衡水頂管降水專項施工方案一、工程概況1.1項目基本信息本工程位于衡水市東南部平原區(qū)，為城市供水管道穿越工程，采用泥水平衡頂管工藝施工。頂管段全長87.5m，設(shè)計為DN2200Ⅲ級鋼承口混凝土管涵，外徑2640mm，壁厚220mm。套管頂距路面6.8m，距離邊溝溝底5m，工作井、接收井外緣距隔離柵均為21.14m，套管頂距現(xiàn)地面距離4m，滿足最小覆土3m或15倍管外徑要求。管涵內(nèi)設(shè)置DN1600鋼管（壁厚16mm），管道壓力0.4MPa，設(shè)計流量1.7m3/s。套管涵與輸水鋼管之間采用吹砂填充，管道中心兩側(cè)各8.4m范圍采用7.5漿砌片石防護。1.2施工環(huán)境工程場地地形平坦，地面高程17.3-19.6m，兩側(cè)均為耕地。左側(cè)地下水埋深9.7m，右側(cè)埋深17.5m，右側(cè)水位已高于工作井井底標高，需進行系統(tǒng)性降水施工。周邊環(huán)境敏感，施工區(qū)域距離高速公路隔離柵21.14m，需嚴格控制施工對路基穩(wěn)定性的影響。二、工程地質(zhì)與水文條件2.1地質(zhì)構(gòu)造場地地層由上至下分布為：①層壤土：棕黃色，濕，可塑，局部夾粉土及壤土，層厚0.7-6.1m，層底高程12.1-17.5m，含水量25%②層粘土：褐黃色，濕，可塑，層厚1.5-4m，含水量40%③層砂壤土：淺棕黃色，飽和，可塑性較差④層壤土：灰色-灰黑色，濕，可塑頂管穿越地層主要為②層粘土及③層砂壤土，該組合地層含水量高、滲透性強，易發(fā)生管涌及流砂現(xiàn)象，對降水施工提出嚴格要求。2.2水文特征地下水類型為第四系孔隙潛水，主要補給來源為大氣降水及側(cè)向徑流。地下水位具有明顯季節(jié)性變化，豐水期水位上升0.5-1.2m。右側(cè)工作井區(qū)域地下水位高于基底標高1.8m，滲透系數(shù)1.2×10?3-5.6×10?2cm/s，屬于中等透水地層。三、施工總體部署3.1施工流程規(guī)劃采用"先降水后頂進、分區(qū)控制、動態(tài)調(diào)整"的施工原則，總體流程如下：施工準備階段（7天）：場地平整、測量放線、設(shè)備進場降水系統(tǒng)施工（10天）：管井成孔、井管安裝、排水系統(tǒng)布設(shè)降水試運行（3天）：水位觀測、系統(tǒng)調(diào)試頂管施工階段（45天）：工作井/接收井施工、頂管機安裝調(diào)試、管道頂進降水系統(tǒng)拆除（5天）：逐步停止降水、井管回填3.2施工分區(qū)劃分根據(jù)水文地質(zhì)差異，將工程劃分為三個降水控制區(qū)：A區(qū)（工作井區(qū)域）：設(shè)置6口降水井，井深15m，間距8mB區(qū)（頂管中段區(qū)域）：設(shè)置4口降水井，井深12m，間距15mC區(qū)（接收井區(qū)域）：設(shè)置5口降水井，井深14m，間距10m3.3資源配置計劃機械設(shè)備：GPS測量儀1臺、地質(zhì)鉆機3臺、Φ600mm井管280m、潛水泵15臺（備用3臺）、泥漿處理設(shè)備2套材料儲備：濾料（2-5mm石英砂）80m3、膨潤土30t、水泥50t、鋼板樁200m人力資源：項目經(jīng)理1人、技術(shù)負責人1人、安全員2人、施工員3人、專業(yè)降水班組12人四、降水施工專項技術(shù)4.1降水方案設(shè)計采用"管井降水+明溝排水"聯(lián)合降水體系，具體設(shè)計參數(shù)如下：管井結(jié)構(gòu)：Φ600mm鉆孔，井壁管采用Φ300mmPVC管，濾水管長度3.5m，濾料填充厚度150mm降水目標：工作井區(qū)域水位降至坑底以下1.5m，頂管作業(yè)面水位降至管底以下0.5m排水系統(tǒng)：主管采用Φ200mmPE管，支管用Φ110mmPE管，排水坡度3‰，沉淀池三級設(shè)置（總?cè)莘e50m3）4.2管井施工工藝成孔作業(yè)：采用GPS定位，地質(zhì)鉆機正循環(huán)鉆進，孔徑600mm，垂直度偏差≤1%。鉆進過程中連續(xù)取樣，核對地質(zhì)剖面井管安裝：采用懸吊式下管，濾水管對準含水層位置，井管底部設(shè)30cm沉淀段。井管連接采用橡膠密封圈+不銹鋼箍固定濾料填充：從井底向上至濾水管頂部50cm范圍填充2-5mm石英砂，上部采用粘土球止水封孔洗井作業(yè)：采用空壓機聯(lián)合活塞洗井，直至出水量穩(wěn)定、水質(zhì)清澈，洗井時間不少于8小時/井4.3降水運行控制啟動順序：采用"間隔啟動、逐步加密"方式，先啟動A區(qū)降水井，24小時后啟動B區(qū)、C區(qū)運行參數(shù)：潛水泵選型Q=50m3/h，H=20m，配備自動液位控制器，水位降至設(shè)計標高后采用間歇運行排水處理：降水經(jīng)三級沉淀后，排入市政雨水管網(wǎng)，排放前檢測pH值（6-9）及懸浮物含量（≤100mg/L）五、頂管施工工藝5.1工作井與接收井施工工作井采用Φ8m圓形結(jié)構(gòu)，C30鋼筋混凝土澆筑，井壁厚800mm，設(shè)置4道Φ20mm鋼筋支撐。接收井為Φ6m圓形結(jié)構(gòu)，井壁厚600mm。井周采用Φ600mm高壓旋噴樁止水帷幕，樁長12m，搭接寬度200mm?；娱_挖采用0.5:1放坡結(jié)合鋼板樁支護，坡頂設(shè)置截水溝及安全護欄。5.2泥水平衡頂管施工設(shè)備選型：選用ZDN2600型泥水平衡頂管機，刀盤扭矩320kN·m，總推力2800kN頂進參數(shù)控制：頂進速度：3-5cm/min土倉壓力：0.8-1.2倍水土壓力泥漿密度：1.15-1.25g/cm3注漿壓力：0.3-0.5MPa（同步注漿）管節(jié)安裝：采用F型鋼承口管，接口處設(shè)置遇水膨脹止水條，頂進糾偏角度≤0.5°/節(jié)后背墻設(shè)計：采用C30鋼筋混凝土澆筑，面積8m×6m，承載力≥300kPa5.3同步注漿與填充同步注漿：采用水泥-水玻璃雙液漿，配比水泥:水玻璃=1:0.8，注漿量為理論空隙體積的1.2倍管周填充：頂管完成后，采用P.O42.5水泥漿進行二次注漿，壓力控制在0.2-0.3MPa，注漿孔間距2m套管與鋼管間隙處理：采用中粗砂吹填，分層夯實，密實度≥93%六、監(jiān)測與質(zhì)量控制6.1監(jiān)測體系構(gòu)建設(shè)置三級監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)測頻率及控制標準如下：水位監(jiān)測：布設(shè)12個觀測孔，每2小時記錄一次，水位降深速率控制≤50cm/d沉降監(jiān)測：沿頂管軸線每5m設(shè)監(jiān)測點，共20個，高速公路路面增設(shè)8個監(jiān)測斷面，監(jiān)測頻率為頂進期間2次/天，控制標準：路面沉降≤10mm24小時沉降速率≤6mm傾斜監(jiān)測：工作井及周邊建筑物設(shè)置10個測斜點，傾斜率控制≤0.1%6.2質(zhì)量控制標準管井施工：井位偏差≤100mm井深偏差≤300mm出水量≥30m3/h·井頂管施工：軸線偏差：≤50mm/100m高程偏差：+30mm/-40mm接口滲漏：≤10mL/m·d降水效果：水位降深：坑底以下0.5-1.0m含水層殘余厚度：≤0.3m6.3質(zhì)量保證措施實行"三檢制"（自檢、互檢、交接檢），每道工序留存影像資料降水井施工前進行試成孔，驗證地質(zhì)參數(shù)頂進過程中采用激光導(dǎo)向系統(tǒng)，實時監(jiān)測偏差建立材料進場驗收制度，濾料含泥量控制≤3%編制詳細的《降水系統(tǒng)操作規(guī)程》，對操作人員進行專項培訓(xùn)七、安全與環(huán)境保護7.1安全防護體系基坑安全：坑邊1.5m范圍內(nèi)嚴禁堆載設(shè)置1.2m高定型化防護欄桿，刷紅白警示漆配備4臺應(yīng)急排水泵（功率7.5kW）用電安全：采用TN-S接零保護系統(tǒng)，設(shè)置三級配電兩級保護降水井電纜采用YJV22-1kV-4×6型防水電纜每臺水泵設(shè)置單獨漏電保護器（動作電流≤15mA）交通安全：高速公路側(cè)設(shè)置200m安全警示區(qū)夜間配備爆閃警示燈（≥5lux）編制《交通疏解方案》并報高速管理部門審批7.2環(huán)境保護措施噪聲控制：選用低噪聲設(shè)備，晝間≤70dB，夜間≤55dB破碎機等設(shè)備設(shè)置隔音罩夜間施工辦理夜間施工許可證揚塵治理：施工便道硬化處理，配備2臺霧炮機土料堆場設(shè)置6m高防塵網(wǎng)車輛出場前沖洗輪胎（沖洗平臺尺寸3m×5m）水土保持：沉淀池污泥含水率降至60%后外運處理施工期設(shè)置臨時排水溝（斷面0.5m×0.6m）完工后恢復(fù)耕地地貌，復(fù)墾面積100%八、應(yīng)急預(yù)案8.1降水失效應(yīng)急處置當出現(xiàn)水位降深不足時，立即啟動備用降水系統(tǒng)：增設(shè)2口應(yīng)急降水井，采用Φ500mm井管，深度較原井深增加2m啟用雙泵并聯(lián)抽水，單井抽水量提升至80m3/h對井管進行超聲波檢測，疏通堵塞濾管8.2路面沉降超標處理當監(jiān)測發(fā)現(xiàn)路面沉降超10mm時：立即停止頂進，啟動注漿加固系統(tǒng)通過預(yù)埋注漿管注入水泥-水玻璃漿液，注漿壓力0.3-0.5MPa調(diào)整頂進參數(shù)，降低土倉壓力10%-15%，減少出土量8.3管線損壞應(yīng)急措施針對施工區(qū)域地下管線密集特點：配備應(yīng)急搶修隊伍（24小時待命）儲備鋼板、快速接頭等搶修材料與管線權(quán)屬單位建立應(yīng)急聯(lián)動機制，簽訂《地下管線保護協(xié)議》九、施工進度計劃9.1關(guān)鍵節(jié)點控制第1-7天：施工準備及降水井定位第8-18天：管井施工及排水系統(tǒng)安裝第19-21天：降水系統(tǒng)調(diào)試及試運行第22-42天：工作井/接收井施工第43-87天：頂管施工（日頂進2-2.5m）第88-92天：降水系統(tǒng)拆除及場地恢復(fù)9.2進度保障措施采用BIM技術(shù)進行進度模擬，優(yōu)化資源配置配置備用設(shè)備，關(guān)鍵工序采用兩班制施工建立周進度考核機制，延誤超3天啟動趕工措施十、驗收標準與流程10.1降水工程驗收驗收內(nèi)容：井位偏差、出水量、水位降深、水質(zhì)指標驗收標準：符合《建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范》JGJ/T111-2016要求驗收程序：施工單位自檢→監(jiān)理驗收→第三方檢測→業(yè)主驗收10.