日照地區(qū)小型頂管機施工專項方案一、工程概況與地質(zhì)條件分析1.1工程基本參數(shù)本工程位于日照市東港區(qū)，主要為市政雨污水管道改造項目，采用Φ800mmⅢ級鋼筋混凝土承插管，單段頂進(jìn)長度35m，設(shè)計坡度2‰。工作井尺寸4m×6m，接收井尺寸3m×4m，井深5.8m，施工區(qū)域地下水位埋深2.3m，需穿越黃海一路車行道及人行道，地面交通流量日均2.5萬輛。1.2地質(zhì)條件根據(jù)勘察數(shù)據(jù)，施工段土層分布自上而下為：①素填土層：厚0.5-0.8m，松散狀態(tài)，含建筑垃圾②黏土層：厚3.2-4.5m，可塑狀態(tài)，天然含水量28%，內(nèi)摩擦角18°，黏聚力25kPa③粉質(zhì)黏土層：厚1.5-2.0m，硬塑狀態(tài)，含少量鈣質(zhì)結(jié)核④石灰?guī)r：中風(fēng)化，揭露厚度1.2m，抗壓強度35MPa1.3地下管線分布依據(jù)日照市地下管線信息系統(tǒng)查詢，施工區(qū)域地下管線密集，主要包括：給水管：DN300球墨鑄鐵管，埋深1.2m，位于頂管軸線北側(cè)2.5m燃?xì)夤埽篋N200PE管，埋深1.5m，位于頂管軸線南側(cè)1.8m通信光纜：4孔MPP管，埋深0.8m，與頂管軸線交叉角度65°電力電纜：10kV高壓電纜，埋深0.7m，位于工作井東側(cè)3m二、施工總體部署2.1施工平面布置工作井區(qū)域：設(shè)置20m×15m作業(yè)區(qū)，布置主頂設(shè)備、泥漿系統(tǒng)及材料堆放區(qū)接收井區(qū)域：設(shè)置15m×10m作業(yè)區(qū)，配備出土設(shè)備及管道臨時堆放區(qū)材料倉庫：采用3m×6m集裝箱式倉庫，存放水泥、膨潤土等材料辦公區(qū)：設(shè)置2間活動板房，配備監(jiān)控系統(tǒng)及應(yīng)急物資儲備柜施工便道：寬4m，采用200mm厚C20混凝土硬化，設(shè)置環(huán)形排水溝2.2施工進(jìn)度計劃施工階段工期（天）關(guān)鍵節(jié)點施工準(zhǔn)備7地下管線交底、設(shè)備進(jìn)場調(diào)試工作井/接收井施工10鋼筋混凝土護壁澆筑完成頂進(jìn)設(shè)備安裝3激光導(dǎo)向系統(tǒng)標(biāo)定管道頂進(jìn)施工15日頂進(jìn)進(jìn)度≥2.5m洞口密封及回填5壓實度檢測合格竣工清理2驗收資料整理2.3資源配置計劃人員配置：項目經(jīng)理1人、技術(shù)負(fù)責(zé)人1人、安全員2人、頂管操作工4人、起重工1人、普工6人主要設(shè)備：液壓頂管機：YSD-100型，額定頂力1000kN，行程1.2m工具管：Φ850mm手掘式，配備5個注漿孔液壓系統(tǒng)：2臺22kW液壓泵站，工作壓力25MPa激光導(dǎo)向儀：DZJ2型，測量精度±5mm/100m注漿設(shè)備：UB8.0型注漿泵，流量8m3/h出土設(shè)備：0.5m3電動葫蘆，提升速度8m/min三、關(guān)鍵施工技術(shù)3.1工作井與接收井施工采用人工挖孔+鋼筋混凝土護壁工藝，具體參數(shù)：井壁結(jié)構(gòu)：C25混凝土，壁厚200mm，配置Φ12@200雙層雙向鋼筋護壁節(jié)段：每節(jié)高1.0m，設(shè)置100mm寬搭接企口降水措施：井周布置6口Φ150mm降水井，深8m，采用Φ50mm潛水泵連續(xù)排水井口防護：設(shè)置1.2m高防護欄桿，配備防墜落安全網(wǎng)及警示燈3.2頂進(jìn)系統(tǒng)安裝導(dǎo)軌安裝：采用20#槽鋼，安裝高程偏差≤3mm，軸線偏差≤5mm/m主頂設(shè)備：4臺200t液壓千斤頂，呈對稱布置，與管道中心線夾角≤1.5°后背墻施工：C30鋼筋混凝土，尺寸3m×2m×0.8m，后背土體采用Φ50mm注漿管加固，注漿壓力0.6-0.8MPa導(dǎo)向系統(tǒng)：激光發(fā)射器固定于后背墻中心點，接收靶安裝在工具管內(nèi)，每頂進(jìn)30cm校核一次3.3觸變泥漿制備與注漿泥漿配合比：膨潤土20%、純堿0.5%、CMC0.1%、水79.4%，黏度控制在25-30s（漏斗黏度計測定）注漿工藝：注漿孔布置：工具管設(shè)3個注漿孔，后續(xù)每節(jié)管設(shè)2個補漿孔注漿壓力：管頂0.15-0.2MPa，管側(cè)0.1-0.15MPa注漿量：理論用量的1.2-1.5倍，形成10-15mm厚泥漿套泥漿循環(huán)系統(tǒng)：設(shè)置3m3泥漿池2個（一個制備一個循環(huán)），采用Φ100mm螺旋輸送機輸送棄漿3.4管道頂進(jìn)施工頂進(jìn)控制參數(shù)：頂力：正常段≤600kN，穿越路段≤800kN頂進(jìn)速度：黏土層30-50mm/min，粉質(zhì)黏土層20-30mm/min出土量：理論出土量的95%-105%，每節(jié)管出土偏差≤5%糾偏操作：水平偏差≤10mm時，采用單側(cè)千斤頂降速法垂直偏差≤5mm時，調(diào)整導(dǎo)軌高程糾偏角度≤0.5°/節(jié)，累計偏差超過30mm時設(shè)置糾偏環(huán)特殊段處理：穿越路段：采用管前注漿加固（水泥-水玻璃雙液漿，體積比1:1），加固范圍管頂以上1.5m，注漿壓力0.8-1.0MPa管線交叉段：提前2m降低頂進(jìn)速度至10mm/min，采用人工掏土，實時監(jiān)測管線位移3.5管節(jié)連接與密封接口形式：采用“T”型承插接口，橡膠圈密封連接工藝：清理承口內(nèi)側(cè)和插口外側(cè)，涂抹潤滑劑采用2臺5t手拉葫蘆對稱牽引，控制插入深度接口間隙采用聚氨酯密封膏填充，外側(cè)纏繞玻璃纖維布防腐處理：接口處涂刷聚胺酯防水涂料，干膜厚度≥2mm四、設(shè)備選型與配置4.1頂管機選型根據(jù)工程特點，選用手掘式工具管配合液壓頂進(jìn)系統(tǒng)，主要參數(shù)：工具管長度：2.8m，重量3.5t刃口角度：18°，前開口率35%糾偏油缸：4個，行程150mm，推力50kN/個照明系統(tǒng)：12V防爆LED燈，照度≥50lux通風(fēng)裝置：Φ150mm軸流風(fēng)機，風(fēng)量≥800m3/h4.2主要設(shè)備性能參數(shù)設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量主要參數(shù)液壓千斤頂200t/1.2m4臺工作壓力25MPa，同步誤差≤2mm注漿泵UB8.02臺最大壓力1.5MPa，排量8m3/h膨潤土攪拌機JB-2001臺攪拌功率7.5kW，容量2m3激光導(dǎo)向儀DZJ21臺測量距離≤100m，分辨率0.1mm污水泵50WQ15-154臺流量15m3/h，揚程15m空壓機V-0.6/81臺排氣量0.6m3/min，壓力0.8MPa4.3監(jiān)測設(shè)備配置全站儀：拓普康GPT-3003LNC，測角精度0.5″，測距精度1mm+1ppm測斜儀：CX-03型，分辨率0.01mm/m，測量深度30m土壓力計：振弦式，量程0-2MPa，精度±0.5%FS沉降觀測點：布設(shè)12個監(jiān)測斷面，每個斷面設(shè)置5個觀測點數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：自動采集儀，采樣頻率15分鐘/次，遠(yuǎn)程傳輸五、質(zhì)量控制措施5.1原材料質(zhì)量控制鋼筋混凝土管：采用Ⅲ級管，混凝土強度≥C50，抗?jié)B等級≥P8，每批進(jìn)場需提供出廠合格證及力學(xué)性能檢測報告水泥：選用P.O42.5R水泥，初凝時間≥45min，終凝時間≤600min膨潤土：蒙脫石含量≥75%，造漿率≥15m3/t橡膠圈：邵氏硬度60±5，拉伸強度≥16MPa，扯斷伸長率≥400%5.2施工過程質(zhì)量控制工作井/接收井：井壁垂直度偏差≤0.5%H（H為井深）混凝土護壁厚度允許偏差±10mm井底標(biāo)高偏差±30mm管道頂進(jìn)：軸線偏差：≤50mm/100m，頂進(jìn)全長≤100mm高程偏差：+30mm/-40mm相鄰管節(jié)錯口：≤15mm，密封良好無滲漏注漿施工：泥漿比重：1.05-1.10g/cm3注漿壓力波動范圍≤0.05MPa單孔注漿量偏差≤10%5.3質(zhì)量檢測方法管道接口：采用閉水試驗，試驗水頭2m，滲水量≤20m3/(d·km)混凝土強度：采用回彈法檢測，每個井檢測不少于3個測區(qū)地表沉降：采用二等水準(zhǔn)測量，精度±1mm管道位置：采用全站儀極坐標(biāo)法，每5m測量一個斷面土壤加固：采用地質(zhì)雷達(dá)檢測，加固體完整性≥90%六、安全專項措施6.1地下管線保護探測定位：采用RD8000管線探測儀精確定位，配合人工探坑驗證保護措施：給水管：設(shè)置2排Φ20mm注漿管，形成3m×2m保護帷幕燃?xì)夤埽翰捎娩摪鍢陡綦x，設(shè)置氣體監(jiān)測儀，報警值≤0.5%LEL通信光纜：采用Φ150mmMPP保護管隔離，人工掏土通過電力電纜：設(shè)置絕緣擋板，保持安全距離≥1.5m監(jiān)測頻率：施工期間每小時監(jiān)測一次，變形速率超過2mm/d時停止施工6.2防坍塌措施超前加固：管前采用3個注漿孔超前注漿，加固范圍1.5m×1.0m（長×直徑）掌子面支護：黏土層采用格柵拱架支護，間距500mm，噴射C20混凝土厚100mm應(yīng)急措施：配備2套鋼插板（長2m，寬0.3m），突發(fā)坍塌時快速封閉掌子面降水控制：保持地下水位低于作業(yè)面0.5m，井內(nèi)積水及時排出6.3施工安全防護洞口防護：工作井、接收井設(shè)置鋼制安全門（1.2m×1.8m），懸掛警示標(biāo)志高空作業(yè)：設(shè)置安全爬梯，高度超過2m時搭設(shè)操作平臺，配備防墜器用電安全：采用TN-S接零保護系統(tǒng)，配電箱安裝漏電保護器（30mA/0.1s）防火措施：配備4具ABC干粉滅火器（4kg/具），設(shè)置消防沙池（2m3）個人防護：作業(yè)人員佩戴安全帽、反光背心、防護手套，井下作業(yè)配備自救器6.4應(yīng)急預(yù)案坍塌事故：立即啟動邊坡加固預(yù)案，采用速凝混凝土回填，啟用備用降水系統(tǒng)管線破損：給水管：關(guān)閉上下游閥門，采用氣囊封堵燃?xì)夤埽毫⒓词枭⑷藛T，啟動防爆風(fēng)機，通知燃?xì)夤緭屝揠娎|故障：通知供電部門，采用備用電源供電設(shè)備故障：配備2臺備用液壓泵站，關(guān)鍵部件儲備備件醫(yī)療急救：現(xiàn)場配備急救箱，與最近醫(yī)院建立綠色通道（距離3.5km）七、環(huán)境保護措施7.1噪聲控制設(shè)備降噪：液壓系統(tǒng)安裝消聲器，破碎機設(shè)置隔音罩作業(yè)時間：晝間≤70dB，夜間≤55dB，嚴(yán)禁22:00-6:00進(jìn)行強噪聲作業(yè)隔聲屏障：在施工邊界設(shè)置2.5m高彩鋼板圍擋，內(nèi)側(cè)加裝吸音棉車輛管理：進(jìn)出車輛限速5km/h，禁止鳴笛，輪胎進(jìn)行灑水降塵7.2揚塵治理施工便道：每日灑水4次，配備2臺霧炮機（覆蓋率100%）材料堆放：水泥、膨潤土等易揚塵材料采用密閉倉庫存放出土管理：渣土運輸車輛必須覆蓋篷布，出場前沖洗輪胎裸土覆蓋：閑置場地采用綠色防塵網(wǎng)（2000目）全覆蓋，定期檢查修補7.3廢水處理泥漿處理：設(shè)置三級沉淀池（總?cè)莘e50m3），上清液循環(huán)使用生活污水：經(jīng)化糞池處理后排入市政污水管網(wǎng)雨水管理：場地設(shè)置排水溝+沉淀池，初期雨水收集處理后排放油料管理：設(shè)置2m3防滲油池，機械設(shè)備維修采用接油盤7.4固廢處置建筑垃圾：分類存放，可回收利用部分占比≥80%生活垃圾：設(shè)置分類垃圾桶，由環(huán)衛(wèi)部門每日清運危險廢物：廢機油、廢液壓油等裝入專用容器，委托有資質(zhì)單位處置棄土處理：運至指定消納場（距離12km），運輸車輛辦理準(zhǔn)運證八、施工監(jiān)測方案8.1監(jiān)測內(nèi)容與頻率監(jiān)測項目監(jiān)測點數(shù)量監(jiān)測頻率預(yù)警值地表沉降36點頂進(jìn)期間1次/2h±30mm管線位移12點頂進(jìn)期間1次/h水平15mm/垂直10mm井壁變形8點每日2次水平位移20mm頂力變化實時監(jiān)測連續(xù)采集超過設(shè)計值10%地下水位6點每日1次降深≥2m8.2數(shù)據(jù)處理與反饋監(jiān)測數(shù)據(jù)：采用Excel建立數(shù)據(jù)庫，繪制時態(tài)曲線及變化速率曲線預(yù)警機制：一級預(yù)警：達(dá)到預(yù)警值80%，加密監(jiān)測頻率二級預(yù)警：達(dá)到預(yù)警值，停止頂進(jìn)，分析原因三級預(yù)警：超過預(yù)警值，啟動應(yīng)急預(yù)案報告制度：每日提交監(jiān)測日報，每周提交周報，頂進(jìn)完成后提交總結(jié)報告8.3信息化施工BIM技術(shù)：建立三維模型，模擬頂進(jìn)過程，優(yōu)化施工參數(shù)遠(yuǎn)程監(jiān)控：通過4G網(wǎng)絡(luò)實時傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)，管理人員可隨時查看預(yù)警系統(tǒng)：設(shè)置自動報警功能，異常情況通過短信通知相關(guān)人員資料管理：所有監(jiān)測數(shù)據(jù)保存電子版及紙質(zhì)版，保存期限≥5年九、驗收標(biāo)準(zhǔn)與流程9.1驗收依據(jù)《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》GB50268-2008《頂管施工技術(shù)規(guī)程》CECS246:2020《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范》CJJ1-2008設(shè)計圖紙及變更文件9.2驗收內(nèi)容結(jié)構(gòu)驗收：工作井/接收井尺寸、混凝土強度、管道位置偏差功能驗收：管道閉水試驗、接口密封性、注漿加固效果安全驗收：支護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、地下管線安全狀態(tài)環(huán)保驗收：場地恢復(fù)情況、噪聲揚塵監(jiān)測數(shù)據(jù)9.3驗收流程施