城市污水隧洞工程施工方案一、總體施工部署1.1工程概況本污水隧洞工程全長2880米，采用城門洞型斷面設計，襯砌后凈空尺寸為2.2m×2.2m（寬×高），設計縱坡0.104%，進口底高程25.0m，出口底高程22.0m。隧洞穿越地層主要為Ⅱ～Ⅲ類圍巖，局部斷層破碎帶為Ⅳ～Ⅴ類圍巖，最大埋深45m，最小埋深2m。工程沿線設置3處施工支洞，分別位于K0+500、K1+200、K2+000處，支洞斷面尺寸2.0m×2.5m，采用城門洞型結構。1.2施工總體流程本工程采用"進出口雙向掘進+支洞輔助"的多工作面平行作業(yè)模式，總體施工程序如下：施工準備階段：完成洞口場地平整、圍擋搭設、臨時設施建設及施工便道修筑超前支護階段：洞口段采用管棚支護，斷層破碎帶采用超前小導管注漿加固主體施工階段：全斷面開挖（Ⅱ～Ⅲ類圍巖）與臺階法開挖（Ⅳ～Ⅴ類圍巖）相結合，同步進行初期支護襯砌施工階段：分段進行鋼筋混凝土二次襯砌，采用液壓模板臺車澆筑輔助工程階段：完成回填灌漿、固結灌漿及金屬結構安裝收尾驗收階段：洞內清理、設備拆除、竣工測量及驗收1.3施工平面布置洞口工區(qū)布置：每個洞口設置辦公生活區(qū)（30m×40m）、材料倉庫區(qū)（20m×30m）、混凝土拌合站（配置JS500強制式攪拌機2臺）、機械設備停放區(qū)（40m×50m）及棄渣場（容量5000m3）。洞口場地采用20cm厚C20混凝土硬化，周邊設置排水溝及截水溝。洞內布置：每隔500m設置一處錯車道（長20m、寬4m），洞內鋪設雙軌運輸線路（軌距600mm），配置2t蓄電池電機車牽引1.5m3礦車運輸碴土。施工供電采用雙回路系統，洞口設置315KVA變壓器，洞內每隔100m設置照明燈具（最低照度不低于50lux）。二、關鍵施工工藝2.1隧洞開挖施工2.1.1全斷面開挖法（Ⅱ～Ⅲ類圍巖）采用鉆爆法施工，循環(huán)進尺2.5m，具體參數如下：鉆孔設備：YT-28型氣腿式鑿巖機，鉆孔直徑42mm爆破參數：周邊眼間距50cm，抵抗線60cm，裝藥集中度0.25kg/m；掏槽眼采用楔形掏槽，深度2.8m炸藥選擇：2#巖石乳化炸藥，周邊眼采用Φ25mm小直徑藥卷，連續(xù)裝藥結構起爆網絡：非電毫秒雷管起爆，導爆管傳爆，起爆順序為掏槽眼→輔助眼→周邊眼→底板眼出碴系統：扒渣機裝碴，有軌礦車運輸至洞口，裝載機配合自卸汽車轉運至棄渣場2.1.2臺階法開挖（Ⅳ～Ⅴ類圍巖）采用三臺階臨時仰拱法施工，上臺階高度3.0m，中臺階高度2.5m，下臺階高度2.0m，具體工藝如下：上臺階開挖：采用短進尺（1.0～1.5m），環(huán)形開挖留核心土，及時施作初期支護中臺階開挖：滯后上臺階5～10m，左右錯開開挖，保留2m寬臨時仰拱下臺階開挖：滯后中臺階10～15m，全斷面開挖，及時封閉成環(huán)臨時支護：噴射C25混凝土（厚15cm）+Φ22格柵拱架（間距0.8m）+Φ25中空注漿錨桿（長3.5m，間距1.0m×1.0m）2.2超前支護施工2.2.1管棚支護（洞口段）洞口段采用Φ108mm×6mm熱軋無縫鋼管管棚，長度15m，環(huán)向間距40cm，施工工藝如下：導向墻施工：C25混凝土導向墻（厚80cm，長2.0m），內設2榀I18工字鋼導向架鉆孔作業(yè)：采用XY-2PC地質鉆機鉆孔，孔徑127mm，外插角1°～3°鋼管安裝：采用機械頂進法安裝，鋼管節(jié)長6m，絲扣連接，管內設置Φ20鋼筋籠注漿加固：注入水泥-水玻璃雙液漿，水灰比1:1，注漿壓力0.5～1.0MPa2.2.2超前小導管注漿（斷層破碎帶）在Ⅳ～Ⅴ類圍巖段采用Φ42mm×3.5mm超前小導管，長度4.5m，環(huán)向間距30cm，施工參數如下：布設范圍：隧道開挖輪廓線外15cm，外插角10°～15°注漿材料：水泥漿（水灰比1:1），添加3%水玻璃（模數2.4～3.0）注漿工藝：采用孔口封閉注漿法，注漿壓力0.8～1.2MPa，單孔注漿量3.5m3/孔搭接長度：小導管縱向搭接長度不小于1.5m2.3初期支護施工2.3.1噴射混凝土施工采用濕噴工藝，具體參數如下：材料配合比：水泥:砂:碎石:水=1:2:2.5:0.45（C25混凝土），添加速凝劑（摻量3%）施工設備：TK961型濕噴機，工作風壓0.4～0.6MPa，噴射距離1.5～2.0m作業(yè)流程：受噴面清理→初噴（厚5cm）→錨桿安裝→鋼筋網掛設→復噴至設計厚度（15～25cm）質量控制：噴射混凝土24h后灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護期不少于7d，表面平整度誤差≤5cm2.3.2錨桿及鋼筋網施工系統錨桿：Φ22mm藥卷錨桿，長度3.0m，間距1.2m×1.2m，梅花形布置，錨固力≥150kN鋼筋網：Φ8mm鋼筋，網格間距20cm×20cm，搭接長度30d，采用點焊連接格柵拱架：I18工字鋼，間距0.8～1.0m，拱架安裝偏差：高程±5cm，中線±10mm，垂直度±2°2.4二次襯砌施工采用C30P8防水混凝土，抗?jié)B等級不低于0.8MPa，施工工藝如下：模板系統：12m長液壓整體式模板臺車，面板厚度10mm，支撐間距60cm，模板接縫處粘貼5mm厚海綿條鋼筋工程：環(huán)向主筋Φ22mm@200mm，縱向分布筋Φ12mm@300mm，保護層厚度50mm，采用綁扎連接（搭接長度35d）混凝土施工：配合比：水泥:砂:碎石:水:粉煤灰:外加劑=1:1.8:2.5:0.42:0.2:0.01澆筑工藝：分層澆筑，厚度30cm，采用插入式振搗器振搗，振搗時間20～30s養(yǎng)護措施：帶模養(yǎng)護3d，拆模后覆蓋土工布灑水養(yǎng)護14d施工縫處理：設置中埋式橡膠止水帶（寬30cm），縫面鑿毛并涂刷界面劑2.5灌漿施工2.5.1回填灌漿在襯砌混凝土強度達到70%后進行，具體參數：灌漿孔布置：梅花形布孔，孔距2.0m×2.0m，孔徑50mm，孔深深入圍巖5cm灌漿材料：42.5級普通硅酸鹽水泥，水灰比1:1（開灌水灰比），變漿標準：當吸漿量＜1L/min時，持續(xù)灌注30min質量標準：灌漿壓力0.2～0.3MPa，單孔注漿量≥0.5m3，合格率≥90%2.5.2固結灌漿在回填灌漿完成7d后進行，施工參數：孔位布置：環(huán)向間距2.5m，縱向間距3.0m，呈放射狀布置，孔深3.0～5.0m灌漿工藝：自上而下分段灌漿，段長2.0m，采用循環(huán)式灌漿法結束標準：在設計壓力下，吸漿量＜0.4L/min時，持續(xù)灌注60min質量檢查：灌漿結束7d后進行壓水試驗，透水率q≤1Lu三、施工污水處理系統3.1污水處理工藝流程本工程施工廢水主要來源為：鑿巖作業(yè)廢水（SS濃度1500～2000mg/L，pH值6.5～7.5）爆破煙塵廢水（SS濃度800～1200mg/L，含少量懸浮炸藥顆粒）設備沖洗廢水（含油類物質，濃度5～15mg/L）生活污水（CODcr300～400mg/L，BOD5150～200mg/L）處理工藝流程如下：施工廢水→集水井→一級沉淀池→調節(jié)池→混凝反應池→二級沉淀池→過濾池→清水池→回用/排放3.2污水處理設施設計3.2.1沉淀池系統一級沉淀池：6m×6m×2m（長×寬×深），有效容積60m3，停留時間2h，采用平流式設計，安裝Φ200mm排泥管二級沉淀池：8m×6m×2.5m，有效容積120m3，斜管沉淀池（斜管長度1.0m，傾角60°），表面負荷1.0m3/(m2·h)3.2.2加藥系統絮凝劑：AVA650高分子絮凝劑，配置5%水溶液，投加量30～50mg/L，采用計量泵自動投加助凝劑：明礬（硫酸鋁鉀），投加量20～30mg/L，溶解后通過管道混合器投加加藥裝置：設置2套加藥系統（一用一備），每套包括溶解池（1.5m×1.5m×1.5m）、溶液池（2.0m×1.5m×1.5m）及計量投加設備3.2.3深度處理系統過濾裝置：壓力式石英砂過濾器（直徑1.2m，高2.5m），濾料層厚度1.2m（石英砂0.8m+無煙煤0.4m），過濾速度8m/h消毒系統：紫外線消毒設備（處理量50m3/h，功率300W），接觸時間30s，紫外線劑量≥30mJ/cm23.3廢水處理效果控制處理規(guī)模：設計處理能力50m3/h，實際處理量30～40m3/h排放標準：懸浮物≤70mg/L，COD≤100mg/L，pH值6～9，石油類≤10mg/L回用系統：處理后廢水80%回用（混凝土拌合、降塵灑水、設備沖洗），20%達標排放污泥處理：沉淀池污泥經板框壓濾機脫水（含水率≤60%），干泥運至指定棄渣場填埋四、施工進度計劃4.1關鍵線路計劃總工期360日歷天，關鍵線路如下：施工準備（30d）→洞口管棚施工（20d）→隧洞開挖及支護（210d）→二次襯砌（90d）→灌漿及收尾（30d）4.2進度保障措施資源保障：投入YT-28鑿巖機30臺、扒渣機6臺、模板臺車3臺、混凝土拌合站3座，高峰期投入作業(yè)人員360人（每個工作面30人）技術保障：斷層破碎帶采用微震爆破技術，減少對圍巖擾動；推廣濕噴混凝土工藝，提高支護效率組織保障：實行周進度考核與獎懲制度，延誤超3天啟動預警機制，調配備用資源設備保障：建立機械設備臺賬，實行"三定"制度（定人、定機、定崗），配置20%備用設備五、質量控制體系5.1質量管理組織機構成立項目經理為組長的質量管理小組，下設：技術質量部：配備專職質量工程師3名，負責施工過程質量監(jiān)督工地試驗室：配置水泥、鋼筋、混凝土等常規(guī)檢測設備，試驗人員4名測量監(jiān)控組：負責施工放樣及監(jiān)控量測，配備全站儀2臺、水準儀3臺5.2關鍵工序質量控制5.2.1開挖質量控制爆破參數：每循環(huán)進行爆破效果分析，調整裝藥量及炮孔布置輪廓控制：周邊眼采用光面爆破，開挖輪廓線偏差≤15cm，超挖量≤10cm/㎡地質編錄：每循環(huán)進行掌子面地質描述，留存影像資料，建立地質數據庫5.2.2混凝土施工控制配合比管理：根據砂石料含水率動態(tài)調整，每工作班檢測2次坍落度控制：入模坍落度180±20mm，每50m3混凝土檢測1次抗裂措施：采用低熱水泥，摻加粉煤灰（摻量20%），控制入模溫度≤28℃5.3質量檢測方法初期支護：噴射混凝土厚度采用鉆孔法檢測（每10m檢測1點），錨桿抗拔力試驗（每300根一組，每組3根）襯砌施工：混凝土強度采用回彈法+鉆芯取樣（每50m取1組芯樣），鋼筋保護層厚度采用雷達檢測防水性能：襯砌完成后進行抗?jié)B試驗，試驗壓力0.8MPa，恒壓30min無滲漏六、安全生產管理6.1安全管理體系建立"項目經理-安全總監(jiān)-專職安全員-班組安全員"四級管理體系，配置專職安全員6名（每個洞口1名），特種作業(yè)人員持證上崗率100%。6.2重大危險源控制瓦斯防治：監(jiān)測系統：洞內每500m設置瓦斯傳感器，報警濃度0.5%，斷電濃度1.0%通風措施：采用壓入式通風，風機功率2×55kW，風量≥3m3/(min·人)，風筒出風口距掌子面≤15m坍塌預防：監(jiān)控量測：洞內外觀察（1次/d）、周邊位移（1～2次/d）、拱頂下沉（1～2次/d），位移速率超過5mm/d時加密監(jiān)測預警值：周邊位移≤50mm，拱頂下沉≤30mm，當達到預警值80%時啟動預警機制爆破安全：爆破警戒：警戒半徑300m，爆破前30min清場，爆破后15min確認安全方可進入瞎炮處理：采用灌水法處理瞎炮，嚴禁掏出原封藥包，重新打眼距離≥0.3m6.3應急管理應急組織：成立應急救援小組，配備急救人員6名，配置應急物資倉庫（存放擔架、氧氣瓶、急救箱等）應急預案：針對坍塌、瓦斯突出、火災等事故制定專項預案，每季度組織1次應急演練通訊保障：洞內每隔500m設置應急電話，配備4臺對講機（備用電池充足），確保通訊暢通七、環(huán)境保護措施7.1施工揚塵控制洞口設置洗車平臺（長15m，寬3m），配置高壓沖洗設備，出場車輛必須沖洗輪胎棄渣場周邊設置6m高防塵網，棄渣分層碾壓（每層厚度≤1.5m），表面覆蓋土工布施工便道每天灑水4次（早中晚及夜間各1次），干燥季節(jié)增加灑水頻次7.2噪聲及振動控制噪聲源控制：破碎機、空壓機等設備設置隔音棚（降噪量≥25dB），夜間22:00至次日6:00停止爆破作業(yè)振動控制：采用微震爆破技術，最大單段起爆藥量≤50kg，爆破振動速度≤1.5cm/s（建筑物處）7.3水土保持措施沉淀池系統：洞口設置三級沉淀池（總容積200m3），施工廢水處理達標后排放棄渣場管理：設置擋渣墻（高3m，頂寬1m）及截排水溝（斷面0.5m×0.6m），防止水土流失植被恢復：工程結束后對棄渣場及臨時用地進行植被恢復，種植當地適生樹種八、施工機械設備配置8.1主要施工設備設備名稱型號規(guī)格數量功率/能力用途鑿巖機YT-2830臺2.8kW鉆孔作業(yè)扒渣機STB-1806臺75kW洞內出碴裝載機ZL50C4臺162kW棄渣場裝碴自卸汽車15t12輛190kW碴土運輸通風機2SZ-125A6臺55kW洞內通風混凝土拌合站HZS503座50m3/h混凝土生產模板臺車12m3臺-二次襯砌注漿機ZJB-306臺15kW超前注漿8.2設備管理措施建立設備臺賬，實行"三定"責任制（定人、定機、定崗）編制設備保養(yǎng)計劃，實行強制保養(yǎng)（日常保養(yǎng)、周保養(yǎng)、月保養(yǎng)）關鍵設備配置備用機（如通風機、注漿機等一用一備）建立設備維修檔案，記錄維修時間、故障原因及處理措施九、勞動力組織9.1人員配置計劃本工程高峰期投入總人數360人，其中：管理人員：30