非開挖頂管工藝施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目基本信息本工程為城市排水管道非開挖頂管施工項(xiàng)目，位于城市主干道下方，管道設(shè)計(jì)全長(zhǎng)2000米，管徑DN1200mm，采用土壓平衡式頂管工藝施工。工程穿越路段包括混凝土路面、綠化帶及既有地下管線密集區(qū)，施工深度為地下5-8米，地質(zhì)條件以粉質(zhì)黏土為主，局部含砂卵石層，地下水位埋深3.2米。1.2工程技術(shù)參數(shù)管材類型：采用Ⅲ級(jí)鋼筋混凝土管，接口形式為“F”型承插式，橡膠圈密封設(shè)計(jì)坡度：0.3%，流向由東向西頂進(jìn)力控制：最大允許頂力≤3200kN軸線偏差要求：軸線偏差≤50mm/100m，高程偏差≤30mm/100m工期要求：總工期60日歷天1.3工程難點(diǎn)分析穿越既有管線：需穿越DN800給水管、10kV電力電纜及通信光纜，最小凈距僅1.2米地質(zhì)復(fù)雜段：K0+850-K1+150段為砂卵石層，粒徑最大達(dá)200mm，易造成刀盤磨損環(huán)境保護(hù)要求：施工區(qū)域臨近居民區(qū)，晝間噪聲需控制在70dB以下，夜間禁止施工二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備圖紙會(huì)審：組織技術(shù)團(tuán)隊(duì)對(duì)施工圖紙進(jìn)行三級(jí)會(huì)審，重點(diǎn)核查工作井位置、管線走向與既有地下設(shè)施的安全距離，形成圖紙會(huì)審記錄并經(jīng)設(shè)計(jì)單位簽認(rèn)施工測(cè)量：建立三級(jí)導(dǎo)線控制網(wǎng)，采用全站儀進(jìn)行軸線放樣，每50米設(shè)置一個(gè)軸線控制樁用水準(zhǔn)儀建立高程控制網(wǎng)，閉合差控制在±20√Lmm（L為線路長(zhǎng)度，以km計(jì)）工作井周邊設(shè)置4個(gè)永久水準(zhǔn)點(diǎn)，定期進(jìn)行復(fù)核專項(xiàng)方案編制：編制頂管專項(xiàng)施工方案、應(yīng)急預(yù)案及監(jiān)測(cè)方案，經(jīng)專家論證后實(shí)施2.2現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備場(chǎng)地布置：工作井區(qū)域設(shè)置6米寬施工便道，采用200mm厚C20混凝土硬化，配置150mm×150mm排水溝材料堆放區(qū)設(shè)置防雨棚，管材堆放高度≤2層，底層墊設(shè)100mm×100mm方木辦公區(qū)與施工區(qū)采用2米高彩鋼板隔離，設(shè)置洗車平臺(tái)及三級(jí)沉淀池工作井施工：工作井采用Φ800mm鉆孔灌注樁圍護(hù)，樁長(zhǎng)12米，間距1.2米，樁頂設(shè)置800mm×600mm鋼筋混凝土冠梁井內(nèi)尺寸6m×8m，采用0.5米厚C30鋼筋混凝土底板，設(shè)置4個(gè)集水井后背墻采用3米厚C35鋼筋混凝土澆筑，內(nèi)置Φ25@200雙層雙向鋼筋網(wǎng)接收井施工：采用SMW工法樁圍護(hù)，樁長(zhǎng)9米，內(nèi)插H型鋼，井內(nèi)設(shè)置2道鋼支撐2.3設(shè)備與材料準(zhǔn)備主要施工設(shè)備：頂管機(jī)：ZDJ3200土壓平衡頂管機(jī)，刀盤直徑1350mm，額定扭矩450kN·m液壓系統(tǒng)：4臺(tái)200t雙作用液壓千斤頂，行程1.5米，配備電液比例控制系統(tǒng)出土系統(tǒng)：螺旋輸送機(jī)（直徑300mm，轉(zhuǎn)速25r/min）+皮帶運(yùn)輸機(jī)（帶寬800mm）導(dǎo)向系統(tǒng)：激光經(jīng)緯儀（測(cè)角精度±2″）+自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸至控制臺(tái)材料檢驗(yàn)：鋼筋混凝土管進(jìn)場(chǎng)需提供出廠合格證及第三方檢測(cè)報(bào)告，每批隨機(jī)抽取3節(jié)進(jìn)行外觀檢查，裂縫寬度≤0.2mm橡膠密封圈采用三元乙丙材質(zhì)，邵氏硬度60±5度，拉伸強(qiáng)度≥16MPa，扯斷伸長(zhǎng)率≥400%膨潤(rùn)土選用鈉基膨潤(rùn)土，造漿率≥16m3/t，黏度≥25s（漏斗黏度計(jì)測(cè)定）三、主要施工工藝3.1頂管機(jī)安裝與調(diào)試導(dǎo)軌安裝：采用20#槽鋼制作導(dǎo)軌，安裝偏差：軸線偏差≤3mm，高程偏差±2mm，軌距偏差±2mm導(dǎo)軌與底板預(yù)埋件焊接固定，焊腳高度8mm，每200mm設(shè)置一道加強(qiáng)肋板頂管機(jī)組裝：按照刀盤→前盾→中盾→尾盾→螺旋輸送機(jī)順序組裝，各部件連接螺栓扭矩達(dá)到350N·m安裝激光靶，調(diào)整初始姿態(tài)，使激光點(diǎn)中心與靶心偏差≤2mm系統(tǒng)調(diào)試：液壓系統(tǒng)：空載試運(yùn)行30分鐘，檢查壓力穩(wěn)定性，系統(tǒng)泄漏量≤5滴/min出土系統(tǒng)：進(jìn)行土壓平衡模擬試驗(yàn)，設(shè)定土倉(cāng)壓力0.12-0.15MPa導(dǎo)向系統(tǒng)：連續(xù)跟蹤測(cè)量1小時(shí)，數(shù)據(jù)漂移量≤1mm3.2頂進(jìn)施工工藝流程：graphLRA[測(cè)量放線]-->B[導(dǎo)軌安裝]B-->C[頂管機(jī)就位]C-->D[激光對(duì)中]D-->E[初始頂進(jìn)]E-->F[正常頂進(jìn)]F-->G[管節(jié)拼接]G-->H[出土外運(yùn)]H-->I[到達(dá)接收井]關(guān)鍵參數(shù)控制：土倉(cāng)壓力：根據(jù)地質(zhì)條件動(dòng)態(tài)調(diào)整，粉質(zhì)黏土層控制在0.12-0.15MPa，砂卵石層提高至0.18-0.22MPa頂進(jìn)速度：正常段30-50mm/min，穿越管線段降至10-20mm/min出土量：理論出土量=πr2L（r為刀盤半徑，L為頂進(jìn)長(zhǎng)度），實(shí)際出土量偏差控制在±5%以內(nèi)管節(jié)拼接：管節(jié)起吊采用雙吊點(diǎn)吊裝，吊點(diǎn)位置距管端1/4管長(zhǎng)處接口清理干凈后均勻涂抹潤(rùn)滑劑（硅油），橡膠圈壓縮量控制在30%-40%頂推時(shí)采用環(huán)形頂鐵，確保管節(jié)受力均勻，相鄰管節(jié)錯(cuò)口≤5mm3.3軸線控制與糾偏測(cè)量頻率：正常段每頂進(jìn)500mm測(cè)量一次，曲線段及穿越段每300mm測(cè)量一次每次測(cè)量需記錄軸線偏差、高程偏差及頂管機(jī)姿態(tài)角，形成測(cè)量臺(tái)賬糾偏方法：上下糾偏：調(diào)整后頂油缸伸縮量，單次糾偏量≤5mm，累計(jì)糾偏量≤30mm左右糾偏：通過控制刀盤轉(zhuǎn)向及兩側(cè)油缸壓力差實(shí)現(xiàn)，糾偏角速度≤0.5°/m糾偏遵循“勤測(cè)、微糾、小角度”原則，避免形成蛇形曲線3.4特殊段施工措施砂卵石層施工：刀盤更換為耐磨齒刀，刀盤轉(zhuǎn)速降至15r/min，增加破碎錘破碎大塊卵石向土倉(cāng)注入改性膨潤(rùn)土漿液（添加2%純堿+0.5%CMC），改善土體流動(dòng)性螺旋輸送機(jī)采用變頻調(diào)速，控制出土速度與頂進(jìn)速度匹配穿越既有管線：提前3天通知管線權(quán)屬單位到場(chǎng)監(jiān)護(hù)，設(shè)置24小時(shí)專人巡查頂進(jìn)速度降至5-10mm/min，土倉(cāng)壓力穩(wěn)定控制在0.12MPa±0.02MPa采用注漿加固既有管線基礎(chǔ)，注漿壓力0.3-0.5MPa，漿液采用水泥-水玻璃雙液漿四、質(zhì)量控制措施4.1原材料質(zhì)量控制管材進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)：外觀檢查：管體無裂縫、蜂窩、露筋，端面平整，垂直度偏差≤1.5mm尺寸檢查：直徑偏差±5mm，壁厚偏差+3mm/-2mm，長(zhǎng)度偏差±10mm每100節(jié)為一批，隨機(jī)抽取2節(jié)進(jìn)行抗?jié)B試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力0.1MPa，恒壓30min無滲漏外加劑控制：膨潤(rùn)土需進(jìn)行室內(nèi)配比試驗(yàn)，確定最佳摻量及造漿工藝注漿用水泥采用P.O42.5R普通硅酸鹽水泥，進(jìn)場(chǎng)需提供出廠合格證及3天強(qiáng)度報(bào)告4.2施工過程質(zhì)量控制頂進(jìn)參數(shù)控制：建立頂進(jìn)參數(shù)臺(tái)賬，記錄頂力、土倉(cāng)壓力、出土量、推進(jìn)速度等數(shù)據(jù)，每小時(shí)記錄一次頂力突然增大超過設(shè)計(jì)值10%時(shí)，應(yīng)立即停止頂進(jìn)，檢查原因并采取措施后方可繼續(xù)接口質(zhì)量控制：管節(jié)拼接前清理承插口雜物，橡膠圈需涂抹硅油，安裝時(shí)緩慢頂進(jìn)，避免扭曲接口間隙控制在10-15mm，圓周間隙均勻，最大偏差≤3mm每節(jié)管頂進(jìn)完成后，采用探桿檢查接口密封情況，無滲漏為合格注漿質(zhì)量控制：同步注漿采用水泥-膨潤(rùn)土漿液，配比（重量比）：水泥:膨潤(rùn)土:水=1:0.3:2.5注漿壓力控制在0.2-0.3MPa，每個(gè)注漿孔注漿量偏差≤5%注漿完成后進(jìn)行二次補(bǔ)漿，壓力降至0.1MPa并穩(wěn)定30min4.3質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)分項(xiàng)工程驗(yàn)收：軸線偏差：允許偏差≤50mm/100m，且累計(jì)偏差≤100mm高程偏差：允許偏差+30mm/-40mm相鄰管節(jié)錯(cuò)口：≤15mm，且不出現(xiàn)環(huán)向間隙竣工驗(yàn)收：管道嚴(yán)密性試驗(yàn)：采用閉水試驗(yàn)，試驗(yàn)水頭為上游管頂以上2米，恒壓30min，滲水量≤2.4L/(m·d)管道變形檢測(cè)：采用超聲波檢測(cè)儀，每50米檢測(cè)一個(gè)斷面，橢圓度≤5%竣工測(cè)量：測(cè)繪管道軸線位置及高程，與設(shè)計(jì)值偏差需在允許范圍內(nèi)五、安全與文明施工措施5.1安全防護(hù)措施工作井安全防護(hù)：井口設(shè)置1.2米高防護(hù)欄桿，刷紅白警示漆，懸掛安全警示標(biāo)志井內(nèi)設(shè)置防墜網(wǎng)（網(wǎng)目≤100mm），距井口2米處設(shè)置一道，隨頂進(jìn)深度下移上下通道采用鋼制爬梯，梯寬600mm，踏步間距300mm，設(shè)置防滑條用電安全：施工現(xiàn)場(chǎng)采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，設(shè)置總配電箱、分配電箱、開關(guān)箱三級(jí)配電頂管機(jī)及重要設(shè)備設(shè)置獨(dú)立漏電保護(hù)器，額定漏電動(dòng)作電流≤30mA，動(dòng)作時(shí)間≤0.1s井內(nèi)照明采用36V安全電壓，每10米設(shè)置一盞防水防塵燈5.2應(yīng)急預(yù)案坍塌事故應(yīng)急：配備2臺(tái)Φ150mm潛水泵（揚(yáng)程20米），儲(chǔ)備200米應(yīng)急排水管預(yù)備200m3級(jí)速凝混凝土，用于緊急回填封堵現(xiàn)場(chǎng)配置應(yīng)急搶險(xiǎn)隊(duì)，24小時(shí)待命，定期進(jìn)行應(yīng)急演練有毒氣體中毒應(yīng)急：頂管機(jī)內(nèi)安裝四合一氣體檢測(cè)儀（檢測(cè)CO、H?S、O?、可燃?xì)怏w），報(bào)警值：CO≤24ppm，H?S≤10ppm配備2臺(tái)正壓式呼吸器，有效防護(hù)時(shí)間≥60分鐘與附近醫(yī)院建立應(yīng)急聯(lián)動(dòng)機(jī)制，簽訂急救協(xié)議5.3環(huán)境保護(hù)措施噪聲控制：破碎機(jī)、空壓機(jī)等設(shè)備設(shè)置隔音罩，噪聲排放≤70dB（晝間）運(yùn)輸車輛進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)需減速慢行，禁止鳴笛敏感區(qū)域設(shè)置聲屏障，高度3米，隔聲量≥25dB揚(yáng)塵控制：施工現(xiàn)場(chǎng)裸土覆蓋率100%，主要道路每日灑水3次出土車輛必須覆蓋篷布，出場(chǎng)前沖洗輪胎，洗車廢水經(jīng)三級(jí)沉淀后回用螺旋輸送機(jī)出土口設(shè)置噴霧降塵裝置，霧滴直徑5-10μm六、施工監(jiān)測(cè)6.1監(jiān)測(cè)內(nèi)容與頻率地表沉降監(jiān)測(cè)：沿頂管軸線每5米設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，每個(gè)斷面設(shè)置5個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)（軸線中心及兩側(cè)各10米）初始值觀測(cè)3次，取平均值作為基準(zhǔn)值，頂進(jìn)期間每天監(jiān)測(cè)2次，穩(wěn)定后每周監(jiān)測(cè)1次預(yù)警值：沉降量≤30mm，沉降速率≤5mm/d既有管線監(jiān)測(cè)：對(duì)給水管、電力電纜等重要管線設(shè)置直接監(jiān)測(cè)點(diǎn)，采用測(cè)斜儀監(jiān)測(cè)其沉降及水平位移監(jiān)測(cè)頻率：頂進(jìn)期間每4小時(shí)監(jiān)測(cè)1次，預(yù)警值：沉降≤10mm，水平位移≤5mm6.2數(shù)據(jù)處理與反饋監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)整理分析，繪制沉降-時(shí)間曲線，當(dāng)接近預(yù)警值時(shí)發(fā)出預(yù)警通知單建立監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反饋機(jī)制，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果動(dòng)態(tài)調(diào)整頂進(jìn)參數(shù)，必要時(shí)采取注漿加固等措施監(jiān)測(cè)報(bào)告每日?qǐng)?bào)送監(jiān)理單位，每周進(jìn)行一次監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析會(huì)議，形成監(jiān)測(cè)周報(bào)七、施工進(jìn)度計(jì)劃7.1關(guān)鍵線路施工準(zhǔn)備（7天）→工作井施工（15天）→頂管機(jī)安裝調(diào)試（5天）→頂進(jìn)施工（30天）→管道接口處理（3天）→竣工驗(yàn)收（2天）7.2進(jìn)度保證措施投入2套頂進(jìn)設(shè)備，采用平行作業(yè)方式，工作井與接收井同時(shí)施工材料儲(chǔ)備量滿足7天連續(xù)施工需求，避免因材料短缺影響進(jìn)度建立周進(jìn)度考核制度，延誤超過3天時(shí)及時(shí)調(diào)整資源配置，采取夜間加班（非敏感區(qū)域）等趕工措施八、驗(yàn)收與移交8.1驗(yàn)收流程施工單位自檢→監(jiān)理單位驗(yàn)收→第三方檢測(cè)→業(yè)主組織竣工驗(yàn)收驗(yàn)收資料包括