污水管道頂管工程龍門洞專項施工方案一、工程概況1.1項目背景本工程為城市污水處理系統(tǒng)配套污水干管工程，采用頂管施工工藝穿越城市主干道及既有建筑物區(qū)域。工程沿線設(shè)置工作井3座、接收井4座，其中1#工作井至2#接收井區(qū)間需穿越長度112米的復(fù)合地層，該段管道設(shè)計采用DN1000mmF型Ⅲ級鋼筋混凝土管，管底埋深7.5-14.7米，坡度0.001。施工區(qū)域地下水位埋深5.2米，管道穿越地層主要為粘土夾角礫層，局部存在松散細(xì)砂夾層，地質(zhì)條件復(fù)雜。1.2龍門洞結(jié)構(gòu)設(shè)計工作井及接收井均設(shè)置鋼筋混凝土龍門洞結(jié)構(gòu)，作為頂管機進出洞的關(guān)鍵通道。龍門洞采用逆作法施工，洞口尺寸為2.2m×2.5m（寬×高），井壁厚度300mm，配置雙層雙向鋼筋網(wǎng)（Φ16@150mm）。洞口內(nèi)側(cè)預(yù)埋20mm厚鋼環(huán)，外側(cè)安裝楔形橡膠止水圈，通過膨脹螺栓（間距20cm）固定，形成雙重防水體系。1.3主要工程量項目名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注工作井龍門洞Φ4.5m圓形井座3鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)接收井龍門洞Φ3m圓形井座4鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)頂進管道DN1000mmF型Ⅲ級鋼筋砼管m112楔形膠圈接口中繼環(huán)30油缸型套2額定頂力4000KN二、施工總體部署2.1施工順序采用分區(qū)分段流水作業(yè)方式，總體流程如下：工作井/接收井施工（含龍門洞結(jié)構(gòu)）→2.頂管設(shè)備安裝調(diào)試→3.龍門洞洞口處理→4.工具頭進洞→5.管道頂進→6.工具頭出洞→7.接口處理及井內(nèi)結(jié)構(gòu)施工→8.土方回填及場地恢復(fù)2.2施工平面布置工作井周圍設(shè)置6m寬操作平臺，配備以下設(shè)施：主頂設(shè)備區(qū)：布置2臺500T千斤頂（同步控制系統(tǒng)）、鋼制后背（C30混凝土澆筑，尺寸3m×3m×1.5m）管材堆放區(qū)：設(shè)置20m×8m硬化場地，最大堆高3層（約9m）泥漿處理區(qū)：三級沉淀池（10m×4m×2m）+壓濾機（處理能力50m3/h）電力供應(yīng)區(qū)：250KVA臨時配電箱，配備防雨棚及應(yīng)急發(fā)電機2.3施工進度計劃施工階段工期（天）關(guān)鍵節(jié)點井體結(jié)構(gòu)施工45龍門洞鋼筋隱蔽驗收設(shè)備安裝調(diào)試7頂管機空載試運行管道頂進施工30日頂進速度≥4m洞口處理及收尾15閉水試驗合格三、關(guān)鍵施工技術(shù)3.1龍門洞結(jié)構(gòu)施工工藝3.1.1逆作法施工流程基坑開挖：采用人工分層開挖，每層深度1.1m，開挖順序為先中間后周邊，使用風(fēng)鎬破碎夾角礫層。井壁支護采用定型鋼模板（面板厚度6mm），U型扣件連接，每節(jié)模板安裝后立即澆筑C30混凝土（坍落度180±20mm）。鋼筋工程：龍門洞洞口加強筋采用Φ20@100mm環(huán)形布置，與井壁主筋采用雙面搭接焊（搭接長度10d）。鋼筋保護層厚度50mm，采用同強度水泥砂漿墊塊（50mm×50mm×50mm），間距1m梅花形布置。預(yù)埋件安裝：鋼環(huán)安裝前進行調(diào)平校正（允許偏差±2mm），采用M20膨脹螺栓（埋深150mm）固定，螺栓間距200mm。止水膠圈與鋼環(huán)接觸面涂刷聚硫密封膠，形成連續(xù)密封線。3.1.2洞口密封處理安裝順序：鋼環(huán)預(yù)埋→橡膠圈固定→外夾板安裝→防水加強層施工橡膠圈規(guī)格：寬度300mm，厚度20mm，邵氏硬度60±5，拉伸強度≥12MPa固定方式：沿橡膠圈外邊15cm處設(shè)置M16膨脹螺栓（間距20cm），螺栓頭部加設(shè)弧形壓板（厚8mm），確保橡膠圈均勻壓縮3.2頂管施工工藝3.2.1設(shè)備選型與安裝工具頭：選用手掘式頂管機（敞口式），配備以下系統(tǒng)：糾偏系統(tǒng)：4組液壓糾偏油缸（行程150mm，精度±0.5mm/m）出土系統(tǒng)：電動葫蘆（起重量3T）+手推車（容積0.5m3）照明系統(tǒng)：36V安全電壓，每10m設(shè)置防爆燈（照度≥50lux）導(dǎo)軌安裝：采用30kg/m鋼軌，安裝在C30混凝土基礎(chǔ)上（厚度300mm），軌距1.2m，高程偏差控制在±2mm，軌面坡度與管道設(shè)計坡度一致。3.2.2龍門洞進/出洞控制進洞作業(yè)：預(yù)處理：破除洞口封堵前，先進行降水（輕型井點，降至洞底以下1m）操作步驟：拆除封堵鋼板→安裝止水膠板→工具頭就位→啟動主頂系統(tǒng)（初始頂力控制在設(shè)計值60%）關(guān)鍵參數(shù)：前5m頂進速度≤20mm/min，偏差控制在±30mm內(nèi)出洞作業(yè)：準(zhǔn)備工作：接收井洞口提前安裝導(dǎo)向架（鋼制，坡度0.001）操作要點：工具頭接近接收井時（剩余5m），減慢頂進速度（≤10mm/min），采用人工配合風(fēng)鎬破碎洞口剩余土體，確保工具頭平穩(wěn)進入接收井接口處理：工具頭全部進洞后，立即安裝鋼套管（與龍門洞間隙采用石棉水泥填塞），外側(cè)涂抹2道聚氨酯防水涂料3.2.3管道頂進控制頂力計算：采用以下公式控制總頂力F=F0+[(πBCq+W)μ′+πBCC′]L式中：F0=198.95KN（初始頂力），BC=1.2m（管外徑），q=44.3Kpa（均布載荷），W=8.63KN/m（管重），μ′=0.132（摩擦系數(shù)），C′=10Kpa（粘著力），L=100m（頂程）計算結(jié)果：F=6284.24KN（配置2臺500T千斤頂，總頂力7000KN，安全系數(shù)1.11）觸變泥漿減阻：配合比：膨潤土（20%）+純堿（2%）+CMC（0.5%）+水（77.5%）注漿工藝：采用同步注漿，注漿孔設(shè)置在工具頭后3節(jié)管節(jié)（每節(jié)3個孔，呈120°分布），注漿壓力控制在0.3-0.5MPa，注漿量為理論間隙體積的1.2-1.5倍中繼環(huán)設(shè)置：當(dāng)頂進距離超過60m時，安裝第1套中繼環(huán)，其工作流程為：主頂推進→中繼環(huán)油缸伸出→主頂回縮→中繼環(huán)保持頂力→主頂再次推進（循環(huán)作業(yè)）3.3測量與監(jiān)測3.3.1軸線控制采用激光經(jīng)緯儀（精度±10″）進行導(dǎo)向，每頂進50cm測量一次，偏差超過20mm時啟動糾偏系統(tǒng)糾偏操作：遵循"勤測勤糾、小角度糾偏"原則，單次糾偏角度≤0.5°，累計糾偏角度≤2°3.3.2地面沉降監(jiān)測測點布置：沿頂進軸線每5m設(shè)置1個監(jiān)測斷面，每個斷面布置5個測點（軸線中心及兩側(cè)2m、4m處）監(jiān)測頻率：頂進期間1次/2h，穩(wěn)定后1次/天，預(yù)警值設(shè)為30mm（沉降）、10mm（隆起）數(shù)據(jù)處理：采用最小二乘法擬合沉降曲線，當(dāng)斜率超過0.02mm/m時，啟動應(yīng)急預(yù)案（如調(diào)整注漿壓力、減慢頂進速度等）四、質(zhì)量控制措施4.1原材料質(zhì)量控制鋼筋混凝土管：進場時檢查出廠合格證及力學(xué)性能報告，外觀質(zhì)量符合GB/T11836-2023要求（裂縫寬度≤0.2mm，接口尺寸偏差±3mm）橡膠止水帶：進行拉伸試驗（伸長率≥300%）、硬度測試（邵氏A60±5），每批抽檢3組觸變泥漿：配置后靜置24h，檢測漏斗粘度（20-30s）、密度（1.1-1.2g/cm3），每工作班檢測1次4.2關(guān)鍵工序質(zhì)量驗收工序名稱驗收項目允許偏差檢驗方法龍門洞結(jié)構(gòu)洞口中心位置±50mm全站儀測量井壁垂直度≤0.5%H吊線墜檢查導(dǎo)軌安裝軸線位置±3mm經(jīng)緯儀測量軌面高程±2mm水準(zhǔn)儀測量管道頂進軸線偏差≤50mm/100m激光導(dǎo)向儀高程偏差+30mm/-40mm水準(zhǔn)儀測量4.3管道接口質(zhì)量控制安裝前清理接口表面，橡膠圈涂刷硅油（用量0.5kg/個）采用手動葫蘆（3T）進行管節(jié)對接，插入深度控制在100±5mm接口間隙檢查：用塞尺檢測圓周間隙，最大間隙≤2mm，且分布均勻五、安全保證措施5.1洞口安全防護井邊設(shè)置2.2m高防護欄桿（Φ48鋼管，間距2m），底部設(shè)30cm高擋腳板龍門洞未使用時，采用鋼制蓋板（厚度8mm）封閉，蓋板與井壁間隙用橡膠條填塞進洞作業(yè)時，洞口周圍2m范圍內(nèi)設(shè)置警戒區(qū)，配備2名專職安全員5.2地下作業(yè)安全通風(fēng)要求：采用軸流風(fēng)機（風(fēng)量≥300m3/h）向管內(nèi)送風(fēng)，每人每分鐘新風(fēng)量≥3m3用電安全：管內(nèi)設(shè)置12V應(yīng)急照明系統(tǒng)，每50m安裝1個應(yīng)急配電箱（帶漏電保護）氣體檢測：每日開工前檢測管內(nèi)氣體（O2≥19.5%，CO≤24ppm），配備四合一氣體檢測儀5.3應(yīng)急預(yù)案洞口坍塌：儲備速凝混凝土（初凝時間≤15min）、鋼插板（2m×0.3m×10mm），發(fā)生坍塌時立即停止頂進，采用"插板+注漿"方式封堵頂力突增：當(dāng)頂力超過計算值1.2倍時，啟動中繼環(huán)，同時檢查觸變泥漿注入情況，必要時采取人工清理前方障礙物管涌處理：準(zhǔn)備雙液注漿設(shè)備（水泥-水玻璃漿液），發(fā)現(xiàn)管涌立即關(guān)閉洞口止水閥，注漿加固范圍為洞口周邊3m六、環(huán)境保護措施6.1噪聲控制高噪聲設(shè)備（如空壓機、液壓泵）設(shè)置隔音棚（降噪量≥20dB），作業(yè)時間限制在7:00-22:00運輸車輛限速行駛（≤15km/h），并安裝倒車?yán)走_(dá)及消聲器6.2泥漿處理頂進產(chǎn)生的棄土經(jīng)三級沉淀（停留時間≥2h）后，采用壓濾機脫水（泥餅含水率≤30%），清水回用率≥80%廢棄泥漿委托有資質(zhì)單位外運處理，運輸車輛必須覆蓋篷布，防止遺撒6.3揚塵控制施工區(qū)域設(shè)置圍擋（高度2.5m），出入口安裝洗車平臺（含三級沉淀池）土方堆放區(qū)采用防塵網(wǎng)（2000目）覆蓋，定期灑水降塵（每日不少于4次）七、驗收標(biāo)準(zhǔn)與流程7.1中間驗收工作井/接收井結(jié)構(gòu)：混凝土強度達(dá)到設(shè)計值100%后進行結(jié)構(gòu)驗收，包括鋼筋保護層厚度（合格率≥90%）、結(jié)構(gòu)尺寸偏差等頂管設(shè)備安裝：空載試運行2h，檢查各系統(tǒng)運行狀況（液壓系統(tǒng)壓力波動≤5%，電氣系統(tǒng)絕緣電阻≥1MΩ）7.2竣工驗收閉水試驗：