复杂地质条件下大口径长距离顶管施工成套技术研究天津市建交委科技项目合同书

编号：2013-25密级：无天津市建交委科技项目合同书项目名称复杂地质条件下大口径、长距离顶管施工成套技术研究项目负责人刘岩研究单位天津城建集团有限公司天津路桥建设工程有限公司天津第四市政建筑工程有限公司天津第七市政公路工程有限公司起止日期2013.5—2014.11天津市城乡建设和交通委员会合同条款合同各方：甲方：市建交委（委托单位）乙方：天津城建集团有限公司天津路桥建设工程有限公司天津第四市政建筑工程有限公司天津第七市政公路工程有限公司丙方：天津城建集团1．甲方对乙方执行合同的全过程进行监督，并协助乙方解决所必须而乙方无法解决的问题。2．乙方在2014年11月以前完成合同规定的各项研制任务，并保证成果达到合同规定的指标。丙方监督保证合同的执行，并解决应属本部门安排的科研条件和补助经费。乙方不履行合同时，丙方负连带责任。3．各方按合同规定分别提供各自负担的经费。甲方在签订合同后二个月内拨款。各方按合同所拨经费必须专款专用，不得挪作它用。乙方必须每年向甲方和丙方报送合同执行情况的报告（包括经费开支情况）。4．合同执行过程中如须修改某项条款，须由甲、乙、丙三方共同协商修改，任何一方不得自行修改合同。因修改条款需追加经费时，由提出修改的一方负责。5．项目完成后，由甲方或委托丙方组织技术鉴定或评议。经鉴定或评议成果达不到合同规定的目标，乙方应及时进行补充研究。补充研究的延长期不得超过一年。补充研究的条件（包括经费和材料设备）由乙方负责。如补充研究后仍达不到要求，由甲方决定部分或全部偿还甲方提供的研究条件（包括经费和材料设备），乙方不得以任何借口拒绝偿还，丙方负连带责任。6．项目完成后进行转让时须经三方同意，转让收入的百分之归甲方；百分之归乙方；百分之归丙方。7．甲方撤消或不履行合同时，已拨给乙方的经费和物资不得追回。乙方撤消或不履行合同时，应追回甲方已拨的全部经费和物资。8．签约各方对本合同项目的资料都负有保密责任，对外发表论文或公开报道时，不得引用未经批准的数据或其他保密资料。9．本合同的其他内容如下（另纸具体填写）：一、研究目的及主要内容随着城市建设的不断发展，地下给排水改造工程日益增多。顶管施工技术以其具有的不开挖地面、不破坏地面建筑物及环境、不受气候和环境影响以及省时、高效、安全、综合造价低等优点，被广泛应用到地下给排水工程中。进入新世纪以来，国内实施了许多大型顶管工程，也出现了诸多关于长距离顶管施工的实例，但根据目前顶管技术所达到的水平，通常顶管长度在300米以上就要使用中继间，而我们所研究课题的核心内容是在复杂地质条件下不启用中继间一次性顶进576m的施工工艺，其顶进长度在天津市是前所未有，本课题的研究成果将达到国内领先水平。顶管施工由于其隐蔽性，安全问题尤为突出，不做深入的研究和精确的控制，极易引发塌方、漏水、脱节、偏差过大等各类事故。另外，由于顶管施工，损坏自来水、电力、燃气等管线造成严重事故的也发生过多次。因此我们针对津南污水处理厂配套管网工程顶管施工中的关键技术将进行深入研究，从技术上消除各类隐患，保证工程的顺利进行，为同类市政工程的实施提供借鉴。本课题主要针对污水处理厂配套管网工程顶管施工中的长距离、大管径、双排穿越高速路以及内衬PVC钢筋混凝土管焊接等关键技术难题进行研究。我们选取津南污水处理厂配套管网工程的一、五、七标段典型工程为课题依托的载体，该工程连接西青、津南、河西三区，覆盖了天津市区进出水网络的三分之一，是关系到该区域市民生活用水供给和生活污水排放的一项市重点民生工程。我们对工程中的施工难题进行了深入调查研究，确定了重点研究内容，力求通过科技研发带动施工生产，保证工程胜利完成。主要研究内容如下：1）Φ2600mm复杂地质条件下一次顶进576m顶管施工技术研究。津南污水处理厂配套进出水管网一标工程的16号接收坑至17号工作坑之间，地质条件较复杂:顶管表面平均覆土深度8.89m，覆土层部分在现场地面下有杂填层约6~8m，有效覆土深度最薄处只有几十厘米,管道位于粉土与粉质粘土之间。同时周围环境复杂，管线右侧为池塘,左侧距铁路最近距离不到20m，由于地质条件及周边环境的限制,不能采用传统的中间设工作坑的方式,经与设计单位研究,采取不采用中继间，一次顶进576m的施工工艺，一次顶进长度为天津之最，因此需要进行深入研究，以保证完成Φ2600mm钢筋混凝土管在复杂地质条件下一次性成功顶进576m。2）Φ3200mm大管径顶管施工技术研究。津南污水处理厂配套管网工程第七标段工程中，最大管径为Φ3200mm，最大顶程为400m，目前管径大小是天津市之最，顶程在同管径条件下也为最大，工程部分管道坐落于粉质砂土层中，地质条件复杂，其土质极易液化，扰动后失稳及高度的敏感性，给顶管施工带来诸多难题，可能会出现流砂、较大地面沉降、顶力过大等问题，严重的有可能造成顶管失败，甚至工程事故。因此作为我们重点研究的一部分，力求解决这些施工难题，保证工程的顺利完成。3）双排顶管穿越高速公路施工技术研究。津南污水处理厂配套管网工程第七标段工程中，管道直径为Φ3000mm和Φ3200mm的双排顶管管道总长度为2891m，深度约为10m，双排管道之间的净距离仅为3.5m，地处粉质粘土层，覆土厚度为12m。该段顶管施工要穿越运营状态下的津晋高速公路，如何减少顶进过程中土体的扰动避免对高速公路产生任何不利影响，解决顶进过程中两排管道的相互影响，为本项研究的难点。4）内衬PVC钢筋混凝土管材焊接施工工艺研究。津南污水处理厂配套进出水管网工程五标段为迁建后的津南污水处理厂污水输送干管、西青大寺污水处理厂至蓟汕联络线输送干管及津南污水处理厂出水管道。此污水处理厂主要处理工业废水，工业废水中所含酸性、有毒物质越来越多，对混凝土管壁腐蚀很大，严重影响管道使用寿命，其中污水管道施工位置处于河道与鱼塘范围内1.8km，施工如果采用普通钢筋混凝土管，运营后管线维护很困难，因此设计上采用了内衬PVC钢筋混凝土管材，解决了上述难题。但由于内衬PVC钢筋混凝土管多应用与南方地区，在北方地区尚未使用过，目前针对该种管道焊接及焊接效果检验尚缺乏相关的理论成果。此次应用在我市属于首次，同时按照工期要求，管材焊接施工正好在冬季，与南方相比气候寒冷，没有任何施工经验可借鉴，具有一定施工难度。因此在地下寒冷、潮湿环境下完成管道内焊接，如何保证焊接质量，保证焊接饱满、平整、无漏焊、开焊、炭化现象，是本课题研究一项重点和难点。综上所述，我们将从顶进设备的选型与优化、触变泥浆的配置及性能、中继间的合理布设、顶进过程中参数的控制（包括精度、偏移量、顶力等）、顶进过程中对周围环境的影响以及PVC焊接工艺控制等几方面对上述工艺进行全面研究，形成一套完整的复杂地质条件下大口径、长距离顶管施工工艺，指导实际工程施工。二、采取的技术路线成立课题研究小组——收集国内外相关的技术资料——确定课题研究内容与研究方向——分析并提出解决的方案——根据实际情况具体分析，并根据结果修正解决方案——总结并形成研究报告。具体技术路线如下图：资料搜集前期工作文献检索明确研究目标提出研究计划制定研究方案大口径、长距离顶管施工技术现状研究依托工程的技术难点分析各类顶管事故调查确定课题研究的主要研究内容顶管施工技术现状结合工程，进行一次顶进576m顶管施工技术研究结合工程施工，进行Φ3200mm大管径顶管施工技术研究结合工程，进行新型管材焊接技术研究结合工程，进行双排顶管穿越高速公路施工技术研究专家审查专家审查专家审查专家审查不通过不通过不通过不通过通过通过通过通过成果总结，撰写研究报告完成课题研究，提交鉴定申请主体内容成果总结三、主要技术、经济指标及应用范围本课题所涉及的顶管范围包括：Φ2600mm混凝土管一次顶进576m；管道直径为Φ3000mm和Φ3200mm的双排顶管管道总长度为2891m；内衬PVC钢筋混凝土管径Φ1.8m顶进110m，管径1.35m顶进2000m。顶管过程中要求顶管中线位移≤100mm。管底高程允许偏差为+60，-80。通过课题研究将节约资金60万左右，同时可以缩短工期、保证工程质量。本课题研究成果可广泛应用于粉砂质条件下大管径、长距离顶管施工中。四、考核指标和成果表达方式及推广途径1、完成《复杂地质条件下大口径、长距离顶管施工成套技术研究》工作报告、研究报告，形成一套复杂地质条件下大口径、长距离顶管施工技术。2、形成3项施工工法，发表论文不少于2篇。3、通过会议交流、论文发表等形式在同类工程中推广。五、计划进度2013年5月—2013年8月调研收集国内外相关资料，通过讨论，拟定研究方案。2013年9月—2014年6月工程实施阶段，进行数据跟踪总结。2014年6月—2014年10月项目组成员进行课题成果总结。2014年11月完成课题研究报告，提交鉴定申请。六、项目参加单位、分工及主要研究人员情况（专业、职称、年龄、在项目中的分工）序号姓名年龄技术职称学历专业工作单位职责1刘岩34高级工程师本科交通土建天津城建集团有限公司负责人2安鹏35工程师本科给排水天津第四市政建筑工程有限公司主要研究人员3李学东40副高级工程师本科交通土建天津路桥建设工程有限公司主要研究人员4姚亚军31工程师本科给排水工程天津路桥建设工程有限公司主要研究人员5袁登祥30工程师本科道路桥梁天津第七市政公路工程有限公司主要研究人员6张惠兰35高级工程师本科交通土建天津路桥建设工程有限公司主要研究人员7崔贺涛53高级工程师本科工业企业管理天津第四市政建筑工程有限公司主要研究人员8赵玉坤41工程师本科给排水天津第七市政公路工程有限公司主要研究人员9韩振勇50正高级工程师研究生桥梁工程天津城建集团有限公司技术策划10刘福宏48正高级工程师本科给排水天津城建集团有限公司技术策划11王峰37高级工程师本科建筑天津第七市政公路工程有限公司主要研究人员12于洪涛37高级工程师本科建筑施工天津第四市政建筑工程有限公司主要研究人员13高坤禄35工程师本科建筑工程天津路桥建设工程有限公司主要研究人员14卜明津52高级工程师中专地铁、给排水天津第七市政公路工程有限公司主要研究人员15孙浩41高级工程师本科建筑工程天津第四市政建筑工程有限公司主要研究人员16崔立春31工程师本科土木工程天津路桥建设工程有限公司主要研究人员17胡跃39正高级工程师本科桥梁工程天津城建集团有限公司技术顾问18田乃婷50正高级工程师本科建筑工程天津城建集团有限公司技术顾问七、经费计划：总额（万元）受款单位名称：天津城建集团有限公司受款单位开户银行：建行和平支行受款单位开户银行账号：12001615300050003348资金来源（如建交委拨款、贷款；保证单位拨款；研究单位自筹等）并分年度分别列出金额。经费计划表单位：万元年度资金来源预算20132014合计申请建交委拨款505单位自筹245160405来源合计250160410八、资金详细预算明细划分：调研费10万元咨询费20万元材料费120万元试验费150万元设备费110万元合计：410万元九、主管局意见及保证措施同意合同内容。该课题研究内容明确，技术路线正确，经费预算合理，我集团将在资料调研、人员配置、专家聘请等方面给予大力支持，为研究工作的开展提供各种保证，确保科研项目顺利完成。委托单位（甲方）：市建交委代表：（盖章）年月日承担单位（乙方）：天津城建集团有限公司天津路桥建设工程有限公司天津第四市政建筑工程有限公司天津第七市政公路工程有限公司负责人：项目负责人：（盖章）年月日保证单位（丙方）：天津城建集团负责人：（盖章）年月日