人工顶管专项施工组织设计

第1章工程概述

§1工程概况

工程名称：南洲路（江南大道南~东晓南路段）污水支管连通工程

建设单位：广州市污水治理有限责任公司

设计单位：广州市市政工程设计研究院

施工单位：广东省基础工程公司

工程地点：广州市海珠区南洲路

本工程位于广州市南部，管线起点江南大道南大干围路口，由西向东沿南洲路铺设，管线终点位于东晓南路。管段的管底深度5.00m～5.50m，总长度约为821m，包括顶管工作井5个，顶管接收井6个，顶管段检查井8个。原设计为全机械顶管，经现场仔细勘察摸查发现W14～W15、W15～W16、W16～W17井段，井段长分别约39m、67m、38m，管径为DN1200钢筋混凝土管，管道拟建在南洲名苑小区外围怡居街上，怡居街道路宽度15米，以上井段经过位置两旁分别是瑞宝街使用的变电房、宝兴楼（受当时内环路建设影响房屋受损，为此本工程实施过程中专门进行了专项加固措施）及民居。经现场勘察摸查发现，管道经过位置附近埋设有供水水管、排水水管、通讯光缆和有多根高压电力电缆经变电房进出铺设在怡居街上，特别是电缆的走向与我们建设的污水管道走向一样，垂直平面位置重叠，从我们现在现场施工中的W16工作井和W17接收井的开挖位置情况能看到部分电缆设置的位置占用了工作井和接收井的使用空间，电缆的埋深深浅不一，特别是发现部分利用牵引钻进法施工铺设的电缆埋深几乎与我们施工的污水管道标高一致，而且铺设的标高很难估计。

若在上述施工段上按原设计机械顶管方案实施，将对铺设在以上井段附近的高压电缆管线安全带来较大影响，机械顶管不可遇见的地下障碍物风险也增加很大，到时涉及迁移电力电缆、供水、排水、通讯管线等工作量较大。加上之前在实施W11～W14井段时由于机械顶管工具头自重较大，施工井段的地质条件（淤泥质细砂）的地基承载力不足，导致工具头顶进时无法进行纠偏，尤其是排泥顶进时工具头自然下沉情况严重，管道标高难以控制。若进行不排泥的方式进行闷顶的话，情况是稍好一点，但是这样就会导致顶进位置的路面出现不同程度的隆起开裂现象，这种情况对附近管线的安全构成较大影响。，且涉及

迁移电力电缆、通信光缆电线、煤气、供水管线等工作量较大。为减少业主拆迁工作量，确保工程能按期完工。个别管段宜采用非机械顶管。见表1-1【非机械顶管管段统计表】：

表1-1 非机械顶管管段统计表

2地质情况

2.1工程地质

非机械顶管段施工范围内地质由地面自上而下依次为：①人工填土层，主要为杂填土，局部为素填土。分布于整个场地，由黏性土、碎石、砖块及建筑垃圾组成，结构松散，压实程度较差，平均层厚为 3.24m；②-1淤泥：呈层状连续分布。深灰色，饱和，流塑，局部软塑，含有机质，具臭味，局部含少量粉细砂，土质较均。层厚为0.50~2.70m,层顶埋深2.60~4.00m,平均1.55m。标贯试验8次，标贯击数1.0~3.0击，平均1.6击；③粉质粘土（Q el）：揭露于整个场区，呈层状连续分布。灰白色，黄褐色，红褐色等，湿，可塑~硬塑，含有少量的中细砂颗粒，局部钻孔含有石英质粗砾砂，残余原岩结构可见。该层未穿透，层厚为0.80~4.90m,层顶埋深3.30~5.80m。标贯试验14次，标贯击数1.0~4.0击，平均2.6击。

顶管施工主要穿越的地层为②-1、③粉质粘土层及淤泥质细沙土层。

2.2水文地质

(1)地下水类型

场地地下水类型主要有人工填土层中的上层滞水和第四系全新统和上更新统砂层中的孔隙承压水。场地其它地层均为相对隔水层。

(2)水的腐蚀性

场地地下水在强透水土层中对混凝土结构具有弱腐蚀性，在弱透水层中对混凝土结构具有无腐蚀性；在干湿交替环境对钢筋混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性；对钢结构具有弱腐蚀性。

场区主要含水层为第②层冲(淤)积砂层，泥质粉砂岩贮有一定量的裂隙水，地下水位埋深在1.80～2.40m。

2.3顶管穿越的地层类别及特征

非机械顶管段顶管分项施工顶管穿越的地层类别及特征，见表1-2【顶管穿越地层类别一览表】：

表1-2 顶管穿越地层类别一览表

§3工程的主要特点、难点及应对措施

3.1地下管线、构筑物复杂

首先，本施工段特点为在相对成熟的社区周边搞基建工程，为保证工程安全有序地开展，相应措施如下：

(1)施工前期准备工作必须充分到位，仔细排查每个施工段的地下管线，理清管线埋深等资料。做好准备工作，若个别标高上有冲突的，马上停止施工并通知设计人到现场察看，并提出积极有效的解决方案。

(2)总体考虑分段分步实施施工，严禁多个工作面同时开工，造成管理

上混乱，安全监管不到位等情况出现。

3.2地质

顶进断面为淤泥质粉质粘土，由于该土层中顶进，较难形成纠偏需要的导向力，造成纠偏困难，所以一定要“勤测勤纠”，将偏位控制在较小的范围内，实现“微偏微纠”，满足规范的要求，特别在进洞15m范围环节，严格控制好顶管机的走向，形成有利的初始轨迹。应对措施为一方面需要有施工经验丰富的施工队伍和技术力量负责施工，严格控制顶进的工艺，采用激光即时监控，并真正实现平衡的状态，在平衡状态下对机头即时微纠，确保顶管成功。

3.4“防水”难点

由于本工程地质恶劣，本顶管段需要重点考虑以下防水环节，“出洞穿墙防水”、“进洞穿墙防水”，以上任何环节防水处理不好都将导致严重的后果。相应的应对措施如下：

(1)出洞进洞穿墙防水方面主要采取出洞进洞穿墙位置进行搅拌桩地基加固处理，洞口安装质量好的止水密封橡胶圈密封，使其满足出洞进洞的要求；

(2)Ⅲ级钢筋砼F管接缝防水方面，需要对每次安装校对管道胶圈时严密检验，通过层层质量技术交底，并建立班组、项目部、监理三层严格检验制度，避免接缝漏水现象。

3.5繁忙路段施工

本顶管段位于繁忙的小区路段（南洲名苑与瑞宝花园之间的小区内街）上施工，周围环境及交通的相互影响较大。

本顶管段施工时，针对该特点编制一套详细的交通疏导组织设计，对工程区域的交通安排专人指挥和疏导。