顶管电梯井施工方案

顶管电梯井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商业综合体配套电梯井施工项目，位于市中心繁华地段，周边建筑物密集，地下管线复杂。电梯井设计深度18.6m，净直径4.2m，采用钢筋混凝土结构，井壁厚度300mm。因场地限制及周边环境要求，传统明挖施工工艺无法实施，经多方论证后确定采用泥水平衡顶管工艺进行非开挖施工。1.2地质条件根据地质勘察报告，施工区域地层分布自上而下依次为：①素填土层：厚1.2-1.8m，松散状态，含建筑垃圾及生活垃圾②黏土层：厚3.5-4.2m，可塑状态，地基承载力特征值fak=180kPa③粉质黏土层：厚5.8-6.5m，硬塑状态，夹薄层粉砂，fak=220kPa④石灰岩：中风化，厚层状结构，饱和单轴抗压强度35MPa地下水位位于地表下2.3m，对混凝土结构具弱腐蚀性。1.3设计参数参数项具体数值井筒内径4200mm结构壁厚300mm顶管段长度22.5m设计顶力≤1800kN工作井尺寸6.5m×5.8m×8.2m（长×宽×深）接收井尺寸4.5m×4.0m×6.8m（长×宽×深）二、施工总体部署2.1施工平面布置施工区划分三个功能区域：材料堆放区：设置钢筋加工棚（15m×6m）、模板堆放区（10m×5m）、混凝土搅拌区（配备JS500型搅拌机）机械设备区：布置顶管机组（包括主顶油缸、泥水循环系统、控制系统）、起重机作业区（30t汽车吊）办公生活区：采用集装箱式临建，设置项目经理部、监理办公室、工人宿舍等，总占地面积280㎡2.2施工流程规划graphTDA[施工准备]-->B[工作井/接收井施工]B-->C[顶管设备安装调试]C-->D[首节管节顶进]D-->E[管节接口处理]E-->F[后续管节顶进]F-->G[顶管机出洞]G-->H[井筒结构施工]H-->I[设备拆除及验收]2.3资源配置计划人员配置：项目经理1人、技术负责人1人、安全员2人、施工员3人、机械操作工6人、钢筋工8人、混凝土工5人、普工10人主要设备：泥水平衡顶管机（φ4200mm）1台主顶液压系统（2000kN）1套泥浆处理设备（ZX-250型）1台龙门吊（5t）1台混凝土输送泵（HBT60型）1台材料计划：P.O42.5水泥、Φ8-Φ25钢筋、C35/C40商品混凝土、膨润土、优质河砂等三、关键施工技术3.1工作井与接收井施工3.1.1围护结构施工采用Φ800mm钻孔灌注桩+Φ609mm钢支撑支护体系：桩长12m，桩间距1.2m，混凝土强度C30设置两道钢支撑，第一道距地面1.5m，第二道距地面5.0m桩顶设置800mm×600mm钢筋混凝土冠梁3.1.2基坑开挖采用分层开挖法，每层开挖深度≤2m，机械开挖至基底以上300mm后改为人工清理。基坑周边设置排水沟（300mm×400mm）和集水井（800mm×800mm×1000mm），配备4台Φ100mm潜水泵排水。3.1.3底板施工铺设200mm厚级配砂石垫层+150mm厚C20混凝土垫层绑扎Φ16@200双层双向钢筋网，设置Φ50mmPVC排水管浇筑C35P6抗渗混凝土，采用平板振捣器振捣密实3.2顶管施工系统安装3.2.1导轨安装采用20#槽钢制作导轨，安装偏差控制：轴线位置：±3mm顶面高程：+3mm，0mm两轨间距：±2mm轨面平整度：2mm/2m3.2.2顶进设备安装主顶油缸：4台2000kN级液压油缸，呈对称布置液压泵站：配备变量柱塞泵，工作压力31.5MPa顶铁：采用刚性顶铁，分为环形顶铁（厚度500mm）和U形顶铁（长度1.5m）3.2.3泥水循环系统进浆管：Φ200mm高压橡胶管，工作压力1.6MPa出浆管：Φ250mm耐磨钢管，设置压力监测装置泥浆处理：采用三级沉淀池+离心分离机组合工艺3.3顶管机选型与调试3.3.1设备选型选用DN4200mm泥水平衡顶管机，主要参数：刀盘扭矩：180kN·m推进速度：0-80mm/min总功率：165kW泥浆流量：300-500m³/h3.3.2空载调试液压系统：测试油缸伸缩速度、压力稳定性，保压10min压力降≤0.5MPa电气系统：检查PLC控制系统、传感器信号、紧急停止功能刀盘系统：正反转测试，转速调节范围0-5r/min3.4管节制作与顶进3.4.1钢筋混凝土管节管节长度2.5m，C40P8混凝土浇筑，内置Φ12@150钢筋网接口形式：F型承插式，设置遇水膨胀止水条+丁腈橡胶密封圈管节两端面平整度误差≤2mm，直径允许偏差±5mm3.4.2顶进施工参数控制控制项目允许偏差控制措施轴线偏差≤50mm/100m激光导向系统实时监测，每顶进500mm校正一次高程偏差+30mm/-50mm调整油缸编组受力，控制推进速度顶力控制≤1800kN注入专用润滑泥浆，降低摩阻力出土量理论值±5%实时计量，调整泥浆密度（1.15-1.25g/cm³）3.4.3中继间设置当顶进距离超过15m时，安装ZT-2000型中继间：额定推力2000kN，行程300mm采用液压自动控制，与主顶系统联动密封采用V形组合密封圈，确保压力≤0.6MPa3.5井筒结构施工3.5.1钢筋工程纵向钢筋：Φ22@150，采用直螺纹连接，接头等级Ⅰ级环向钢筋：Φ16@200，绑扎搭接长度45d钢筋保护层：内侧50mm，外侧70mm，采用专用垫块3.5.2模板工程采用15mm厚酚醛覆膜多层板+50×100mm方木背楞+Φ48×3.5mm钢管支撑体系：模板拼缝处粘贴双面胶条，确保严密不漏浆支撑间距≤800mm，设置Φ14对拉螺栓，间距500×500mm模板安装完成后，检查其垂直度（允许偏差≤3mm/2m）3.5.3混凝土工程采用C40P8抗渗混凝土，坍落度180±20mm分层浇筑，每层厚度≤500mm，振捣时间15-30s养护采用覆盖薄膜+洒水养护，养护期不少于14d施工缝处理：凿毛后涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料四、质量控制措施4.1测量控制体系建立三级复核制度：施工队初测→项目部复测→监理验收采用全站仪（测角精度2″，测距精度2mm+2ppm）进行轴线控制水准仪（DSZ2级）进行高程测量，每50m设置一个水准点顶进过程中采用激光导向仪实时监测，数据每小时记录一次4.2关键工序质量控制点工序名称控制指标检验方法检验频率管节制作混凝土强度、尺寸偏差回弹仪、卡尺测量每10节一组顶管轴线偏差≤50mm/100m全站仪测量每顶进1m检查钢筋安装间距±10mm，保护层±5mm钢尺检查每20m检查一次混凝土浇筑坍落度、强度、抗渗等级坍落度仪、试块检测每工作班一组4.3质量通病防治管节接口渗漏：安装前检查密封圈完整性接口处涂刷专用密封胶控制顶进速度均匀，避免冲击荷载轴线偏差超标：建立偏差预警机制（允许偏差30mm）采用分区、分级顶进控制技术及时调整刀盘切削参数混凝土裂缝：优化配合比，掺加粉煤灰和矿粉控制入模温度≤30℃加强养护，避免温差裂缝五、安全文明施工5.1安全防护体系建立健全安全生产责任制，配备专职安全员2名设置三道安全防线：基坑周边设置1.2m高防护栏杆，刷红白警示漆作业区设置安全通道，宽度≥1.5m，搭设防护棚顶管作业面配备四合一气体检测仪，氧气含量低于19.5%时自动报警5.2专项安全技术措施5.2.1地下管线保护施工前采用地质雷达探测地下管线，绘制详细管线图对距离基坑3m范围内的给水管、燃气管采用Φ200mm钢套管保护设置管线监测点，监测频率1次/天，预警值±10mm5.2.2有限空间作业配备轴流风机（风量≥1500m³/h）进行强制通风作业人员佩戴四合一气体检测仪和双钩安全带实行"双人双锁"管理，设置专职监护人员5.2.3应急预案编制专项应急预案，包括：基坑坍塌应急处置触电事故应急响应地下管线破裂处置有害气体超标应急措施配备应急物资：柴油发电机、应急照明、急救箱、气体检测仪等5.3文明施工管理施工围挡：采用2.5m高彩钢板围挡，设置喷淋系统降尘噪声控制：选用低噪声设备，夜间施工噪声≤55dB扬尘治理：出入口设置洗车平台，裸土覆盖率100%垃圾分类：设置可回收、不可回收、危险废物三类垃圾桶六、施工监测方案6.1监测内容与点布设基坑监测：围护桩顶位移：沿基坑周边每5m设一个监测点钢支撑轴力：每道支撑设置3个应力传感器基坑沉降：沿围护结构外侧2m处布设沉降观测点顶管监测：管节轴线偏差：在工作井内设置激光靶，每节管设置监测点地面沉降：沿顶进轴线每10m布设一个沉降观测断面6.2监测频率与预警值监测项目监测频率预警值控制值围护结构位移1次/天30mm50mm地面沉降1次/天20mm30mm管线沉降2次/天10mm15mm顶管轴线1次/500mm30mm50mm6.3数据处理与反馈监测数据采用专用软件进行分析，绘制变化曲线当监测值达到预警值时，立即停止施工，分析原因并采取措施每日提交监测日报，每周提交周报，重大变化及时提交专题报告七、施工进度计划7.1关键线路计划施工准备：7天工作井/接收井施工：28天顶管设备安装调试：5天顶管施工：45天（日顶进进度1.2-1.5m）井筒结构施工：30天设备拆除及验收：10天总工期：125天7.2进度保障措施采用BIM技术进行进度模拟，优化施工工序准备备用设备（如泥浆泵、发电机），避免设备故障影响进度材料提前储备，确保连续施工实行两班制作业，关键工序昼夜连续施工建立进度奖惩制度，激励施工班组提高效率八、环境保护措施8.1噪声控制选用低噪声设备，对高噪声设备设置隔音罩破碎机、切割机等设备设置在封闭工棚内合理安排施工时间，避免夜间（22:00-6:00）进行高噪声作业8.2废水处理施工废水经三级沉淀池处理后回用泥浆水采用压滤机脱水，干泥运至指定地点处置设置油水分离器，处理机械设备含油废水8.3扬尘控制施工现场主要道路硬化处理，设置自动洗车平台易扬尘材料覆盖，装卸时洒水降尘施工现场安装PM10在线监测仪，超标时启动雾炮降尘8.4固废处理建筑垃圾分类存放，可回收材料回收利用生活垃圾集中收集，由环卫部门定期清运危险废物（废油、废手套等）单独存放，交有资质单位处置九、应急预案9.1基坑坍塌应急处置立即启动应急响应，组织人员疏散采用速凝混凝土回填坍塌区域，防止事态扩大增设临时钢支撑，加固基坑围护结构对周边建筑物进行监测，评估影响范围9.2顶管机被困处理分析被困原因（如遇障碍物、机头被卡等）采用注浆加固地层，降低顶进阻力必要时采用人工辅助开挖，清除障碍物调整顶进参数，采用分级顶进方式9.3地下管线损坏处置立即停止施工，关闭相关管线阀门通知管线权属单位，共同制定抢修方案采用钢板桩或注浆加固破损区域修复完成后，经检测合格方可恢复施工9.4触电事故应急响应立即切断电源或使用绝缘工具使伤者脱离电源检查伤者意识和呼吸，必要时进行心肺复苏拨打120急救电话，送医院救治查明触电原因，采取防范措施十、验收标准与流程10.1验收依据《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008《顶管施工技术及验收规范》SJJ44-2010《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015设计文件及施工图纸10.2验收内容