化龙管网人工顶管施工方案(1、2号泵站至金利大道)14785.docx
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1、广州市番番禺区化龙镇镇污水管管网工程程(1、22号泵站站至金利利大道段段) 人工顶管管专项施施工方案案编制单位位:汕头头市达濠濠建筑总总公司 审批负责责人: 审 核核 人人: 编制日期期:20010年 3月 9日施工单位位:汕头头市达濠濠建筑总总公司目 录一、工程程概况22二、地质质情况22三、施工工工艺的的选择22四、施工工部署22五、顶管管施工措措施31、顶管管施工流流程32、顶管管顶力计计算43、顶进进设备664、工作作井7六、管节节安装881、接口口质量保保证措施施82、管体体材料9七、出土土与顶进进91、顶进进施工992、顶管管工作面面排水993、管内内作业面面安全措措施1004、纠
2、偏偏顶进措措施1005、减阻阻润滑1106、排土土和泥土土外运1117、正常常顶进施施工1118、主要要技术措措施1119、其它它有关问问题的处处理13310、流流沙、流流泥不利利土层超超前注浆浆处理措措施133八、其他他构筑物物的施工工14九、主要要施工机机具设备备及人力力使用计计划1551、主要要施工机机具设备备162、劳动动力使用用计划118十、质量量控制与与管理119十一、施施工进度度20一、工程程概况1号泵站站至2号号泵站污污水管道道工程是是番禺区区化龙镇镇污水管管网工程程的重要要组成部部分,本本段工程程的起点点是1号号和2号号泵站出出水压力力管,终终点为金金利大道道主干管管,本段段
3、传输和和收集的的污水最最终汇入入金利大大道主干干管后进进入污水水厂进行行处理。管管线部分分包括:1、22号泵站站出水压压力焊接接钢管,管管径为8200X9,管管长为1160米米;重力力流污水水管管径径范围为为d8000-dd11000,总总管长为为27220米。本本工程采采用雨污污分流制制,沿线线收集污污水量为为52LL/S,各管段段具体设设计参数数见07707-GY-30。管管线的布布置位于于现状石石化公路路两侧33-5米米内,管管线尽量量布置在在路两侧侧空地内内,少占占农田,鱼鱼塘,避避免拆迁迁和其他他现状管管线的交交叉。本顶管工工程工作作井井径径为5米米、接收收井井径径均为44米。井井拱
4、墙砼砼强度等等级C330,抗抗渗S66,环筋筋及竖筋筋要求加加固绑扎扎;拱墙墙垂直方方向分成成56节施工工,C330砼封封底,井井壁开孔孔需在封封底后用用机械切切割。根根据地质质情况,部部分区域域地质情情况较好好,施工工面过小小等问题题采用人人工顶管管施工,人人工顶管管管线长长度为2294米米,W33/2-W3/3管长长63米米,W33/5-W3/7管长长79米米,W33/144-W33/166 管长长90米米,W22/277-W22/288管长 62米米。二、地质质情况(一)工工程地质质顶管场区区位于广广州市番番禺区化化龙镇,近近南北走走向石化化大道,沿沿线有路路面,水水田、果果园、菜菜地、
5、鱼鱼塘及居居民区、地地势较平平坦,地地面标高高为3.61米米2.03米米之间,沿沿线地貌貌属珠江江三角洲洲冲积平平原。根据188个钻孔孔所揭露露岩土层层情况,按按岩、土土层的成成因,该该区上土土覆第四四系土层层依次为为:人工工土层(Qm1)、海陆交互相沉积层(Qmc)、冲(洪)积层(Qa1)和残积层(Qe1):下伏基岩为燕山期()花岗岩。现将各土层结构和特征综合描述如下:1、人工工填土层层(Qmm1)填填筑土:灰黄色色或杂色色,稍湿湿,松散散状,主主要由粉粉质粘土土和少量量碎石角角砾组成成,主要要分布既既有道路路及绿化化带表层层,场地地范围内内均有分分布.2、海陆陆交互相相沉积层层(Qaal)
6、淤泥泥质土:深灰色色,流塑塑,以粘粘粒为主主,含少少量腐殖殖质,土土层稍具具粘性及及滑腻感感,具高高压缩性性、高含含水量、高高孔隙比比等特性性,土层层力学性性质极差差。粉质质粘土:灰黄色色、灰褐褐色,软软塑硬硬塑状,含含少量粉粉细砂。粉砂砂:灰黄黄色、浅浅黄色、灰灰褐色,松松散稍稍密,饱饱和状,主主要成份份为石英英粒,零零星分布布。中砂砂:灰白白色、灰灰黄色、灰灰褐色,松松散中中密,饱饱和状。夹夹薄层粉粉细砂及及少量砾砾石。淤泥:灰色,饱饱和,流流塑,含含有机物物,见贝贝壳碎片片,干缩缩现象明明显,结结构性差差,具臭臭味。3、冲积积层(QQal)粉质粘性性土:灰灰黄色、湿,可可塑,粘性性及塑性
7、性良好,均均匀性差差,不均均匀夹有有薄层中中砂。中密状粗砂层:浅黄色色,饱和和,中密密,含少少量粘性性土,分分选性较较差,颗颗粒级配配不均匀匀。4、 残积土(Qel)主要为花花岗岩(局局部砂层层)风化化残积而而成的砂砂质粘性性土(局局部粉质质粘性土土)褐、黄黄、红、白白色相间间的杂色色层,硬硬塑,局局部夹层层风化岩岩碎块。(二)水水文地质质本区域覆覆盖层中中,素填填土、粉粉质粘土土、淤泥泥为相对对隔水层层,砂层层为透水水层及含含水层,中中粗砂赋赋水性良良好,粉粉细砂稍稍差,粉粉细砂渗渗透系数数约为338mm/d(经验值值),中中粗砂渗渗透系数数约为88155m/dd。 基基岩中节节理、裂裂隙发
8、育育,为含含水层,赋赋水性与与岩性、风风化程度度或裂隙隙发育程程度及连连通性有有关,裂裂隙越发发育和连连通性越越好,一一般赋水水性就越越好,反反之则较较差,另另外,一一般全风风化带、岩岩石风化化剧烈,已已土化,一一般透水水性和赋赋水性差差。 根根据现场场量测的的勘察钻钻孔水位位,勘察察期间测测得钻孔孔水稳定定水位埋埋深0.502.550m,标标高为-0.99866.977m。本本场地地地下水类类型可分分为上层层滞水、孔孔隙潜水水、孔隙隙承压水水和基岩岩裂隙水水。上层滞水水主要赋赋存在人人工填土土层中,含含水量较较小,其其动态受受季节性性控制,主主要接受受大气降降水和生生活用水水的渗透透补给;孔
9、隙潜潜水主要要储藏在在海陆交交互相及及冲积成成因的砂砂层中,砂砂层厚度度大,透透水性良良好,其其主要补补给来源源为地表表降水和和上游地地下水迳迳流,水水量丰富富;孔隙隙承压水水主要补补给来源源为外围围含水层层,其动动态受降降雨影响响较小。场场地基岩岩全风化化、强风风化及中中风化裂裂隙发育育,赋存存有裂隙隙水,水水量大小小与裂隙隙度及其其连通性性和补给给条件有有关。本本次勘察察揭露的的地下水水主要为为第四系系孔隙潜潜水、孔孔隙承压压水。本段管线线基坑开开挖起点点位于11、2号号泵站,途途经明经经右里村村、明经经左里村村、仙岭岭(北、中中、南)牌牌坊,终终点为金金利大道道。全线线污水管管线在石石化
10、公路路主干道道一侧,重重型汽车车及工厂厂出入员员工较多多,行人人及车辆辆对施工工有严重重影响,各各段施工工都需做做围蔽和和疏导工工作。三、施工工工艺的的选择根据施工工场地的的实际情情况和地地质情况况,本工工程采用用矿山法法形式施工工,即采采用同管管道外径径大小的的钢管做做工具头头,中部部安装上上阀门,利利用钢管管作为外外防护,人人工在钢钢管内部部挖土,遇遇到流泥泥、流沙沙及地下下水丰富富时可关关闭阀门门,在阀阀门内抽抽水,人人可以安安全撤离离,以保保证施工工安全。工作井井及接收收井采用用人工挖挖孔桩逆逆作法成成井。四、施工工部署施工现场场场区:施工区区域采用用彩色锌锌瓦2米米高全封封闭围蔽蔽,
11、在当当地交警警的指导导下设置置标志牌牌和反光光标志,夜夜间设警警示灯。开挖土方随挖随运到弃土场堆放;临时用电主干线采用380V三相五线制,接通工作井;坑内及管道内照明采用12V安全交流电源供电。供电拟采用市电和现场发电机组相结合;在条件许可的情况下尽量接入市电。生活区:拟采取取就近租租用民房房,以解解决场地地问题。五、顶管管施工措措施根据现场场布置,先先施工顶管管工作井井(人工工挖孔桩桩逆作法法施工)。顶顶管采取244小时不不间断施施工,以以缩短工工期。工作井施工浇筑砼钢筋制安工作井后背施工顶管设备安装检查顶管设备备备开机顶进管内挖泥下一节管吊装接管正常顶进回收掘进管道贯通回填泥土外运测量控制
12、及纠编注浆减阻竣工验收测量定位1、顶管管施工流流程图:砌筑井体2、顶管管顶力计计算顶管的推推力就是是顶管过过程管道道受的阻阻力,包包括工具具管切土土正压力力、管壁壁摩擦阻阻力等。(1)顶顶力计算算(以dd10000砼管管顶进880m为为例)顶管机头头正面挤挤压段压压力:FF1=pD2/4P其中 F11-顶管管泥水阻阻力(tt) D-顶管外外径(mm) -顶管泥泥水最大大压力(t/mm2)与土层层密实度度、土层层含水量量、地下下水位状状况有关关。根据据有关工工程统计计资料和和本工程程的分析析,估算算顶管前前端面压压力为220-330t/m2,F1=pD2/4Pp1.2202/43033.93TT
13、管壁摩擦擦阻力: F2=SLf其中S顶管外外周长(m)L最最长一段段顶管长长度(mm)f综综合摩擦擦力系数数(T/ mm2)f与管道道的埋设设深度、土土质、地地下水位位等因素素有关。根根据有关关工程统统计资料料和本工工程的分分析,估估算综合合摩擦力力系数ff=1.1T/m2。F2=SLf=p1.220801.113331.775T在考虑一一次顶进进距离为为80mm时,顶顶管总阻阻力为以以上阻力力之和:F=F11+F22 =3365.68TT顶进的后后座采用用2个2200TT的千斤斤顶,采采用的减减阻措施施,通常常减少管管壁摩擦擦阻力的的措施有有:管壁壁与泥土土间压触触变泥浆浆减阻(优质膨膨润土
14、拌拌制而成成),注注浆需要要管节间间的密封封良好,否否则浆体体会在管管节间泄泄漏起不不到应有有的作用用,减阻阻效果好好时,ff综合摩摩擦力系系数可以以降低到到0.33-0.8 TT/ mm2左右,将将触变泥泥浆的减减阻作为为保险系系数。(2)管管材受力力计算污水管内内径d=10000mmm,管壁壁厚度tt=1000mmm,外径径D=112000mm,每每节管长长度20000mmm,混混凝土强强度C550,“F”型接口口钢筋混混凝土管管,管的的端头采采用122mm的的多层胶胶合板作作衬垫。端端面受力力面积ss=p (11.2001.220-111)/4=00.355 m2可承受的的最大顶顶力为(
15、安全系系数为44):FF=s50000T/ m2/4=4377.5TT3665.668T;满足要要求。(3)后后靠背受受力计算算本工程拟拟采用现现浇钢筋筋混凝土土后座加加底板作作为后靠靠背,并并与井壁壁钢筋相相连。管管节能否否顺利顶顶进与后后靠背的的承受力力能否满满足顶力力要求有有很大关关系,因因此后靠靠背的承承受力必必须满足足传递最最大顶力力的需要要。本工工程以10000顶顶进长度度以800m为例例;侧摩摩擦系数数为0.5,正正面阻力力5t考考虑,采采用2个个2000t千斤斤顶,计计算的总总顶力为为:F=1.20mm80mm0.55t/5tt=15558KKN。本工程后后靠背承承受力的的设计
16、计计算如下下:Kp=ttg2(455。)tgg2(455。7.85。/2)=0.9Ep=(r HHKp2CKp) =4993(kkPa) 其中:Ep后壁单单位土压压力(kkPa);Kp被动土土压力系系数;H 后靠背背高度,取取平均值值为3.5m;宽取33.5mm计算;C、r 土层的的内聚力力、内摩摩擦角、重重度,取取各层的的加权平平均值。Ep=44F/(33r hh1)其中:Ep土体对对井壁的的最大抗抗力(kkPa);F 顶管对对井壁的的总顶力力(KNN);R 井壁外外半径(mm);h1 顶力至至护壁底底距离,取取该标段段工作井井的平均均值(33 m);计算得FF=15558kkN后后靠背允允
17、许承受受力60039kkN千千斤顶总总顶力440000kN(安安全);而且F=15558 kkN440000 kNN(充足足);3、顶进进设备顶进进设备主主要包括括千斤顶顶、高压压油泵、顶顶铁、工工具管及及运出土土设备等等。(1)千千斤顶千斤斤顶是掘掘进顶管管的主要要设备,本本工程采采用2台200tt液压千千斤顶。千斤斤顶在工作坑坑内的布布置应与与管体中中心线一一致,顶顶力合力力作用点点与管壁壁反作用用力作用用点应在在同一轴轴线,防防止产生生顶时折折力偶,造造成顶进进偏差。根根据施工工经验,采采用人工工挖运土土方时,管上上半部管管壁与土土壁有间间隙时,千千斤顶的的着力点点作用在在管子垂垂直直径
18、径的1/411/5处处为宜。(2)高高压油泵泵由电电动机带带动油泵泵工作,选选用额定定压力为为62MMPa的的ZB5000注塞泵泵,经分分配器,控控制阀进进入千斤斤顶。(3)顶顶铁顶铁是传传递和分分散顶力力的设备备。要求求它能承承受顶压压力而不不变形,并并且便于于搬动。根据顶铁铁位置的的不同,可可分为横横顶铁、顺顺顶铁和和U形顶顶铁三种种。(44)其它它设备工作作坑上设设活动式式工作平平台,平平台用330号工工字钢梁梁,上铺铺1515ccm方木木。工作作坑井口口处安装装一滑动动平台,作作为吊土土使用。工作平台上设起重架,上装电动卷扬机。工作棚用用彩瓦遮遮盖,以以防雨水水及阳光光,便于于人员在在
19、不同气气候下的的正常操操作。4、工作作井(1)工工作坑的的布置工作坑是是顶管施施工的工工作场所所。其位位置可根根据以下下条件确确定:单向顶顶进时,应应选在管管道下游游端,以以利排水水;考虑地地形和土土质情况况,有无无可利用用的原样样土做后后背;工作坑坑与可能能穿越的的管线,建建筑物要要有一定定安全距距离;距水、电电源较近近的地方方;工作井井不影响响地面交交通等。(2)工工作坑的的尺寸工作作坑应有有足够的的空间和和工作面面,保证证下管、安安装顶进进设备和和操作间间距,坑坑底长、宽宽尺寸可可按如下下公式: 底宽WWD(22.43.22)式中WW工工作坑底底宽度(m);D被被顶进管管子外径径(m);
20、底长 LLL1L2L3L4L5式中LL工工作坑底底长(mm);L1管子顶顶进后,尾尾端压在在导轨上上的最小小长度,一一般留00.2米;L2每节管管子长度度(m);L3出土工工作间隙隙,根据据出土工工具确定定,一般般为1.011.5mm;L4千斤顶顶长度(m)L5后背所所占工作作坑厚度度(m)。考虑到坑坑内后背背采用混混凝土墩墩和钢板板,壁后后灌注水水泥浆加加固,本本工程工工作井为为内径44.5mm的圆形形工作井井,壁厚厚3500 mmm,采用用C255混凝土土施工;(3)工工作井施施工顶管工作作井场地地地质条条件一般般,开挖挖工作面面附近来来往车辆辆较多,所所以工作作井开挖挖过程中中必须有有可
21、靠的的挡土措措施。本本工程的的工作井井采用人人工挖孔孔桩法施施工,混混凝土强强度等级级为C225,当当土层条条件较好好时,可可从上到到下分层层开挖,分分层浇注注钢筋混混凝土护护壁,钢钢筋搭接接长度35dd400d,钢钢筋砼护护壁厚335cmm,井底底铺设110cmm厚C225混凝凝土封底底,然后后浇注330cmm厚C225混凝凝土底板板。(4)工工作坑基基础加固固工作坑底底根据土土质、管管子重量量及地下下水情况况, 做做好基础础,以防防止工作作坑底下下沉,导导致管子子顶进位位置的偏偏差。采采用钢筋筋混凝土土基础,当当工作坑坑底土质质松软,有有地下水水时, 应采用用强度为为C255混凝土土封底,
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