河北地區(qū)自來水管道頂管專項(xiàng)施工方案一、工程概況本工程為河北省某市自來水主干管擴(kuò)建項(xiàng)目，采用頂管施工技術(shù)穿越城市主干道及既有建筑群。管道設(shè)計(jì)管徑DN1200mm，全長(zhǎng)850米，沿線需穿越粉質(zhì)黏土層、中砂層及地下水位以下區(qū)域。工程執(zhí)行《頂管工程施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)程》（DB13/T2815-2018）及《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50268），確保施工期間地面沉降量≤14mm，管道接口嚴(yán)密性達(dá)到零滲漏標(biāo)準(zhǔn)。二、施工準(zhǔn)備（一）地質(zhì)勘察與環(huán)境評(píng)估地質(zhì)剖面分析施工區(qū)域劃分為三個(gè)典型地質(zhì)段：K0+000~K0+300段：地表以下2-6m為第四紀(jì)全新世松散堆積層，以黃褐色粉質(zhì)黏土為主，天然含水量22-28%，地基承載力特征值fak=180kPaK0+300~K0+600段：穿越中砂層，標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N=15-20擊，滲透系數(shù)1.2×10?3m/s，地下水位埋深3.5mK0+600~K0+850段：粉質(zhì)黏土與粉土互層，存在透鏡體砂層，需采取防管涌措施周邊環(huán)境調(diào)查采用地質(zhì)雷達(dá)與人工探坑結(jié)合方式，查明施工影響范圍內(nèi)存在：3處DN800雨水管（埋深4.2m）2條10kV電纜（埋深1.2m）既有建筑物基礎(chǔ)最小水平距離5.8m（二）施工部署工作井設(shè)置始發(fā)井：采用Φ8m圓形沉井結(jié)構(gòu)，井深12.6m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C35P8接收井：矩形結(jié)構(gòu)6m×4m，采用SMW工法樁支護(hù)，樁長(zhǎng)15m，型鋼規(guī)格H700×300×13×24中繼間布置：根據(jù)頂力計(jì)算，在K0+250、K0+550處設(shè)置2組中繼間，每組配置6臺(tái)200t液壓油缸設(shè)備選型|設(shè)備名稱|型號(hào)規(guī)格|主要參數(shù)||----------|----------|----------||土壓平衡頂管機(jī)|ZSD1200|刀盤扭矩480kN·m，推進(jìn)速度0~80mm/min||主頂液壓系統(tǒng)|200t×4|工作壓力31.5MPa，總推力8000kN||泥漿制備系統(tǒng)|ZJ300|制漿能力8m3/h，泥漿比重1.15~1.25g/cm3||測(cè)量系統(tǒng)|激光導(dǎo)向儀|測(cè)量精度±2mm/100m|（三）材料準(zhǔn)備鋼筋混凝土管采用Ⅲ級(jí)鋼筋混凝土管（GB/T11836），管節(jié)長(zhǎng)度2.5m，接口形式為“T”形橡膠圈密封，具體參數(shù)：內(nèi)徑1200mm，壁厚180mm混凝土強(qiáng)度C50，抗?jié)B等級(jí)P6接口橡膠圈：三元乙丙材質(zhì)，邵氏硬度60±5，拉伸強(qiáng)度≥16MPa減阻泥漿配方：膨潤(rùn)土（8%）+CMC（0.5%）+純堿（0.3%）+水（89.2%），經(jīng)試驗(yàn)確定其性能指標(biāo)：漏斗黏度28~32s失水量≤15mL/30min靜切力10~15Pa（1min）三、關(guān)鍵施工技術(shù)（一）工作井施工沉井下沉分3節(jié)制作，第一節(jié)高度5m，采用排水下沉法刃腳處設(shè)置Φ200mm砂石墊層，采用抓斗挖土，控制下沉速率≤0.5m/d終沉階段采用空氣幕輔助下沉，糾偏時(shí)刃腳高差控制≤50mm后背墻施工采用C30鋼筋混凝土澆筑，厚度1.2m，配置Φ20@200雙層雙向鋼筋后背土體采用高壓旋噴樁加固，樁徑600mm，間距450mm，形成3m×4m加固區(qū)（二）頂進(jìn)施工初始頂進(jìn)控制導(dǎo)軌安裝：采用20#槽鋼，安裝偏差：軸線位置±2mm，高程0~+3mm首節(jié)管頂進(jìn)5m內(nèi)，每30cm測(cè)量一次，偏差控制：軸線≤3mm，高程0~+3mm刀盤轉(zhuǎn)速?gòu)?.8r/min逐步提升至1.5r/min，土艙壓力設(shè)定0.12~0.15MPa正常頂進(jìn)參數(shù)|地質(zhì)段|推進(jìn)速度（mm/min）|土艙壓力（MPa）|注漿壓力（MPa）|出土量（m3/m）||--------|---------------------|------------------|------------------|----------------||粉質(zhì)黏土|40~60|0.15~0.18|0.2~0.3|1.15~1.2||中砂層|20~30|0.18~0.22|0.3~0.4|1.2~1.25||互層段|30~45|0.16~0.20|0.25~0.35|1.18~1.22|減阻措施同步注漿：在管節(jié)中部設(shè)置4個(gè)注漿孔，注漿量為環(huán)形間隙體積的1.5~2倍二次補(bǔ)漿：在中繼間后3節(jié)管設(shè)置補(bǔ)漿孔，采用水泥-水玻璃雙液漿，初凝時(shí)間30~60s（三）質(zhì)量控制要點(diǎn)軸線控制采用“勤測(cè)微糾”原則，當(dāng)偏差超過5mm時(shí)，采用分區(qū)油壓控制法：高程偏差+10mm：降低下側(cè)油缸壓力10%軸線偏差-8mm：停止左側(cè)油缸推進(jìn)2個(gè)行程每50m設(shè)置偏差曲線圖，采用最小二乘法預(yù)測(cè)趨勢(shì)接口處理橡膠圈安裝前檢查：無氣泡、飛邊，壓縮量控制在35%~40%管節(jié)連接時(shí)，采用液壓千斤頂均勻擠壓，接口間隙控制2~3mm接口內(nèi)側(cè)采用雙組分聚硫密封膠填充，寬度100mm，厚度不小于10mm四、特殊工況處理（一）穿越砂層施工防坍塌措施土艙壓力提高10%~15%，保持與地下水壓力平衡向刀盤前方注入改性膨潤(rùn)土漿液，配合比：膨潤(rùn)土（15%）+純堿（0.8%）+聚丙烯酰胺（0.1%）加密監(jiān)測(cè)頻率至每50cm一次，配置備用泥漿泵（流量50m3/h）管涌處理預(yù)案發(fā)現(xiàn)掌子面涌砂時(shí)，立即關(guān)閉螺旋輸送機(jī)，土艙加壓至0.25MPa采用速凝混凝土（初凝時(shí)間≤15min）回填至刀盤前2m待穩(wěn)定后，采用Φ108mm袖閥管注漿加固，漿液水灰比1:1（二）地面沉降控制監(jiān)測(cè)體系布設(shè)3條監(jiān)測(cè)剖面，每20m設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)，精度±0.1mm關(guān)鍵路段安裝自動(dòng)化監(jiān)測(cè)儀，數(shù)據(jù)采樣間隔15min預(yù)警值：日均沉降5mm或累計(jì)沉降12mm應(yīng)急措施沉降超預(yù)警時(shí)，啟動(dòng)地面注漿：采用Φ50mm注漿管，梅花形布置，間距1.5m漿液采用水泥-粉煤灰混合漿，水灰比0.8:1，注漿壓力0.1~0.2MPa五、安全文明施工（一）安全防護(hù)地下作業(yè)防護(hù)工作井設(shè)置雙繩防墜器，井內(nèi)設(shè)置應(yīng)急爬梯（300mm寬）頂管機(jī)操作室配備CO濃度檢測(cè)儀（報(bào)警值24ppm）及應(yīng)急供氧裝置電氣設(shè)備采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，接地電阻≤4Ω周邊保護(hù)措施既有管線：采用20#槽鋼抱箍+滿堂腳手架支護(hù)建筑物：設(shè)置裂縫監(jiān)測(cè)儀，預(yù)警值0.2mm/d（二）綠色施工揚(yáng)塵控制出土點(diǎn)設(shè)置霧炮機(jī)（覆蓋率100%），車輛沖洗平臺(tái)配置三級(jí)沉淀池棄土含水率控制在25%以下，采用密閉式運(yùn)輸車輛噪聲管理破碎機(jī)設(shè)置隔音罩（降噪量≥25dB）夜間施工（22:00-6:00）噪聲控制≤55dB，采用低噪聲液壓錘六、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)主控項(xiàng)目管道軸線偏差：≤50mm/100m，全長(zhǎng)≤150mm管道內(nèi)底高程：±30mm接口嚴(yán)密性：閉水試驗(yàn)水頭2m，30min滲水量≤0.05L/(m·min)一般項(xiàng)目管節(jié)內(nèi)表面平整度：≤5mm/2m鋼筋保護(hù)層厚度：