1、城区生活污水处理厂配套截污主干管工程施工方案编 制： 审 核： 批 准： 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位： 编 制: 审 核： 批 准： 二XX年X月1 工程概况xx市xx区xx城区污水处理管网工程起于xx路，排水管轴线沿城区道路通向污水处理厂，全长约7km。排水管采用F型接口钢筋混凝土预制管。从上游往下游，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（以上工程量以图纸为准）。管道大部分埋设在现有道路侧， DN1000管道埋深约4m，穿越土层为人工杂填土；DN1200管道埋深约4.56.52、m，穿越土层主要为人工杂填土，局部为淤泥；DN1500管道埋深6.5m，穿越土层为淤泥。管道沿线设131座检查井，井的标准间距根据规范：DN1000为45m；DN1200和DN1500为60m。另外设有截流井12座，跌水井9座，预留接管井14座。经大开挖埋管和顶管方案比较，现决定采用顶管法施工。在软基上用顶管法施工的管道应考虑其长期稳定问题，我公司将结合以往国内外类似工程经验，向设计单位提出措施建议，确保工程质量。2 顶管分段及工作井和接收井的布置2.1 顶管分段布置根据现有管线图和我们的顶管工艺确定的顶进距离，可以大致计划出顶管分段和井的数量：DN1000管道每段顶距150m左右，大致分为83、段，设工作井4座，接收井5座；DN1200管道每段顶距200m左右，大致分为20段，设工作井10座，接收井9座；DN1500管道每段顶距240m左右，分为11段，设工作井5座，接收井6座。以上数量作为本次报价预算的依据。2.2 井位布置每座井的具体位置结合检查井的位置，截流井的位置及管线的转折情况，以及现场场地条件来确定，凡有截流井的位置都作成工作井和接收井。最终井位和形式在进行细化设计时作局部调整，原则上全部顶管段均为直线顶管。工作井和接收井井位平面图如图1图3所示。3 工作井和接收井3.1 工作井的结构形式为了减小工作井占用道路的范围，平面形状设计成矩形，井内部尺寸为3.07.0m（用于D4、1000和D1200顶管工作井）、3.57.0m（用于D1500顶管工作井）；有两处90拐角位置的顶管工作井采用圆形，内径为5m，井壁厚50cm。沉井分两次浇筑下沉。地质勘察报告显示，沉井处于淤泥土层中，地基承载力较低（45Kpa），必须考虑沉井稳定性。根据我局在越南胡志明市施工的排污工程的经验，当地地质条件与本项目相似，也是厚层淤泥地基，按美国设计公司的方案，是在沉井钢筋砼底板上布设钻孔桩作为支撑。本方案拟采用4根600高压旋喷桩作为支撑桩，桩尖打入下部粘土或砂层中，底板以下桩长约12m.因工作井井深较浅，顶管过程中沉井受较大水平推力，因此井外侧土体要进行搅拌桩加固处理。如图4所示。3.2 5、接收井的结构形式接收井不承受顶管作用力，采用搅拌桩钢筋砼内衬圆井结构，圆井内径3m，搅拌桩50cm，三层钢筋砼内衬厚20cm。为了达到稳定，搅拌桩长12m，如图5所示。内衬施工采用逆作法，逐层开挖，浇筑内衬，每层高2m。4 顶管工艺根据覆土深度和穿越土层条件选择顶管机工具管和工艺。4.1 DN1000和DN1200顶管地质报告描述DN1000和DN1200管道在人工填土层中顶管，此土层主要由粘性土混少量碎石组成，系近期堆填而成，结构松散到稍压密状态。因此选择开敞式机头，便于从开挖面取出不可预见的障碍物。挤压式工具管由前管、后管、纠偏千斤顶、缩窗环、临时封门以及设置于1号管上的应急闸门构成。如图6、6所示。图6 挤压式工具管结构图根据土层渗水情况变化，确定安装那级缩窗环，使开挖面土体保持稳定。 在安装适当缩窗环的情况下，顶进压力可缓慢将土挤入管内，人工取土不能在窗口外挖土，在前管工作区将土装入后管运土小车运土。操作人员必须随时观察窗口入土的快慢难易，判断土质是否发生变化，如有地下水渗流，应及时向前顶进压紧土体，必要时用临时封门将窗口封闭。继续顶进当土质变软后要安装二级环，使土体挤入速度保持缓慢。在排除障碍物时如遇地下水丰富，开挖面失稳，则在前舱加入压缩空气，人员进舱带压作业。4.2 DN1500顶管DN1500管道在淤泥土层中顶管，土质均匀但开挖面易塌方，因此选择气压平衡水冲机头。气压平7、衡水冲工具管由前密封舱和后密封隔墙组成，前舱端部是格栅，前密封门上安装高压射水枪，隔墙上有排泥浆口和高压空气进口。在1号管临时安装后密封隔墙（需要进入前舱处理障碍物时）。DN1500水力破土顶管机结构如图7所示。高压射水枪的射水压力可高达28kg/cm2，水枪用球铰固定在封门上，可以三维方向旋转，定向冲射格栅内的土体。工具管前端是起稳定开挖面土体作用的格栅结构。排泥泵采用专门为本工程研制的高压射流泵，高压水由110kW多级水泵供给，排泥管为125钢管。进水管也是125钢管，泥浆在地面沉淀分离后由37kW水泵泵回射流泵。该工具管在无透水土体中顶进时靠前端格栅即可使开挖面土体达到平衡，不致坍塌。如8、果土体出现流水、漏砂，开启压缩空气，注入密封前舱，形成压力气舱。空气压力通过开挖面将地下水向外挤压，使土体含水量下降而趋于固结，从而使土面稳定，这就是所谓“气压平衡”原理。在开挖面土体稳定的状态下，高压水枪旋转方向冲射格栅中的土，破碎后的砂土落入前舱下部泥水中成为弃土泥浆。水枪射出的水量与抽排泥浆的水量保持平衡，不使排泥口暴露在空气中。前舱泥浆达到一定的含泥浓度后，从排泥管口被射流负压抽吸到排泥管，再经射流泵喉管，被高速射流形成的压力向外排送。本工具管设计泥浆排送的距离可达到500m，泥浆通过排泥管道送到地面沉淀池，经沉淀分离后的清水再由供水泵泵回到射流泵，形成循环。DN1500气压平衡水冲顶9、管施工工艺如图8所示。5 钢筋混凝土预制管就近选用中山市建华混凝土厂生产的顶管用钢筋混凝土管。管接口为F型接口，如图9所示。这种钢套环压缩橡胶圈接口具有可靠的止水效果和一定的柔性，适合软土地基变形要求。三种管径的管节均选用3m/根的规格钢筋砼管。6 检查井施工131座检查井中有39座井先施工成工作井和接收井，这些检查井顶管后在井内制作并将周围空隙回填。其余检查井在顶管完成后用沉管的方式作“骑马井”（如图10所示）与管道连结。为了达到这些井的稳定，在“骑马井”施工前，于井位管道下部作搅拌桩加固，桩长10m，如图11所示。7 工期和顶管设备投入本工程要求施工工期为180天，针对本工程顶管法施工及施10、工工序安排，由于工期短等特点，施工部署将本工程划分为5个施工区段，即5个顶管施工段，相应安排5个施工作业队，配备5套施工设备和人员同时开工，形成5个作业面平行施工，即可保证施工工期和质量。施工进度计划见施工进度计划网络图。工期安排大致如下：第一批工作井接收井施工 1个月顶管 4个月检查井溢流井施工及收尾 1个月总工期 6个月DN1000顶管设备 1套DN1200顶管设备 2套DN1000顶管设备 2套8 工作井和接收井与管道不均匀沉降的处理工作井和接收井为桩基，长期沉降量较小，管道长期沉降量较大。而端口管节与井为刚性联结，为防止不均匀沉降造成洞口联结破坏，洞口部位一定范围管节设计成特殊的“摇管11、“，即在洞口10m范围内的管节长度设计成1m，当发生沉降时这段管道自动调整管缝，不至破坏并保持止水。9 主要工程量及施工机械设备表（为估列数，准确数按设计调整）9.1 主要工程量表序号项目单位数量说 明1工作井（含圆形工作井）座19每 座：600高压旋喷桩 延m500深层搅拌桩 延m井壁、底板C30钢筋混凝土 m3C20封底混凝土 30 m323m接收井座20每 座：500深层搅拌桩 延m井壁、底板C30钢筋混凝土 45 m3C20封底混凝土 15 m33DN1000顶管m1051.01共分8段，其中：均为直线顶管段4DN1200顶管m3430.88共分20段，其中：5DN1500顶管m2419.0共分11段，全部为直线顶管6检查井座88每座井地基加固旋喷桩 80延m7溢流井座2089.2 主要施工机械设备表序号名 称数量规格型号备 注1顶管机头N依管径大小投入顶管用2主顶油缸10台3000KN/行程1800顶管用3中继间15套油缸30KN/行程350顶管用4液压系统5套32Mpa顶管用5水泵5套3m3/min基坑排水6汽车吊5台8T吊管7钢筋切割机3台JIG-30025KVA沉井骨架制作8电焊机3台5T沉井骨架制作9自卸汽车10辆3m3土方外运10空压系统5套管内通风11气割机3套12卷扬机5台2T吊土用13全站仪2台测量用14水准仪2台测量用15经纬仪4台测量用