1、津南污水处理厂配套管网工程第三标段-顶管施工专项方案1目 录第一章、编制依据 .2第二章、工程概况 .2第三章、地质水文 .7第四章、施工方案 .25第五章、施工监测 .44第六章、应急预案 .46第七章、质量保证措施 .48第八章、安全、文明施工及环境保护措施 .52津南污水处理厂配套管网工程第三标段-顶管施工专项方案2第一章、编制依据一、 建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2001 ； 二、 建筑施工安全检查标准 最新 JGJ59-2011；三、 混凝土工程施工规范GB50204； 四、 混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002 ；五、 工程测量规范GB50026-
2、2007；六、 给水排水工程顶管技术规程CECS246：2008；七、 给水排水工程施工及验收规范GB50268-97 ；八、设计文件及施工合同；九、踏勘工地现场所获取的资料。第二章、工程概况一、工程名称津南污水处理厂配套管网工程第三标段二、工程地点本工程座落在天津市西青区与津南区交界处，津港快速路沿线；河西区绥江道和解放南路沿线。三、参建单位建设单位：天津市排水公司设计单位：天津市市政工程设计研究院监理单位：天津华地公用工程建设监理有限公司施工单位：中铁六局集团有限公司四、工程简介津南污水处理厂配套管网工程第三标段施工内容包括污水管道工程与再生水管道工程两部分。（一） 、污水管道工程自二标段
3、终点 WB12 井穿越外环线及外环河后，沿津港高速西侧顶管至 1#提升泵站前，设计坡度 0.5，污水管道共铺设 1981.5 米,检查井 12 座，最大顶程 200m，管材为承插式内衬 PVC 钢筋混凝土顶管管材（非标） ，管体混凝土强度等级为 C55，抗渗等级 S8。下穿外环河和外环路管材为 d3200，其余均为 d2800。津南污水处理厂配套管网工程第三标段-顶管施工专项方案3（二） 、再生水管道顶进施工：1、下穿津港快速路：并排两处顶管，分别为管径 d1650，双排管道和管径d1500，双排管道。顶程均 58m；2、下穿外环河和外环路：顶管管径为 d1500，双排管道，顶程 112m；3
4、、下穿友谊南路：顶管管径为 d1650，单排管道，顶程 56m；4、下穿解放南路：顶管管径为 d1650，单排管道，顶程 75m。五、施工现场平面布置图污水管道平面示意图再生水管下穿津港快速路平面示意图津南污水处理厂配套管网工程第三标段-顶管施工专项方案4再生水管下穿外环南路平面示意图再生水管下穿解放南路平面示意图再生水管下穿友谊南路平面示意图津南污水处理厂配套管网工程第三标段-顶管施工专项方案5六、基坑工程污水管道工程共 12 个基坑，再生水管道共 8 个基坑，基坑支护、土方开挖及基坑降水施工已经经过科委组织的专家论证。污水管道基坑参数表编号 顶坑形式 支护桩 形式 基坑深 度(m) 桩长
5、(m) 止水帷幕 长度(m) 基坑尺寸（m） 支撑数量WC1 方形工作坑 钻孔灌注桩 16.22 30 24 10*10一道混凝土冠梁，三道支撑WC2 圆形接收坑 钻孔灌注桩 16.28 30 24 d=8一道混凝土冠梁，三道支撑WC3 圆形工作坑 钻孔灌注桩 15.43 30 23 d=12一道混凝土冠梁，三道支撑WC4 圆形接收坑 钻孔灌注桩 16.17 30 24 d=8一道混凝土冠梁，三道支撑WC5 方形工作坑 钻孔灌注桩 16.68 28 23 10*8一道混凝土冠梁，三道支撑WC6 方形接收坑 钻孔灌注桩 15.45 26.5 23 7*7一道混凝土冠梁，三道支撑WC7 方形工作坑
6、 钻孔灌注桩 15.32 26 23 10*8一道混凝土冠梁，三道支撑WC8 方形接收坑 钻孔灌注桩 15.92 27 23 7*7一道混凝土冠梁，三道支撑WC9 方形工作坑 钻孔灌注桩 15.54 28 23 10*8一道混凝土冠梁，三道支撑WC10 方形接收坑 钻孔灌注桩 15.83 27 23 7*7一道混凝土冠梁，三道支撑WC11 方形工作坑 钻孔灌注桩 15.8 27 23 10*10一道混凝土冠梁，三道支撑WC12 方形工作坑 钻孔灌注桩 15.8 27 23 10*10一道混凝土冠梁，三道支撑再生水管道基坑参数表编号 顶坑形式 支护桩形式 基坑深 度(m) 桩长(m)止水帷幕长(
7、m)基坑尺寸（m）支撑数量1-主 方形工作坑 工字钢 5.73 12.00 12.00 9*8 一道支撑1-副 方形接收坑 工字钢 5.76 12.00 12.00 9*6 一道支撑-主 方形工作坑 工字钢 5.73 12.00 12.00 9*8 一道支撑-副 方形接收坑 工字钢 5.76 12.00 12.00 9*6 一道支撑2-主 方形工作坑 钻孔灌注桩 9.00 16.00 14.00 10*8 二道支撑2-副 方形接收坑 钻孔灌注桩 9.06 16.06 14.06 10*6 二道支撑3-主 方形工作坑 钻孔灌注桩 5.89 12.89 10.89 8*5 环梁津南污水处理厂配套管
8、网工程第三标段-顶管施工专项方案63-副 方形接收坑 钻孔灌注桩 5.69 12.69 10.69 6*5 环梁4-主 方形工作坑 钻孔灌注桩 5.15 12.15 10.15 8*5 环梁4-副 方形接收坑 钻孔灌注桩 5.42 12.42 10.42 6*5 环梁七、顶管概况污水管道各顶进部位一览表序号 部位管径（mm）顶程（m）覆土厚度（m）穿越土层 备注1 WB12WC1 3200 112 11.816 粉质粘土 穿越外环河和 外环路2 WC1WC2 2800 160 12.076 粉质粘土3 WC2WC3 2800 110 12.231 粉质粘土4 WC3WC4 2800 181.4
9、 12.322 粉质粘土5 WC4WC5 2800 200 12.482 粉质粘土6 WC5WC6 2800 200 12.522 粉质粘土7 WC6WC7 2800 200 12.622 粉质粘土8 WC7WC8 2800 200 12.722 粉质粘土9 WC8WC9 2800 200 12.822 粉质粘土10 WC9WC10 2800 200 12.922 粉质粘土11 WC10WC112800 200 13.395 粉质粘土12 WC11WC122800 14.2 13.395 粉质粘土再生水管道各顶进部位一览表序号 部位管径（mm）顶程（m）覆土厚度（m） 穿越土层 备注1500
10、58 4.445 粉质粘土双排，管中距离 4m，净距2.5m1 津港快速 路1650 58 4.445 粉质粘土双排，管中距离 4m，净距2.35m津南污水处理厂配套管网工程第三标段-顶管施工专项方案72 外环路和 外环河 1500 160 7.35/4.874 粉质粘土双排，管中距离 4m，净距2.5m3 解放南路 1650 75 5.375 粉质粘土 单管4 友谊南路 1650 56 4.835 粉质粘土 单管第三章、地质水文本工程属暖温带亚湿润大陆性季风气候，主要特点是：四季分明。降水量多集中在七八月份，约占全年的 80%以上，大风多发生在四五月份，大雾天气则多发生在冬季。当地土壤最大冻
11、结深度为 0.6m。一、地质条件各土层的岩性特征表年代及成因 地层名称顶板标高（米） 层厚（米） 岩 性 特 征 描 述1 杂填土 1 0.608.60 m 由砖渣、石子、废土、生活垃圾等组成Qml 2 素填土 1 2.00-6.22 m0.704.90 m 呈褐色，软塑可塑状态，粉质黏土质，属中压缩性土Q43al1 粉质黏土、黏 4土 2.00-2.59 m 0.504.30 m可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土，局部夹粉土淤泥质土透镜体。1 粉质粘土 4.207.00 m 呈灰色，软塑状态，有层理，含贝壳，属中压缩性土，局部夹粉土透镜体。2 淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土 4.207.00
12、 m呈灰色，流塑状态，无层理，含贝壳，属高压缩性土。3 粉土 61.404.20 m 呈灰色，中密状态，无层理，含贝壳，属中(偏低) 压缩性土。Q42m4 粉质黏土 6-1.64 -6.22 m2.005.40m 呈灰色，软塑状态，有层理，含贝壳，属中压缩性土。Q41h粉质黏土、黏 7土-11.57-14.27 m0.862.40 m 呈黑灰浅灰色，可塑状态，无层理，含有机质、腐植物，属中压缩性土。Q41al1 粉质黏土、黏 8土-12.78-15.27 m1.007.00 m呈灰黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。局部夹粉土透镜体。津南污水处理厂配套管网工程第三标段-顶管施工专项方
13、案82 粉土 80.802.30 m呈灰黄色，密实状态，无层理，含铁质，属中(偏低)压缩性土。局部夹粉质黏土透镜体。1 粉质黏土、黏 9土 5.0012.50 m呈灰黄褐黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。局部夹粉土透镜体。Q3eal2 粉土 9-17.35-21.74 m 3.405.30 m 呈灰黄褐黄色，密实状态，无层理，含铁质，属中(偏低)压缩性土。局部夹粉质黏土透镜体。1 粉质粘土 4.3010.00 m呈褐黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。局部夹粉土透镜体。2 粉土 4.506.00 m呈褐黄色，密实状态，无层理，含铁质，低压缩性土。局部夹粉质粘土透镜体。Q3
14、cal3 粉质粘土-24.66-30.42 m0.004.00 m呈褐黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。局部夹粉土透镜体。地基土承载力特征值一览表地层编号 岩 性 fd(kPa) 1 粉质黏土 100 1 粉质黏土 100 1 淤泥质土 80 3 粉土 130 4 粉质黏土 110 粉质黏土 130 1 粉质黏土 150 2 粉土 180触变泥浆减阻管壁与土的平均摩擦阻力地层编号 土性 触变泥浆减阻管壁与土的平均摩阻力（KN/m2） 1 粉质黏土 4.0 2 淤泥质黏土 3.0 3 粉土 7.0 4 粉质黏土 4.0注：上表参数仅适用于混凝土管道。本工程顶管穿越土层均为粉质粘土，具
15、体剖面图如下图：津南污水处理厂配套管网工程第三标段-顶管施工专项方案9津南污水处理厂配套管网工程第三标段-顶管施工专项方案10津南污水处理厂配套管网工程第三标段-顶管施工专项方案11津南污水处理厂配套管网工程第三标段-顶管施工专项方案12津南污水处理厂配套管网工程第三标段-顶管施工专项方案13津南污水处理厂配套管网工程第三标段-顶管施工专项方案14津南污水处理厂配套管网工程第三标段-顶管施工专项方案15津南污水处理厂配套管网工程第三标段-顶管施工专项方案16津南污水处理厂配套管网工程第三标段-顶管施工专项方案17津南污水处理厂配套管网工程第三标段-顶管施工专项方案18津南污水处理厂配套管网工程
16、第三标段-顶管施工专项方案19津南污水处理厂配套管网工程第三标段-顶管施工专项方案20津南污水处理厂配套管网工程第三标段-顶管施工专项方案21津南污水处理厂配套管网工程第三标段-顶管施工专项方案22津南污水处理厂配套管网工程第三标段-顶管施工专项方案23津南污水处理厂配套管网工程第三标段-顶管施工专项方案24津南污水处理厂配套管网工程第三标段-顶管施工专项方案25二、水文条件地下水主要受大气降水补给，勘探资料显示，勘探期间地下水静止水位埋深 0.501.60m，相当于标高 1.560.47m。表层地下水属潜水类型，主要由大气降水补给，以蒸发形式排泄，水位随季节有所变化。一般年变幅在0.501.
17、00m 左右。设计已经对承压水进行了稳定性验算，均稳定。地基土渗透系数及渗透性表地层编号 岩性垂直渗透系数KV(cm/s)水平渗透系数KH(cm/s) 渗透性 1 粉质黏土、黏土 1.7010-7 1.0010-7 不透水 2 粉质黏土 1.0710-6 2.3610-6 微透水 3 粉土 8.8510-5 7.7310-5 弱透水 4 粉质黏土 1.5010-6 8.6910-6 微透水 粉质黏土 1.6110-6 1.8210-6 微透水 1 粉质黏土 1.0010-7 1.0010-7 不透水 1 粉土 5.8410-6 6.6410-6 弱透水 1 粉质黏土 1.9910-6 5.75
18、10-6 微透水 2 粉土 3.3410-5 7.6210-5 弱透水1 粉质黏土 3.3210-6 3.6310-6 微透水2 粉土 3.0610-5 6.5510-5 弱透水第四章、施工方案津南污水处理厂配套管网工程第三标段-顶管施工专项方案26一、组织机构二、施工进度计划试验室：宗文涛物设部：何长血综合部：赵高生安质部：常虹经营部：郭浩工程部：杨智生安全副经理：常虹 总工程师：焦春海副经理：孙德新/ 高海军项目经理：孙泽军 项目书记：朱铁迈再生水顶管作业队污水顶管作业队津南污水处理厂配套管网工程第三标段-顶管施工专项方案27工程名称 施工时间计划污水管道顶进施工 2012 年 11 月
19、17 日至 2013 年 3 月 15 日再生水下穿津港快速路顶进施工2012 年 11 月 25 日至 2012 年 12 月 10日再生水下穿外环路和外环河顶进施工 2012 年 12 月 25 日至 2013 年 1 月 10 日再生水下穿解放南路顶进施工2012 年 12 月 26 日至 2012 年 12 月 31日再生水下穿外友谊南路顶进施工 2012 年 12 月 1 日至 2012 年 12 月 4 日三、主要施工机械设备主要施工机械设备表四、试验段根据目前实际情况及施工进度安排，项目部计划试验段部位为WC5WC6。长度 200m。序号 机械设备名称 型号 数量 施工项目1 变
20、压器 400KVA 2 施工用电2 发电机 150KVA 2 施工用电3 泥水平衡顶管机 DN3200 1 污水顶管4 泥水平衡顶管机 DN2800 2 污水顶管5 泥水平衡顶管机 DN2400 1 污水顶管6 泥水平衡顶管机 DN1650 2 再生水顶管7 泥水平衡顶管机 DN1500 2 再生水顶管8 起重机 NK-150 2 吊装机头9 起重机 NK-100 2 吊装管节10 起重机 NK-25 2 其他吊装11 主顶油缸 JPT220T 24 顶进12 注浆泵 柱塞式电机 4KW 4 注浆津南污水处理厂配套管网工程第三标段-顶管施工专项方案28在试验段施工时，及时掌握顶进过程中的各项数
21、据（如土体摩擦力、顶力、触变泥浆的配比、合理的顶进速度等） 。然后通过分析论证，最终确定其他部位顶管的各项施工数据。五、顶管设备选型选择好顶管掘进机对顶管施工是至关重要的。为此我公司根据本工程顶管口径、施工条件和土质情况，加上本公司掌握的类似条件下的施工经验，顶管决定采用浮动刀盘泥水平衡顶管机施工。该机型有一个可以前后浮动的刀盘，一次设定工作土压力后刀盘即可根据顶进速度以及前方土体土压力的变化而自动浮动，并通过进、排泥系统进行循环作业，从而保证一个恒定的压力平衡值，达到最小的地表沉降，确保顶进轴线上方的构筑物不受影响。泥水平衡顶管机包括：主机、纠偏系统、进排泥系统、主顶系统和压浆系统组成。如下
22、图所示：（一） 、其特点有：1、采取全封闭式顶进，可有效的保持挖掘面的稳定，对管道周围的土体扰动小，能很好的控制地面沉降；津南污水处理厂配套管网工程第三标段-顶管施工专项方案292、与其它类型顶管相比，泥水平衡顶管施工的总推力较小，适宜较长距离顶管；3、工作井内的作业环境好，顶管自动控制，管内不用人员作业，安全性高；4、由于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；5、由于泥水输送弃土的作业连续进行，故其施工速度快，能有效保证工期；6、污染小，噪音小，环保。采用泥水管道输送弃土;7、施工工艺简单,标准化、程序化，便于施工控制和管理;8、泥水加压平衡工具管与其他工具管相比，
23、具有平衡效果好，结构紧凑，技术先进，由于出土方式是用水力机械化连续出土，所以顶进速度快，对土质的适应性强。无论是粘性土还是砂性土，均能收到良好的效果。（二） 、泥水系统1、泥浆系统的作用（1）送走被挖掘机的渣土和平衡地下水。泥浆系统是由密封的管道组成，通过机头循环，形成泥浆混合物，由排泥管送走，最后沉淀在地面上的泥浆池内，泥浆通过众多的排泥泵被排出。再由进水泵进水送入机头，排泥由变速的排泥泵进行控制。机坑旁通装置可控制进排泥浆的速度、方向，以防止泥渣堵塞管道，淤积现场。当挖粘土时，可能使普通粘土，有一定的粘合度，可以直接将泥浆排入泥浆池内，但是当挖沙土时，泥浆中必须添加一定的粘合剂（诸如膨润土
24、等）以增加泥浆粘度，以达到排渣的最终目的。夹带泥砂的泥浆，可通过振动筛、循环沉淀器、干燥器等，处理分离渣质，泥浆被再用，渣质被积累后处理。处理渣土用翻斗车，泥浆用罐车运出场区，堆置于郊外，处理时注意不得污染路面等环境。（2）在有地下水存在的地方，掘进机表面的压力可以降低到小于水中的压力。这样避免了抽地下水的需要。进排泥水系统中的压力感应器可测出地下水的压力。机内泥水循环系统，电磁阀，旁通装置及载水阀可以起到调节水压的作用。机内电磁阀和旁通系统，可以阻止水压的变化，保持水压，在加管道时，津南污水处理厂配套管网工程第三标段-顶管施工专项方案30不至于减小机头的水压，保证内部压力平衡。2、在泥水处理
25、中，必须注意以下几点:（1）渣浆泵应采用同一型号的泵，以便必要时对调使用。（2）必须控制好进排泥泵的流速，以确保泥水仓应有的压力，挖掘面上的泥水压力应比地下水压力高 1020kPa。并且，过慢的流速容易导致泥渣沉淀而阻塞管路。泥水流速应大于临界流速。临界流速按下式计算: SLGgdFV2式中:YL临界流速;FL由粒径与泥水浓度决定的系数，查表确定;g重力加速度;d排泥管内径;Gs固体颗粒的容重;泥水相对密度。（3）对管径为 50250 mm 的排泥管来说，临界速度在 1 .6m/s3. 8m/s 之间。（4）要根据不周的土质采用相对密度不同的泥水，以保证挖掘面稳定。（5）基坑旁通装置在管路安装完毕或停止掘进时必须进行内循环，在正常掘进时进行正向流动循环，在管路堵塞时进行逆向流动循环。3、机头参数：本工程顶管直径分别为 d3200、d2800、d1650、d1500。以管径 d2800 说明。（1）顶管机外径： 3300mm（2）顶管机总长： 4.5m（3）刀盘切削外径： 3140mm（4）刀盘扭矩： 466KN.m（5）刀盘转速： 1.5rpm（6）刀盘电机功率： 4*22KW*4 极（7）纠偏油泵电机功率： 3kw*4 极
