竖井双挖机施工方案

竖井双挖机协同施工综合技术方案一、工程概况1.1项目基本参数本工程为城市地下综合管廊配套竖井工程，设计功能为管线检修通道及应急逃生出口。井筒结构呈圆形，净空直径7.2m，井深98m，井口设计高程36.8m，井底高程-61.2m。井筒穿越地层自上而下依次为：①素填土层（厚3.2m，松散结构，含建筑垃圾及碎石）；②黏土层（厚9.5m，硬塑状态，天然含水率28%，渗透系数8.6×10⁻⁶m/s）；③强风化泥岩层（厚17.8m，呈土状，遇水易软化）；④中风化砂岩层（厚67.5m，单轴抗压强度25～40MPa，节理裂隙中等发育）。1.2结构设计要求支护体系采用复合式衬砌结构：0～25.5m非基岩段：Φ1200@1200钻孔灌注桩+Φ900三重管旋喷桩止水帷幕，桩体嵌入中风化岩层≥2.5m，旋喷桩28天无侧限抗压强度≥1.2MPa，渗透系数≤5×10⁻⁸m/s25.5～98m基岩段：C30喷射混凝土（厚12cm）+Φ12mm钢筋网（网格15×15cm）+Φ25中空注浆锚杆（L=4.0m，间距1.0×1.0m，注浆压力1.5～2.0MPa）衬砌结构：C40防水钢筋混凝土，抗渗等级S10，衬砌厚度90cm，分7段浇筑（上段15m×6段，井底段8m）1.3双挖机配置参数设备类型型号规格主要参数作业区域小型液压挖机CAT308E2斗容0.32m³，机重8.2t，最大挖掘半径6.5m井口段（0～25m）微型隧道挖机KomatsuPC78US斗容0.25m³，机重7.5t，最小回转半径2.8m基岩段（25～98m）辅助设备定制吊装平台承重10t，液压调平系统，作业半径4.2m全井段设备转运二、施工总体安排2.1施工分区规划地面作业区（25m×30m）划分：材料堆放区（10m×15m）：设置管片存放架（层高1.2m，承载力≥150kPa）、钢筋加工棚（配备数控弯曲机）渣土中转区（8m×12m）：配置2台20t自卸汽车，设置三级沉淀池（总容积50m³）设备维修区（7m×8m）：配备液压系统检测装置、备用液压元件储存柜井下作业区采用分层布置：上部开挖区（0～30m）：设置环形操作平台（宽1.8m，承重5t），配置风水管路接口中部掘进区（30～70m）：安装激光导向系统（定位精度±30mm），布置临时通风筒（直径800mm）下部衬砌区（70～98m）：设置移动模板台车轨道（轨距1.2m），安装混凝土输送管路2.2施工进度计划一期工程（45天）：锁口圈梁施工（C30混凝土，截面1.5×1.8m）、双挖机调试、止水帷幕施工二期工程（90天）：非基岩段开挖（日进尺2.5m）与支护，小型挖机主导作业三期工程（135天）：基岩段钻爆+机械联合开挖（循环进尺3.0m/天），微型挖机协同作业四期工程（60天）：衬砌施工、设备拆除及验收，采用"自上而下分段浇筑+同步养护"工艺2.3资源配置计划人力资源：项目经理1人、技术负责人2人、安全员3人、挖机操作手4人（两班制）、支护工12人、混凝土工8人材料供应：钢筋（HRB400EΦ25/Φ12）、水泥（P.O42.5R）、机制砂（细度模数2.6～2.8）、碎石（5～20mm连续级配）机械设备：双挖机（2台）、龙门吊（2×30t）、混凝土喷射机（2台）、注浆泵（3台）、通风机（2×11kW）三、关键施工技术3.1双挖机协同开挖工艺井口段开挖流程：测量放线：采用全站仪按0.5m间隔测设井筒开挖轮廓线，每5m设置高程控制点分层开挖：小型挖机按3层开挖（每层8.5m），每层分4个扇形区块（每区块90°）支护作业：开挖后12小时内完成初喷（厚5cm），24小时内完成锚杆及钢筋网施工止水措施：旋喷桩施工采用"跳孔法"，相邻桩施工间隔≥48小时，桩顶设置2m宽冠梁连接基岩段联合开挖：钻爆参数：Φ42mm炮孔（孔深3.5m），周边孔间距45cm，抵抗线60cm，单循环装药量120kg（乳化炸药）挖机协同：微型挖机负责掌子面清理（每次进尺3.0m），配合液压破碎锤处理孤石（破碎粒径≤30cm）出碴系统：HK-4中心回转抓岩机（抓斗容量0.6m³）+3m³吊桶+2×5t卷扬机（提升速度4.5m/s）3.2动态支护控制技术非基岩段支护：钻孔灌注桩采用"长螺旋钻孔+导管灌注"工艺，混凝土坍落度180～200mm，提拔导管速度控制在2～3m/min钢筋网安装前进行岩面找平，搭接长度≥30d，采用Φ8mm膨胀螺栓固定（间距50cm）基岩段喷锚支护：初喷混凝土：开挖后立即喷射5cm厚封闭岩面，喷射压力0.4～0.6MPa，喷头距岩面1.0～1.5m锚杆施工：采用风动凿岩机钻孔，孔径50mm，注浆材料为水泥-水玻璃双液浆（水灰比1:1）复喷作业：锚杆施工完成后喷射剩余7cm混凝土，分2层施工（每层3～4cm），间隔时间≥2小时3.3混凝土衬砌施工模板系统：采用液压整体式钢模板（面板厚12mm，刚度≥25000kN·m²），模板安装偏差控制：半径±30mm，高程±20mm脱模强度≥8MPa，养护采用喷淋+保湿被覆盖（养护期≥14天）浇筑工艺：混凝土配合比：水泥:砂:石:水=1:1.85:2.68:0.42，掺加粉煤灰（替代率15%）及聚羧酸减水剂（掺量1.2%）浇筑方式：分层对称浇筑（每层厚度50cm），采用Φ50振捣棒（振捣时间20～30s），导管埋深控制在2～6m施工缝处理：设置300mm宽止水带，界面凿毛后涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料（干膜厚度≥1.5mm）四、安全保障措施4.1开挖作业安全控制双挖机作业半径：设置声光报警装置，两台设备最小安全距离≥5m，严禁交叉作业边坡监测：采用测斜仪（精度0.1mm/m）+全站仪进行位移监测，监测频率：开挖期间2次/天，稳定后1次/3天防坍塌措施：当监测数据超预警值（位移≥5mm/天）时，立即停止开挖，采取Φ20超前管棚（L=6m，间距30cm）加固4.2井下作业防护通风系统：采用压抽混合式通风，新鲜风量≥3m³/min·人，瓦斯浓度监测仪（报警值0.5%）防排水：井口设置截水沟（断面50×50cm），井下设置临时集水坑（容积8m³），配置2台15kW潜水泵（扬程120m）提升系统：吊桶设置防坠器（制动距离≤1.5m），钢丝绳每周检查1次（断丝数≤12丝/捻距）4.3应急管理体系应急预案：坍塌事故：立即启动边坡加固预案，采用速凝混凝土（初凝时间≤15min）回填+管棚支护涌水处置：当涌水量＞20m³/h时，启用备用排水系统（增加2台22kW潜水泵），同步注浆堵水火灾事故：配置2套自救式呼吸器（有效时间≥45min），井下设置消防砂箱（容积0.5m³）及灭火器（4kg干粉×4具）安全培训：特种作业人员持证上岗，挖机操作手需通过专项考核（含井下环境适应训练）每月开展1次应急演练，重点训练火灾逃生、坍塌救援等科目，演练记录存档备查五、质量控制标准5.1关键工序验收指标项目名称允许偏差检验方法检验频率井筒直径±50mm激光断面仪（每5m测1个断面）1次/5m井底高程±30mm水准仪+钢尺1次/施工段喷射混凝土厚度-5mm凿孔法（每100m²测1点）1次/作业面锚杆拉拔力≥150kN拉拔试验（抽检3%，且≥3根/组）1组/30m5.2质量通病防治混凝土蜂窝麻面：控制坍落度损失（1h损失≤20mm），振捣棒移动间距≤50cm，模板拼缝采用双面胶密封喷射混凝土空鼓：严格控制骨料含水率（5%～7%），采用"螺旋式"喷射轨迹，复喷前清除浮碴锚杆注浆不饱满：采用孔口返浆法施工，注浆压力达到设计值后稳压3min，不合格锚杆应补打六、环保与文明施工6.1扬尘控制措施井口设置雾炮机（覆盖半径30m），渣土运输车辆安装GPS定位系统及篷布覆盖装置施工便道采用20cm厚C20混凝土硬化，出入口设置洗车平台（含三级沉淀池）6.2噪声与振动控制双挖机作业时间限制在6:00～22:00，夜间施工噪声≤55dB（A），采用低噪声液压破碎锤（声压级≤92dB）爆破振动监测：采用TC-4850测振仪，保护对象振动速度控制标准：建筑物≤2.5cm/s，管线≤1.5cm/s6.3渣土处理要求弃碴场设置挡碴墙（高2.5m，顶宽1.0m），碴土分层碾压（压实度≥90%），表层覆