié)長度2m，共計(jì)31節(jié)。管涵軸線與道路中線交角90°，設(shè)計(jì)縱坡2.5%，管底高程28.36～30.01m。工程區(qū)域地質(zhì)勘察顯示，表層為素填土（厚0.5～1.2m），下部為第四紀(jì)沖洪積層粉質(zhì)黏土（厚3～5m，地基承載力180kPa），地下水位位于管底以下1.5m。本工程采用土壓平衡式頂進(jìn)施工工藝，工作井設(shè)置于K0+850處，接收井位于K1+200處。工作井采用Φ6m沉井結(jié)構(gòu)，深度8.2m；接收井采用鋼板樁支護(hù)明挖施工，深度6.5m。頂進(jìn)施工需穿越現(xiàn)狀DN800給水管（管頂埋深3.2m）及通信光纜（埋深1.8m），施工安全等級為一級。二、施工準(zhǔn)備（一）技術(shù)準(zhǔn)備圖紙會(huì)審：組織技術(shù)人員核對設(shè)計(jì)圖紙，重點(diǎn)復(fù)核管涵軸線、高程、工作井位置及周邊管線分布，形成圖紙會(huì)審記錄。測量放樣：采用全站儀建立施工控制網(wǎng)，布設(shè)4個(gè)永久控制點(diǎn)（坐標(biāo)閉合差≤15mm），精確測設(shè)工作井、接收井及管道軸線，設(shè)置軸線控制樁及高程基準(zhǔn)點(diǎn)。專項(xiàng)方案編制：針對頂進(jìn)挖土施工編制專項(xiàng)方案，包含土壓力計(jì)算、頂力驗(yàn)算、出土方案等關(guān)鍵內(nèi)容，經(jīng)專家論證后實(shí)施。（二）現(xiàn)場準(zhǔn)備場地平整：清理施工區(qū)域障礙物，平整場地并碾壓密實(shí)（壓實(shí)度≥93%），劃分材料堆放區(qū)、出土區(qū)、管節(jié)存放區(qū)等功能分區(qū)。降水系統(tǒng)：在工作井周邊布設(shè)6口Φ300mm降水井（深度12m），采用真空井點(diǎn)降水，確保地下水位降至管底以下1m。設(shè)備進(jìn)場：主要施工設(shè)備包括：頂進(jìn)系統(tǒng)：200t液壓千斤頂4臺(tái)（額定頂力2000kN）、高壓油泵2臺(tái)（流量50L/min）挖土設(shè)備：小型挖掘機(jī)（斗容0.3m3）、人工挖土工具（鐵鍬、鎬頭、照明設(shè)備）監(jiān)測設(shè)備：全站儀、水準(zhǔn)儀、測斜儀、應(yīng)力傳感器（三）材料準(zhǔn)備管節(jié)：采用C40鋼筋混凝土管節(jié)，出廠強(qiáng)度≥設(shè)計(jì)強(qiáng)度85%，管節(jié)端面平整度偏差≤3mm，內(nèi)表面蜂窩面積≤0.1%。頂進(jìn)輔助材料：潤滑材料：膨潤土（細(xì)度200目）、機(jī)油（黏度40#）后背材料：20mm厚鋼板（Q235B）、C30鋼筋混凝土后背墻（尺寸3m×3m×0.8m）止水材料：遇水膨脹橡膠條（膨脹倍率≥250%）、瀝青麻絮三、主要施工工藝（一）工作井施工沉井制作：分兩節(jié)澆筑沉井混凝土，第一節(jié)高4.5m，第二節(jié)高3.7m。采用滿堂支架法立模，模板接縫粘貼5mm厚海綿條防漏漿?；炷翝仓捎梅謱舆B續(xù)澆筑（每層厚度≤500mm），插入式振搗器振搗（振搗間距≤300mm）。沉井下沉：采用排水下沉法，配備2臺(tái)Φ150mm污水泵抽水。初次下沉深度2m，檢查沉井偏位（允許偏差≤50mm），通過調(diào)整挖土順序糾偏。終沉階段控制下沉速度≤0.5m/d，刃腳標(biāo)高偏差控制在±100mm內(nèi)。（二）頂進(jìn)系統(tǒng)安裝后背墻施工：在沉井后座澆筑C30混凝土后背墻，內(nèi)置Φ20鋼筋網(wǎng)（間距200mm×200mm）。后背墻與沉井井壁之間填充500mm厚級配砂石（壓實(shí)度≥95%）。導(dǎo)軌安裝：采用24kg/m鋼軌作為導(dǎo)軌，軌距偏差±2mm，頂面高程偏差±3mm。導(dǎo)軌支撐采用C25混凝土基礎(chǔ)（寬500mm，厚300mm），預(yù)埋Φ20螺栓固定導(dǎo)軌。千斤頂布置：4臺(tái)千斤頂對稱布置于管節(jié)兩側(cè)（距管節(jié)邊緣300mm），千斤頂軸線與管節(jié)軸線平行度偏差≤1‰，高程偏差±5mm。（三）頂進(jìn)挖土施工1.工藝流程graphLRA[測量導(dǎo)向]-->B[管節(jié)就位]B-->C[挖土作業(yè)]C-->D[出土運(yùn)輸]D-->E[頂進(jìn)施工]E-->F[偏差監(jiān)測]F-->G{是否達(dá)標(biāo)}G-->|是|H[管節(jié)連接]G-->|否|I[糾偏處理]I-->CH-->A2.關(guān)鍵工序控制（1）測量導(dǎo)向采用激光經(jīng)緯儀進(jìn)行軸線控制，每頂進(jìn)50cm測量一次，軸線偏差≤5mm時(shí)繼續(xù)頂進(jìn)，超過10mm時(shí)啟動(dòng)糾偏程序。高程控制采用水準(zhǔn)儀測量管節(jié)內(nèi)底高程，每頂進(jìn)30cm觀測一次，高程偏差控制在+3mm～-5mm范圍內(nèi)。（2）挖土作業(yè)開挖方式：管節(jié)前端設(shè)置1.2m長鋼刃腳，人工配合小型挖掘機(jī)挖土，開挖面保持1:0.33坡度，嚴(yán)禁超挖（每次開挖進(jìn)尺≤50cm）。土壓力控制：根據(jù)地質(zhì)條件計(jì)算主動(dòng)土壓力（P=18kN/m2），通過調(diào)節(jié)挖土速度（2～3m/d）及頂進(jìn)推力（1500～1800kN）維持土壓平衡。特殊段處理：穿越給水管及光纜段，采用人工掏土（每次進(jìn)尺≤30cm），并在管節(jié)前端安裝格柵鋼架（間距50cm）支護(hù)開挖面。（3）出土運(yùn)輸工作井內(nèi)設(shè)置Φ1.2m垂直出土管，管節(jié)內(nèi)采用小型電瓶車（載重1.5t）運(yùn)輸土方至出土管底部，通過電動(dòng)葫蘆提升至地面。出土量控制：理論出土量=πr2L（r=1.0m，L=頂進(jìn)長度），實(shí)際出土量與理論值偏差≤5%，防止超挖或欠挖。（4）頂進(jìn)施工頂力控制：初始頂力按計(jì)算值1.2倍控制（2160kN），正常頂進(jìn)階段頂力≤1800kN，頂進(jìn)速度控制在5～8cm/min。管節(jié)接口處理：管節(jié)間安裝20mm厚遇水膨脹橡膠圈，接口縫隙采用瀝青麻絮填塞，外側(cè)纏繞玻璃纖維布（寬300mm）并涂刷環(huán)氧樹脂防水。（四）偏差糾偏軸線偏差：當(dāng)水平偏差＞10mm時(shí)，采用單側(cè)超挖（超挖量≤50mm）結(jié)合另一側(cè)頂力調(diào)整（增大偏差側(cè)頂力10%～15%），每次糾偏量≤5mm。高程偏差：高程偏高時(shí)，在管節(jié)前端底部超挖（深度≤30mm）；高程偏低時(shí)，在管節(jié)后端底部鋪墊鋼板（厚度5～10mm），配合頂部千斤頂加壓調(diào)整。四、質(zhì)量保證措施（一）管節(jié)安裝質(zhì)量控制管節(jié)驗(yàn)收：每批管節(jié)進(jìn)場需提供出廠合格證，外觀檢查合格后進(jìn)行抗壓強(qiáng)度抽檢（每100節(jié)一組），試驗(yàn)結(jié)果≥40MPa。安裝精度：管節(jié)內(nèi)底高程偏差±10mm，軸線偏差≤20mm，相鄰管節(jié)錯(cuò)口≤5mm，內(nèi)表面平整度≤8mm/2m。（二）頂進(jìn)挖土質(zhì)量控制挖土量監(jiān)測：建立出土臺(tái)賬，記錄每循環(huán)出土量，與理論值對比分析，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)停工檢查。開挖面穩(wěn)定：每日檢查開挖面坡度及支護(hù)情況，遇流砂、管涌等現(xiàn)象立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，采用速凝混凝土（初凝時(shí)間≤15min）封閉開挖面。（三）混凝土施工質(zhì)量控制后背墻混凝土：采用泵送混凝土（坍落度180±20mm），分層澆筑（厚度≤500mm），預(yù)埋應(yīng)力傳感器監(jiān)測承載力（設(shè)計(jì)值2500kN）。管節(jié)接縫處理：接口填塞瀝青麻絮需飽滿密實(shí)，外側(cè)涂刷兩道乳化瀝青（厚度≥2mm），進(jìn)行閉水試驗(yàn)（滲漏量≤0.05L/m·min）。五、安全管理措施（一）開挖面安全防護(hù)支護(hù)體系：在工作井與接收井之間設(shè)置Φ89mm鋼花管超前支護(hù)（長度3m，間距30cm），注漿加固地層（水灰比1:1，注漿壓力0.5～1.0MPa）。人員防護(hù)：挖土作業(yè)人員佩戴安全帽、反光背心、防塵口罩，管節(jié)內(nèi)設(shè)置應(yīng)急爬梯（寬40cm）及通風(fēng)設(shè)備（風(fēng)量≥3m3/min）。（二）周邊管線保護(hù)監(jiān)測系統(tǒng)：在給水管及光纜周邊布設(shè)12個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，監(jiān)測頻率：頂進(jìn)期間：每小時(shí)監(jiān)測一次穿越期間：每30分鐘監(jiān)測一次允許沉降值：給水管≤10mm，光纜≤5mm保護(hù)措施：對給水管采用Φ200mm鋼套管包裹，光纜采用玻璃纖維筋（間距20cm）加固，設(shè)置警示標(biāo)志并派專人監(jiān)護(hù)。（三）應(yīng)急預(yù)案塌方處理：配備速凝混凝土（5t）、沙袋（200袋）、鋼板（10塊）等應(yīng)急物資，發(fā)生塌方時(shí)立即停止頂進(jìn)，啟動(dòng)備用降水系統(tǒng)，采用“先加固后清理”原則處理。管線損壞：制定給水管及光纜搶修方案，聯(lián)系權(quán)屬單位到場監(jiān)護(hù)，配備應(yīng)急搶修隊(duì)伍（24小時(shí)待命），確保事故發(fā)生后30分鐘內(nèi)響應(yīng)。六、施工監(jiān)測（一）監(jiān)測內(nèi)容及頻率監(jiān)測項(xiàng)目監(jiān)測點(diǎn)數(shù)量監(jiān)測頻率報(bào)警值工作井沉降4點(diǎn)每日2次±30mm管節(jié)軸線偏差每5m一點(diǎn)每頂進(jìn)50cm一次＞15mm周邊地面沉降20點(diǎn)每日1次＞20mm頂進(jìn)推力4點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測＞2000kN（二）數(shù)據(jù)處理建立監(jiān)測數(shù)據(jù)臺(tái)賬，采用Excel進(jìn)行趨勢分析，繪制沉降-時(shí)間曲線、頂力-行程曲線。當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)接近報(bào)警值時(shí)，加密監(jiān)測頻率并通報(bào)項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人，超過報(bào)警值立即停工處理。七、文明施工與環(huán)境保護(hù)揚(yáng)塵控制：出土區(qū)設(shè)置洗車平臺(tái)（高壓水槍2臺(tái)），土方運(yùn)輸車輛覆蓋篷布（覆蓋率100%），施工區(qū)域?yàn)⑺祲m（每日≥4次）。噪聲控制：夜間施工（22:00-6:00）噪聲≤55dB，破碎機(jī)等強(qiáng)噪聲設(shè)備設(shè)置隔音棚，作業(yè)人員佩戴耳塞。水土保持：場地周邊設(shè)置排水溝（寬30cm，深40cm）及沉淀池（三級，總?cè)莘e50m3），施工廢水經(jīng)處理后回用（回用率≥80%）。八、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)（一）分部分項(xiàng)驗(yàn)收工作井驗(yàn)收：沉井下沉偏差≤1%H（H為井深），刃腳高程偏差±50mm，混凝土強(qiáng)度≥設(shè)計(jì)值。頂進(jìn)施工驗(yàn)收：軸線偏差：≤L/2000（L為頂進(jìn)長度），且≤50mm高程偏差：+30mm～-50mm相鄰管節(jié)錯(cuò)口：≤10mm（二）竣工驗(yàn)收外觀質(zhì)量：管內(nèi)壁平整光滑，無裂縫、蜂窩、露筋，接口處無滲漏。功能性試驗(yàn)：閉水試驗(yàn)水頭1.5m，浸泡24小時(shí)后滲水量≤0.2L/m·min。資料驗(yàn)收：施工記錄、監(jiān)測報(bào)告、隱蔽工程驗(yàn)收記錄等資料齊全，簽字蓋章完整。九、施工進(jìn)度計(jì)劃本工程總工期60天，關(guān)鍵線路如下：工作井施工（15d）→頂進(jìn)系統(tǒng)安裝（5d）→頂進(jìn)挖土施工（30d）→管節(jié)接口處理（5d）→竣工驗(yàn)收（5d）采用Project軟件進(jìn)行進(jìn)度管理，設(shè)置3個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)1：工作井封底完成（第15天）節(jié)點(diǎn)2：頂進(jìn)至50%長度（第35天）節(jié)點(diǎn)3：頂進(jìn)施工完成（第50天）十、結(jié)論與建議結(jié)論：本方案采用土壓平衡頂進(jìn)工藝，通過嚴(yán)格控制