浙江公路頂管專項(xiàng)施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景本工程位于浙江省某疏港公路改造項(xiàng)目K3+200~K3+700段，需穿越現(xiàn)狀二級(jí)公路進(jìn)行DN1200預(yù)應(yīng)力混凝土雨水管道敷設(shè)，頂管段全長(zhǎng)500米，設(shè)計(jì)坡度0.3%，管頂覆土深度8~12米。項(xiàng)目建成后將解決沿線3平方公里區(qū)域的雨水排放問(wèn)題，同時(shí)避免明挖施工對(duì)日均2萬(wàn)輛車流量的公路交通造成影響。1.2地質(zhì)條件根據(jù)勘察資料，施工區(qū)域土層分布自上而下依次為：①素填土層：厚1.2~2.5m，松散狀態(tài)，含建筑垃圾②粉質(zhì)黏土層：厚3.5~5.8m，可塑狀態(tài)，滲透系數(shù)0.8×10??m/s③淤泥質(zhì)黏土層：厚2.0~4.3m，流塑狀態(tài)，含水量45%，靈敏度2.8④圓礫層：厚1.5~3.0m，中密狀態(tài)，粒徑20~50mm，充填20%砂土⑤強(qiáng)風(fēng)化凝灰?guī)r：中風(fēng)化下限埋深18.6~22.3m，巖石單軸抗壓強(qiáng)度12MPa地下水位埋深2.3~3.5m，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。1.3工程技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)指標(biāo)頂管管徑DN1200mm管材類型F型接口預(yù)應(yīng)力混凝土管工作井尺寸6m×8m（內(nèi)徑），深度15.8m接收井尺寸4m×6m（內(nèi)徑），深度14.2m頂進(jìn)坡度+0.3%（設(shè)計(jì)），允許偏差±0.1%軸線偏差軸線位置≤50mm/100m，高程≤30mm/100m頂進(jìn)速度50~80mm/min觸變泥漿配比膨潤(rùn)土:水:純堿=8:100:0.5（重量比）二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備組織技術(shù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行圖紙會(huì)審，重點(diǎn)復(fù)核工作井與接收井位置、頂管軸線與地下管線交叉情況。編制專項(xiàng)施工方案并通過(guò)專家論證，針對(duì)圓礫層地質(zhì)特性制定"先探后頂、分級(jí)支護(hù)"的專項(xiàng)措施。對(duì)施工人員進(jìn)行DBJ33/T1283-2022規(guī)程培訓(xùn)，考核合格后方可上崗。2.2現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備場(chǎng)地布置：工作井周邊設(shè)置6m寬施工便道，采用200mm厚C20混凝土硬化；劃分管材堆放區(qū)（承載力≥150kPa）、泥漿制備區(qū)、出土區(qū)等功能分區(qū)，設(shè)置3.2m高彩鋼板圍擋。地下管線保護(hù)：采用RD8000管線探測(cè)儀與人工探坑相結(jié)合方式，探明施工范圍內(nèi)3條DN300給水管、2條通信光纜及1條10kV電纜，對(duì)距離頂管軸線3m范圍內(nèi)的管線采用Φ200mmMPP管懸吊保護(hù)。降水系統(tǒng)：在工作井周邊布設(shè)6口Φ600mm降水井，井深22m，配置15m3/h潛水泵，將地下水位降至管底以下1.5m。2.3設(shè)備選型頂管機(jī)：選用ZDN1200土壓平衡頂管機(jī)，刀盤扭矩320kN·m，推進(jìn)系統(tǒng)總推力2800kN頂進(jìn)設(shè)備：4臺(tái)200t液壓千斤頂（行程1.5m），配套PLC同步控制系統(tǒng)出土系統(tǒng)：LS300螺旋輸送機(jī)（輸送量50m3/h）+電動(dòng)葫蘆（5t）+自卸汽車監(jiān)測(cè)設(shè)備：LeicaTS60全站儀（測(cè)角精度0.5"）、SINCO測(cè)斜儀（分辨率0.01mm）三、主要施工工藝3.1工作井施工采用Φ800mm鉆孔灌注樁+Φ609mm鋼支撐支護(hù)體系，樁長(zhǎng)22m，間距1.2m，嵌入中風(fēng)化巖層1.5m。井內(nèi)設(shè)置4道鋼支撐（間距3.5m），采用液壓伺服系統(tǒng)保持預(yù)加力（300kN/道）?；娱_挖采用0.5m3反鏟挖掘機(jī)，配合人工清底，至設(shè)計(jì)標(biāo)高后澆筑300mm厚C30混凝土墊層，設(shè)置Φ1000mm集水井。3.2頂管機(jī)安裝調(diào)試導(dǎo)軌安裝：采用20#工字鋼制作導(dǎo)軌，安裝偏差控制在：軸線位置±3mm，頂面高程±2mm，軌距±2mm后座墻施工：采用C30鋼筋混凝土澆筑，厚度1.2m，配置Φ20@200雙層雙向鋼筋網(wǎng)，與灌注樁采用植筋連接設(shè)備調(diào)試：空載試運(yùn)行各系統(tǒng)8小時(shí)，重點(diǎn)檢查：刀盤轉(zhuǎn)速：0~6r/min無(wú)極可調(diào)推進(jìn)速度：0~100mm/min連續(xù)可調(diào)土倉(cāng)壓力控制精度：±0.02MPa糾偏油缸行程：±150mm3.3頂進(jìn)施工3.3.1觸變泥漿系統(tǒng)采用膨潤(rùn)土（蒙脫石含量≥75%）+純堿（Na?CO?）+CMC（羧甲基纖維素）制備觸變泥漿，漏斗黏度35~45s，失水量≤15mL/30min注漿系統(tǒng)設(shè)置4級(jí)過(guò)濾，注漿壓力控制在0.12~0.18MPa（為水土壓力1.2倍）每節(jié)管節(jié)設(shè)置4個(gè)注漿孔，采用"同步注漿+補(bǔ)漿"工藝，補(bǔ)漿量為理論建筑空隙的1.3倍3.3.2頂進(jìn)控制初始頂進(jìn)：前5m為試頂階段，推進(jìn)速度控制在20mm/min，每0.5m測(cè)量一次，及時(shí)調(diào)整導(dǎo)向參數(shù)正常頂進(jìn)：土倉(cāng)壓力：黏性土取1.1倍靜止土壓力，砂性土取1.2倍水土壓力出土量控制：理論出土量±5%（每延米1.13m3）頂進(jìn)速度：50~80mm/min，每日頂進(jìn)長(zhǎng)度≤12m糾偏操作：遵循"勤測(cè)、微糾、少糾"原則，單次糾偏角度≤0.5°，每節(jié)管糾偏量≤10mm3.3.3管節(jié)連接采用F型承插式接口，橡膠密封圈壓縮量控制在35%~40%接口處設(shè)置遇水膨脹止水條（膨脹倍率≥300%）管節(jié)連接后進(jìn)行接口滲漏檢測(cè)，允許滲水量≤0.05L/(m·d)3.4接收井施工接收井采用沉井工藝，分3節(jié)制作，第一節(jié)高5m，第二節(jié)高4.5m，第三節(jié)高4.7m。下沉采用排水下沉法，配置4臺(tái)Φ150mm高壓水槍破土，下沉系數(shù)控制在1.15~1.25。距設(shè)計(jì)標(biāo)高200mm時(shí)采用人工挖土糾偏，終沉偏差控制在：軸線位移≤50mm，刃腳高程±100mm。四、質(zhì)量控制措施4.1關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)控制項(xiàng)目允許偏差檢查方法檢查頻率軸線位置≤50mm/100m全站儀每節(jié)管高程偏差+30mm/-40mm水準(zhǔn)儀每節(jié)管相鄰管節(jié)錯(cuò)口≤15mm鋼尺每節(jié)管頂進(jìn)力≤2800kN壓力表連續(xù)監(jiān)測(cè)地面沉降≤30mm沉降觀測(cè)點(diǎn)每2小時(shí)4.2管材質(zhì)量控制進(jìn)場(chǎng)管材需提供出廠合格證、抗彎強(qiáng)度檢測(cè)報(bào)告（≥5MPa）逐節(jié)檢查管體外觀：表面裂縫寬度≤0.2mm，蜂窩面積≤100cm2/節(jié)接口橡膠圈進(jìn)行硬度（邵氏A80±5）、拉伸強(qiáng)度（≥16MPa）抽檢4.3測(cè)量控制建立獨(dú)立平面控制網(wǎng)（二級(jí)導(dǎo)線）和高程控制網(wǎng)（三等水準(zhǔn)）工作井內(nèi)設(shè)置3個(gè)強(qiáng)制對(duì)中觀測(cè)墩，采用極坐標(biāo)法測(cè)量每頂進(jìn)3節(jié)管進(jìn)行一次全斷面復(fù)測(cè)，數(shù)據(jù)偏差超限時(shí)立即停機(jī)糾偏五、安全專項(xiàng)措施5.1地下管線保護(hù)施工前對(duì)距離頂管軸線5m范圍內(nèi)的地下管線設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)頻率為頂進(jìn)期間1次/2小時(shí)對(duì)給水管采用"管廊+懸吊"保護(hù)，通信光纜采用Φ200mmMPP管套管保護(hù)頂進(jìn)至管線交叉段時(shí)，降低推進(jìn)速度至20mm/min，土倉(cāng)壓力提高10%5.2施工用電安全采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，設(shè)置3級(jí)配電2級(jí)保護(hù)，漏電保護(hù)器動(dòng)作電流≤30mA頂管機(jī)動(dòng)力電纜采用YJV22-0.6/1kV-4×70+1×35型鎧裝電纜井下照明采用36V安全電壓，配置雙回路供電系統(tǒng)（自備200kW發(fā)電機(jī)）5.3有限空間作業(yè)配備四合一氣體檢測(cè)儀（O?、CO、H?S、可燃?xì)怏w），O?濃度低于19.5%時(shí)啟動(dòng)強(qiáng)制通風(fēng)實(shí)行"雙人雙鎖"管理，作業(yè)人員配備四小時(shí)正壓式呼吸器井下設(shè)置應(yīng)急逃生通道（Φ600mm逃生管，每節(jié)長(zhǎng)3m，連接牢固）六、監(jiān)測(cè)方案6.1監(jiān)測(cè)內(nèi)容與頻率監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量監(jiān)測(cè)頻率預(yù)警值地面沉降25個(gè)頂進(jìn)期間1次/2h30mm管線沉降12個(gè)頂進(jìn)期間1次/1h20mm工作井位移8個(gè)開挖期間1次/天50mm頂管機(jī)姿態(tài)1組/機(jī)每節(jié)管1次軸線±50mm6.2數(shù)據(jù)處理與反饋建立監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)，采用Surfer軟件繪制沉降曲線，當(dāng)出現(xiàn)以下情況時(shí)立即停止頂進(jìn)：地面沉降速率超過(guò)5mm/24h管線沉降達(dá)到預(yù)警值80%頂管機(jī)姿態(tài)突變（單次偏差＞15mm）七、應(yīng)急處置7.1常見險(xiǎn)情處置7.1.1掌子面失穩(wěn)征兆：土倉(cāng)壓力驟降＞0.05MPa，出土量異常增加，地面沉降加速處置：立即關(guān)閉螺旋輸送機(jī)，向土倉(cāng)注入膨潤(rùn)土漿液（配比1:8），待壓力恢復(fù)后，降低頂進(jìn)速度至20mm/min，同步增加注漿量7.1.2軸線偏差超標(biāo)征兆：連續(xù)3節(jié)管偏差超10mm，趨勢(shì)未收斂處置：?jiǎn)?dòng)糾偏系統(tǒng)，采用"分區(qū)注漿+單側(cè)頂進(jìn)"工藝，每頂進(jìn)500mm測(cè)量一次，必要時(shí)采用Φ200mm鋼花管超前支護(hù)7.2應(yīng)急物資儲(chǔ)備物資名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量存放位置應(yīng)急注漿泵HBW-60/102臺(tái)工作井旁速凝混凝土C40（初凝≤15min）20m3材料倉(cāng)庫(kù)鋼板樁SP-IV型（6m長(zhǎng)）30根施工現(xiàn)場(chǎng)柴油發(fā)電機(jī)200kW1臺(tái)配電房旁7.3應(yīng)急演練每月組織1次專項(xiàng)應(yīng)急演練，每季度組織1次綜合演練，演練內(nèi)容包括：掌子面坍塌應(yīng)急處置地下管線破損搶修觸電事故急救有限空間窒息救援演練結(jié)束后編制評(píng)估報(bào)告，持續(xù)改進(jìn)應(yīng)急方案。八、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格按照DBJ33/T1283-2022要求組織驗(yàn)收，分階段驗(yàn)收內(nèi)容包括：分項(xiàng)工程驗(yàn)收：工作井結(jié)構(gòu)、頂管機(jī)安裝、管道頂進(jìn)等8個(gè)分項(xiàng)隱蔽工程驗(yàn)收：管節(jié)接口、觸變泥漿置換、后背墻等關(guān)鍵部位功能性試驗(yàn)：閉水試驗(yàn)（試驗(yàn)水頭2m，滲水量≤0.2L/(m·d)）竣工驗(yàn)收：包含測(cè)量放線、結(jié)構(gòu)實(shí)體、觀感質(zhì)量等12個(gè)驗(yàn)收單元驗(yàn)收資料應(yīng)包含：施工記錄（頂力、扭矩、土壓等參數(shù)曲線）、監(jiān)測(cè)報(bào)告（沉降歷時(shí)曲線）、管材合格證等28項(xiàng)資料，形成完整的工程技術(shù)檔案。九、施工進(jìn)度計(jì)劃本工程總工期60天，關(guān)鍵線路為：施工準(zhǔn)備（7d）→工作井施工（15d）→頂管機(jī)安裝（5d）→管道頂進(jìn)（25d）→接收井施工（10d）→竣工驗(yàn)收（3d）采用Project軟件進(jìn)行進(jìn)度管理，設(shè)置5個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)控制：基坑開挖完成（D7）、頂進(jìn)開始（D27）、頂進(jìn)完成（D52）、閉水試驗(yàn)（D57）、竣工驗(yàn)收（D60）。十、環(huán)境保護(hù)措施噪聲控制：選用低噪聲設(shè)備（晝間≤70dB，夜間≤55dB），設(shè)置聲屏障（高度3m），夜間施工辦理許可手續(xù)揚(yáng)塵防治：出土點(diǎn)設(shè)置霧炮機(jī)（覆