顶管施工专项方案报审表
本表一式三份，经项目监理机构审核后，建设单位、监理单位、承包单位各存一份
温州市仙岩.丽岙片排水总泵站（进水管）工程
顶
管
施
工
专
项
方
案
编制人：
审核人：
批准人：
温州红旭市政工程建设有限公司
2017年03月16日
目录
一、工程概况 (1)
1.1工程简介 (1)
1.2工程建设各方主体单位 (1)
二、工程地质水文条件 (1)
2.1周边环境条件 (1)
2.2工程地质状况 (1)
2.3工程水文条件 (3)
三、编制依据 (3)
四、施工部署 (4)
4.1顶管施工方法及顶管机选型 (4)
4.1.1施工工艺及技术构成 (4)
4.1.2泥水平衡顶管工艺基本原理 (6)
4.1.3泥水平衡顶管施工特点 (6)
4.1.4顶管机的选型 (7)
4.2施工准备 (7)
4.2.1施工现场核查 (7)
4.2.2施工现场围护 (8)
4.2.3施工用电布置 (8)
4.2.4人材机组织 (8)
4.2.5测量准备 (8)
4.2.6井内布置主要内容 (9)
4.2.7管内断面布置 (11)
4.2.8顶管内通讯、通风、电源 (12)
4.3主要施工机械与机具配备计划 (13)
4.4主要劳动力使用计划 (14)
4.5施工进度计划控制 (14)
4.6施工用电计算 (14)
4.7施工现场平面总布置 (15)
4.8项目管理体系 (16)
4.9交通组织 (19)
五、顶管施工技术 (19)
5.1设备安装技术及措施....................................-19 5.2顶管顶力计算 (24)
5.3顶进工序 (26)
5.4弃土（泥浆）处理 (30)
5.5检查测量 (30)
5.6纠偏措施 (31)
六、顶管施工质量保证措施 (33)
6.1管材质量验收要求.......................................-33 6.2顶管轴线控制措施 (34)
6.3穿墙措施 (34)
6.4顶管进出洞口保证措施 (36)
6.5顶管出洞及初始顶进措施 (36)
6.6初始顶进时防止管道后退措施 (36)
6.7顶管机正常顶进 (37)
6.8管节防渗漏措施 (37)
6.9触变泥浆减阻措施 (37)
6.10进洞方法及顶管机的分离、吊出措施 (39)
6.11顶管的收尾工作 (41)
6.12地表沉降观测和控制措施 (41)
6.13其它施工质量保证措施 (43)
七、顶管安全生产措施 (48)
7.1井内通道供电、通风、通讯及防火措施......- (48)
7.2顶管施工时对有毒有害气体的预防 (50)
7.3地下管线保护 (51)
7.4吊装安全措施 (52)
7.5其它安全生产措施 (53)
八、新老污水管道顺接施工方案 (54)
8.1新老管对接情况概述 (54)
8.2、施工准备 (54)
8.3、施工工艺流程 (56)
8.4、施工方法的选择 (57)
九、应急措施 (60)
9.1事故应急救援组织机构 (60)
9.2事故应急救援方案 (63)
9.3应急救援装备 (68)
附件： 1、特种作业人员名单
2、劳动力计划表
3、施工进度横道图
4、施工总平面布置图
5、工作井内顶管机具安装示意图
6、排泥系统示意图
一、工程概况
1.1、工程简介
本工程位于瓯海区丽岙街道姜宅村，本工程主要内容为89米
DN1500"F"型钢筋混凝土玻璃纤维增强树脂复合管（III级），每节长度2米，沉井后背的最大承受顶力为230T，管材的允许纵向顶力为450T，施工内容包含泥水平衡顶管及所需的措施项目，工期为100日历天。
1.2、工程建设各方主体单位
工程名称：温州市仙岩.丽岙片排水总泵站(进水管)工程
工程地点：温州市丽岙街道姜宅村
建设单位：温州市排水有限公司
设计单位：温州市设计集团有限公司
勘察单位：浙江中鑫工程勘察有限公司
监理单位：温州市建设监理有限公司
施工单位：温州红旭市政工程建设有限公司
二、工程地质水文条件
2.1周边环境条件
由于本工程地处郊区，工程的沉井和顶管基本上在农田周围施工，沿线地下无综合管线，地上无建筑物。
2.2工程地质状况
根据勘察结果，地基土在勘探深度范围内可划分为6个工程地质层，①0素填土、①粘土、②1淤泥、③1淤泥质粘土、④1 粘土、④2 粘土。现将①0素填土、①粘土、②1淤泥的性状描述如下：
①0素填土
灰色，松散状，主要由碎石、块石、砂、粘性土组成，以粘性土
为主，含量占70～80%，成分不均匀。新近人工堆积而成，未经压密处理。仅Z25、Z26、J34、Z33孔有分布，直接出露地表，厚度0.50～
0.90m。
①粘土（al-l Q43）
灰色、灰黄色，可塑～软塑状，局部流塑状，中～高压缩性，刀切面平整光滑，韧性高，干强度高，摇振反应无，见氧化物斑点，向下土体渐软，为地表硬壳层。土体不均一，局部相变为淤泥质粘土。部分地段顶部30～40cm为耕植土。第四系全新统上组，冲湖积成因。除河流中缺失外，全场分布，层顶埋深0.00～0.90m，层顶高程3.25～
4.18m，厚度1.40～2.30m。
②1淤泥（m Q42）
青灰色，流塑状，高压缩性，高灵敏度，刀切面平整光滑，韧性高，干强度高，无摇振反应，含少量粉砂、贝壳碎片及少量腐植质。第四系全新统中组，海积成因。全场分布，层顶埋深0.00～2.60m，层顶高程-1.09～2.12m，厚度11.80～23.10m。
③1淤泥质粘土（mQ41）
灰色，软塑～流塑状，高压缩性，刀切面光滑，韧性高，干强度高，摇振反应无，含半炭化物碎屑和少量粉砂，细鳞片结构发育。土体不均匀，局部相变为粘土。第四系全新统下组，海积成因。沿管线沿线不均匀分布，仅J1～J7孔有分布，层顶埋深13.30～19.00m，层顶高程-12.19～-15.39m，控制厚度1.00～12.50m。
本工程的顶管标高为-5.267～-5.32。位于②1层。
2.3工程水文条件
场区地下水情况(引用勘察报告中数据）
场地地下水上部主要为孔隙水，孔隙潜水赋水介质为素填土、粘土、淤泥、淤泥质粘土等，水量贫乏，土体透水性较差，水迳流条件差，受大气降水和地表水体补给，以向邻区排泄和蒸发为主。勘察期间测得地下水水位埋深0.30～1.10m，水位高程2.25～3.31m.初见水位与稳定水位基本一致。根据区域水文资料及当地经验，地下水长期变幅0.50～2.0m。地下水位埋较浅，对顶管施工有一定的影响，应做好相应的排水、隔水措施。
水质分析结果，拟建场地环境类型为Ⅱ类，地层渗透性影响为B 类，现状条件地下水及河水样对混凝土结构具有微腐蚀性；受地层渗透性影响，按弱透水层中地下水考虑，水样对混凝土结构具有微腐蚀性。
三、编制依据
《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[2009]87号《混凝土及钢筋混凝土排水管》GB/T11836-2009
《给水排水管道施工及验收规范》GB50268-2008
《给水排水构筑物工程施工及验收规范》GB50141-2008
《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002
《工程测量规范》GB50026-2007
《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005
《起重机械安全规程》GB6067
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
《温州市城市地下管线管理办法》温政办[2014]70号
《建筑基坑支护技术规程》JCJ120-2012
《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》JC/T640-2010
《工程给水排水顶管技术规程》CECS 246:2008
本工程的地质勘察报告、施工图纸以及现行相关规范标准等。
四、施工部署
4.1顶管施工方法及顶管机型选择
4.1.1.1施工工艺及技术构成
本工程采用泥水平衡施工顶管施工，详见以下顶管施工工艺流程图。
顶管施工工艺流程图
4.1.1.2顶管工程施工技术构成图
4.1.2泥水平衡顶管工艺基本原理
泥水平衡顶管工艺基本原理是将已调成一定浓度和比重的泥水，通过送泥水系统送至顶管机头前挖掘面处，泥水在挖掘面上形成一层不透水的泥膜，可阻止泥水向挖掘面里面渗透，同时调节泥水压力来平衡地下水压力和土压力，达到稳定挖掘面的目的；顶管机头前进的同时刀盘切削土体，被切削下来的残土与泥水充分拌和后，由排泥系统输送至地面泥水分离设备进行处理，分离出的残土被运走，泥水再送入送水系统循环使用。
该顶管机具有遥控操作系统，削土、出土、纠偏、测量均可在管道外进行遥控，对于大口径管道施工较为有利。由于采用泥水机械双重平衡，能有效支护开挖面土体，控制地表沉降。
4.1.3泥水平衡顶管施工特点
4.1.3.1 适用的土质范围比较广，如在地下水压力很高以及变化范围较大的条件下也可适用；
4.1.3.2可有效的保持挖掘面的稳定，对所顶管周围的土体扰动比较小，因此施工引起的地面沉降很小；
4.1.3.3与其他类型顶管工艺相比，泥水顶管施工时的总推力比较小，尤其是在淤泥、淤泥质土层表现得更为突出，适宜较长距离顶管；
4.1.3.4工作井内的作业环境比较好，作业也比较安全，由于它采用泥水管道输送弃土，不存在吊土、搬运土方等容易发生危险的作业；
4.1.3.5泥水输送弃土的作业连续不断地进行，泥水外运委托有资质的企业承担外运业务，施工现场做好冲洗准备，保持文明施工，施工进度快，能有效的保证工期。
4.1.4顶管机的选型
本顶管工程选用NSPD系列（公称直径选用Φ1500）泥水平衡式顶管掘进机，配套主顶设备、触变泥浆系统各一套，配备行吊一台。
NSPD系列泥水平衡式顶管掘进机参数：
4.2施工准备
4.2.1施工现场核查
4.2.1.1本顶管工程在地处郊区，周边均为农田，在顶管作业前应做好充分准备，尽量减少对农作物的破坏。
4.2.1.2施工前对现场进行地质核查，如发现与详细地质报告有不符之处，需报与设计及监理工程师处理，以确定施工方案。
4.2.2现场围护
施工现场围护，按照温州市有关文明施工布置。
4.2.3施工用电布置
用电布置如下：建设单位在施工期间提供箱变用电量为180KVA，基本满足施工需求；另外根据顶管需要配备200KW发电机一台备用。为确保安全用电，顶管沿线设立临时电线杆及分配电箱，线路架空敷设，设置总电箱，按《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005及《建设工程施工现场供用电安全规范》JGJ59-2011要求，对施工现场的电气设备均采用具有重复接地的专用保护零线的五线制（即供电方式采用TN－S系统），在场内分别布置动力、照明等线路。
4.2.4人材机组织
顶管机械设备、管材进场准备及施工人员组织
对顶管配套设备、设施进行检修及调试，使其保持在良好的待用状态；提前做好管材供应计划，将相应的管材技术参数以书面形式向管材生产厂家交底，进场时安排好管材验收工作；安排顶管施工经验丰富的班组进驻现场施工，施工前做好全面的技术交底和安全交底，确保有关劳动安全及施工技术教育，加强工人的劳动安全意识，提高施工技术水平。
4.2.5测量准备
4.2.
5.1井下高程点的设置：
施工时地面高程点的导入采用悬挂钢卷尺法。
导入标高之前，首先在工作井的适当位置埋设高程点，待稳定后进行高程导入。工作井内的高程点必须大于2个，并在施工中要定期互相校对。顶进过程中高程测量可依靠工作井内的任一水准点作为后视高程点，校核激光束高程和已顶进管道高程。
4.2.
5.2中心测量控制
直线顶管施工，首先将管道中心桩用经纬仪（精度2″）引入工作井两侧井壁上或支架上，作为顶管中心的测量基线，然后将其投入工作井内，将激光经纬仪安装在工作井靠近后背并在两侧顶镐架子中间稳定的位置，（固定有独立的特制安装支架）通过调整使仪器强制对中点位于中线位置，对出竖盘角度值使激光束符合设计坡度值。这样通过调整激光斑点与机头内测量靶中心重合，顶进过程中测量靶中心和激光斑点的偏离值即为顶管中心和高程的偏差值。此偏差值可通过顶管机内摄像头直接反映到地面操作台，作为顶管中心和高程控制的依据。定期校核激光束的位置，使管子始终沿着设计轴线前进。
4.2.6井内布置主要内容
（1）工作井内机具：主推进千斤顶、主推千斤顶泵站、泵站、顶铁、电焊机、洞口密封环、排泥泵。
（2）管线与电缆：泥水管、排泥管、触变泥浆管、空气管、工作井排水管、动力电缆、自控电缆、照明线。
（3）工作井中人员上下通道采用钢梯设置，钢梯内侧与池壁上的螺杆焊接。
（4）管道内的照明采用36V安全电压，照明电源由工作井内操作平台上的配电箱供电。管道内还设有应急照明系统，因故障突然停电时，使用应急照明，保证施工人员安全撤离。
（5）实行进出沉井翻牌登记制度。每位施工人员对应一面印有自己名字的工作牌。施工人员进入工作井时将双面牌翻至正面，表示已进入工作井现场作业；离开工作井时将它翻至反面，表示已离开施工现场。
工艺布置参照下图（Y27.1工作井布置图为例）：
cm
Co
DN1500管
DN1500管
DN1500管