臨夏小型頂管施工方案一、工程概況1.1工程背景本工程位于臨夏市城區(qū)，主要為市政排水管道鋪設(shè)項(xiàng)目，采用小型頂管施工工藝穿越臨夏市“三河一川”河谷地帶。工程區(qū)域地處大夏河下游Ⅱ級(jí)階地，地形平坦，海拔1823.8～2222.1m，地勢(shì)西南高東北低，縱坡約8°。施工段地下管線密集，地面交通流量大，為減少對(duì)周邊環(huán)境及居民生活影響，優(yōu)先選用非開(kāi)挖頂管技術(shù)。1.2地質(zhì)條件根據(jù)勘察數(shù)據(jù)，施工區(qū)域地層自上而下分為：①素填土層：厚0.5～1.2m，松散結(jié)構(gòu)，含建筑垃圾及植物根系，透水性強(qiáng)。②黃土狀亞粘土層：厚2.5～4.0m，褐黃色，具大孔隙及濕陷性，天然含水率18%～25%，壓縮模量8～12MPa，滲透系數(shù)1.2×10??m/s。③卵石層：厚3.0～6.0m，青灰色，粒徑20～150mm，含量60%～70%，充填中粗砂，地下水位埋深5.0～7.5m，滲透系數(shù)3.5×10?3m/s。1.3工程參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)管道規(guī)格DN800mm鋼筋混凝土管，Ⅲ級(jí)管頂進(jìn)長(zhǎng)度單段最長(zhǎng)85m，共3段，總長(zhǎng)210m設(shè)計(jì)坡度0.3%覆土厚度3.5～5.0m工作井尺寸6m×4m×5.5m（長(zhǎng)×寬×深）接收井尺寸4m×3m×5.0m（長(zhǎng)×寬×深）二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備圖紙會(huì)審：組織設(shè)計(jì)、監(jiān)理單位核對(duì)管線走向、井位坐標(biāo)及地質(zhì)剖面，明確卵石層分布范圍及地下水位變化規(guī)律。測(cè)量放線：采用全站儀布設(shè)導(dǎo)線控制網(wǎng)，工作井/接收井軸線偏差≤5mm，高程誤差≤3mm；沿頂進(jìn)軸線每10m設(shè)置地面監(jiān)測(cè)點(diǎn)。專項(xiàng)方案編制：針對(duì)黃土狀亞粘土濕陷性及卵石層透水性，制定“膏漿改良+泥水平衡頂進(jìn)”復(fù)合工藝，計(jì)算頂力：[P=\piDLf+P_F]（D=管徑，L=頂進(jìn)長(zhǎng)度，f=管土摩阻系數(shù)0.8～1.2kPa，P_F=迎面阻力）2.2現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備場(chǎng)地布置：劃分材料堆放區(qū)（管材堆放高度≤2層）、泥漿處理區(qū)（設(shè)置三級(jí)沉淀池）、設(shè)備停放區(qū)，采用彩鋼板圍擋（高度2.5m）。降水措施：工作井周邊布設(shè)4口管井（直徑300mm，深12m），配備潛水泵（揚(yáng)程15m），將地下水位降至坑底以下0.5m。管線探測(cè)：采用RD8000管線探測(cè)儀定位地下管線，對(duì)距頂進(jìn)軸線3m范圍內(nèi)的給水管、燃?xì)夤懿捎萌斯ぬ娇颖┞叮ㄉ疃?m），設(shè)置警示標(biāo)識(shí)。2.3設(shè)備與材料類別名稱規(guī)格參數(shù)頂進(jìn)設(shè)備泥水平衡頂管機(jī)φ800mm，刀盤扭矩35kN·m液壓系統(tǒng)千斤頂2臺(tái)，單臺(tái)推力1000kN，行程1.5m注漿系統(tǒng)膏漿制備機(jī)產(chǎn)能5m3/h，膏漿密度1.3～1.5g/cm3管材鋼筋混凝土管長(zhǎng)度2.5m，接口形式“F”型橡膠圈密封輔助材料觸變泥漿膨潤(rùn)土（8%）+CMC（0.2%）+水三、關(guān)鍵施工工藝3.1工作井與接收井施工基坑支護(hù)：工作井：采用Φ600mm鉆孔灌注樁（間距1.2m）+Φ609mm鋼支撐（水平間距2.5m），井口設(shè)鎖口梁（C30混凝土，截面500mm×600mm）。接收井：采用SMW工法樁（Φ850mm雙軸攪拌樁，水泥摻量20%），內(nèi)插H型鋼（700×300mm）。結(jié)構(gòu)施工：底板：C30混凝土（厚度300mm），內(nèi)置Φ16mm鋼筋網(wǎng)（間距200mm），預(yù)埋導(dǎo)軌（20#槽鋼，安裝偏差≤2mm）。井壁：分兩次澆筑（高度3m+2.5m），設(shè)置Φ50mm泄水孔（間距1.5m）。3.2泥水平衡頂進(jìn)施工3.2.1膏漿改良卵石層膏漿配置：配比：膨潤(rùn)土（15%）+粉煤灰（5%）+水泥（3%）+水，攪拌時(shí)間≥30min，靜置24h后檢測(cè)：黏度50～60s（馬氏漏斗），失水量≤15mL/30min。壓注工藝：沿頂管機(jī)圓周布設(shè)4個(gè)注漿孔（孔徑20mm），注漿壓力0.3～0.5MPa，每循環(huán)（頂進(jìn)1m）注入量1.2m3，填充卵石層孔隙形成“防滲泥膜”。3.2.2頂進(jìn)控制初始頂進(jìn)（0～10m）：頂速控制在20～30mm/min，每頂進(jìn)0.5m測(cè)量一次軸線，采用“小角度糾偏”（每次糾偏≤0.5°），通過(guò)調(diào)整刀盤轉(zhuǎn)向角（±3°）實(shí)現(xiàn)姿態(tài)控制。正常頂進(jìn)：黃土狀亞粘土層：保持泥水倉(cāng)壓力0.8～1.2倍水土壓力，出土含水率控制在30%～40%。卵石層：?jiǎn)?dòng)破碎刀盤（轉(zhuǎn)速15r/min），將粒徑＞300mm卵石破碎后由泥漿環(huán)流（流量200m3/h）排出，同步補(bǔ)充觸變泥漿（注漿壓力0.2～0.3MPa）。3.2.3管節(jié)拼裝與接口處理管節(jié)起吊采用專用吊具（四點(diǎn)起吊），緩慢下放至導(dǎo)軌，調(diào)整管端間隙（10～15mm）。安裝“F”型橡膠圈（壓縮量30%），接口內(nèi)側(cè)填充遇水膨脹止水條（寬度50mm），外側(cè)采用雙組分聚硫密封膠（厚度≥10mm）。3.3泥漿處理與循環(huán)泥水分離：采用帶式壓濾機(jī)（處理量15m3/h）分離鉆渣，干渣含水率≤30%，運(yùn)至指定棄土場(chǎng)；清水經(jīng)沉淀池（三級(jí)，總?cè)莘e50m3）循環(huán)使用。膏漿回收：卵石層頂進(jìn)完成后，通過(guò)注漿孔反向注入清水，將未固化膏漿（約30%）回流至制備池，添加膨潤(rùn)土重新配置。四、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)4.1頂進(jìn)精度軸線偏差：≤50mm/100m，高程偏差：+30mm～-40mm。采用激光導(dǎo)向儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)每小時(shí)記錄一次，偏差超限時(shí)啟用備用糾偏系統(tǒng)（雙液注漿加固）。4.2管材質(zhì)量進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)：外觀無(wú)裂縫、掉角，端面平整度≤3mm，進(jìn)行抗?jié)B試驗(yàn)（水頭1.5m，恒壓30min無(wú)滲漏）。安裝允許偏差：相鄰管節(jié)錯(cuò)口≤5mm，接口間隙≤10mm。4.3注漿質(zhì)量觸變泥漿形成“環(huán)狀漿套”（厚度≥20mm），管土摩阻系數(shù)控制在0.5～0.8kPa，通過(guò)頂力監(jiān)測(cè)曲線驗(yàn)證減阻效果。五、安全與文明施工5.1有限空間作業(yè)工作井設(shè)置通風(fēng)機(jī)（風(fēng)量≥3次/h），作業(yè)前檢測(cè)氧氣含量（19.5%～23.5%）、可燃?xì)怏w（≤0.5%LEL），配備四合一氣體檢測(cè)儀（量程0～100%LEL）。上下井通道采用鋼制爬梯（寬度0.8m，踏步間距300mm），設(shè)置防墜器（承載150kg）。5.2設(shè)備安全頂管機(jī)刀盤、液壓系統(tǒng)每日檢查，刀盤軸承溫升≤40℃；高壓油管采用防暴軟管，設(shè)置防護(hù)套。起重作業(yè)：吊車（25t）支腿墊設(shè)鋼板（面積1.5m×1.5m），吊裝半徑內(nèi)嚴(yán)禁站人，設(shè)專職信號(hào)工。5.3文明施工施工噪聲控制在晝間≤70dB、夜間≤55dB，夜間施工辦理許可，采用低噪聲設(shè)備（如液壓破碎錘）。渣土運(yùn)輸車輛覆蓋篷布，出場(chǎng)前沖洗輪胎（設(shè)置洗車平臺(tái)，尺寸4m×6m），防止遺撒。六、監(jiān)測(cè)與應(yīng)急預(yù)案6.1地面沉降監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)頻率：頂進(jìn)期間1次/2h，沉降速率超5mm/d時(shí)暫停施工，采用“跟蹤注漿”（注漿材料：水泥+水玻璃，水灰比1:1）。預(yù)警值：累計(jì)沉降≤30mm，差異沉降≤15mm。6.2突發(fā)情況處置風(fēng)險(xiǎn)類型征兆應(yīng)急措施涌水涌砂工作井水位驟升，泥漿含砂率＞30%立即關(guān)閉刀盤，注入速凝膏漿（初凝時(shí)間＜5min），啟動(dòng)備用排水泵軸線偏移超標(biāo)激光儀偏差＞50mm停止頂進(jìn)，采用“糾偏千斤頂+注漿加固”組合措施，每頂進(jìn)0.3m復(fù)測(cè)一次管節(jié)破裂頂力突增，接口滲漏更換管節(jié)，采用鋼套環(huán)加固接口，同步注漿填充間隙6.3應(yīng)急物資儲(chǔ)備沙袋（200袋）、速凝水泥（5t）、應(yīng)急照明（10套）、醫(yī)療急救箱（含止血帶、氧氣瓶），與附近醫(yī)院（臨夏市人民醫(yī)院）建立聯(lián)動(dòng)機(jī)制。七、施工進(jìn)度計(jì)劃工序名稱工期（天）關(guān)鍵線路工作井/接收井施工25是設(shè)備安裝調(diào)試5是頂進(jìn)施工45是管節(jié)接口處理10否場(chǎng)地恢復(fù)5否總工期：90天（含雨天備用工期10天）八、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)管道軸線：允許偏差≤100mm（全長(zhǎng)），高程偏差+30mm～-40mm。接口嚴(yán)密性：閉水試驗(yàn)（水頭2m，恒壓30min，滲水