城市雨污分流管網(wǎng)頂管施工方案城市雨污分流管網(wǎng)改造是破解合流制排水系統(tǒng)污染、提升排水效率的核心工程。頂管施工因?qū)χ苓叚h(huán)境擾動(dòng)小、施工效率高，成為城市地下管網(wǎng)建設(shè)的優(yōu)選工藝。本文結(jié)合工程實(shí)踐，從施工全流程闡述頂管施工方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施要點(diǎn)，為同類工程提供參考。一、工程概況（一）項(xiàng)目背景某城市老城區(qū)雨污合流管網(wǎng)年久失修，混接、溢流問題突出，雨季內(nèi)澇頻發(fā)，旱季污水直排河道。本次改造需新建雨、污分流管網(wǎng)，管徑范圍為DN800至DN2000，總長約5km，沿城市主干道、支路敷設(shè)，周邊多為居民區(qū)、商業(yè)建筑，對施工擾民控制要求高。（二）地質(zhì)水文條件場地土層自上而下為：①雜填土（厚1-3m）；②粉質(zhì)黏土（厚2-5m，承載力120kPa）；③粉土（厚3-6m，滲透性中等）；④砂層（厚2-4m，地下水位埋深2-4m，富水性強(qiáng)）。砂層易涌水，需采取降水、加固措施。二、施工準(zhǔn)備（一）技術(shù)準(zhǔn)備1.圖紙會(huì)審：組織設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工單位核對管網(wǎng)走向、埋深及與既有管線交叉點(diǎn)，明確穿越鐵路、橋梁等構(gòu)筑物的保護(hù)要求，形成會(huì)審記錄。2.專項(xiàng)方案編制：結(jié)合地質(zhì)報(bào)告，計(jì)算頂進(jìn)力（采用土壓平衡頂管機(jī)，頂力計(jì)算值為____kN），確定注漿配合比（膨潤土:CMC:水=1:0.05:10），編制頂管施工、應(yīng)急預(yù)案，報(bào)專家論證。3.測量放線：采用全站儀建立平面控制網(wǎng)，水準(zhǔn)儀測設(shè)高程控制點(diǎn)，沿管網(wǎng)軸線每50m設(shè)置標(biāo)樁并做好防護(hù)。（二）物資準(zhǔn)備1.管材選擇：DN800-DN1500采用Ⅲ級(jí)鋼筋混凝土承插管（抗?jié)B等級(jí)P8），DN1500-DN2000采用HDPE纏繞結(jié)構(gòu)壁管（環(huán)剛度SN8），管材進(jìn)場前檢查外觀、出廠合格證。2.設(shè)備配置：選用泥水平衡頂管機(jī)（刀盤直徑2100mm，適應(yīng)砂層）、4臺(tái)2000kN千斤頂（并聯(lián)頂力8000kN）、BW-150注漿泵（流量150L/min）、激光導(dǎo)向儀（精度±5mm）。3.材料儲(chǔ)備：觸變泥漿材料（膨潤土、CMC）、C30混凝土（工作井底板）、橡膠止水帶（工作井接縫）、水泥（應(yīng)急注漿）。（三）現(xiàn)場準(zhǔn)備1.場地整理：清理施工區(qū)域障礙物，平整場地，沿圍擋設(shè)置臨時(shí)排水溝，接入市政管網(wǎng)，防止雨水倒灌。2.圍擋與警示：采用2.5m高裝配式圍擋封閉施工區(qū)，出入口設(shè)置洗車槽，夜間懸掛警示燈。3.降水排水：砂層段采用管井降水，井深15m，間距10m，將水位降至工作井底面以下1m，降水期間每天監(jiān)測水位、周邊沉降。三、施工工藝要點(diǎn)（一）工作井與接收井施工1.支護(hù)設(shè)計(jì)：工作井深8m，采用SMW工法樁支護(hù)（Φ850mm攪拌樁，內(nèi)插H型鋼），樁長12m，間距600mm，止水帷幕深度10m。接收井深7m，采用拉森鋼板樁（型號(hào)Ⅳ型，長10m）支護(hù)。2.開挖與支護(hù)：分層開挖，每層深度≤2m，開挖后及時(shí)安裝鋼支撐（間距3m）；工作井底板澆筑C30混凝土（厚300mm，內(nèi)配Φ16@200鋼筋網(wǎng)），導(dǎo)軌采用2根20#槽鋼，安裝偏差≤5mm。（二）頂管設(shè)備安裝調(diào)試1.頂進(jìn)系統(tǒng)：后背墻采用C30鋼筋混凝土（厚1m，面積10m2），千斤頂對稱布置（間距1.5m），與管道軸線平行度偏差≤1‰。2.注漿系統(tǒng)：拌漿桶容積5m3，注漿管采用Φ50mm鋼管，每節(jié)管節(jié)設(shè)2個(gè)注漿孔（間距1.5m），注漿壓力0.2-0.3MPa，試注漿時(shí)檢查管路密封性。3.導(dǎo)向系統(tǒng)：激光導(dǎo)向儀安裝在工作井內(nèi)，距頂管機(jī)10m，初始定位后，每頂進(jìn)1m測量一次姿態(tài)，偏差超過10mm時(shí)調(diào)整千斤頂編組。（三）頂進(jìn)施工1.初始頂進(jìn)：頂管機(jī)入土前，頂進(jìn)速度≤5mm/min，頂進(jìn)長度10m內(nèi)軸線偏差≤5mm，通過監(jiān)測管外土壓力判斷注漿套形成情況。2.正常頂進(jìn)：砂層段頂進(jìn)速度控制在10-20mm/min，土倉壓力維持在0.15-0.25MPa（與地下水壓力平衡），每頂進(jìn)1m記錄頂力、注漿量、姿態(tài)數(shù)據(jù)。3.糾偏控制：采用“小角度、勤糾偏”原則，偏差≤20mm時(shí)調(diào)整千斤頂伸長量（單側(cè)千斤頂伸長量差≤5mm）；偏差>20mm時(shí)分步糾偏（每次糾偏角度≤0.5°），防止管節(jié)折裂。4.觸變泥漿注漿：同步注漿量為管道外周空隙的1.3倍（計(jì)算空隙體積：π×(D2-d2)/4，D為土倉直徑，d為管道外徑），注漿后采用超聲波檢測泥漿套厚度（≥30mm），不足時(shí)補(bǔ)漿。（四）接收井施工與管道接收1.接收井準(zhǔn)備：接收井預(yù)留孔安裝橡膠止水圈（內(nèi)徑比管道大100mm），提前2天停止降水，觀察水位回升情況。2.管道接收：頂管機(jī)距接收井5m時(shí)，頂進(jìn)速度降至5mm/min，加強(qiáng)姿態(tài)監(jiān)測；頂管機(jī)出洞后，拆除刀盤，清理管內(nèi)渣土，采用哈夫節(jié)臨時(shí)固定后續(xù)管道。（五）管道連接與閉水試驗(yàn)1.管道連接：鋼筋混凝土管承插連接時(shí)，橡膠密封圈涂刷硅油，采用手拉葫蘆緩慢插入，接口間隙≤10mm；HDPE管電熔連接時(shí)，焊接溫度200-220℃，保壓時(shí)間30s。2.閉水試驗(yàn)：分段試驗(yàn)（長度≤100m），注水高度至管頂以上2m，浸泡24h后觀測30min，滲水量≤2.72L/(min·km)（DN800管允許值）。四、質(zhì)量控制措施（一）軸線與高程控制頂進(jìn)過程中，激光導(dǎo)向儀實(shí)時(shí)監(jiān)測，軸線偏差≤30mm/100m，高程偏差≤20mm/100m；每頂進(jìn)50m采用全站儀復(fù)測，偏差超限時(shí)調(diào)整頂進(jìn)參數(shù)（注漿量、千斤頂壓力）。（二）管道接口質(zhì)量1.鋼筋混凝土管接口：密封圈無扭曲、破損，接口間隙均勻，承插口環(huán)向間隙≤15mm。2.HDPE管接口：焊接焊縫飽滿，無氣孔、裂縫，焊接后進(jìn)行氣壓試驗(yàn)（壓力0.1MPa，保壓30s無泄漏）。（三）注漿質(zhì)量觸變泥漿配合比誤差≤5%，注漿壓力波動(dòng)≤0.05MPa，注漿量偏差≤10%；泥漿套完整性采用鉆孔取芯檢測（芯樣中泥漿層連續(xù)）。（四）工作井質(zhì)量工作井支護(hù)結(jié)構(gòu)無滲漏，底板混凝土強(qiáng)度≥C30，導(dǎo)軌安裝偏差≤5mm，后背墻無裂縫（采用裂縫寬度儀檢測，≤0.2mm）。五、安全施工措施（一）基坑安全工作井、接收井周邊設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿（掛密目網(wǎng)）；基坑監(jiān)測頻率：變形≤10mm時(shí)每天1次，10-30mm時(shí)每天2次，超30mm時(shí)停止施工，采用雙液注漿（水玻璃:水泥=1:1）加固。（二）機(jī)械安全頂管設(shè)備每周檢修，千斤頂壓力表定期校驗(yàn)（精度±1%），操作人員持證上崗，機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)嚴(yán)禁觸碰運(yùn)動(dòng)部件。（三）有限空間作業(yè)工作井內(nèi)作業(yè)前，通風(fēng)30min，檢測CO（≤24ppm）、H?S（≤10ppm）濃度；作業(yè)時(shí)專人監(jiān)護(hù)，配備呼吸器、安全帶，設(shè)置應(yīng)急爬梯。（四）用電安全施工現(xiàn)場采用TN-S系統(tǒng)，配電箱設(shè)漏電保護(hù)器（動(dòng)作電流≤30mA），電纜穿管埋地（深度≥0.7m），夜間施工照明采用低壓燈（≤36V）。六、應(yīng)急預(yù)案（一）塌方涌水工作井塌方時(shí)，立即停止降水，向塌方處注入雙液漿（初凝時(shí)間≤30s），待土體固化后，采用鋼板樁臨時(shí)支護(hù)，清理塌方渣土。（二）機(jī)械故障頂管機(jī)刀盤卡死時(shí)，啟動(dòng)備用泥漿泵，加大進(jìn)排泥流量松動(dòng)刀盤；若無法解決，采用人工開挖（在工作井內(nèi)）解除卡死，更換刀盤刀具。（三）觸電事故發(fā)生觸電時(shí)，立即切斷電源，對傷者進(jìn)行心肺復(fù)蘇，送醫(yī)治療；檢查配電箱、電纜，更換破損絕緣層。（四）周邊沉降周邊建筑物沉降超20mm時(shí)，停止頂進(jìn)，在沉降區(qū)域（距建筑物5m）打設(shè)注漿孔（間距2m），注入水泥漿（水灰比0.5）加固地層，調(diào)整頂進(jìn)速度（降至5mm/min）。七、環(huán)保與文明施工（一）噪聲控制選用低噪聲頂管機(jī)（噪聲≤85dB），夜間（22:00-6:00）停止作業(yè)；確需施工時(shí)，辦理夜間許可證，公告居民，設(shè)置隔音屏障（降噪10dB）。（二）泥漿處理觸變泥漿循環(huán)使用，廢棄泥漿經(jīng)沉淀池（三級(jí)沉淀）處理后，采用固化劑（摻量5%）固化，運(yùn)至建筑垃圾消納場。（三）揚(yáng)塵控制施工現(xiàn)場每天灑水3次（早、中、晚），土方、材料覆蓋（覆蓋率100%），車輛出場前沖洗輪胎（沖洗時(shí)間≥30s）。（四）廢棄物管理建筑垃圾、生活垃圾分類存放，每周清運(yùn)2次；管材包裝材料回收利用（回收率≥90%）。八、效益分析（一）工期效益頂管施工無需大面積開挖，相比明挖法，本工程工期縮短40%（原計(jì)劃180天，實(shí)際108天），減少交通中斷時(shí)間，降低社會(huì)影響。（二）社會(huì)效益雨污分流后，污水收集率提升至95%，雨水直排河道，年減少COD排放約500t，內(nèi)澇次數(shù)從每年5次降至1次，