顶管工程施工方案设计(通用)

省西咸新区汉新城

五路（一期）市政工程

顶管及工作井、接收井

专项方案

编制人：

审核人：

审批人：

编制单位：建工第设集团

编制时间：年月日

目录

1、编制依据 (1)

2、工程概况 (1)

2.1 场地情况 (1)

2.2 地质资料 (1)

2.3 沿线地下管网及构筑物 (2)

2.4 雨水工程施工图设计 (2)

3、施工方案 (2)

4、顶管施工工艺 (3)

4.1 泥水平衡顶管施工工艺 (3)

4.2 施工工艺流程 (4)

4.3 泥水系统、注浆量 (5)

5、工作井、接收井 (5)

5.1 工作井、接收井结构及几何尺寸 (5)

5.2 工作井、接收井施工 (6)

5.3 后背墙 (11)

6、管道顶进 (12)

6.1 顶力的理论计算 (12)

6.2 机械顶管设备选型及安装 (12)

6.3 顶管工程施工技术措施 (13)

6.4 泥浆的压注与置换 (15)

6.5 泥浆的压注方法 (16)

6.6 顶进监控 (16)

7、质量验收标准 (18)

8、安全保证措施 (21)

8.1 安全生产领导小组及安全生产管理体系 (21)

8.2 安全教育及检查制度 (22)

8.3 确保施工安全的组织及措施 (22)

9、应急救援预案 (24)

9.1 安全生产事故风险分析 (24)

9.2 救援组织机构人员配置 (24)

9.3 救援物资 (24)

9.4 应急救援程序 (25)

9.5 现场应急救援处理办法 (25)

10、事故调查 (27)

10、施工平面布置图 (29)

11、五路雨水工程变更图 (30)

顶管及工作井、接收井施工方案

一、编制依据：

《省西咸新区汉新城雨水工程专项规划》

《省西咸新区汉新城五路（一期）市政工程设计图》

《省西咸新区汉新城五路市政工程--雨水工程变更通知单》

《市政设计研究院实测现状地面纵、横断面测量成果》

《给排水工程顶管技术规程》（CECS 246:2008）；

《混凝土结构设计规》（GB 50010-2010）；

《建筑基坑支护技术规》（JGJ 120-2012）；

《建筑抗震设计规》（GB 50011-2010）；

《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》（JC/T 640-2008）；

《地下工程防水技术规》（GB50108-2001）；

《给水排水管道工程施工及验收规》（GB50268—2008）。

二、工程概况

本工程系省西咸新区汉新城五路市政工程——雨水工程施工图设计。

1、场地情况:

五路是汉新城渭北综合服务区重要的南北向次干路之一。道路全长460.648m。五路现状为道路红线宽15m，机动车道8m，两侧人行道宽3.5m*2。

2、地质资料：

本工程暂无地勘资料，设计暂按中、粗砂地质类型，经我单位现场开挖上部1.8m为回填土，下部均为砂层。

3、沿线地下管网及构筑物：

道路中心位置西侧4.4m纵向有一排高压电线杆；5.3m有一条DN200自来水管道，东侧4.8m有一条管径800mm的雨水管道，5.2m有一条DN200自来水管道。

4、雨水工程施工图设计

本次设计沿道路中心线敷设一条由北向南的雨水主管道，设计管径D1350~2000mm，管道总长约389m,其中Yb1~Yb2段，开挖并排明敷设D1350钢筋混凝土钢承口二级管，180度混凝土基础，长度32m，管道埋深4.4m；Yb2~Yb4段，开挖明敷设D2000钢筋混凝土钢承口二级管，180度混凝土基础，长度76m，管道埋深4.6~5.02m；Yb4~Yb12段，铺设D2000三级钢筋混凝土钢承口管，采用顶管施工工艺，总长度281m，埋深5.02~7.5 m。顶进完成后在工作井现浇钢筋混凝土检查井，检查井井距如下：

Yb4--40m--Yb5--32m-- Yb6—32m-- Yb7--36m-- Yb8--36m-- Yb9--36m-- Yb10---32m- Yb11--37m-- Yb12

三、施工方案

根据施工现场土质开挖状况，地面约1.5米以上为粘土，以下为中、粗砂，土质稳定性较差。结合我公司近年来相关顶管工程施工的成功经验，充分考虑到本工程地质情况，为减少对相邻地下、地上各类管线及构筑物的扰动，管道顶进拟采用泥水平衡顶管施工工艺。工作井、接收井拟采用钢筋混凝土护壁墙形式，几何尺寸选用工作井8m*6m、接收井6m*5m。选择Yb4、Yb6、Yb8、Yb10四座检查井位置作为接收井；四座检查井位置Yb5、Yb7、Yb9、Yb11四座检查井位置作为工作井。

泥水平衡顶管施工工艺具有施工周期短，土方开挖量小，对周围建筑物及地下相邻管线影响小，工艺成熟，施工方便，安全可靠的特点。

四、泥水平衡顶管施工工艺

（一）泥水平衡顶管施工

微型掘进机被主顶油缸向前推进，掘进机头进入止水圈，穿过土层到达接收井。电动机提供动力，转动切削刀盘，通过切削刀盘进入土层，挖掘的土质在转动的切削刀盘被粉碎，然后进入泥水舱，在泥水舱与泥浆混合，最后通过泥浆系统的排泥管由排泥泵输送至地面上。在挖掘过程中，采用复杂的泥水平衡装置来维持水土平衡，以至始终处于主动与被动土压之间，达到消除地面沉降和隆起的效果。掘进机完全进入土层后，吊下第一根管节，它被推到掘进机的尾套处，与掘进机头相连接，第一根管节顶进后，挖掘停止，液压慢慢收回，另一根管节吊入导轨上，套在第一根管节后方连接在一起，重新顶进，这个过程不断重复，直到所有管节被顶入土层完毕，形成一条永久性的地下管道。

掘进机在掘进过程中，采取激光导向控制系统。位于工作后方的激光经纬仪发出激光束，调整好所需的标高及方向位置后，对准掘进机的定位光靶上，激光靶的影像被捕捉到机摄像机的影像，并输送到挖掘系统的电脑显示屏。操作人员可以根据需要开启位于掘进机置式油缸进行伸缩，调整切削部分头部上下左右高度，以达到纠偏的目的。

当工作井完成以后，经调试完毕的液压系统、顶管掘进机便通过运输到工地，并安装就位至导轨上。微型掘进设备还包括操作室和遥控台、液压动力站、后方主顶、泥浆循环装置、激光定位装置、减摩剂搅拌注入装置、泥水处理装置。