巨大小水管道施工方案

巨大小水管道施工综合技术方案一、工程概况1.1项目背景本工程为城市排水系统升级改造重点项目，主要针对现状DN3200混凝土排水管道进行整体更换。项目位于城市核心区，沿滨河路敷设，全长2850米，采用明挖与顶管组合施工工艺。管道设计坡度0.8‰，最大埋深12.6米，穿越城市主干道3处、铁路1处、既有地下管线23处，沿线地质条件复杂，涉及粉质黏土、中砂层及局部岩石地层。1.2主要工程量项目名称规格型号单位数量备注钢筋混凝土管DN3200×200mm米2850Ⅱ级管，橡胶圈接口顶管工作井8m×6m×12m座5沉井法施工接收井6m×5m×10m座5钢板桩支护土方开挖综合土立方米42800含支护及降水混凝土基础C25/S6立方米3250满堂基础检查井Φ4000mm座28钢筋混凝土结构1.3地质水文条件根据勘察报告，工程场地土层分布自上而下依次为：①杂填土：厚0.5-1.2m，松散状态，含建筑垃圾②粉质黏土：厚2.5-4.8m，可塑状态，渗透系数0.8×10⁻⁶m/s③中砂层：厚3.2-5.6m，中密状态，标准贯入击数18-25击④石灰岩：中风化，埋深8.5-12.3m，饱和单轴抗压强度35MPa地下水位埋深2.3-3.8m，对混凝土结构具弱腐蚀性。施工期间需考虑雨季地下水上涨影响，最大涌水量预计150m³/h。二、施工准备2.1技术准备图纸会审：组织技术团队进行三级图纸会审，重点审查管道高程与既有管线冲突点，形成会审记录3份，提出优化建议12项，已完成设计变更洽商7份。施工方案编制：编制专项施工方案15个，包括：深基坑支护专项方案（专家论证通过）顶管施工专项方案既有管线保护方案降水工程专项方案大口径管道安装专项方案测量控制网建立：采用全站仪建立四等导线控制网，设置永久水准点6个，施工控制点28个，平面位置误差控制在±15mm内，高程误差≤±10mm。2.2现场准备场地布置：划分功能区域4个，包括：管材堆放区：硬化处理，设置1.2m高挡墙，承载力≥150kPa加工区：搭设防雨棚300㎡，配置钢筋弯曲机、切断机各2台办公区：集装箱式临建12间，配备视频监控系统弃土区：距离施工现场3.5km，容量5万立方米临时设施：施工便道：宽4.5m，C20混凝土浇筑200mm厚，每200m设会车区降水系统：沿管线每50m设置Φ600mm管井，井深15m，配置22kW潜水泵12台电力系统：安装315kVA变压器1台，敷设临时电缆450m，设置二级配电箱8个2.3资源配置机械设备：大型设备：200型挖掘机3台、25t汽车吊2台、Φ3200泥水平衡顶管机1台专用设备：深层搅拌桩机4台、高压旋喷桩机2台、井点降水设备6套检测设备：全站仪1台、水准仪2台、测斜仪1台、超声波探伤仪1台材料准备：管材：提前15天进场，每批进行外观检查和压力试验，合格率100%钢材：采用HRB400E级钢筋，见证取样送检32组，全部合格防水材料：选用3mm厚HDPE土工膜，进行拉伸强度和耐候性测试人员配置：管理团队：项目经理1人、技术负责人1人、安全员3人、质检员2人施工班组：管道安装班30人、顶管作业班15人、土方班20人、混凝土班12人特种作业：焊工8人、起重工4人、电工3人，全部持证上岗三、主要施工流程3.1施工总体部署采用"分段施工、平行作业"方式，将工程划分为5个施工段，每个施工段长500-600米。Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ段采用明挖施工，Ⅱ、Ⅳ段采用顶管施工，各段之间设置施工缝，同步进行土方开挖与管道安装。3.2测量放线采用极坐标法进行管道中线放样，每50米设置一个中线桩，曲线段加密至10米建立临时水准点，间距不大于100米，闭合差控制在±20√Lmm（L为水准路线长度km）基坑开挖前放出坡顶线、坡脚线、排水沟线，设置警示标志和防护栏杆3.3基坑工程3.3.1降水施工管井降水：Φ600mm井管，井深15m，内置Φ150mm潜水泵，单井出水量≥30m³/h轻型井点：在砂层段辅助降水，总管采用Φ100mm钢管，间距1.2m，埋深4.5m降水运行：提前7天开始降水，将地下水位降至基底以下1.5m，持续至回填完成3.3.2支护结构明挖段支护：埋深＜5m：采用Φ609mm拉森Ⅳ型钢板桩，长度9m，咬口连接埋深5-8m：SMW工法桩，Φ850mm三轴搅拌桩，间距600mm，内置H型钢埋深＞8m：排桩+内支撑，Φ1000mm钻孔灌注桩，间距1.2m，设2道钢支撑顶管工作井支护：采用沉井施工，钢筋混凝土结构，分三节浇筑，第一节高4m，第二节5m，第三节3m下沉采用排水下沉法，配备4台22kW抓斗机，最大下沉速度控制在0.5m/天3.4管道基础施工基底处理：采用200mm厚级配砂石垫层，平板振动器振捣密实，压实度≥95%混凝土浇筑：分两次浇筑，底层150mm厚C25混凝土，初凝后铺设Φ12@200双向钢筋网，再浇筑150mm厚混凝土变形缝设置：每20米设置一道变形缝，宽20mm，内填聚乙烯泡沫板，外用遇水膨胀止水条3.5管道安装3.5.1明挖段安装管材运输：采用专用运管车，管端设柔性保护套，现场用25t汽车吊吊装，吊点设在距管端1/4处接口处理：清理管口：用钢丝刷清除承插口杂物，检查橡胶圈是否完好安装橡胶圈：将Φ20mm丁腈橡胶圈嵌入凹槽，涂抹硅油润滑剂对口作业：采用50t千斤顶缓慢顶进，控制插入深度150±10mm接口检测：用塞尺检查接口间隙，最大允许间隙3mm，渗水量测试≤0.05L/(min·m)稳管措施：采用预制混凝土垫块，每2米设置1组，垫块与管身之间用M10砂浆填实3.5.2顶管施工工作井准备：安装导轨：采用20#槽钢，安装偏差：轴线±3mm，高程±2mm，轨距±2mm后背墙施工：C30混凝土浇筑，厚度1.2m，设置Φ32钢筋网片顶进设备：2000kN液压千斤顶4台，行程1.5m，配套PLC控制系统顶进作业：初始顶进：前10米控制顶速5mm/min，每30cm测量一次正常顶进：顶速控制在10-15mm/min，出土量与理论值偏差≤5%纠偏控制：采用分区供油方式，每次纠偏角度≤0.5°，累计偏差≤30mm泥浆系统：触变泥浆：膨润土:纯碱:水=8:1:100配比，黏度控制在25-30s注浆压力：掌子面压力1.2倍水土压力，注浆量3-5m³/延米3.6土方回填回填条件：管道安装完成并经闭水试验合格，混凝土强度达到设计强度80%回填要求：分层回填：每层厚度250mm，采用小型压路机碾压，压实度≥93%材料选择：管顶500mm内采用素土回填，粒径≤50mm，含水率控制在最佳含水率±2%特殊部位：管腋角采用人工夯实，压实度≥95%，井周1m范围采用灰土回填四、质量控制4.1质量目标单元工程合格率100%，优良率≥90%管道轴线偏差≤30mm/100m，高程偏差≤20mm/100m闭水试验一次合格率100%，渗水量≤0.05m³/(d·km)杜绝重大质量事故，争创省级优质工程4.2关键控制点控制项目允许偏差检查方法检查频率基坑底高程±30mm水准仪每50米1点管道轴线30mm全站仪每节管检查管道高程±20mm水准仪每节管检查接口间隙≤3mm塞尺100%检查混凝土强度≥设计值回弹法每台班1组压实度≥93%环刀法每500㎡3点4.3检测试验计划原材料检测：钢材、管材、防水材料等进场需提供出厂合格证，并按规定进行取样送检，合格率100%施工过程检测：混凝土试块：每100m³留置1组标养试块，同条件试块按施工段留置管道接口：每50节进行1次闭水试验，试验水头2m，恒压30min顶管施工：每顶进50米进行一次管节椭圆度检测，允许偏差≤D/500竣工检测：管道CCTV检测：全长2850米，检测合格率≥98%管道严密性试验：分段进行，试验压力0.1MPa，稳压1h压降≤5%五、安全措施5.1安全管理体系成立安全生产领导小组，项目经理任组长，配备3名专职安全员，各施工班组设兼职安全员建立安全生产责任制，签订安全责任书28份，明确各岗位安全职责实行三级安全教育，特种作业人员持证上岗率100%，岗前安全技术交底覆盖率100%5.2专项安全措施5.2.1基坑安全边坡监测：设置测斜仪5处，沉降观测点20个，监测频率：开挖期1次/天，稳定期1次/3天基坑防护：设置1.2m高防护栏杆，刷红白警示漆，悬挂安全警示标志，夜间设红色警示灯应急通道：每50米设置一处安全通道，宽1.5m，坡度≤1:3，铺设防滑条5.2.2吊装作业设备检查：吊装前检查吊具、钢丝绳磨损情况，钢丝绳安全系数≥6倍吊装区域：设置警戒线，半径10m，设专人指挥，使用对讲机联络作业要求：风速≥10.8m/s（6级风）时停止吊装，起吊时构件下方严禁站人5.2.3地下管线保护物探先行：施工前采用地质雷达和管线探测仪进行地下管线探测，绘制管线分布图人工探坑：在既有管线位置采用人工开挖探坑，深度≥1.5m，明确管线位置和走向保护措施：给水管：采用Φ200mm钢套管保护，两端设柔性接口燃气管：设置监测点，位移预警值5mm，沉降预警值10mm电缆：采用槽盒保护，顶部覆盖500mm厚素土5.3安全防护设施个人防护：配备安全帽200顶、安全带50条、反光背心100件、防尘口罩150个临时用电：采用TN-S接零保护系统，三级配电两级保护，配电箱防雨防晒消防设施：配备ABC干粉灭火器30具，消防沙2m³，消防水桶20个，消防通道宽度≥4m六、应急预案6.1应急组织成立应急指挥部，下设：抢险救援组：20人，配备应急抢险设备技术保障组：5人，负责方案制定医疗救护组：3人，配备急救箱和担架后勤保障组：4人，负责物资供应通讯联络组：2人，保持信息畅通6.2常见险情处置6.2.1基坑坍塌预警信号：监测数据突变，坡顶裂缝加宽，支护结构变形加剧应急措施：立即启动边坡抢险预案，撤离施工人员坡顶卸载，堆载反压坡脚，卸载宽度≥5m采用Φ200mm钢管临时支护，间距1.0m加快降水速度，降低地下水位坍塌区域采用速凝混凝土回填，强度达到设计值后再处理6.2.2管涌突水预警信号：基坑底部出现冒水点，水位迅速上升，涌水量增大应急措施：立即启动防水抢险预案，关闭降水井采用沙袋快速封堵涌水点，堆筑反滤层增设轻型井点，降低周边地下水位注射水泥-水玻璃双液浆，配比1:0.8，注浆压力0.5-1.0MPa6.2.3顶管机卡壳预警信号：顶力突然增大，扭矩异常，出土量骤减应急措施：停止顶进，分析卡壳原因，检查设备状况如遇孤石：采用人工挖孔爆破，控制装药量≤1kg如遇管线：采用液压千斤顶缓慢回退，调整顶进方向注入膨润土泥浆，减小摩阻力，控制回退距离≤500mm6.3应急物资储备物资名称规格型号单位数量存放位置应急发电机150kW台2现场仓库潜水泵15kW台8降水井旁钢管Φ200×8mm米100材料堆场沙袋40×60cm个2000基坑周边注浆设备200型套2搅拌站急救箱综合型个3项目部应急照明36V安全灯个20配电箱旁6.4应急演练每月组织1次专项应急演练，每季度组织1次综合演练，演练内容包括：基坑坍塌应急救援演练触电事故应急处置演练地下管线损坏应急演练火灾事故疏散演练演练后进行评估总结，完善应急预案，演练记录存档备查。七、施工进度计划7.1关键线路施工准备（30天）→降水工程（45天）→顶管工作井施工（60天）→管道安装（150天）→土方回填（60天）→附属工程（45天）→竣工验收（15天），总工期360天。7.2进度保障措施资源保障：投入2套顶管设备平行作业，高峰期投入作业人员120人技术保障：采用BIM技术进行进度模拟，提前发现关键线路风险点制度保障：实行周进度考核，延误超3天启动赶工措施，增加夜间施工班组天气应对：雨季储备防雨布5000㎡，配备排水泵15台，确保雨天能正常施工八、环境保护措施8.1扬尘控制施工便道每日洒水3次，出入口设置洗车平台，车辆冲洗率100%土方作业采用湿法施工，挖掘机配备雾炮，风速≥5级时停止土方作业裸土覆盖：采用200g/m²防尘网全覆盖，覆盖率100%，定期检查修补8.2噪声控制高噪声设备设置隔音棚，噪声排放昼间≤70dB，夜间≤55dB合理安排施工时间，噪声大的工序安排在6:00-22:00进行敏感区域设置声屏障，高度3m，长度200m，降噪效果≥25dB8.3污水处理施工废水：设置三级沉淀池，投加絮凝剂处理，回用率达到80%生活污水：采用一体化污水处理设备，处理后水质达到《污水综合排放标准》一级标准泥浆处理：顶管泥浆经脱水处理，泥饼含水率≤60%，运至指定消纳场九、验收标准与流程9.1验收标准管道工程：符合《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008基坑工程：