巖石頂管專項(xiàng)施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景本工程為城市排水管網(wǎng)改造項(xiàng)目，需穿越長(zhǎng)度66米的微風(fēng)化凝灰熔巖地層，采用φ1750mm加重混凝土管進(jìn)行非開挖頂進(jìn)施工。管頂覆土厚度1.7米，工作井尺寸8.2m×5m×10.6m，接收井尺寸8.5m×2.7m×9.6m，計(jì)劃總工期30天。1.2地質(zhì)水文條件根據(jù)勘察數(shù)據(jù)，施工區(qū)域地質(zhì)剖面自上而下分為：①素填土層：厚0.5-1.2m，松散狀態(tài)②強(qiáng)風(fēng)化巖層：厚1.8-3.5m，單軸抗壓強(qiáng)度15-30MPa③微風(fēng)化凝灰熔巖：厚5.2-8.6m，單軸抗壓強(qiáng)度60-80MPa，節(jié)理裂隙較發(fā)育地下水位位于地表下4.2m，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性1.3工程技術(shù)參數(shù)參數(shù)項(xiàng)具體指標(biāo)頂管管徑φ1750mm管材類型Ⅲ級(jí)鋼筋混凝土管（F型接口）設(shè)計(jì)頂力1800kN頂進(jìn)坡度2‰軸線偏差允許值±50mm高程偏差允許值+30mm/-40mm二、施工總體部署2.1施工組織架構(gòu)項(xiàng)目經(jīng)理部：設(shè)項(xiàng)目經(jīng)理1人、技術(shù)負(fù)責(zé)人1人、安全負(fù)責(zé)人1人專業(yè)施工隊(duì)：掘進(jìn)班組（6人）、機(jī)械班組（4人）、測(cè)量班組（3人）、注漿班組（3人）管理流程：實(shí)行"技術(shù)負(fù)責(zé)人-施工員-班組長(zhǎng)"三級(jí)管理體系，每日召開生產(chǎn)協(xié)調(diào)會(huì)2.2施工平面布置工作井區(qū)：布置主頂設(shè)備、后背墻、導(dǎo)軌及吊裝平臺(tái)，設(shè)置2m寬安全通道材料堆放區(qū)：距井邊3m外設(shè)置管材存放區(qū)（承載力≥150kPa），采用100mm×100mm方木支墊泥漿處理區(qū)：設(shè)置3級(jí)沉淀池（總?cè)莘e50m3）及泥漿攪拌站，采用彩鋼板全封閉臨時(shí)設(shè)施區(qū)：布置組合式辦公用房（30m2）、發(fā)電機(jī)房（配備150KW發(fā)電機(jī)2臺(tái)）及應(yīng)急物資庫(kù)2.3施工進(jìn)度計(jì)劃施工階段工期（天）關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)施工準(zhǔn)備5完成設(shè)備進(jìn)場(chǎng)及調(diào)試工作井/接收井施工8井體結(jié)構(gòu)驗(yàn)收頂管機(jī)組裝3設(shè)備聯(lián)合調(diào)試合格管道頂進(jìn)12日頂進(jìn)進(jìn)度≥5.5m收尾驗(yàn)收2管道功能性試驗(yàn)三、關(guān)鍵施工技術(shù)3.1工作井與接收井施工逆作法鋼筋混凝土井施工工藝：鎖口圈梁施工：采用C30混凝土，截面尺寸800mm×500mm，配置8Φ20主筋+Φ8@250箍筋，高出地面200mm擋水分層開挖支護(hù)：土層段：采用0.8m×0.8m鋼格柵+150mm厚C20噴射混凝土，每循環(huán)開挖深度1.0m巖層段：采用淺孔控制爆破（單孔裝藥量≤0.5kg），爆破后立即噴射50mm厚混凝土封閉巖面井壁結(jié)構(gòu)：工作井壁厚450mm（C30混凝土），接收井壁厚300mm，設(shè)置Φ16@200雙層雙向鋼筋網(wǎng)封底施工：采用200mm厚C25混凝土+Φ12@200鋼筋網(wǎng)，設(shè)置4個(gè)集水井（600mm×600mm×800mm）3.2巖石頂管機(jī)選型與配置HRC2400T加強(qiáng)型巖石頂管機(jī)主要參數(shù)：刀盤直徑：2420mm主驅(qū)動(dòng)功率：30kW×3最大輸出扭矩：55kN·m刀盤轉(zhuǎn)速：0-1.5r/min糾偏油缸：8組（行程150mm，推力100kN/組）破碎能力：適應(yīng)單軸抗壓強(qiáng)度≤230MPa巖層刀具配置方案：中心滾刀：17英寸（4把，刃寬20mm）正滾刀：15英寸（12把，雙排齒）邊滾刀：14英寸（6把，偏心布置）刮刀：16把（耐磨合金材質(zhì)，硬度HRC60）3.3頂進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)主頂設(shè)備：千斤頂：4臺(tái)200t級(jí)（行程1500mm，同步誤差≤20mm）液壓泵站：額定壓力31.5MPa，流量80L/min頂鐵：采用300mm×300mm×2000mm型鋼組合，安裝時(shí)垂直度偏差≤1‰后背墻設(shè)計(jì)：結(jié)構(gòu)形式：C30鋼筋混凝土整體式（厚度1.2m，寬度5m）受力驗(yàn)算：按朗肯土壓力理論計(jì)算，抗滑移安全系數(shù)K=1.35，抗傾覆安全系數(shù)K=1.5傳力體系：設(shè)置20mm厚鋼板+300mm×300mmH型鋼分配梁導(dǎo)軌安裝：材質(zhì)：43kg/m鋼軌（長(zhǎng)度6m）固定方式：采用Φ20膨脹螺栓與混凝土基礎(chǔ)連接安裝精度：軌距偏差±2mm，高程偏差±1mm，平行度偏差≤1mm/2m3.4巖石頂進(jìn)施工工藝四步循環(huán)作業(yè)法：破碎掘進(jìn)：刀盤轉(zhuǎn)速控制：軟巖（30-50MPa）1.2r/min，硬巖（50-80MPa）0.8r/min進(jìn)尺控制：每次頂進(jìn)0.5m，循環(huán)時(shí)間45-60min出渣方式：采用泥漿管道輸送（泥漿密度1.15-1.25g/cm3）同步注漿：材料配比：膨潤(rùn)土（8%）+純堿（0.5%）+CMC（0.3%）+水（85%）注漿參數(shù)：壓力0.3-0.5MPa，流量200L/min，每節(jié)管注漿量3.5m3孔位布置：管節(jié)頂部及兩側(cè)各設(shè)1個(gè)注漿孔（夾角120°），采用單向閥防止回流測(cè)量糾偏：測(cè)量頻率：每頂進(jìn)0.5m測(cè)1次軸線，每節(jié)管測(cè)3次高程糾偏操作：采用"小角度、多次數(shù)"原則，單次糾偏量≤5mm，累計(jì)糾偏角度≤1.5°動(dòng)態(tài)調(diào)整：根據(jù)測(cè)斜儀數(shù)據(jù)（分辨率0.01°）實(shí)時(shí)調(diào)整油缸伸縮量管節(jié)連接：接口處理：清理凹槽內(nèi)雜物，安裝"O"型橡膠圈（壓縮量30%-40%）頂推控制：管節(jié)接觸時(shí)頂力降至設(shè)計(jì)值50%，緩慢推進(jìn)至預(yù)定位置密封檢查：采用肥皂水檢測(cè)接口密封性，無(wú)氣泡為合格3.5特殊地層處理措施微風(fēng)化巖層施工要點(diǎn)：當(dāng)遇到巖脈（單軸抗壓強(qiáng)度＞80MPa）時(shí)，采用靜態(tài)爆破：鉆孔布置：孔徑42mm，孔深1.2m，間距300mm藥劑配比：膨脹劑:水=3:1，攪拌時(shí)間≤3min破碎控制：?jiǎn)窝h(huán)破碎面積≤5m2，等待時(shí)間4-6h節(jié)理發(fā)育段處理：超前支護(hù)：采用Φ42×3.5mm注漿管（長(zhǎng)3m），按15°外插角布置注漿加固：注入水泥-水玻璃雙液漿（體積比1:1），初凝時(shí)間控制在30-60s臨時(shí)支護(hù)：噴射C20早強(qiáng)混凝土（厚度80mm）+Φ6@150×150鋼筋網(wǎng)四、設(shè)備配置與管理4.1主要施工設(shè)備清單設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量主要參數(shù)巖石頂管機(jī)HRC2400T1臺(tái)總功率90kW，刀盤扭矩55kN·m液壓頂進(jìn)系統(tǒng)200t×41套系統(tǒng)壓力31.5MPa注漿泵HBW-302臺(tái)最大壓力8MPa，排量30m3/h泥漿攪拌機(jī)NJB-6001臺(tái)攪拌量600L/次全站儀TS061臺(tái)測(cè)角精度1"，測(cè)距精度1mm+1ppm水準(zhǔn)儀DSZ21臺(tái)測(cè)量精度±0.5mm/km吊車25t汽車吊1臺(tái)最大作業(yè)半徑18m4.2設(shè)備管理措施日常檢查：建立"三檢制"（班前、班中、班后），重點(diǎn)檢查刀盤磨損（允許磨損量≤10mm）、液壓系統(tǒng)泄漏及電氣絕緣定期保養(yǎng)：按設(shè)備說(shuō)明書要求，每頂進(jìn)50m進(jìn)行一級(jí)保養(yǎng)（更換液壓油濾芯、檢查密封件）故障處理：配備專職維修工2名，建立故障應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制（一般故障2h內(nèi)修復(fù)）備品備件：儲(chǔ)備關(guān)鍵備件（主軸承1套、密封件10套、刀具20把），保證24h內(nèi)可更換五、質(zhì)量控制體系5.1原材料質(zhì)量控制管材驗(yàn)收：逐節(jié)檢查外觀質(zhì)量（無(wú)裂縫、蜂窩），實(shí)測(cè)管徑偏差≤±5mm，接口尺寸偏差≤2mm水泥：采用P.O42.5R水泥，每200t為一批次進(jìn)行強(qiáng)度及安定性檢驗(yàn)膨潤(rùn)土：蒙脫石含量≥70%，造漿率≥15m3/t，每50t檢測(cè)1次鋼筋：按60t為一批次進(jìn)行力學(xué)性能檢驗(yàn)，焊接接頭每300個(gè)為一批次檢測(cè)5.2工序質(zhì)量控制要點(diǎn)工序名稱控制指標(biāo)檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)頻率后背墻施工平整度≤5mm/m2m靠尺檢查每工作井1次導(dǎo)軌安裝軌距偏差±2mm卡尺測(cè)量安裝后1次頂管機(jī)調(diào)試刀盤轉(zhuǎn)速偏差±0.1r/min轉(zhuǎn)速儀測(cè)定每班前1次注漿壓力0.3-0.5MPa壓力表讀數(shù)每30min記錄1次管節(jié)接口間隙≤3mm，錯(cuò)口≤5mm塞尺+直尺每節(jié)管1次5.3質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)分項(xiàng)工程驗(yàn)收：工作井結(jié)構(gòu)、頂管設(shè)備安裝、管道頂進(jìn)等分項(xiàng)工程合格率100%隱蔽工程驗(yàn)收：包括后背墻受力驗(yàn)算、導(dǎo)軌安裝精度等，需留存影像資料竣工驗(yàn)收：管道軸線位置：采用全站儀檢測(cè)，合格率≥95%密水性試驗(yàn)：閉水試驗(yàn)水頭2m，30min滲漏量≤2.4L/m·h混凝土強(qiáng)度：回彈法檢測(cè)，推定值≥設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%六、安全生產(chǎn)保障措施6.1安全防護(hù)體系三級(jí)安全教育：對(duì)所有施工人員進(jìn)行專項(xiàng)培訓(xùn)（不少于24學(xué)時(shí)），考核合格后方可上崗特種作業(yè)管理：頂管機(jī)司機(jī)、起重工等特種作業(yè)人員持證上崗，證書復(fù)審有效期內(nèi)安全技術(shù)交底：分部分項(xiàng)工程施工前進(jìn)行書面交底，履行簽字手續(xù)并留存記錄6.2現(xiàn)場(chǎng)安全防護(hù)措施工作井防護(hù)：周邊設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿（兩道橫桿），刷紅白警示漆（間距30cm）井口安裝防墜網(wǎng)（網(wǎng)目密度≥2000目/100cm2），配備應(yīng)急爬梯（護(hù)籠間距0.6m）井內(nèi)設(shè)置安全平臺(tái)（距井底2m），配置12V安全照明（每5m設(shè)1盞）有限空間作業(yè)：氣體檢測(cè)：采用四合一氣體檢測(cè)儀（O2、CO、H2S、可燃?xì)怏w），每2h檢測(cè)1次通風(fēng)要求：配備2臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)（風(fēng)量≥3m3/min），形成強(qiáng)制對(duì)流通風(fēng)作業(yè)監(jiān)護(hù)：實(shí)行"雙人監(jiān)護(hù)制"，地面設(shè)置專職監(jiān)護(hù)人員，配備對(duì)講機(jī)實(shí)時(shí)聯(lián)絡(luò)機(jī)械設(shè)備安全：液壓系統(tǒng)：設(shè)置過載保護(hù)裝置（壓力≥35MPa自動(dòng)停機(jī)），油管采用防暴型起重設(shè)備：吊裝半徑內(nèi)設(shè)置警戒區(qū)，配備專職指揮（旗語(yǔ)+對(duì)講機(jī)雙控）用電安全：實(shí)行"三級(jí)配電兩級(jí)保護(hù)"，設(shè)備金屬外殼可靠接地（接地電阻≤4Ω）6.3安全檢查制度日常巡查：安全員每日對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行巡查，重點(diǎn)檢查防護(hù)設(shè)施完好性專項(xiàng)檢查：每周組織1次頂管設(shè)備安全檢查，每月組織1次有限空間作業(yè)專項(xiàng)檢查隱患整改：實(shí)行"三定"原則（定人、定時(shí)間、定措施），整改率100%閉環(huán)管理七、應(yīng)急預(yù)案7.1應(yīng)急組織與物資儲(chǔ)備應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組：項(xiàng)目經(jīng)理任組長(zhǎng)，下設(shè)搶險(xiǎn)組（8人）、醫(yī)療組（2人）、通訊組（2人）應(yīng)急物資庫(kù)：儲(chǔ)備應(yīng)急照明（10套）、自救呼吸器（10臺(tái)）、擔(dān)架（2副）、急救箱（2個(gè)）應(yīng)急通訊：建立24h值班制度，緊急聯(lián)絡(luò)電話張貼于施工現(xiàn)場(chǎng)顯著位置7.2主要風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急處置工作井坍塌應(yīng)急處置：預(yù)警響應(yīng)：當(dāng)監(jiān)測(cè)到井壁位移≥5mm/d或裂縫寬度≥2mm時(shí)，立即啟動(dòng)橙色預(yù)警搶險(xiǎn)措施：立即組織人員撤離，設(shè)置警戒區(qū)（半徑10m）采用速凝混凝土（初凝時(shí)間≤15min）回填坍塌部位安裝Φ200mm鋼支撐（間距1.5m）進(jìn)行加固恢復(fù)方案：待穩(wěn)定后采用管棚支護(hù)（Φ108×6mm鋼管，長(zhǎng)6m）重新開挖頂管機(jī)卡殼應(yīng)急處置：原因判斷：通過扭矩變化曲線及地質(zhì)雷達(dá)掃描確定卡殼位置及類型處置措施：軟巖卡殼：采用反向旋轉(zhuǎn)刀盤（0.5r/min）+低頂力（500kN）嘗試脫困硬巖卡殼：?jiǎn)?dòng)應(yīng)急破碎系統(tǒng)（液壓錘），破碎大塊巖石（單次破碎體積≤0.5m3）預(yù)防措施：每頂進(jìn)3m進(jìn)行1次刀盤檢查，遇巖層變化提前調(diào)整刀具配置觸電事故應(yīng)急處置：斷電救援：立即切斷電源或使用絕緣工具使傷者脫離電源現(xiàn)場(chǎng)急救：輕度觸電：將傷者移至通風(fēng)處，解開衣領(lǐng)，監(jiān)測(cè)生命體征嚴(yán)重觸電：立即實(shí)施心肺復(fù)蘇，同時(shí)撥打120急救電話事故調(diào)查：檢查漏電保護(hù)器動(dòng)作情況（動(dòng)作電流≤30mA，動(dòng)作時(shí)間≤0.1s）7.3應(yīng)急演練計(jì)劃演練頻次：每季度組織1次綜合應(yīng)急演練，每月組織1次專項(xiàng)演練（如有限空間救援）演練內(nèi)容：包括事故報(bào)警、人員疏散、搶險(xiǎn)處置等科目，演練參與率≥90%效果評(píng)估：演練后72h內(nèi)形成評(píng)估報(bào)告，針對(duì)問題修訂應(yīng)急預(yù)案八、環(huán)境保護(hù)措施8.1揚(yáng)塵控制施工圍擋：采用2.5m高彩鋼板圍擋（底部設(shè)置30cm高防溢座），每50m設(shè)1個(gè)噴霧降塵裝置車輛沖洗：出入口設(shè)置全自動(dòng)洗車平臺(tái)（沖洗壓力≥0.3MPa），配備三級(jí)沉淀池物料覆蓋：渣土運(yùn)輸采用密閉罐車（篷布覆蓋率100%），場(chǎng)區(qū)裸土采用防塵網(wǎng)（2000目）覆蓋8.2噪聲控制設(shè)備降噪：破碎機(jī)、發(fā)電機(jī)等設(shè)備安裝隔音罩（降噪量≥25dB），高噪聲作業(yè)避開夜間（22:00-6:00）監(jiān)測(cè)要求：場(chǎng)界噪聲監(jiān)測(cè)每3天1次，晝間≤70dB，夜間≤55dB投訴處理：建立噪聲投訴快速響應(yīng)機(jī)制，2h內(nèi)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)處理8.3廢水處理泥漿循環(huán)：采用閉路循環(huán)系統(tǒng)，水循環(huán)利用率≥85%排放標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)處理后廢水pH值6-9，SS≤100mg/L，符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)固體廢棄物：建筑垃圾分類存放，危險(xiǎn)廢物（廢油、廢液壓油）交由有資質(zhì)單位處置九、驗(yàn)收與移交9.1驗(yàn)收流程施工單位自檢：完成頂管施工質(zhì)量評(píng)定及資料整理監(jiān)理驗(yàn)收：對(duì)工程實(shí)體及資料進(jìn)行驗(yàn)收，出具評(píng)估報(bào)告第三方檢測(cè)：委托第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行管道CCTV檢測(cè)及結(jié)構(gòu)性能評(píng)估竣工驗(yàn)收：組織設(shè)計(jì)、勘察、監(jiān)理等單位進(jìn)行聯(lián)合驗(yàn)收9.2竣工資料要求文字資料：施工組織設(shè)計(jì)、技術(shù)交底記錄、隱蔽工程驗(yàn)收記錄等（A4幅面，裝訂成冊(cè)）測(cè)量資料：頂進(jìn)軸線測(cè)量記錄、高程控制記錄（附電子數(shù)據(jù)）影像資料：施工過程照片