1、中铁十六局第一工程有限公司龙川路二标项目部 顶管工程施工方案 1第一章 编制依据及原则1.1 编制依据合肥高铁片区龙川路道路工程设计施工图合肥高铁片区龙川路道路工程施工组织设计给水排水管道工程施工及验收规范 （GB 50268-97）顶管施工技术 人民交通出版社1.2 编制原则严格遵守明确的设计规范、施工技术规范和质量评定验收标准。实事求是，施工方案可行、适用、经济。坚持在实事求是的基础上力求技术先进、科学合理、经济适用的原则。自始至终对施工现场实施全员、全过程、全范围严密监控，坚持动静结合、科学管理的原则。推行全面质量管理，执行质量管理标准和程序。采用项目法组织施工，推行标准化管理，达到安全
2、、文明、高效。实行项目法管理，通过对劳务、设备、材料、资金、技术、施工方案和信息优化处置，实现安全、质量、工期、成本及社会信誉的预期目标。坚持技术创新，推广和应用“四新” 成果。组织专业队伍上场，装备足够的优良机械设备进行专业化施工，保证在规定的工期内完成施工任务并力争提前。遵守环境保护法并切实按有关要求和规定来组织实施。在仔细考察工程实地，认真研究招标文件和有关规定的基础上，针对本合同工程的特点、施工条件，并结合现场实际、上场的机械装备、人员条件，科学合理地组织施工。中铁十六局第一工程有限公司龙川路二标项目部 顶管工程施工方案 2第二章 工程概况2.1 项目概况所属工程名称：合肥高铁片区龙川
3、路道路工程工程地点：合肥市包河区建设单位：合肥市重点工程建设管理局设计单位：厦门市市政工程设计院监理单位：安徽省公路工程建设监理有限责任公司施工单位：中铁十六局集团第一工程有限公司2.2 顶管工程概况对于雨、污水管道埋深大于5m，采用机械顶管法施工，管道采用钢筋砼级管，原设计管径不足D800应采用d800管径管道进行顶管。顶管施工采用泥水平衡式顶管机，管节长200cm。顶管施工统计具体见下表2.2-1。表2.2-1 顶管施工统计表项目 位置 里程 直径 长度(m) 材质K4+274-K4+380 d800 106污水 北侧K4+635-K4+685 d800 50K4+200-K4+380 d
4、2000 180雨水 北侧K4+635-K4+685 d2000 50K4+585 K4+585 d1000 22泵房K5+580 Yb2、Yb3 d1000 95钢筋砼级管2.3 工程目标本工程顶管段施工目标如下：(1) 质量目标：工程质量标准为优良；(2) 安全管理目标：无死亡事故，无重大职业健康事故，无重大环境影响事故；中铁十六局第一工程有限公司龙川路二标项目部 顶管工程施工方案 3(3)工期目标：顶管施工工期安排见表 2.3-1。 表 2.3-1 顶管施工工期安排项目 长度(m) 开工日期 完工日期 备注雨、污水 386 2013-6-5 2013-7-4K4+585 泵房 22 20
5、13-8-21 2013-8-26K5+580 泵房 95 2013-7-12 2013-7-17(4) 文明施工目标：保证文明施工工地，保证不对周围环境造成滋扰。中铁十六局第一工程有限公司龙川路二标项目部 顶管工程施工方案 4第三章 施工前期准备本顶管工程距离较长，地质条件较差，施工难度较大，施工前应做好充分的准备工作。 顶管机械设备、管材进场准备及施工人员组织针对地质特点和工程管材选定与之相适应的顶管掘进设备、顶管施工工艺，对顶管配套设备、设施进行检修及调试，使其保持在良好的待用状态；提前做好管材供应计划，将相应的管材技术参数以书面形式向管材生产厂交底；安排具有丰富顶管施工经验的班组进驻现
6、场施工，施工前做好全面的技术交底和安全交底，确保有关劳动安全及施工技术教育，加强工人的劳动安全意识，提高施工技术水平。 对顶管沿线地质情况进行核查为确保顶管成功，需对顶管沿线的地质情况核查，进行补勘，加密钻孔密度，通过补勘资料与原地勘报告相比较，出具更详细、准确的地基情况说明用以指导现场施工和方案编制。 编制专项方案、组织专项技术交底施工前，在项目技术负责人的带领下集中有关技术人员仔细审阅图纸与相关资料，结合现场情况，编制详细的顶管专项方案用以指导施工，方案报送专家评审；并组织召开专题技术交底会，参加人员设计顶管施工的所有工种，认真做好技术交底工作。中铁十六局第一工程有限公司龙川路二标项目部
7、顶管工程施工方案 5第四章 顶管施工方案及技术措施4.1 泥水平衡顶管工艺4.1.1 泥水平衡顶管工艺基本原理泥水平衡顶管工艺基本原理是将已调成一定浓度和比重的泥水，通过送泥水系统送至顶管机头前挖掘面处，泥水在挖掘面上形成一层不透水的泥膜，可阻止泥水向挖掘面里面渗透，同时调节泥水压力来平衡地下水压力和土压力，达到稳定挖掘面的目的；顶管机头前进的同时刀盘切削土体，被切削下来的残土与泥水充分拌和后，由排泥系统输送至地面泥水分离设备进行处理，分离出的残土被运走，泥水再送入送水系统循环使用。4.1.2 泥水平衡顶管施工特点适用的土质范围比较广，如在地下水压力很高以及变化范围较大的条件下也可适用；可有效
8、的保持挖掘面的稳定，对所在顶管周围的土体扰动比较小，因此施工引起的地面沉降很小；与其他类型顶管相比，泥水顶管施工时的总推力比较小，尤其是在粘土、砂土层表现得更为突出，适宜较长距离顶管；工作坑内的作业环境比较好，作业也比较安全。由于它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；可在大气常压下作业，也不存在采用气压顶管带来的各种问题及危及作业人员健康等问题。泥水输送弃土的作业连续不断地进行，其施工进度快，能有效的保证工期。4.1.3 泥水平衡顶进系统中铁十六局第一工程有限公司龙川路二标项目部 顶管工程施工方案 6泥水平衡顶进系统主要由以下几部份组成： NPD 泥水平衡顶管机；
9、机内控制柜； 洞口止水圈； 环形护口铁； 马蹄形顶铁； 主顶油缸； 主顶油泵； 激光经纬仪； 后背板； 基坑导轨。4.1.4 泥水平衡进排泥系统主要由以下几大部份构成： 泥水分离设备（沉淀箱及分离器等） ； 进水泵； 排泥管； 进水管； 基坑旁通； 流量计； 排泥泵； 进排泥泵控制柜； 进排泥软管； 流量调节器。中铁十六局第一工程有限公司龙川路二标项目部 顶管工程施工方案 7泥水平衡进排泥系统图4.1.5 泥水平衡顶管工艺流程图施工放样、复核工作井、接收井施工止水洞口、后背及基坑导轨安装搭建平台、吊架顶进设备安装基坑内进排水系统安装顶管机井上组装、试转下井就位安装开洞、顶进吊放首节管与机头连接
10、初始顶进正常顶进机头进入接收井吊机头、拆设备检查井施工施工测量泥水池、控制间通水、联动运行管道顶进前检查1.设备全部试运转；2.设备在轨道坡度高程；3.洞口密封情况；4.制定开封堵措施。泥水控制测量与纠偏量测与监控确定施工参数安装中继间中铁十六局第一工程有限公司龙川路二标项目部 顶管工程施工方案 84.2 顶管设备的组成4.2.1 主体设备主控制集装箱顶管的控制主要在集装箱内进行，内置主动力设备，及操作电脑平台，动力设备主要提供主推进系统、机头掘进系统、膨润土系统及纠偏导向等系统等的动力。采用液压驱动系统，对比电机驱动，具有运行平稳，过载保护等优点。对机头、顶进、纠偏及注浆的操作全部在集装箱内
11、的控制台前进行。采用先进的激光导向定位系统（ELS），能随时显示机头的位置、控制倾斜度并持续提供机头之导向和定位，采用的全自动导向系统，可以在电脑中预设容差值，由系统自动导向纠偏。并能将顶进过程中的相关数据记录进行打印。主推进机头采用标准刀盘并加配锄形刀具，能轻松穿越软、硬及含砂、砾石等土层。全断面密封装置，对于在地下水位下的施工无需采用降水措施。刀盘无极调速，易于纠偏。主液压千斤顶底部装有可以调整水平的推垫，三级等推力油缸。全强化一体成型的顶进架，总推力 1000 吨。膨润土注入系统膨润土注入采用电脑控制，以降低管壁的摩阻力，减小推进顶力。注入量和注入压力在电脑上显示，便于监控。进排泥系统采
12、用离心式泥水泵，转速无限可调，通过进水流量、压力及出中铁十六局第一工程有限公司龙川路二标项目部 顶管工程施工方案 9泥泵的流量、压力的调节来控制泥水仓的压力来平衡前方土体的压力。可以在电脑前进行操作。该设备具有以下特点：全断面封闭开挖，泥水平衡前方土体，路面沉降小；电脑全预设容差全自动纠偏，偏差控制在 5mm 以内；液压驱动，运行平稳，过载保护；机头适应复杂各种地质，为全土质型；装备 GTS 系统，随时提供机头的定位；顶进速度快。4.2.2 顶管配套设施、设备 基坑导轨基坑导轨是由两根平行的钢结构焊接在轨枕上制成的，其作用主要有两点：一是使推进管在工作坑中有一个稳定的导向，并使推进管沿该导向进
13、入土中；二是让环形、弧形顶铁工作时能有一个可靠的托架。本工程基坑导轨选用 I30b 工字钢，为了提高导轨的耐磨性和强度，在导轨上加筋板。两导轨平行、等高，与混凝土基础中预埋钢板焊接。 钢后背为增大后背强度和抗力，在工作井后背方向加设一块3.0m3.0m 的钢后背，钢后背采用厚 20mm 和厚 30mm 的钢板焊接加工而成，钢后背必须保证垂直，钢后背厚 300mm。 主顶油镐、油泵及油镐架为确保管道受力均匀并提供足够的主推力，主顶配备 4 台二级中铁十六局第一工程有限公司龙川路二标项目部 顶管工程施工方案 10等推力液压油镐，行程 3500mm，单缸推力为 200t，总推力为4200=800t。
14、最大主顶动力系统采用 2 台 CY14-1B 型（额定容量 25L、额定压力 31.5MPa）的柱塞式高压油泵并联控制，其中一台使用变频调速机。当不使用中继间时，开一台油泵顶进速度可在 62mm/min 至124mm/min 调整；当使用中继间时，主顶系统只起跟进作用，两台泵同时开跟进速度为 186mm/min。油镐架采用20 槽钢焊接制作，顶镐的布置应满足合力点的方向与管道轴线方向一致。 顶铁及护口铁为满足顶管出泥需要，顶铁选用一 1.2m 长块马蹄形顶铁，同时为确保管体安全，使管体端面传力均匀，采用 1 块圆形钢护口铁（厚 30cm） 。 进、排泥管进水管与排泥管均采用 1144mm 无缝钢管制作，每节长度4m，接头处采用活动卡环连接，卡环内设置止水胶圈；为满足长距离顶管施工，考虑给每套顶管设备准备总长 1000m 的进排泥钢管；部分施工点位于道路上，距离水源及排泥位置太远，需沿途安装引水管和排水管，管材可采用 150mmPVC 管，6m 长一节，管与管之间用螺栓、法兰连接，过交叉路口段采用 1506mm 钢管铺设，并设置缓坡道，根据现场实际情况，每套顶管设备配备引水管和排水管长度各 1500m，共 3000m，隔 200m 左右设置一台 6 寸接力渣浆泵。 泥水箱
