顶管专项施工方案范文

两港大道污水主干管工程

顶管专项施工方案

编制单位：中国建筑第八工程局有限公司

编制人：__________________________

审核人：__________________________

审批人：__________________________

中国建筑第八工程局有限公司

CHINACONSTRUCTIONEIGHTHENGINEERINGDIVISIONCORPUTO

目录

第1章编制依据..............................................................1

1.1编制依据...............................................................1

第2章工程概况..............................................................3

2.1工程建设概况...........................................................3

2.2工程水文地质情况......................................................3

2.2.1工程地质...........................................................3

2.2.2水文地质...........................................................5

2.2.3不良地质条件.......................................................5

2.3施工场地条件...........................................................5

2.3.1场地现状...........................................................5

2.3,2周边道路...........................................................7

2.3,3周边建筑物.........................................................7

2.3.4周边管线...........................................................7

2.4顶管工程设计概况.......................................................7

第3章本工程顶管施工重难点分析及对策.....................................10

3.1本工程顶管重难点分析及相应针对性措施.................................10

第4章施工总体部署.........................................................11

4.1总体施工流程..........................................................11

4.1.1施工区段划分......................................................11

4.1.2各工区施工顺序...................................................11

4.2施工总平面布置........................................................13

4.2.1临时设施布置原则..................................................13

4.2.2临时用电..........................................................14

4.2.3临时用水..........................................................14

4.2.4施工场地临时围挡.................................................15

4.2.5临时便道及便桥...................................................15

4.2.6施工现场标志牌....................................................15

4.3施工进度计划及保障措施...............................................16

4.4资源配置计划及保障措施...............................................19

4.4.1劳动力配置计划及保障措施.........................................19

4.4.2主要原材料配置计划...............................................20

4.4.3拟投入本工程的主要施工设备.......................................21

4.4,4拟配备本工程的试验和检测仪器设备................................23

4.4.5施工机械设备及检验检测设备投入保障措施..........................24

第5章顶管工作井、接收井结构形式.........................................25

5.1基坑围护结构、止水帷幕及洞口、坑底加固概况..........................25

5.2基坑降水概况.........................................................27

5.3基坑围楝及支撑概况...................................................28

第6章顶管施工方案.........................................................31

6.1顶管施工概况.........................................................31

6.2管材及顶管设备选择...................................................32

6.2.1管材及橡胶密封圈选择.............................................32

6.2.2顶管设备选择......................................................32

6.3顶管施工工艺流程.....................................................36

6.4顶管施工平面布置.....................................................37

6.4.1工作井场地平面布置...............................................37

6.4,2井内布置..........................................................37

6.5顶管施工系统配置.....................................................39

6.5.1主顶系统..........................................................39

6.5.2排泥系统..........................................................42

6.5.3减阻泥浆系统.....................................................43

6.5.4供电系统..........................................................46

6.5.5通风、照明及排水系统.............................................47

6.6顶管设备安装及调试...................................................47

II

6.6.1止水装置安装......................................................47

6.6.2导轨安装..........................................................48

6.6.3主顶油缸安装......................................................50

6.6.4油泵安装与运转...................................................51

6.6.5顶铁选择、安装与使用.............................................51

6.6.6顶管机吊装就位及调试.............................................52

6.7顶管施工测量及纠偏措施...............................................52

6.7.1顶管测量及纠偏措施...............................................52

6.7,2曲线顶管施工测量..................................................54

6.8起重吊装方案.........................................................56

6.8.1起重吊装简介......................................................56

6.8.2相关设备参数......................................................56

6.8.3吊装计算..........................................................61

6.8.4吊装施工方法......................................................66

6.8.5吊装安全技术措施..................................................67

6.9施工顶力计算及中继间布置.............................................68

6.10顶管顶进施工.........................................................72

6.10.1初始土压力控制值设定............................................72

6.10.2顶管出洞.........................................................74

6.10.3顶进施工（含试验段施工）........................................75

6.10,4顶管进洞.........................................................77

6.10.5曲线顶管技术措施................................................79

6.11中继间闭合及泥浆置换................................................85

G.12管道防腐.............................................................87

6.13LG17#〜LG18#井套管内顶管方案.......................................87

第7章顶管穿越河道保护方案................................................89

7.1涉河节点情况汇总.....................................................89

7.1.1涉河节点概况......................................................89

7.1.2河道驳岸现状调查.................................................89

III

7.1.3驳岸及河道变形指标...............................................94

7.2顶管穿越河道施工措施.................................................94

7.2.1穿越前准备工作...................................................94

7.2.2防止河底冒浆（防冒）措施............................................94

7.2.3穿越时纠偏措施...................................................94

7.2.4顶管穿越时轴线控制及机头上浮控制................................95

7.3河道保护技术措施.....................................................96

第8章顶管穿越S2沪芦高速保护方案........................................98

8.1本段施工概况.........................................................98

8.2针对性措施............................................................98

8.2.1事前筹划..........................................................99

8.2.2事中控制.........................................................103

第9章顶管穿越管线及市政道路保护方案....................................107

9.1顶管沿线相交管线统计................................................107

9.2主要管线位移控制指标要求............................................109

9.3管线保护方案及技术措施..............................................109

9.3.1管线保护目标.....................................................109

9.3.2管线保护组织机构................................................109

9.3.3管线保护的前期调查分析..........................................109

9.3.4管线保护方案....................................................110

9.3.5施工质量保证措施................................................113

9.3.6施工管理保证措施................................................113

9.4管线事故的应急处理..................................................114

9.4.1电缆、光缆挖断及通讯线路故障等事故处理。.......................114

9.4.2雨水、污水管线挖断事故的处理...................................114

9.4,3给水管线挖断事故的处理..........................................114

9.4.4燃气管线挖断事故的处理..........................................114

9.5顶管穿越道路保护措施................................................115

IV

第10章顶管施工质量保证措施..............................................118

10.1质量管理组织机构...................................................118

10.1.1项目质量管理组织机构...........................................118

10.1.2质量管理职责....................................................118

10.2现场质量管理制度...................................................121

10.3顶管施工质量管理控制要点..........................................122

10.3.1初始顶进管道防后退措施.........................................122

10.3.2顶管轨迹控制措施...............................................122

10.3,3顶管管道接口....................................................123

10.3.4顶管允许最大顶力控制措施.......................................123

10.3.5顶进时管道防扭转措施...........................................124

10.3.6顶管机出洞防磕头措施...........................................124

10.3.7管道内防渗漏措施...............................................124

10.3.8顶管进出洞土体加固质量保证措施................................125

第11章施工安全保障措施..................................................130

11.1安全管理目标........................................................130

11.2施工安全管理机构的设置.............................................130

11.2.1组织架构........................................................130

11.2.2主要部匚及人员职责.............................................130

11.2.3安全管理人员配备...............................................132

11.3安全责任制度和管理措施.............................................132

11.3.1安全责任制度....................................................132

11.3.2安全生产管理措施...............................................134

11.4施工安全措施和防护措施.............................................136

11.4.1安全防护措施....................................................136

11.4.2临时用电管理措施...............................................138

11.4.3机械设备安全管理措施...........................................139

11.4.4交通导改安全管理措施...........................................143

v

11.5安全设施、设备、器材和劳动保护用品的配置.........................144

11.6顶管施工安全管理措施...............................................145

11.6.1起重吊装工程....................................................145

11.6.2顶管工程........................................................146

11.6.3有限空间作业的施工工程.........................................146

第12章文明施工保障措施..................................................147

12.1文明施工管理目标...................................................147

12.2文明施工管理体系...................................................147

12.3文明施工管理制度...................................................148

12.4文明施工保证措施...................................................149

12.4.1资金保证措施....................................................149

12.4.2技术保证措施....................................................149

12.4.3人员文明管理措施...............................................150

12.4,4场容管理措施....................................................150

12.4.5交通维护管理....................................................152

第13章应急预案...........................................................153

13.1应急组织管理机构...................................................153

13.2应急小组责任与分工.................................................153

13.2.1领导小组及相关人员职责.........................................153

13.2.2顶管顶进应急处置小组...........................................154

13.2.3设备故障应急处置小组...........................................154

13.2.4道路及房屋抢险应急处置小组....................................154

13.2.5管线抢险应急处置小组...........................................155

13.3应急救援工作流程...................................................155

13.4应急演练............................................................156

13.5应急预案的启动.....................................................156

1、启动...............................................................156

2、信息发布...........................................................156

VI

3、应急处理...........................................................157

4、应急预案的终止.....................................................157

5、事故后期处理.......................................................157

6、应急预案的完善.....................................................157

13.6应急响应措施........................................................157

13.6.1道路、房屋等构筑物沉降应急措施................................157

13.6.2管线破坏应急措施...............................................158

13.6.3中继间止水系统防渗应急措施....................................159

13.6.4人员伤亡事故应急措施...........................................159

13.6.5触电事故应急措施...............................................161

13.6.6机械设备事故应急措施...........................................161

13.6.7停电事故应急措施...............................................162

13.6.8设备材料应急准备...............................................162

13.7应急设备及通讯网络.................................................162

13.7.1应急人员及物资.................................................162

13.7.2应急通讯网络....................................................163

13.8应急路线............................................................163

第14章施工监测方案......................................................165

14.1监测方案编制依据...................................................165

14.2监测目的及监测等级.................................................165

14.2.1监测目的........................................................165

14.2.2监测等级........................................................166

14.3监测项目............................................................166

14.4监测点的布设原则...................................................167

14.5监测进度和监测频率.................................................168

14.5,1监测进度计划安排...............................................168

14.5.2频率............................................................168

14.6监测报警值及异常情况下的监测措施..................................169

14.6.1监测报警值.....................................................169

VII

14.6.2异常情况下的监测措施...........................................170

附件一：两港大道污水主干管工程施工图设计（工艺部分）

附件二：两港大道污水主干管工程基坑降水专项施工方案（含降水井布置图）

附件三：顶管穿越地质纵向剖面图

VIII

第1章编制依据

1.1编制依据

表1.1，主要规范、标准及文件汇总表

序号文件名称

1给水排水管道工程施工及验收规范(GB50268-2019)

2给水排水构筑物施工及验收规范(GB50141-2008)

橡胶密封件给、排水管及污水管道用接口密封圈材料规范

3国家标准

(GB/T21873-2008)

4建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2018)

5钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2020)

6城镇排水工程施工质量验收规范(DG/TJ08-2110-2012)

7道路、排水管道成品与半成品施工及验收规程(DG/TJ08-87-2016)

8地基处理技术规范(DG/TJ08-40-20I0)

9基坑工程技术标准(DG/TJ08-61-20I8)

10基坑工程施工监测规程(DG/TJ08-2001-2016)

地方标准

11市政地下工程施工质量验收规范(DG/TJ08-236-2013)

12顶管工程施工规程(DG/TJ08-2049-2016)

13钻孔灌注桩施工规程(DGTJ08-202-2007)

14基坑工程技术标准(DG/TJ08-61-20I8)

15危险性较大的分部分项工程安全管理规范(DGJ08-2077-20I0)

16钢筋焊接及验收规程(JGJI8-2012)

17城镇排水管渠与泵站运行、维护及安全技术规程(CJJ68-20I6)

18建筑地基处埋技术规范(JGJ79-2012)

19建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012)

行业标准

20建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)

21建筑机械使用安全技术规程(JGJ33-2012)

22建筑深基坑工程施工安全技术规程(JGJ311-2013)

23建筑施工起重吊装安全技术规程(JGJ276-2012)

序号文件名称

24给水排水工程顶管技术规程(CECS246:2008)

25上海市《排水管道通用图》(PSAR-D-01-92)

26排水管道图集(DBJT08-123-2016,沪S204)

标准图集

27分离式客井盖座(DBJT08-100-2005)

28道路检查井通用图集(DBJT0g-119-2015,2G902)

29两港大道污水主干管工程施工图(工艺部分)

30两港大道污水主干管工程施工图(结构部分)

施工图纸

31两港大道污水主干管工程岩土工程勘察报告

32两港大道污水主干管工程物探成果报告

34危险性较大的分部分项工程安全管理规定(住建部[2018]37号)

住房城乡建设部办公厅关于实施《危险性较大的分部分项工程安全管理规

35

定》有关问题的通知(建办质[2018]31号)

其他

36国家现行的其它法律法规、规范、标准及企业标准文件等

关于印发《上海市建设工程危险性较大的分部分项工程安全管理实施细则》

37

的通知(沪住建规范(2019)6号)

2

第2章工程概况

2.1工程建设概况

表2.1/工程概况表

名称两港大道污水主干管工程

本项目沿两港大道(申港大道〜湖马河)北侧及湖马河(两港大道〜临港污水处理厂)西侧

新建一根管径150()〜2400亳米钢筋混凝土污水主干管，输送规模为40万立方米/天，

管道总长约13600米，采用开槽埋管与顶管结合的施工工艺，其中开槽埋管总长约

概况1350米，顶管段长度约12250米。采用开槽埋管方式，新建污水支管、街坊管及连

通管，总长约312乙米。本工程共含39个顶管工作井、接收机及47个骑马井，工程

同步实施对现状沿线12处连通管检测及清淤、现状道路开挖及修复工程、新建管网

监测设备与监控系统及其他附属工程等。

顶管、开槽埋管、连通管检测及清淤、现状道路开挖及修复、新建管网监测设备与

内容

监控系统及其他附属工程等

本工程是2()21年临港新片区重大工程。工程建成后，将完善区域排水系统，提高污

水输送系统安全等级，满足新片区大规模开发建设及产业项目落地带来的供排水设

建设

施需求。此外，本工程的建设，能够保证市政基础设施建设具有一定前瞻性及抗冲

意义

击能力，为临港新片区未来发展预留充足空间，同时结合两港大道快速化等周边工

程同步实施，避免二次开挖造成废弃工程。

二：.5吁……Y

0

地理f**9***■(fa，

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位置

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■°"2I

3

2.2工程水文地质情况

2.2.1工程地质

两港大道污水主干管工程位于上海市浦东新区，工程起点位于中港大道两港

大道交汇处，工程终点为临港新区污水处理厂；工程沿线场地地形总体较为平坦。

根据拟建场地所处位置，按上海市地貌类型图及本次勘察揭露地基土分布特征，

拟建场地均属河口砂嘴砂岛地貌类型。

拟建场地在勘察深度(最大深度为40.0m)范围内揭露的地基士为第四纪全

新世〜晚更新世Q43〜Q32的沉积层，主要由填土、淤泥质土、粘性土、粉性土

及砂土组成。根据地基土沉积年代、成因类型及物理力学性质差异，将拟建场地

勘探深度范围内土层划分为6个主要层次及分属不同层次的亚层及次亚层。

第①皿层杂填土：层顶标高7.85m〜3.58m,平均层厚1.09m,由粘性土、粉

性土、砖块、碎石等混合而成。

第①1-2层素填土：层顶标高6.70m〜2.24m,平均层厚1.34m,含云母，以粉

性土为主，局部粘性土较多，偶夹少许石子、植物根茎。土质不均，结构松散。

第①2层浜土：层顶标高5.26m〜-2.61m,平均层厚1.05m,含腐植物、有机

质，土质极软弱，主要分布于明暗浜区域，个别浜土层面标高较高处为人工清淤

后填埋所致。

第②］层灰黄色粉质粘土夹粘质粉土：层顶标高5.02m〜-0.28m,平均层厚

1.11m,湿，可塑状，中等压缩性，含氧化铁斑点，夹薄层粉性土，局部以粉性

土为主，无摇振反应，韧性中等，干强度中等，稍有光泽，局部缺失。

第②3/层灰色粘质粉土夹淤泥质土：层顶标高2.83m〜-3.41m,平均层厚

1.44m,饱和，松散状，中等压缩性，含云母、有机质、腐值物，摇振反应中等,

韧性低等，干强度低等，无光泽。

第②3-2层灰色砂质粉土：层顶标高3.02m〜-2.05m,平均层厚9.89m,饱和，

稍密〜中密状，局部呈中密状，中等压缩性，含云母，夹薄层粘性土，摇振反应

迅速，韧性低等，干强度低等，无光泽。

第②3-3层灰色砂质粉土、淤泥质粉质粘土互层：层顶标高-5.27m〜-l().58m,

平均层厚1.65m,饱和，砂质粉土呈松散〜稍密状，淤泥质粘土呈流塑状，中等〜

高等压缩性，含云母、有机质、腐值物，呈互层状，不连续分布，土质不匀。

4

第④层灰色淤泥质粘土：层顶标高-7.28m〜-12.57m,平均层厚3.63m,饱和，

流塑状，高等压缩性，含云母、有机质，夹少量吸薄层状粉性土，无摇振反应，

韧性高等，干强度高等，有光泽，普遍分布。

第⑤1层灰色粘土：层顶标高-12.28m〜-16.15m,平均层厚5.59m,饱和，流

塑〜软塑状，高等压缩性，含云母、有机质，夹泥钙质结核，夹少量粉性土，局

部较为富集，无摇振反应，韧性高等，干强度高等，有光泽。

第⑤ij层灰色砂质粉土：层顶标高・16.09m〜-19.18m,平均层厚2.50m,饱和，

稍密〜中密状，中等压缩性，含云母，夹薄层粘性土，摇振反应迅速，韧性低等,

干强度低等，无光泽，局部揭遇。

第⑥层暗绿色粉质粘土：层顶标高-17.45m〜-22.00m,平均层厚2.94m,稍湿,

硬塑〜可塑状，中等压缩性，含云母、铁锯结核，无摇振反应，韧性中等，干强

度中等，稍有光泽.

第⑦1层草黄色砂质粉土：层顶标高-21.74m〜-25.35m,平均层厚4.50m,饱

和，中密状，中等压缩性，含云母，偶夹薄层粘性土，土质不均，无光泽，

摇振反应迅速，韧性低等，干强度低等。

第⑦2层草黄〜灰黄色粉砂：层顶标高-25.71m〜-31.80m,未揭穿，饱和，密

实状，中等压缩性，含云母、石英、长石等矿物，土质较匀。

2.2.2水文地质

本项目地表水主要为沿线各河道水系，地下水分为潜水和（微）承压水。

潜水主要赋存于浅部填土、粘性土、粉性土中，主要补给来源为大气降水及

地表泾流，地下水位随季节、气候的变化较大。统计本次勘察期间实测地下水稳

定水位埋深在0.80m〜2.60m之间，稳定水位标高在2.30m〜3.80m之间。

（微）承压水主要包括分布于包括分布于第⑤lj层中的微承压水和⑦层中的

承压水。微承压水水位埋深一般低丁潜水位，呈周期性变化，水位埋深约3-lluio

承压水位一般低于潜水位，呈周期变化，埋深一股为地表下3〜12m。

根据浸水条件不同，工程沿线地表水、地下潜水及承压水对混凝土有微腐蚀

性至弱腐蚀性。

2.2.3不良地质条件

根据现场调查及收集资料，结合勘察成果，管道沿线涉及的不良地质条件主

5

要有明浜、暗浜、厚填土、管线及障碍物、管涌与流砂、浅层沼气、软土等。

2.3施工场地条件

231场地现状

拟建场地两港大道北侧现状主要为绿化带，包括绿地及公益林；湖马河西侧

现状为农田，为准备后续项目开工建设，农田中青苗及大棚均已搬迁或拆除。

图2.3-1两港大道北侧拟建场地现状

6

图2.3・2湖马河西侧拟建场地现状

232周边道路

两港大道北侧段管线从东向西依次穿过同顺大道、洋浩路、老芦公路、南芦

公路、奔腾路、层林路、新元南路、鸿音路、玉字路、马五公路、妙香路、云水

路。管线南侧为现状两港大道，其中，南芦公路〜云水路段正在进行两港大道快

速化项目施工，已全断面封闭，仅在南芦公路、层林路、新元南路、鸿音路、玉

宇路、马五公路、妙香路等相交道路允许南北向通行；LG25#〜LG27#井段管线

北侧为两港大道辅道，LG27#〜LG30#井段管线北侧为正茂路，均可通行。

油马河西侧段管线由北向南穿越芦五公路，除此之外管线两侧无现状道路。

233周边建筑物

本工程沿线多为绿地及农田，周边建筑物主要有宜隆国际物流中心、南汇分

局交警支队、中国联通、上海伯嘉阀门有限公司、上海汽车集团股份有限公司、

天然气阀站、特斯拉超级工厂等。

2.3.4周边管线

本工程沿线地下管线极为复杂，沿线敷设有高压天然气管、自来水管，以及

雨水、电力、路灯、监控、通信光缆等多种市政管线，部分穿越现状道路的管道

7

还需与已建污水管进行连通。工程沿线地上管线主要为高压电缆架空线。顶管沿

线管线详细统计详见本方案7.1节。

2.4顶管工程设计概况

本工程污水主干管沿两港大道（申港大道〜湖马河）北侧及湖马河（两港大

道〜临港污水处理厂）西侧进行敷设，各段顶管管道（开槽埋管段木方案暂不涉

及〉设计形式概况如下表所示。

表2.44各区段设计概况

区段井号设计概况

顶管施工型承口式（pl500钢筋混凝土管1720m,（pl650钢筋

两港大道北

混凝土管327m,管道埋深-5.63〜-1.45m。

侧（总3#污

LG1#-LG14#新建工作井4座，接收井5座，新建骑马井10座；

水泵站〜申

围护结构采用0）1000钻孔灌注桩、钢筋混凝土围楝及型钢围楝，

港大道）

止水帷幕、洞口加固及坑底加固均采用<1>800高压旋喷桩。

顶管施工“F”型承口式（P1650钢筋混凝土管3453m,（p2200钢筋

两港大道北混凝土管346m,,管道埋深-9.23〜0.28m。

侧（总3#污新建工作井9座，接收井6座，新建骑马井15座：

水泵站〜总LG16#-LG33#围护结构采用①1000钻孔灌注桩或SMW工法桩、钢筋混凝土

4#污水泵用檄及型钢围檄，止水帷幕采用（D800高压旋喷桩，洞11加固

站）采用中8（）0高压旋喷桩或三轴水泥搅拌桩，坑底加固采用①80（）

高压旋喷桩或双液压密注浆；

该段顶管施工“F”型承□式（p2200钢筋混凝土管1926m,管道埋

两港大道北

深-3.26〜-1.71m。

侧（总4#污

LG34#〜LG42#新建工作井2座，接收井2座，骑马井10座；

水泵站〜湖

围护结构采用①1000钻孔灌注桩、钢筋混凝土围棵及型钢围模，

马河）

止水帷幕、洞口加固及坑底加固均采用①800高压旋喷桩

顶管施工“F”型承口式（p2400钢筋混凝土管3634m,管道埋深

湖马河西侧

-9.ll~-3.46m。

（云水路〜LG42#-LMI-1#

临港污水处新建工作井4座，接收井5座，新建骑马井10座；

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区段井号设计概况

理厂)围护结构采用＜1)1000钻孔灌注桩、钢筋混凝土围楝及型钢围橡，

止水帷幕、洞口加固及坑底加固均采用中800高压旋喷桩

每段顶管具体施工概况如下表所示:

表2.4・2顶管施工概况统计表

管径管道埋深区间长度顶管顶进涉及

编号区间管底标高(m)

(mm)(m)(m)土层

1LGI#~LG2#DNI500-1.63〜-1.455.75182②3-2

2LG2#〜LG3#DN1500-5.63〜-5.510.93124②3-2

3LG3#〜LG4#DN1500-2.1〜・1.937.23165②3-2

4LG4#〜LG5#DN1500-2.37〜-2.16.77278②3-2

5LG5#〜LG6#DN1500-2.58〜-2.376.77209②3-2

6LG6#〜LG8#DNI500-2.97〜-2.587.77384②3-2

7LG8#〜LG12#DN1500-3.36〜-2.978.06378②3-2

8LG12#~LG14#DN1650-4--3.518.60387②3-2

9LG16#〜LG17#DNI6500.14〜0.284.72144②3-1、②3-2

10LG17#〜LG18#DN1650-2.41〜-2.37.01119②3-2

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