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1、城區(qū)生活污水處理廠配套截污主干管工程施工方案編 制： 審 核： 批 準(zhǔn)： 版 本 號: ESZAQDGF001 編制單位： 編 制: 審 核： 批 準(zhǔn)： 二XX年X月1 工程概況xx市xx區(qū)xx城區(qū)污水處理管網(wǎng)工程起于xx路，排水管軸線沿城區(qū)道路通向污水處理廠，全長約7km。排水管采用F型接口鋼筋混凝土預(yù)制管。從上游往下游，DN1000管道1051.01m，坡降0.6；DN1200管道3430.88m，坡降0.6；DN1500管道2419.0m，坡降0.5（以上工程量以圖紙為準(zhǔn)）。管道大部分埋設(shè)在現(xiàn)有道路側(cè)， DN1000管道埋深約4m，穿越土層為人工雜填土；DN1200管道埋深約4.56.52、m，穿越土層主要為人工雜填土，局部為淤泥；DN1500管道埋深6.5m，穿越土層為淤泥。管道沿線設(shè)131座檢查井，井的標(biāo)準(zhǔn)間距根據(jù)規(guī)范：DN1000為45m；DN1200和DN1500為60m。另外設(shè)有截流井12座，跌水井9座，預(yù)留接管井14座。經(jīng)大開挖埋管和頂管方案比較，現(xiàn)決定采用頂管法施工。在軟基上用頂管法施工的管道應(yīng)考慮其長期穩(wěn)定問題，我公司將結(jié)合以往國內(nèi)外類似工程經(jīng)驗(yàn)，向設(shè)計(jì)單位提出措施建議，確保工程質(zhì)量。2 頂管分段及工作井和接收井的布置2.1 頂管分段布置根據(jù)現(xiàn)有管線圖和我們的頂管工藝確定的頂進(jìn)距離，可以大致計(jì)劃出頂管分段和井的數(shù)量：DN1000管道每段頂距150m左右，大致分為83、段，設(shè)工作井4座，接收井5座；DN1200管道每段頂距200m左右，大致分為20段，設(shè)工作井10座，接收井9座；DN1500管道每段頂距240m左右，分為11段，設(shè)工作井5座，接收井6座。以上數(shù)量作為本次報(bào)價(jià)預(yù)算的依據(jù)。2.2 井位布置每座井的具體位置結(jié)合檢查井的位置，截流井的位置及管線的轉(zhuǎn)折情況，以及現(xiàn)場場地條件來確定，凡有截流井的位置都作成工作井和接收井。最終井位和形式在進(jìn)行細(xì)化設(shè)計(jì)時(shí)作局部調(diào)整，原則上全部頂管段均為直線頂管。工作井和接收井井位平面圖如圖1圖3所示。3 工作井和接收井3.1 工作井的結(jié)構(gòu)形式為了減小工作井占用道路的范圍，平面形狀設(shè)計(jì)成矩形，井內(nèi)部尺寸為3.07.0m（用于D4、1000和D1200頂管工作井）、3.57.0m（用于D1500頂管工作井）；有兩處90拐角位置的頂管工作井采用圓形，內(nèi)徑為5m，井壁厚50cm。沉井分兩次澆筑下沉。地質(zhì)勘察報(bào)告顯示，沉井處于淤泥土層中，地基承載力較低（45Kpa），必須考慮沉井穩(wěn)定性。根據(jù)我局在越南胡志明市施工的排污工程的經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件與本項(xiàng)目相似，也是厚層淤泥地基，按美國設(shè)計(jì)公司的方案，是在沉井鋼筋砼底板上布設(shè)鉆孔樁作為支撐。本方案擬采用4根600高壓旋噴樁作為支撐樁，樁尖打入下部粘土或砂層中，底板以下樁長約12m.因工作井井深較淺，頂管過程中沉井受較大水平推力，因此井外側(cè)土體要進(jìn)行攪拌樁加固處理。如圖4所示。3.2 5、接收井的結(jié)構(gòu)形式接收井不承受頂管作用力，采用攪拌樁鋼筋砼內(nèi)襯圓井結(jié)構(gòu)，圓井內(nèi)徑3m，攪拌樁50cm，三層鋼筋砼內(nèi)襯厚20cm。為了達(dá)到穩(wěn)定，攪拌樁長12m，如圖5所示。內(nèi)襯施工采用逆作法，逐層開挖，澆筑內(nèi)襯，每層高2m。4 頂管工藝根據(jù)覆土深度和穿越土層條件選擇頂管機(jī)工具管和工藝。4.1 DN1000和DN1200頂管地質(zhì)報(bào)告描述DN1000和DN1200管道在人工填土層中頂管，此土層主要由粘性土混少量碎石組成，系近期堆填而成，結(jié)構(gòu)松散到稍壓密狀態(tài)。因此選擇開敞式機(jī)頭，便于從開挖面取出不可預(yù)見的障礙物。擠壓式工具管由前管、后管、糾偏千斤頂、縮窗環(huán)、臨時(shí)封門以及設(shè)置于1號管上的應(yīng)急閘門構(gòu)成。如圖6、6所示。圖6 擠壓式工具管結(jié)構(gòu)圖根據(jù)土層滲水情況變化，確定安裝那級縮窗環(huán)，使開挖面土體保持穩(wěn)定。 在安裝適當(dāng)縮窗環(huán)的情況下，頂進(jìn)壓力可緩慢將土擠入管內(nèi)，人工取土不能在窗口外挖土，在前管工作區(qū)將土裝入后管運(yùn)土小車運(yùn)土。操作人員必須隨時(shí)觀察窗口入土的快慢難易，判斷土質(zhì)是否發(fā)生變化，如有地下水滲流，應(yīng)及時(shí)向前頂進(jìn)壓緊土體，必要時(shí)用臨時(shí)封門將窗口封閉。繼續(xù)頂進(jìn)當(dāng)土質(zhì)變軟后要安裝二級環(huán)，使土體擠入速度保持緩慢。在排除障礙物時(shí)如遇地下水豐富，開挖面失穩(wěn)，則在前艙加入壓縮空氣，人員進(jìn)艙帶壓作業(yè)。4.2 DN1500頂管DN1500管道在淤泥土層中頂管，土質(zhì)均勻但開挖面易塌方，因此選擇氣壓平衡水沖機(jī)頭。氣壓平7、衡水沖工具管由前密封艙和后密封隔墻組成，前艙端部是格柵，前密封門上安裝高壓射水槍，隔墻上有排泥漿口和高壓空氣進(jìn)口。在1號管臨時(shí)安裝后密封隔墻（需要進(jìn)入前艙處理障礙物時(shí)）。DN1500水力破土頂管機(jī)結(jié)構(gòu)如圖7所示。高壓射水槍的射水壓力可高達(dá)28kg/cm2，水槍用球鉸固定在封門上，可以三維方向旋轉(zhuǎn)，定向沖射格柵內(nèi)的土體。工具管前端是起穩(wěn)定開挖面土體作用的格柵結(jié)構(gòu)。排泥泵采用專門為本工程研制的高壓射流泵，高壓水由110kW多級水泵供給，排泥管為125鋼管。進(jìn)水管也是125鋼管，泥漿在地面沉淀分離后由37kW水泵泵回射流泵。該工具管在無透水土體中頂進(jìn)時(shí)靠前端格柵即可使開挖面土體達(dá)到平衡，不致坍塌。如8、果土體出現(xiàn)流水、漏砂，開啟壓縮空氣，注入密封前艙，形成壓力氣艙。空氣壓力通過開挖面將地下水向外擠壓，使土體含水量下降而趨于固結(jié)，從而使土面穩(wěn)定，這就是所謂“氣壓平衡”原理。在開挖面土體穩(wěn)定的狀態(tài)下，高壓水槍旋轉(zhuǎn)方向沖射格柵中的土，破碎后的砂土落入前艙下部泥水中成為棄土泥漿。水槍射出的水量與抽排泥漿的水量保持平衡，不使排泥口暴露在空氣中。前艙泥漿達(dá)到一定的含泥濃度后，從排泥管口被射流負(fù)壓抽吸到排泥管，再經(jīng)射流泵喉管，被高速射流形成的壓力向外排送。本工具管設(shè)計(jì)泥漿排送的距離可達(dá)到500m，泥漿通過排泥管道送到地面沉淀池，經(jīng)沉淀分離后的清水再由供水泵泵回到射流泵，形成循環(huán)。DN1500氣壓平衡水沖頂9、管施工工藝如圖8所示。5 鋼筋混凝土預(yù)制管就近選用中山市建華混凝土廠生產(chǎn)的頂管用鋼筋混凝土管。管接口為F型接口，如圖9所示。這種鋼套環(huán)壓縮橡膠圈接口具有可靠的止水效果和一定的柔性，適合軟土地基變形要求。三種管徑的管節(jié)均選用3m/根的規(guī)格鋼筋砼管。6 檢查井施工131座檢查井中有39座井先施工成工作井和接收井，這些檢查井頂管后在井內(nèi)制作并將周圍空隙回填。其余檢查井在頂管完成后用沉管的方式作“騎馬井”（如圖10所示）與管道連結(jié)。為了達(dá)到這些井的穩(wěn)定，在“騎馬井”施工前，于井位管道下部作攪拌樁加固，樁長10m，如圖11所示。7 工期和頂管設(shè)備投入本工程要求施工工期為180天，針對本工程頂管法施工及施10、工工序安排，由于工期短等特點(diǎn)，施工部署將本工程劃分為5個(gè)施工區(qū)段，即5個(gè)頂管施工段，相應(yīng)安排5個(gè)施工作業(yè)隊(duì)，配備5套施工設(shè)備和人員同時(shí)開工，形成5個(gè)作業(yè)面平行施工，即可保證施工工期和質(zhì)量。施工進(jìn)度計(jì)劃見施工進(jìn)度計(jì)劃網(wǎng)絡(luò)圖。工期安排大致如下：第一批工作井接收井施工 1個(gè)月頂管 4個(gè)月檢查井溢流井施工及收尾 1個(gè)月總工期 6個(gè)月DN1000頂管設(shè)備 1套DN1200頂管設(shè)備 2套DN1000頂管設(shè)備 2套8 工作井和接收井與管道不均勻沉降的處理工作井和接收井為樁基，長期沉降量較小，管道長期沉降量較大。而端口管節(jié)與井為剛性聯(lián)結(jié)，為防止不均勻沉降造成洞口聯(lián)結(jié)破壞，洞口部位一定范圍管節(jié)設(shè)計(jì)成特殊的“搖管11、“，即在洞口10m范圍內(nèi)的管節(jié)長度設(shè)計(jì)成1m，當(dāng)發(fā)生沉降時(shí)這段管道自動(dòng)調(diào)整管縫，不至破壞并保持止水。9 主要工程量及施工機(jī)械設(shè)備表（為估列數(shù)，準(zhǔn)確數(shù)按設(shè)計(jì)調(diào)整）9.1 主要工程量表序號項(xiàng)目單位數(shù)量說 明1工作井（含圓形工作井）座19每 座：600高壓旋噴樁 延m500深層攪拌樁 延m井壁、底板C30鋼筋混凝土 m3C20封底混凝土 30 m323m接收井座20每 座：500深層攪拌樁 延m井壁、底板C30鋼筋混凝土 45 m3C20封底混凝土 15 m33DN1000頂管m1051.01共分8段，其中：均為直線頂管段4DN1200頂管m3430.88共分20段，其中：5DN1500頂管m2419.0共分11段，全部為直線頂管6檢查井座88每座井地基加固旋噴樁 80延m7溢流井座2089.2 主要施工機(jī)械設(shè)備表序號名 稱數(shù)量規(guī)格型號備 注1頂管機(jī)頭N依管徑大小投入頂管用2主頂油缸10臺(tái)3000KN/行程1800頂管用3中繼間15套油缸30KN/行程350頂管用4液壓系統(tǒng)5套32Mpa頂管用5水泵5套3m3/min基坑排水6汽車吊5臺(tái)8T吊管7鋼筋切割機(jī)3臺(tái)JIG-30025KVA沉井骨架制作8電焊機(jī)3臺(tái)5T沉井骨架制作9自卸汽車10輛3m3土方外運(yùn)10空壓系統(tǒng)5套管內(nèi)通風(fēng)11氣割機(jī)3套12卷揚(yáng)機(jī)5臺(tái)2T吊土用13全站儀2臺(tái)測量用14水準(zhǔn)儀2臺(tái)測量用15經(jīng)緯儀4臺(tái)測量用