常州污水管道過河施工方案一、工程概況1.1項目背景本工程為常州市污水管網(wǎng)系統(tǒng)完善工程的關(guān)鍵節(jié)點項目，旨在解決城市西部片區(qū)污水跨河輸送問題。工程位于長江三角洲沖積平原區(qū)，需穿越新龍河（寬約80米，常水位3.2米，最大水深4.5米），管道設(shè)計全長285米，采用DN2000mm鋼筋混凝土管，設(shè)計坡度0.3%，設(shè)計流量1.8m3/s。工程建成后將實現(xiàn)長江路與創(chuàng)業(yè)中路污水主干管的互聯(lián)互通，服務(wù)面積約12平方公里，惠及人口8.5萬。1.2工程地質(zhì)與水文條件根據(jù)地質(zhì)勘察資料，工程區(qū)域地層分布自上而下依次為：①素填土：厚0.5-1.2m，灰褐色，松散，含植物根莖及建筑垃圾②淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：厚3.5-5.8m，灰色，流塑狀態(tài)，天然含水量42%，滲透系數(shù)1.2×10??cm/s③粉質(zhì)粘土：厚2.8-4.2m，黃褐色，硬可塑狀態(tài)，含少量鐵錳結(jié)核，地基承載力特征值180kPa④粉砂層：厚2.5-3.8m，灰色，中密，飽和，標準貫入擊數(shù)N=15-20擊⑤石灰?guī)r：中風(fēng)化，埋深12.5-15.8m，單軸抗壓強度35MPa河道水文特征：最高洪水位4.8m（50年一遇），平均流速0.8m/s，河床底質(zhì)為淤泥質(zhì)土，厚約1.2m。1.3工程技術(shù)標準管道結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限：50年管道接口：F型接口，橡膠密封圈密封管道基礎(chǔ)：150mm厚C20混凝土基礎(chǔ)+100mm粗砂墊層抗浮安全系數(shù)：≥1.15施工期間河道通航要求：保持3m寬通航通道，凈高≥2.5m二、施工工藝選擇2.1方案比選針對本工程過河段施工需求，對三種常用工藝進行技術(shù)經(jīng)濟比選：施工工藝技術(shù)可行性環(huán)境影響工期（天）成本（萬元）適用條件明挖法需筑島圍堰，河道斷流，影響通航大，需開挖河床，破壞水生環(huán)境90680水深＜2m，河床穩(wěn)定水平定向鉆管徑DN2000mm超出常規(guī)定向鉆施工能力小，僅需兩岸工作坑60920管徑≤1200mm，地質(zhì)均勻泥水平衡頂管適應(yīng)復(fù)雜地層，無需斷流，可控制地面沉降小，施工擾動范圍局限于管道周邊85850各種地層，大管徑穿越2.2工藝確定經(jīng)綜合比選，確定采用泥水平衡式頂管法施工，主要基于以下因素：河道通航要求高，頂管施工無需斷流，可維持河道正常通行穿越地層包含淤泥質(zhì)土和粉砂層，泥水平衡頂管能有效控制開挖面穩(wěn)定管徑DN2000mm屬于大口徑管道，頂管法施工成熟可靠兩岸為城市主干道，頂管法對地面交通影響最小三、施工總體部署3.1施工平面布置東岸（始發(fā)井）：位于長江路與新龍河北岸交叉口東側(cè)20m，占地面積80m×40m，設(shè)置頂管工作井、泥漿處理區(qū)、材料堆放區(qū)、辦公區(qū)西岸（接收井）：位于創(chuàng)業(yè)中路與新龍河南岸交叉口西側(cè)15m，占地面積60m×35m，設(shè)置接收井、棄土堆放區(qū)、設(shè)備停放區(qū)施工便道：沿河岸修筑6m寬臨時便道，采用200mm厚C20混凝土+150mm級配碎石基層臨時用電：兩岸各設(shè)置315KVA變壓器一臺，配備200KW柴油發(fā)電機作為備用電源臨時用水：從市政管網(wǎng)接入DN100供水管，沿線設(shè)置消火栓3.2施工進度計劃施工階段主要工作內(nèi)容工期（天）開始時間結(jié)束時間準備階段施工圍擋、臨時設(shè)施搭設(shè)、設(shè)備進場15第1天第15天基坑工程工作井、接收井施工30第10天第39天頂管施工設(shè)備安裝調(diào)試、管道頂進45第40天第84天附屬工程檢查井砌筑、管道接口處理15第75天第89天恢復(fù)階段場地平整、河道清淤、綠化恢復(fù)10第90天第99天3.3資源配置人員配置：項目經(jīng)理1人，技術(shù)負責(zé)人1人，安全員2人，質(zhì)檢員2人，施工員3人，特種作業(yè)人員15人，普工30人主要設(shè)備：泥水平衡頂管機（Φ2200mm）1臺主頂液壓系統(tǒng)（4×200t）1套泥漿處理系統(tǒng)（處理能力100m3/h）1套全站儀（精度1mm+1ppm）1臺激光導(dǎo)向系統(tǒng)1套注漿設(shè)備（壓力1.5MPa）2臺材料計劃：DN2000mm鋼筋混凝土管（C50）300m橡膠密封圈（Φ2000mm）60個觸變泥漿材料（膨潤土、純堿、CMC）50tC20混凝土（管道基礎(chǔ)）80m3四、主要施工流程4.1工作井與接收井施工4.1.1工作井設(shè)計結(jié)構(gòu)形式：矩形沉井，尺寸10m×6m，深12.5m井壁厚度：800mm（C30混凝土，抗?jié)B等級P8）刃腳高度：1.5m，刃腳踏面寬度200mm封底：500mm厚C30鋼筋混凝土，下設(shè)100mm碎石墊層頂板：800mm厚C30鋼筋混凝土，預(yù)留頂管洞口（Φ2200mm）4.1.2沉井施工工藝場地平整：清除地表雜物，碾壓密實，鋪設(shè)500mm厚砂墊層+200mm厚碎石墊層刃腳支設(shè)：采用磚胎膜，M10水泥砂漿砌筑，內(nèi)側(cè)抹20mm厚1:3水泥砂漿鋼筋綁扎：井壁鋼筋雙層雙向Φ20@150，刃腳部位增設(shè)Φ25加強筋模板安裝：采用18mm厚多層板+50×100mm木方+Φ48鋼管支撐，對拉螺栓間距600mm混凝土澆筑：分兩次澆筑，第一次至刃腳以上2m，第二次澆筑至井頂，采用泵送混凝土，坍落度180±20mm沉井下沉：采用排水下沉法，機械抓斗挖土，人工配合清底，每次下沉深度≤1.5m，終沉階段控制速率≤0.5m/d封底施工：當沉井下沉至設(shè)計標高后，采用導(dǎo)管法澆筑水下混凝土封底，養(yǎng)護7天后抽水，澆筑鋼筋混凝土底板4.2頂管施工4.2.1設(shè)備安裝導(dǎo)軌安裝：采用20#槽鋼導(dǎo)軌，安裝偏差：軸線偏差≤3mm，高程偏差≤2mm，軌距偏差±2mm頂進系統(tǒng)：4臺200t液壓千斤頂，呈對稱布置，行程1.5m，安裝后進行同步調(diào)試后背墻：采用C30鋼筋混凝土澆筑，厚度1.2m，面積6m×4m，后背土體采用注漿加固（水泥-水玻璃雙液漿）泥水循環(huán)系統(tǒng)：設(shè)置進漿泵（流量200m3/h，壓力1.2MPa）和排漿泵（流量250m3/h，壓力0.8MPa），泥漿處理采用三級沉淀池+壓濾機脫水測量系統(tǒng)：激光經(jīng)緯儀安裝在工作井后部，測量靶固定在頂管機頭部，實時監(jiān)測管道軸線偏差4.2.2頂進施工穿墻止水：安裝Φ2200mm穿墻管，內(nèi)設(shè)兩道橡膠止水圈，中間填充黃油，頂管機通過時擠壓止水圈形成密封試頂：頂進前進行試頂，頂力控制在設(shè)計頂力的60%，檢查設(shè)備運行、后背變形、導(dǎo)軌穩(wěn)定性等正常頂進：頂進速度：30-50mm/min，日頂進長度6-8m泥漿參數(shù)：密度1.05-1.15g/cm3，粘度20-25s，失水量≤15ml/30min頂力控制：主頂力≤1800t，管節(jié)接口壓力≤1.2MPa糾偏控制：當偏差＞10mm時進行糾偏，每次糾偏角度≤0.5°，糾偏速率≤1°/m管節(jié)拼裝：管節(jié)運輸：采用專用吊具，輕吊輕放，避免碰撞接口處理：清理管端雜物，安裝橡膠密封圈，涂抹硅油潤滑，采用液壓千斤頂使管節(jié)緩慢對接注漿孔設(shè)置：每節(jié)管道設(shè)置4個注漿孔，孔徑Φ25mm，間距90°均勻布置觸變泥漿注漿：注漿壓力：0.3-0.5MPa（高于地下水壓0.1-0.2MPa）注漿量：理論環(huán)形間隙體積的1.2-1.5倍注漿順序：同步注漿為主，補漿為輔，即頂進同時注漿，每頂進5節(jié)管進行一次補漿4.2.3接收井施工接收井結(jié)構(gòu)同工作井，尺寸8m×5m，深11.8m安裝接收導(dǎo)軌，與頂管機出洞方向?qū)?，偏差?mm設(shè)置接收洞門，安裝止水裝置，洞門直徑Φ2250mm頂管機到達前10m時，減小頂進速度，加強軸線監(jiān)測，確保準確進洞4.3管道附屬工程4.3.1檢查井施工采用鋼筋混凝土檢查井，尺寸4m×6m，深10.5m井壁采用C30混凝土，厚度300mm，配置Φ16@200鋼筋與頂管接口處設(shè)置柔性連接，采用膨脹橡膠止水帶密封安裝鑄鐵爬梯，間距300mm，高出地面200mm4.3.2管道回填管頂以上500mm范圍內(nèi)采用中粗砂回填，分層夯實，壓實度≥95%500mm以上采用素土回填，分層厚度≤300mm，壓實度≥93%回填前清除槽內(nèi)積水、淤泥、雜物，不得采用凍土、淤泥、建筑垃圾等回填4.3.3河道恢復(fù)清除河床內(nèi)施工遺留物，恢復(fù)河床原始斷面兩岸堤防修復(fù)，采用漿砌石護岸，恢復(fù)原有植被河道內(nèi)投放水生植物，恢復(fù)水生態(tài)環(huán)境五、質(zhì)量控制措施5.1原材料質(zhì)量控制鋼筋混凝土管：出廠檢驗報告齊全，包括混凝土強度、抗?jié)B等級、外觀質(zhì)量等指標進場后每批隨機抽取3節(jié)進行外觀檢查，不得有裂縫、蜂窩、露筋等缺陷橡膠密封圈：邵氏硬度60±5度，拉伸強度≥16MPa，扯斷伸長率≥400%水泥：采用P.O42.5級水泥，進場后檢驗安定性、凝結(jié)時間、強度等指標砂石材料：粗骨料采用5-31.5mm連續(xù)級配碎石，含泥量≤1%；細骨料采用中砂，細度模數(shù)2.3-3.0，含泥量≤3%5.2關(guān)鍵工序質(zhì)量控制5.2.1頂管軸線控制測量頻率：每頂進500mm測量一次，曲線段每300mm測量一次允許偏差：軸線偏差≤50mm/100m，高程偏差+30mm/-40mm糾偏方法：采用組合糾偏，即上下左右四個方向的糾偏油缸協(xié)同動作，避免單點糾偏測量儀器：采用全自動激光導(dǎo)向系統(tǒng)，每臺班進行一次校核5.2.2開挖面穩(wěn)定控制泥水壓力設(shè)定：P=γh+P0，其中γ為地層重度，h為覆土厚度，P0為附加壓力（20-30kPa）壓力波動控制：±5kPa范圍內(nèi)，當監(jiān)測到壓力突變時，立即停止頂進，檢查原因出土量控制：理論出土量=πD2L/4（D為刀盤直徑，L為頂進長度），實際出土量與理論出土量偏差控制在±5%以內(nèi)5.2.3管節(jié)接口質(zhì)量控制接口間隙：≤5mm，圓周間隙均勻，最大偏差≤2mm密封性能：接口安裝后進行滲水試驗，壓力0.2MPa，恒壓30min無滲漏接口防腐：管節(jié)接口內(nèi)側(cè)采用聚合物水泥砂漿抹面，厚度15mm，外側(cè)纏繞玻璃纖維布+環(huán)氧樹脂防腐層5.3質(zhì)量檢測管道嚴密性試驗：采用閉水試驗，試驗水頭為上游管頂以上2m，滲水量≤0.05L/(m·min)管道變形檢測：施工完成后1、3、6個月分別進行管道變形檢測，允許最大變形率≤2%混凝土強度檢測：采用回彈法+鉆芯法綜合檢測，強度推定值≥設(shè)計強度的95%地質(zhì)雷達檢測：對管道周邊土體密實度進行檢測，密實度≥90%六、安全保證措施6.1施工安全管理體系成立安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組，項目經(jīng)理任組長，配備2名專職安全員建立安全生產(chǎn)責(zé)任制，簽訂安全責(zé)任書，明確各崗位安全職責(zé)實行安全技術(shù)交底制度，每個分項工程施工前進行專項安全交底特種作業(yè)人員持證上崗，定期進行安全培訓(xùn)和考核6.2專項安全措施6.2.1基坑開挖安全基坑邊坡：采用1:1.2放坡，坡面掛網(wǎng)噴混凝土（C20，厚100mm）+土釘支護（Φ20鋼筋，長3.0m，間距1.5m）基坑降水：采用管井降水，井深15m，井距6m，降水后地下水位控制在坑底以下1.0m基坑監(jiān)測：監(jiān)測項目包括坡頂位移（預(yù)警值30mm）、沉降（預(yù)警值20mm）、地下水位（預(yù)警值500mm/d），監(jiān)測頻率1次/天基坑周邊：設(shè)置1.2m高防護欄桿，懸掛安全警示標志，嚴禁堆載，堆載距坑邊≥2m，堆載量≤10kPa6.2.2頂管施工安全工作井上下通道：設(shè)置寬度1.2m的鋼制爬梯，踏步間距300mm，安裝安全護欄起重作業(yè)：吊裝設(shè)備定期檢查，吊裝半徑內(nèi)設(shè)置警戒區(qū)，專人指揮，吊裝前進行試吊管內(nèi)作業(yè)：管內(nèi)設(shè)置通風(fēng)設(shè)備，風(fēng)量≥3次/h，氧氣含量≥19.5%，有害氣體濃度≤國家標準電氣安全：設(shè)備接地電阻≤4Ω，漏電保護器動作電流≤30mA，動作時間≤0.1s6.2.3河道施工安全通航安全：在施工區(qū)域上下游500m處設(shè)置通航警示標志，夜間開啟警示燈，配備警戒船防汛措施：備足編織袋、水泵等防汛物資，汛期成立防汛應(yīng)急小組，24小時值班水上作業(yè)：施工人員穿戴救生衣，作業(yè)平臺設(shè)置防護欄桿和安全網(wǎng)，配備救生圈和救生繩6.3應(yīng)急預(yù)案觸電事故應(yīng)急：現(xiàn)場配備急救箱，培訓(xùn)急救人員，發(fā)生觸電時立即切斷電源，進行心肺復(fù)蘇基坑坍塌應(yīng)急：儲備鋼板樁、型鋼等加固材料，坍塌時立即啟動邊坡加固方案，疏散人員管涌應(yīng)急：發(fā)現(xiàn)管涌立即采用沙袋反壓，同時啟動備用降水設(shè)備，降低地下水位頂管機被困應(yīng)急：配備應(yīng)急注漿系統(tǒng)，當頂管機被困時，通過注漿加固周圍土體，減小頂進阻力七、環(huán)境保護措施7.1施工廢水處理設(shè)置三級沉淀池（尺寸5m×3m×2m），廢水經(jīng)沉淀后回用，不外排泥漿處理：采用壓濾機脫水，泥餅含水率≤60%，運至指定地點處置施工機械沖洗廢水：經(jīng)隔油池處理后進入沉淀池，含油量≤10mg/L7.2噪聲與揚塵控制噪聲控制：選用低噪聲設(shè)備，夜間（22:00-6:00）禁止高噪聲作業(yè)，必要時設(shè)置聲屏障，噪聲限值晝間≤70dB，夜間≤55dB揚塵控制：施工便道定期灑水（每天4-6次），材料堆場設(shè)置圍擋，易揚塵材料覆蓋，車輛出場前沖洗輪胎7.3水土保持施工區(qū)域周邊設(shè)置排水溝和沉沙池，防止雨水沖刷引起水土流失河道兩岸施工便道設(shè)置擋土埂，高度300mm，防止施工棄渣進入河道施工完成后及時恢復(fù)河道原貌，種植水生植物，恢復(fù)河道生態(tài)功能7.4固體廢棄物管理生活垃圾：分類收集，由環(huán)衛(wèi)部門定期清運建筑垃圾：可回收利用部分進行回收，其余運至指定建筑垃圾消納場危險廢棄物（廢油、廢液壓油等）：單獨存放，委托有資質(zhì)單位處置八、施工監(jiān)測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)警值控制值地面沉降兩岸各10個頂進期間1次/天30mm50mm管道軸線偏差每50m1個頂進期間1次/班50mm100mm頂力變化主頂油缸安裝壓力傳感器連續(xù)監(jiān)測1800t2000t河道水位上下游各1個1次/天4.8m5.0m土體孔隙水壓力管道周邊6個1次/2天0.8P0P0為靜止土壓力8.2監(jiān)測數(shù)據(jù)分析與反饋建立監(jiān)測數(shù)據(jù)臺賬，每天繪制監(jiān)測曲線，分析變化趨勢當監(jiān)測數(shù)據(jù)達到預(yù)警值時，立即停止施工，分析原因，采取措施監(jiān)測結(jié)果及時反饋給設(shè)計單位，必要時調(diào)整施工參數(shù)施工完成后提交完整的監(jiān)測報告，包括監(jiān)測數(shù)據(jù)、分析結(jié)論、處理措施等九、工期保證措施9.1組織保證成立工期管理小組，每周召開進度協(xié)調(diào)會，解決施工中的進度問題實行三班制連續(xù)作業(yè)，確保設(shè)備利用率最大化與材料供應(yīng)商簽訂供貨協(xié)議，明確供貨時間，保證材料及時到場9.2技術(shù)保證采用成熟先進的施工技術(shù)，優(yōu)