市政管廊顶进施工方案设计书

市政管廊顶进施工方案设计书1工程概况1.1工程背景本项目为城市地下综合管廊工程，旨在整合电力、通信、给排水等市政管线，解决城市“空中蜘蛛网”与“马路拉链”问题，提升市政设施运维效率。管廊线路沿城市主干道敷设，穿越既有道路、绿化带及低矮建筑区域，周边地下管线密集，对施工沉降控制要求严格。1.2工程规模及参数管廊设计为单舱/双舱结构（根据实际需求调整），断面净空尺寸为宽×高（示例：4.5m×3.8m），顶进段总长约320m，埋深8~12m。管节采用C50钢筋混凝土预制，单节长度2.5m，壁厚0.35m，抗渗等级P8，接缝处设遇水膨胀止水带。2地质与水文条件分析2.1地质勘察结果施工区域土层自上而下分布为：①杂填土（厚度≤2m），②粉质黏土（承载力特征值*f*ₐₖ=120kPa，内摩擦角18°），③粉砂层（渗透系数5.2m/d，密实度中密），下部为中风化泥岩（单轴抗压强度25MPa）。土层物理力学参数为支护设计、顶进力计算提供依据。2.2水文条件评估地下水位埋深约5.6m，主要受大气降水及周边水体补给。粉砂层为主要含水层，施工需采用管井降水（井深15m，间距8m）或泥水平衡顶进控制涌水风险。3施工工艺设计3.1顶进法工艺选择依据结合地质条件（粉砂层厚度3~5m）、周边环境（既有管线保护要求），采用泥水平衡顶进法。该工艺通过平衡仓内泥浆压力与水土压力，有效控制地面沉降（≤30mm），适用于富水砂层及软土地层。3.2工作井与接收井设计工作井：采用SMW工法桩+内支撑支护，平面尺寸8m×6m×12m（长×宽×深）。井内设置钢导轨（偏差≤2mm）、千斤顶基座（C30混凝土浇筑）、钢筋混凝土后背墙（抗压强度≥30MPa）。接收井：结构形式与工作井一致，尺寸6m×5m×11m，内设止水橡胶帘布（厚度20mm）防止水土流失。3.3顶进设备选型与布置千斤顶：选用2000kN液压千斤顶（6台，对称布置），总顶力设计值____kN（安全系数1.2）。中继间：顶进距离超60m时，每30m设置1组中继间（壳体与管节一体化，防水等级P8）。泥水循环系统：泥浆泵（流量80m³/h）、振动筛（分离粒径≥0.5mm）、储浆池（容积50m³），泥浆配比（膨润土8%+CMC0.3%）确保携渣与护壁效果。4施工流程规划4.1施工准备阶段完成地下管线探测（采用地质雷达+人工探挖），迁改燃气管等高危管线；修建临时便道（C20混凝土硬化）、降水井（管井直径600mm，滤管外包土工布）；编制技术交底，对施工人员开展“顶进工艺+应急处置”培训。4.2工作井施工机械分层开挖（每层3m），同步施作SMW工法桩（桩长15m，间距600mm），内支撑采用φ609钢管（间距3m）；浇筑工作井底板（C30混凝土，厚度500mm），安装导轨并精调（轴线偏差≤1mm）。4.3管节预制与运输管节采用钢模浇筑（蒸汽养护72h），预留注浆孔（直径50mm，间距2m）、吊装孔（直径150mm）；平板拖车运输管节（限速5km/h），起重机（额定起重量50t）吊装入井，接缝处粘贴橡胶止水带（宽度300mm）。4.4顶进施工操作初始顶进：以5mm/min顶速推进，每顶进50cm测量轴线（激光导向仪+人工复测，偏差≤3mm）；正常顶进：每顶进2.5m（单节管长），调整泥浆压力（砂层0.2~0.3MPa），出土含砂率≤5%；纠偏控制：轴线偏差超5mm时，调整千斤顶分组顶力（偏差侧顶力提高10%），避免急纠猛调。4.5接收井施工与管廊贯通顶进至接收井前5m，加密测量（每顶进10cm测1次），调整轴线至接收井中心；破除接收井围护结构（人工风镐作业），安装止水帘布，顶进管节进入接收井后拆除千斤顶。5质量控制措施5.1结构尺寸与位置控制管节预制：模板拼装偏差≤2mm，混凝土平整度≤3mm/m；顶进轴线：高程偏差≤5mm/10m，平面偏差≤8mm/10m，最终贯通偏差≤10mm。5.2顶进力与轴线控制顶力计算：采用太沙基公式计算迎面阻力（*F*=γ*h*₀*A*+*c*₀*A*+*K*₀*γ*h*₀*A*tanφ₀），结合摩阻力（*F*=π*D*₁*L*₁*f*），总顶力预留1.2倍安全系数；纠偏原则：“勤测、微纠、多调”，偏差超预警值（5mm）时，通过切削刀盘转速（砂层提高10%）辅助纠偏。5.3防水与防腐处理管节接头：外侧注浆（水泥-水玻璃双液浆，压力0.3~0.5MPa），形成环形止水帷幕；结构防腐：混凝土表面涂刷环氧煤沥青（厚度≥0.5mm），预埋管线采用热缩套防腐。6安全文明施工6.1施工安全防护基坑安全：临边护栏（高度1.2m，间距2m设警示灯），支护变形监测（1次/d），沉降超5mm/d时停工；设备安全：千斤顶定期校验（每300h），顶进时井内严禁站人；用电安全：配电箱“一机一闸一漏”，电缆穿管埋地（深度≥0.7m）。6.2周边环境监测与保护管线监测：既有给水管（DN300）安装沉降点（间距10m），顶进时1次/2h，沉降超10mm时注浆抬升；建筑保护：周边建筑（砖混结构）布置倾斜点（间距15m），影响范围内袖阀管注浆（加固深度至管廊底以下3m）。6.3文明施工管理场地硬化：施工区域C20混凝土硬化（厚度200mm），设置洗车槽（尺寸4m×6m）；噪声控制：选用低噪声设备（昼间≤70dB，夜间≤55dB），22:00-6:00禁止强噪声作业；扬尘治理：土方作业雾炮降尘（覆盖范围15m），裸土覆盖防尘网（密度≥200g/㎡）。7应急预案7.1地面沉降与坍塌应急预警值：沉降速率≥3mm/d或累计≥30mm，立即停止顶进，启动双液注浆（水泥-水玻璃，注浆孔间距2m）；坍塌处理：工作井坍塌时，砂袋反压回填（高度≥3m），待土体稳定后修复支护。7.2设备故障应急千斤顶故障：备用千斤顶（2台）自动切换，维修人员30min到场；泥浆泵故障：启动备用泵（流量50m³/h），清理管道堵塞，无法修复时人工出土（仅限短距离）。7.3地下管线破坏应急给水管破裂：关闭上下游阀门，哈夫节抢修（30min内到场），同步注浆止水；燃气管泄漏：疏散周边20m人员，关闭气源，防爆工具抢修（可燃气体浓度≤0.5%LEL后恢复）。8施工进度计划8.1阶段工期安排施工准备：15d（含管线探测、场地建设）；工作井/接收井施工：25d/座（含支护、混凝土浇筑）；管节预制：7d/节（含养护、运输）；顶进施工：8m/d（砂层≤5m/d，黏土层≤10m/d）；收尾验收：10d（含防水处理、附属设施安装）。8.2关键节点控制首节管节顶进：2024年X月X日；中继间安装：顶进至60m时（2024年X月X日）；管廊贯通：2024年X月X日；竣工验收：2024年X月X日。9资源配置计划9.1人员配置管理人员：项目经理、技术负责人等8人（进度、质量、安全管控）；施工人员：顶进班组（司机、测量工）、预制班组（模板工）等45人（“三班倒”作业）。9.2材料与设备供应材料：钢筋、混凝土等按周计划采购（储备量满足15d需求）；设备：液压千斤顶（6台，备用2台）、泥浆泵（