dn钢管顶管施工方案

目录

一、工程概况 (2)

二、工程地质条件 (2)

三、顶管方案 (2)

1.顶管现场平面布置 (2)

2.顶管施工流程图 (4)

3.顶管施工工艺及设备配置 (5)

4.顶管施工方法及技术质量保证措施 (11)

四、施工计划 (18)

1.施工进度计划 (18)

2.施工资源计划 (18)

五、环境监测 (19)

1. 工程情况 (19)

2. 监测内容 (20)

3. 测点布设 (20)

4. 监测频率 (20)

六、安全文明施工保证体系 (20)

1. 安全保证管理体系 (20)

2. 安全保证措施 (21)

3. 重点工序的安全措施 (21)

4. 环境保护 (22)

5. 现场文明施工措施 (22)

附图一：顶管现场平面布置图

附图二：出洞口增设钢板桩示意图

附图三：顶管顶进系统布置图

附图四：顶管顶进施工图

一、工程概况

严桥支线输水管道采用2根DN3600钢管，2根管线平行段中心间距为8m，管道中心线距道路红线2m，管线长度约为27km。管道绝大部分拟采用顶管施工，仅在五号沟泵站和严桥泵站附近有一段管道采用开挖方式。管顶覆土厚度不小于5.4m，对于特殊地段（穿越建筑物或重要道路），视情况适当加大埋设深度。顶管工作井和接收井拟采用沉井、地下连续墙或者SMW工法，根据实际地质地形条件确定，其平面净尺寸分别为约13.0×13.8m和8.0×13.8m，沿顶管方向的长度分别为约13.0m和8m，埋深均约为9.8m。钢管顶进施工采用管径对应的大刀盘土压平衡式顶管机，配备4～6个400t主顶作为主顶设备，现场配备120t履带吊。管道沿线除穿越A20立交和磁浮快速轨道交通高架外，其它一般位于已有道路绿化带内。

二、工程地质条件

根据上海岩土工程勘察设计研究院有限公司提供的青草沙水源地原水工程严桥支线工程岩土工程勘察报告，拟建输水管道沿线场地40.5m深度范围内地基土属第四纪滨海～河口、滨海～浅海、滨海、沼泽、溺谷、河口～湖泽及河口～滨海相沉积物。主要由粘性土、粉性土及砂土组成，一般呈水平层理分布。根据顶管施工段

工程地质剖面图分析，顶管施工主要涉及第②

3层灰色砂质粉土、第③

1

层灰色淤泥

质粉质粘土、第③

1夹层灰色粘质粉土、第③

2

层灰色砂质粉土夹淤泥质粉质粘土、第

④层灰色淤泥质粘土。第③

1

层及第④层以淤泥质粘性土为主，呈流塑状态，局部夹

少量薄层粉砂；而第②

3层、第③

1夹

层及第③

2

层以粉性土为主，呈松散～稍密状态，

局部夹少量粘性土。

三、顶管方案

1、顶管现场平面布置

1.1 地面布置

在工作井范围内实行全封闭隔离施工并布置以下必要的设施，地面指挥监测中心、办公室、仓库、配电间等。布局要合理，环境整洁、卫生，并有专职人员进行管理。井顶布置一台120t履带吊车负责钢管及顶铁吊运和井内、地面的吊装工作。现场内另设临时堆场，供管节及半成品、周转材料等堆放，顶管现场考虑一定管节

的贮存量。现场一侧布置泥浆房、进水排泥系统等。顶进控制室布置工作井内，自

动控制台、通讯、中央控制均在顶进控制室内。顶管出泥排入泥浆池。

由于顶管为24小时连续作业施工，在现场四个角上各安装錪钨灯一座，供夜间现场照明。管道顶进时，现场布置采用120t 覆带吊，设备进场时，采用150t 汽车吊车。

1.2 井内布置

工作井内沿顶管轴线方向在临时后座墙上装刚性后座，主顶千斤顶、导轨、刚性顶铁、环形顶铁等顶进设备。工作井边侧设置下井扶梯二座供施工人员上下。

管内供电及工作井内电力配电箱均位于工作井内。管内测量起始平台，安装在主顶千斤顶之间轴线上，独立与砼底板连接，与千斤顶支架分离，确保顶进时测量平台的稳定。

沿工作井井壁依次安装2寸压浆管、4寸供水和出泥管、供电管线。井内二侧工作平台布置配电箱、电焊机、泥水旁通装置、后座主顶油泵车和顶铁堆放。

沉井内照明采用高压水银灯。

1.3 管内布置

2

3 3.1 力出土。

置、驱动电机电器柜及顶管操纵台等组成。

大刀盘土压平衡式顶管机的工作原理是：先由工作井中的主顶进油缸推动顶管机前进，同时大刀盘旋转切削土体，切削下的土体进入密封土仓与螺旋输送机中，并被挤压形成具有一定土压的压缩土体；经过螺旋输送机的旋转，输送出切削的土体。密封土仓内的土压力值可通过螺旋输送机的出土量或顶管机的前进速度来控制，使此土压力与切削面前方的静止土压力和地下水压力保持平衡，从而保证开挖面的稳定，防止地面的沉降或隆起。由于大刀盘无面板，其开口率接近100%，所以设在隔仓板上的土压计所测得的土压力值就近似于掘削面的土压力。

根据顶管机开挖面不同的特性，通过向刀盘正面和土仓内加入清水、粘土浆（或膨润土浆）、各种配比与浓度的泥浆或发泡剂等添加材料，使一般难以施工的硬粘土、砂土、含水砂土和砂砾土改变成具有塑性、流动性和止水性的泥状土，不仅能被螺旋输送机顺利排出，还能顶住开挖面前的土压力和地下水压力，保持刀盘前面的土体稳定。

本顶管机的技术特点：

A、适应土质范围广，不仅适用于各种土质，而且适用于中粗砂、强风化、中风

化砂岩。

B、施工后地面沉降小，可在覆土层仅为管径1.5倍的浅土层中施工。

C、有完善的土体改良系统，可对土体进行改良，从而扩大它的使用范围。

D、开口率达100%，土压力更切合实际。

E、采用中心支承式刀盘，结构紧凑、重量轻、寿命长、维修保养方便。

F、采用无轴式螺杆，端面出土螺旋输送机，从而提高了出土口的高度及增大了

排除障碍物的粒径。

G、配有先进的控制仪表，纠偏油缸行程及机头的俯、仰和偏转均可数字显示。

H、操作简单、动作灵活、直观可靠。

I、具有可靠的主轴密封装置。

3.2 顶进系统

工作井主顶装置共有四只千斤顶，分两列布置。主顶千斤顶为单冲程千斤顶，总行程为1.10m，主顶千斤顶每只最大顶力为4000KN，主顶最大总顶力可达16000KN。实际施工时应控制油压在8000KN。四只油缸有其独立的油路控制系统，可根据施工