崇明原水穿越河道顶管施工方案

外墙脚手架工程专项施工方案崇明原水输水系统一期工程1标

穿越河道段顶管施工方案

上海市第一市政工程有限公司

崇明岛原水输水系统一期工程1标项目经理部

2013年8月

一．工程概况

1.工程概况

崇明岛原水输水系统一期工程1标段管线工程，自崇明大堤内坡脚线处接东风西沙原水输水泵站出站管，一路沿崇明大堤北侧、庙港西侧敷设2根DN600管道至新建崇西水厂止；另一路沿崇明大堤北侧、庙港西侧和环岛引河（南河）南侧敷设1根DN1400管道至城桥镇鼓浪屿路东侧（桩号0+0.00至16+279.49）。

本工程管线主要采用开槽埋管施工，穿越障碍处采用顶管，全线段共有顶管14处，顶管井22座。

建设单位：上海崇明水务建设管理有限公司

设计单位：上海水利工程设计研究院

监理单位：上海宏波工程咨询管理有限公司

施工单位：上海城建公路桥梁（集团）有限公司

根据前期现场勘探成果报告，本工程有多段顶管穿越河道及两侧防汛堤，具体情况如下表所示：

7

J15→

J16

DN1

400

184.

05

-3.80

7.31～

8.02

三沙洪

8

J18→

J17

DN1

400

275.

86

0.6

3.18

～3.40

环岛引河支流

庙港

桥鼻港

鹗鹄港

三沙洪

2.地质条件

本工程地质土层主要包括：①1-2素填土、②1-1粘质粉土、②3-1a 灰色粘质粉土夹淤泥质粉质粘土、②3-1b灰色砂质粉土、②3-2b灰色砂质粉土夹薄层淤泥质粉质粘土、②3-3灰色粉砂、④灰色淤泥质粘

土、⑤1灰色粘土。

二．施工部署

1.施工总体部署

根据本标段的特点，结合以往类似工作施工经验，严格按照施工组织设计的要求可续施工，全面负责本工程的组织、指挥及协调、管理、监督工作。为确保施工质量和进度，对主要工序进行专业化分工作业，成立3个施工机组，同时进行顶管施工，确保施工进度。

2.施工管理机构

针对该工程施工特点及难点，项目部选派有类似工程经验的骨干力量参与施工和管理，全面负责协调工程质量、进度、安全及文明施工等工作。

项目部的工作水准直接关系到工程管理的成败，其人员的构成应当精干，具有较强的事业心、责任感和独立工作能力。公司将委派参与类似工程的主要人员，组成项目管理部，详见项目经理部组织机构图。

3.施工管理目标

通过认真学习崇明岛原水输水系统一期工程1标的招标文件、有关设计图纸资料以及现场踏勘，在分析了各种影响施工的因素和本工程的特点、难点后，我们有充分的信心，保证以高质量、如期完成本工程招标文件规定的穿越鼓浪屿路段顶管施工的任务。 （1）进度目标

为不影响顶管段河流通航，本工程8段穿越河道处采用顶管施工，施工起止日期：2013年8月20日～2013年12月30日 （2）质量目标

确保工程质量达到备案制验收要求，确保一次验收合格。 （3）安全文明施工目标

确保无重大安全责任事故，并达到区级文明工地的标准和要求。

加

强对施工工地渣土垃圾的管理，落实外出车辆的清洁措施，工程竣工验收确保“场地清、无渣土垃圾”。

三．顶管施工方案及技术措施

1.顶管施工总体安排

（1）顶管设备选型

结合顶管穿越土质及根据我公司多年在上海地区施工的经验，决定采用对沉降控制较好、顶速较快的泥水加压平衡顶管机进行施工。泥水加压平衡顶管掘进机，采用泥水出土方式。其特点如下:①适用土质范围广，软土、粘土、砂土、砂砾土、硬土均可适用；②破碎能力强，破碎粒径大，个数多；③具有独立注水、注浆系统；④

主顶进系统共有8只2000kN双冲程等推力油缸，行程3500，总推力16000kN，8只双冲程油缸组装在油缸架内，安装后的8只油缸中心位置必须与设计图一致，以使顶进受力点和后座受力都保持良好状态。安装后的油缸中心误差应小于5mm。主顶液压动力机组由二台大流量斜轴式轴向柱塞泵供油，采用大通径的电磁阀和系统管路，减小系统阻尼，8只油缸可以单动，亦可联动。

主顶装置技术参数：①油缸尺寸：D×d×L=DN325×DN280×2655mm；②油缸数量：8只；③油缸行程：S=3500mm；④装备顶力：Fmax=16000kN(Pmax=31.5Mpa)；⑤额定顶力：F额≤8000KN(P 额=21.6Mpa)；⑥顶进速度：V=0～80mm/min。

2.顶管施工流程

图5.4-03 顶管施工工艺流程图（1）泥水压力值设定、总推力估算

本工程9个顶程。泥水舱内压力大于地下水压力，泥水舱泥水向地层空隙渗透，在泥水舱、泥水于土层之间形成泥膜，且泥水舱压力托住土层，使切削面稳定不塌陷。

P≥PW+ΔP

式中：P——表示泥水舱管道基准面泥浆压力；

PW——表示相对于管道基准面地下水压力；

ΔP——表示泥水舱建立高于地下水压力，一般设为20kPa；管底基准面标高：H1=-4.5m；

地下水位标高水位：H2=3.2m；

地下水位相对管底基准面水头:HW=H1+H2=7.7m；

地下水位相对管底压力：PW＝HW×γ水=7.7m×9.8KN/m3=75.46kPa；

泥水舱压力：P≥PW+ΔP=75.46kPa +20kPa=95.46kPa；

施工时要随时测地下水位，当地下水位提高时，要按上式公式及时调整泥水舱泥水压力。对泥水舱压力控制在顶管机泥舱设有压力传感器。

（2）总顶力值估算