超粗排污管道施工技術(shù)方案一、工程概況本工程為城市核心區(qū)污水主干管改造項目，設(shè)計采用DN3600mm鋼筋混凝土企口管，全長2850米，設(shè)計坡度0.8‰，管道埋深6.5-9.2米。工程穿越城市主干道3處、既有地下管線交叉點27處，沿線地質(zhì)分布為素填土（厚1.2-2.5m）、黏土層（厚3.5-5.8m）、中砂層（厚2.0-3.8m）及中風(fēng)化石灰?guī)r。設(shè)計輸送能力12萬m3/d，采用頂管施工與明挖施工相結(jié)合的工藝，計劃總工期180天。二、施工總體部署（一）施工分區(qū)劃分A區(qū)段（K0+000-K0+950）：采用明挖順作法施工，長度950米，含2座工作井、1座接收井B區(qū)段（K0+950-K2+150）：采用泥水平衡頂管施工，長度1200米，設(shè)3個頂管工作井C區(qū)段（K2+150-K2+850）：采用淺埋暗挖法施工，長度700米，穿越城市快速路段（二）施工平面布置材料堆放區(qū)：劃分管材存放區(qū)（承載力≥200kPa）、鋼筋加工區(qū)（硬化處理+防雨棚）、模板堆放區(qū)（設(shè)置1.2m高防護圍欄）機械設(shè)備區(qū)：布置頂管機停放區(qū)（配備50t汽車吊）、混凝土攪拌區(qū)（設(shè)置JS500攪拌機2臺）、泥漿處理區(qū)（三級沉淀池+壓濾機）臨時設(shè)施區(qū)：搭建辦公區(qū)（集裝箱式，防火等級B1級）、生活區(qū)（配備VRV空調(diào)系統(tǒng)）、材料庫房（設(shè)置溫濕度計，溫度控制在5-35℃）三、主要施工工藝（一）明挖段施工基坑支護采用Φ800mm鉆孔灌注樁+Φ609mm鋼支撐支護體系，樁間距1.2m，嵌固深度6.5m樁頂設(shè)置1200×800mm鋼筋混凝土冠梁，混凝土強度等級C30鋼支撐采用液壓伺服系統(tǒng)施加預(yù)應(yīng)力，初始軸力500kN，分級加載（30%→60%→100%）土方開挖采用分層開挖法，每層深度2.0m，坡度1:0.75，機械開挖至基底以上300mm后人工清底配備2臺PC200挖掘機、1臺長臂挖掘機（最大作業(yè)半徑18m），自卸汽車運輸至指定棄土場（運距8km）基坑周邊設(shè)置截水溝（寬500mm×深600mm），坑底設(shè)置排水溝（300mm×400mm）及集水井（Φ800mm，深1.5m）管道安裝基礎(chǔ)采用150mm厚C20混凝土墊層+300mm厚砂石基礎(chǔ)（砂石級配2:8）管材采用Ⅲ級鋼筋混凝土管（抗?jié)B等級P8），單節(jié)長度2.5m，重量約28t安裝采用50t履帶吊吊裝（吊點設(shè)置專用吊具），管節(jié)接口采用“O”型橡膠密封圈（邵氏硬度60±5度），接口間隙控制在15-20mm（二）頂管段施工工作井施工采用沉井法施工，井體尺寸8m×6m×9.5m，混凝土強度等級C35P8分3節(jié)澆筑，第一節(jié)高度3.5m，第二節(jié)3.0m，第三節(jié)3.0m，接高時設(shè)置20mm厚遇水膨脹止水條下沉采用排水下沉法，配備4臺Φ150mm深井泵（揚程≥20m），刃腳處設(shè)置Φ200mm鋼刃腳（高度1.2m）頂管機選型與配置選用Φ3800mm泥水平衡頂管機（刀盤扭矩4800kN·m，推進速度0-80mm/min）配套設(shè)備：泥漿制備系統(tǒng)（制漿能力80m3/h）、螺旋輸送機（直徑600mm）、激光導(dǎo)向系統(tǒng)（精度±5mm/100m）后背墻采用C30鋼筋混凝土澆筑（厚度1.5m），設(shè)置4道Φ32mm鋼筋拉桿（抗拉強度≥500MPa）頂進施工初始頂進階段：控制頂進速度≤20mm/min，每500mm測量一次軸線偏差正常頂進階段：保持泥漿壓力0.12-0.15MPa，出土量控制在理論值的105%-110%糾偏控制：采用分區(qū)千斤頂控制，單次糾偏角度≤0.5°，累計糾偏角度≤3°（三）淺埋暗挖段施工超前支護采用Φ108mm管棚支護（長度15m，環(huán)向間距300mm），管內(nèi)注水泥-水玻璃雙液漿（水灰比1:1，初凝時間30-60s）超前小導(dǎo)管采用Φ42mm×3.5mm無縫鋼管（長度3.5m，外插角10-15°），縱向搭接長度1.5m開挖支護采用CRD工法開挖（分4個導(dǎo)洞施工），每個導(dǎo)洞尺寸3.5m×3.0m，循環(huán)進尺0.5m初期支護：噴射C25混凝土（厚度250mm）+Φ6.5mm鋼筋網(wǎng)（網(wǎng)格間距150×150mm）+I20a型鋼拱架（間距500mm）二次襯砌：采用C35P8模筑混凝土（厚度400mm），設(shè)置Φ16mm縱向鋼筋（間距200mm）+Φ18mm環(huán)向鋼筋（間距150mm）四、關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)（一）混凝土工程項目強度等級抗?jié)B等級坍落度初凝時間養(yǎng)護時間管道基礎(chǔ)C20-100±20mm≥4h≥7d頂管工作井C35P8180±20mm≥6h≥14d二次襯砌C40P10160±20mm≥8h≥28d（二）鋼筋工程原材料要求：HRB400E鋼筋（屈服強度≥400MPa，伸長率≥16%），每批重量≤60t進行力學(xué)性能檢驗加工參數(shù)：鋼筋保護層厚度50mm，綁扎搭接長度45d，焊接接頭長度雙面焊5d、單面焊10d安裝要求：主筋間距偏差±10mm，箍筋間距偏差±20mm，保護層厚度偏差±5mm（三）接口處理企口管接口：采用“雙膠圈+遇水膨脹止水條”密封，橡膠圈壓縮量控制在35%-40%頂管接口：設(shè)置楔形橡膠墊（壓縮量25%），接口處填充聚硫密封膠（寬度100mm，厚度15mm）變形縫處理：采用中埋式止水帶（寬度300mm）+背貼式止水帶（寬度500mm）雙重防水體系五、質(zhì)量控制措施（一）測量控制平面控制網(wǎng)：布設(shè)三等導(dǎo)線網(wǎng)（測距中誤差≤15mm，測角中誤差≤1.8″）高程控制網(wǎng)：建立二等水準網(wǎng)（閉合差≤8√Lmm）施工測量：頂管軸線采用全站儀（測角精度0.5″）+激光導(dǎo)向儀（分辨率0.1mm）雙控系統(tǒng)（二）材料質(zhì)量控制管材進場檢驗：逐節(jié)檢查外觀質(zhì)量（裂縫深度≤0.2mm，蜂窩面積≤100cm2），進行抗?jié)B試驗（試驗壓力0.1MPa，恒壓30min無滲漏）鋼筋檢驗：每批鋼筋進行屈服強度、抗拉強度、伸長率及冷彎試驗，見證取樣頻率≥30%混凝土質(zhì)量控制：設(shè)置標(biāo)準養(yǎng)護室（溫度20±2℃，濕度≥95%），每100m3制作3組抗壓試塊、1組抗?jié)B試塊（三）工序質(zhì)量控制模板工程：采用18mm厚酚醛覆膜膠合板（周轉(zhuǎn)次數(shù)≤8次），拼縫寬度≤2mm，模板垂直度偏差≤3mm/2m混凝土工程：采用泵送澆筑（坍落度損失≤20mm/h），振搗采用Φ50mm插入式振搗棒（振搗時間15-30s），初凝前進行二次抹面接口密封：橡膠圈安裝前進行外觀檢查（無氣泡、裂紋），采用肥皂水潤滑安裝，接口間隙均勻度偏差≤2mm六、安全保證措施（一）基坑安全監(jiān)測系統(tǒng)：布設(shè)測斜儀（精度0.1mm）監(jiān)測圍護結(jié)構(gòu)變形，沉降觀測點（間距10m）監(jiān)測地表沉降預(yù)警值設(shè)置：圍護結(jié)構(gòu)水平位移預(yù)警值30mm，地表沉降預(yù)警值20mm應(yīng)急措施：儲備200mΦ609mm鋼支撐、500m編織袋（裝滿砂土）、2臺200m3/h抽水泵（二）頂管施工安全地下管線保護：施工前采用地質(zhì)雷達（分辨率5cm）探測地下管線，距離管線3m范圍內(nèi)采用人工開挖探坑防坍塌措施：保持開挖面泥水平衡壓力（波動范圍±0.02MPa），每50m設(shè)置一道應(yīng)急逃生通道（直徑800mm）電氣安全：采用TN-S接零保護系統(tǒng)，頂管機配備漏電保護器（動作電流≤30mA，動作時間≤0.1s）（三）高處作業(yè)安全腳手架工程：搭設(shè)滿堂腳手架（立桿間距1.2m×1.2m，步距1.8m），設(shè)置1.2m高防護欄桿+18cm高擋腳板作業(yè)平臺：采用防滑鋼板（厚度5mm）鋪設(shè)，設(shè)置防墜安全網(wǎng)（網(wǎng)目密度≥2000目/100cm2）個人防護：配備雙鉤安全帶（靜載測試≥15kN）、防滑安全鞋（摩擦系數(shù)≥0.8）、安全帽（耐沖擊性能10kg·m）七、文明施工與環(huán)境保護（一）揚塵控制施工便道：采用200mm厚C20混凝土硬化，配備3臺霧炮機（覆蓋半徑30m）、2輛灑水車（灑水頻率4次/天）裸土覆蓋：采用200g/m2防塵網(wǎng)全覆蓋（搭接寬度≥50cm），堆放高度≤2m車輛沖洗：設(shè)置三級沖洗平臺（長15m，寬4m），配備高壓沖洗設(shè)備（壓力≥8MPa）（二）噪聲控制設(shè)備降噪：破碎機設(shè)置隔音罩（降噪量≥25dB），發(fā)電機安裝消聲器（插入損失≥30dB）施工時間：晝間（6:00-22:00）噪聲≤70dB，夜間（22:00-6:00）噪聲≤55dB監(jiān)測措施：設(shè)置噪聲在線監(jiān)測儀（量程30-130dB，精度±1dB），數(shù)據(jù)每小時上傳一次（三）廢水處理施工廢水：經(jīng)三級沉淀池（總?cè)莘e500m3）處理后回用（SS≤100mg/L）生活污水：采用一體化污水處理設(shè)備（處理能力50m3/d），出水水質(zhì)達到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》（GB/T18920-2020）泥漿處理：采用板框壓濾機（處理能力20m3/h）脫水，泥餅含水率≤60%后外運處置八、施工進度計劃（一）關(guān)鍵線路施工準備（15d）→頂管工作井施工（45d）→頂管施工（90d）→管道接口處理（30d）→土方回填（20d）→竣工驗收（15d）（二）進度保證措施資源保障：投入2套頂管設(shè)備（備用頂管機1臺）、3支作業(yè)隊伍（每隊80人）、4套模板體系進度控制：采用Project軟件進行計劃管理，每周召開進度協(xié)調(diào)會，延誤超3d時啟動趕工措施夜間施工：配備LED泛光燈（照度≥50lux），辦理夜間施工許可證，設(shè)置聲光報警裝置九、應(yīng)急預(yù)案（一）基坑坍塌應(yīng)急預(yù)警響應(yīng)：當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)達到預(yù)警值時，立即啟動Ⅲ級響應(yīng)，停止坑內(nèi)作業(yè)，疏散周邊人員應(yīng)急處置：采用速凝混凝土（初凝時間≤15min）回填坍塌區(qū)域，增設(shè)臨時鋼支撐（間距0.8m）物資儲備：儲備200m3速凝混凝土、50根鋼支撐、10臺應(yīng)急水泵（二）頂管機卡殼應(yīng)急原因分析：通過地質(zhì)雷達探測障礙物類型，判斷為孤石或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)處置措施：采用靜態(tài)爆破（膨脹壓力≥30MPa）或人工探孔清除障礙物，必要時采用氣壓艙作業(yè)備用方案：準備Φ1200mm旁通管（長度20m），可實現(xiàn)不中斷頂進情況下處理障礙物（三）地下管線損壞應(yīng)急供水管道：立即關(guān)閉上下游閥門，采用哈夫節(jié)臨時封堵（壓力等級1.6MPa）燃氣管道：設(shè)置警戒區(qū)（半徑50m），配備可燃氣體檢測儀（量程0-100%LEL），采用PE管熱熔連接修復(fù)通信電纜：通知產(chǎn)權(quán)單位進行應(yīng)急搶修，采用玻璃鋼保護管（強度等級≥MPP200）防護十、驗收標(biāo)準與流程（一）驗收標(biāo)準管道軸線偏差：明挖段≤50mm，頂管段≤100mm/100m高程偏差：±30mm（明挖段），±50mm（頂管段）閉水試驗：試驗水頭2m，恒壓30min滲水量≤0.05L/(m·min)（二）驗收流程分項驗收：每完成500m管道進行一次分項驗收