三亚河区域城市雨污水分流改造工程（凤凰路）顶管工程专项施工方案编制人: 审核人: 审批人:广西华南建设集团有限公司二0—三年顶管工项施工亚河区域城市雨污水分流改造工程（凤凰路）广西华南建设集团有限公司2013年目录一、工程概述 (1)二、编制依据 (3)三、施工条件 (3)四、现场布置 (6)五、施工准备工作 (6)六、施工部署 (8)七、主要项目施工方法 (11)7.1 清除片石、建筑垃圾，换填好土 (11)7.2 管道双向水泥搅拌桩施工方案 (11)7.3 大口井降水 (23)7.4 工作井、接收井施工方法 (29)7.5 顶管施工工艺 (31)7.6 检查井、闭水试验施工 (40)7.7 渣土运输方法 (41)7.8 管道内辅助管道的辅设 (41)八、施工关键技术措施 (42)8.1 顶管进出洞口的安全措施 (42)8.2 防止地面沉降 (42)8.3 防止管道下沉措施 (44)8.4 管壁外的减阻措施 (45)8.5 通过不稳定流砂及淤泥层的处理 (46)8.6 管道顶进过程中遇到障碍物的紧急处理 (46)九、质量、安全和节约措施 (47)十、地面交通维护方案 (51)十一、管线保护措施 (51)十二、安全文明施工措施 (52)十三、应急救援措施 (58)顶管工程专项施工方案一、工程概述1、工程概况凤凰路段——自临春桥开始，沿凤凰路敷设污水干管至鹿岭污水提升泵站，全路段长约2.90Km施工内容为雨水管道工程、污水管道工程、管道疏通清理、顶管工艺及逆作法沉井工程和恢复道路、绿化工程等。
2、场地工程地质情况拟建场地位于海成一级阶地与花岗岩负化剥蚀台地的交界处，该路段局部表层回填土较厚，厚约3.00 m,现场地基本已整平，地势总体较为平缓；场地地处主要交通道路路边，车辆人流较多，本次勘察期间实测钻孔孔口高程为2.14~5.62m。
地质构造根据区城地质资料，三亚市位于九所~陵水大断裂南缘，三郎岭—荔枝沟向斜构造带西侧约16km,该向斜为一个向北东收敛，南西散开，向南东凸出的弧形褶皱带，长约25km 该向斜距离本场地距离较远，对本场地影响较小。
三亚地区新构造运动以间歇性缓慢上升为主，伴有局部间歇性的下降运动，形成各级夷平面或沉积阶地，但断裂活动不发育，琼南地区历史上发生过多次地震，但多为弱震和微震，陆上地震最高震级也不超过4.5 级，最大烈度6度。
根据钻探揭露的地表下最大深度范围内的地层岩性特征，结合室内土工试验成果，将场地范围内所揭露的地层详细划分为8 个岩性单元层。
自上至下分别为①杂填土、②含淤泥细砂、③淤泥质粉质粘土、④粉砂、⑥砂质粘性土、⑦强风化花岗岩、⑧中风化花岗岩。
各土层岩性及埋藏分布特征分述如下：①层，杂填土（Q m1）黄、黄褐、褐、灰褐色，松散，主要由粘土、砂粒等填成，层中局部夹有建筑垃圾，局部段表层为植物根系，欠压密。
该层除ZK29 ZK30以外钻孔均有揭露，层顶即地表高程2.14~5.62m,揭露层厚1.40~6.40m,厚度平均值3.01m。
②层，含淤泥细砂（Q0 灰、灰黑色，松散、饱和，砂质成分石英质，亚圆形，混粒结构，层中夹有大量淤泥，具腐臭味。
该层仅ZK1~ZK19 ZK19-1、ZK23 ZK24 ZK34及ZK35钻孔有揭露，层顶埋深1.40~6.40m，层顶高程式-2.36~2.74m，揭露层厚0.80~11.30m, 厚度平均值5.93m。
③层，淤泥质粉质粘土（Q0 灰、灰黑色，流塑，主要由粘粒等组成，干强度低，韧性低，无摇振反应，具腐臭味，该层仅ZK 14~ZK19及ZK19-1钻孔有揭露，层顶埋深3.30~15.30，层顶高程-11.64~0.32m，揭露层厚0.80~7.55m，厚度平均值2.71m。
④层。
粉砂（Q0黄褐、红褐、灰褐色，松散~稍密，饱和，砂质成分石英质，亚圆形，混粒结构。
该层仅ZK10~ZK13及ZK23~ZK26钻孔有揭露，层顶埋深3.30~15.30m,层顶高程-11.64~0.32m，该层所有钻孔均未揭穿，其最大揭露层厚7.55m。
⑤层，粉质粘土（Q0 黄褐、灰褐色，可塑，主要有粘粒、粉粒等组成，干强度中等，韧性中等，无摇振反应。
该层仅ZK1~ZK9、zk14~zk19 及ZK19-1 钻孔有揭露，层顶深7.70~23.80m，层顶高程-20.13~-4.03m，该层所有钻孔均未揭穿，其最大揭露层厚2.70m。
⑥层，砂质粘性土（Q el）黄褐色，可塑，主要有粉粘粒、砂粒等组成，干强度中等，韧性中等，无摇振反应，局部段夹有较多风化残块。
该层仅ZK27~ZK50钻孔揭穿，其揭露层厚1.20~4.50m，厚度平均值2.70m,其余未揭穿钻孔最大揭露层厚8.70m。
⑦层，强风化花岗岩（K0 灰白、灰褐色，主要矿物成分为石英、长石、云母等，块状构造，中粗粒结构，岩体极为破碎，裂隙极为发育，钻进慢，取芯率低，取芯多呈碎块状，RQD=0 该层仅ZK28~ZK33及ZK37钻孔揭露，层顶埋深3.10~6.80m，层顶高程-2.67~2.02m ，该层所有钻孔均未揭穿，其最大揭露层厚7.10,m。
⑧层，中风化花岗岩（K0 灰白、灰褐色，主要矿物成分为石英、长石、云母等，块状构造，中粗粒结构，裂隙发育，取芯多呈碎块~短柱状，RQD=30~3。
该层仅ZK20~K22钻孔揭露，顶层埋深2020~3.40m,层顶高程-2.0~0.80m，该层所有钻孔均未揭穿，其最大揭露层厚3.30m。
2.1地下水本次勘察查明的主要浅层地下水为赋存与②层淤泥细砂、③层淤泥质粉粘土、④层粉砂、⑥砂质粘性土、⑦强风化花岗岩、⑧中风化花岗岩中的空隙裂隙型潜水，该层潜水主要受层地表水渗流及层间径流影响；本次勘察观察到其地下水位埋深为1.80~5.00m，标高0.32~0.62m，根据我公司以往在此地勘察的经验，其水位主要受季节变化影响，变幅约为1.50m。
3. 施工方案选择：根据场地工程地质条件及勘察报告及设计文件，采用密闭式顶管法施工。
4. 管材选用：顶管管道采用川级钢筋混凝土管(内衬PVC, F型钢承口，橡胶圈密封。
对于地基承载力达不到100kPa的软基路段，每隔2m预打单排600mn双向搅拌桩进行管基处理。
二、编制依据1、《工程设计图纸》2、《给水排水构筑物施工及验收规范》(GB5014—2008)3、《给水排水构筑物工程质量检验评定标准》(GB 50268-97)4、《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB 50268-2008)5、《给水排水管道工程质量检验评定标准》 (GB 50268-97)6、《市政排水管渠工程质量检验评定标准》(CJJ 3—90)7、《质量管理办法》&《施工管理办法》三、施工条件1. 现场自然条件(1)现场环境现状管线众多，错综复杂，为了在施工时对现状管线进行保护，尤其是对给水管的保护，设计管线结合现状管线及树木情况设置于非机动车道下。
受到影响的局部给水管、电信、电力管以及树木需要迁移。
(2) 地质条件顶管拟建管线场地地层分别为：①杂填土、②含淤泥细砂、③淤泥质粉质粘土、④粉砂、⑤粉质粘土、⑥砂质粘性土、⑦强风化花岗岩、⑧中风化花岗岩2. 现场施工条件由于施工场地是在城市主干道边绿化地内，施工运输车辆多、作业人员流动大。
所以要切实做好交通疏导、现场安全和文明施工工作。
施工前做好各种宣传和教育工作，施工中加强对安全施工的监控力度，降低对周边环境的影响。
施工配合：顶管作业需24小时连续施工 (夜间施工) 需要有关单位的配合和支持，并做好顶管顶进的施工记录，内容要准确完整。
(1) 施工用地拟建场地位于海成一级阶地与花岗岩负化剥蚀台地的交界处，该路段局部表层回填土较厚，厚约3.00 m,现场地基本已整平，地势总体较为平缓；场地地处主要交通道路路边，车辆人流较多，本次勘察期间实测钻孔孔口高程为2.14~5.62m 。
(2) 施工现场用水2.1 施工用水根据本工程特点，施工用水主要由附近供水系统接入。
2.2 生活用水本工程高峰期施工人员30人，其生活用水为0.5L/S ；3. 施工用电3.1 生产用电主要指顶管工作井中用电，在顶管施工中，有多台机械同时使用，其中包括2台15KW的高压油泵，一台7.5KW的空压机，两台15KW的机头电机，一台3KW 的水泵及一台2.2KW 的拌浆机等。
顶管用电量约：详见水电专项施工方案3.2 生活用电主要指照明、空调及食堂水箱等用电，按10KW考虑；3.3 施工用电综合上述，施工用电总量：75+10=85KV V主要向当地有关部门租借，另外，为克服停电而影响工期，我公司拟在施工现场安排一台120KW的发电机，用于施工前期和停电期。
4. 有关勘探资料工程开工前，需要施工范围内详细的地质勘察资料。
另外，由于地下管线、构筑物可能会影响顶管工程的施工, 因此施工前需要此区域内的地下管线、构筑物详细资料。
对施工地段的地下管线及其他地上地下设施，事前与其业主或使用单位协商处理方案，能预先迁移的，则须配合业主作好迁移工作；如果不能迁移的，则必须采用妥善可靠的防护和加固措施后才能进行施工。
基坑或沟槽等开挖施工前，向作业人员作详细的安全技术交底，施工过程务必小心谨慎，对埋有地下管线和设施的部位，要小心操作，注意观察，谨防损坏。
5. 顶力计算本工程的管道分单次顶进, 先按一次性顶进，计算出它所需要的顶力，然后根据顶力的大小，决定是否使用中继间以及选择千斤顶和对工作井进行结构设计，尽量减少工程成本。
计算顶力时按挤压式顶管考虑。
顶管的顶力可根据顶管的理论公式和经验公式算出：从土力学和理论力学原理可知：顶管的阻力N=（Pv+Ph+W）f+PA。
其中：Pv 为管道的垂直压力，可取管上部的土的重量，也可考虑在土拱作用下，按普氏公式计算；Ph 为管道的水平压力，可取管两侧的土压力和水压力；f 为管外壁与土层的磨擦系数，对湿粘土，可取0.2~0.3 ；PA 为顶进时工具管的正面阻力，可取工具仓的压力和管壁断面土的阻力，其中管壁阻力可按管中处的被动土压力考虑。
从以上公式可知，理论计算的阻力与实际上的阻力相差很大，一般我们都按经验公式计算。
经验公式的顶力N=（L.S.F+PA）K.其中：L为管长，L=120mS 为管外周长：S=n D=3.14X 10.3=32.34mF 为单位面积摩阻力，当采用注膨润土减阻时，对粘土F 选用16KN/m P 为工具仓内的迎面阻力，此处选用0.8 倍的机头中心处被动土压力P=0.8 X RHtg2(45° + ①/2),而H=5.7m(管中心点埋深)根据地质资料可知粘土的磨擦角①=30° ,R=16.01KN/m2(平均值) P=0.8 X 16.01 X 5.7 X tg2(45+30 ° - 2)=219KN/m2A ：为顶管机头前端管壁截面面积A= n .D.T=3.14 X 10.3 X 0.03=0.97m2,其中T为钢结构工具仓的壁厚，按3cm计算。