污水管网工程管道施工方法

1、污水管网工程管道施工方法、管道设计管线根据具体位置、走向、坡度、埋深等以设计图纸作为依据， 结合物探资料和现场实际情况，对管线的平面位置进行调整。调整 后的管线图，报业主、监理批准后实施。由于本工程的地下管线有沿碚青路纵向供水、弱电及燃气管道 和沿青东路电力、给水、弱电、燃气及已建排污管线。管线根据具 体位置、走向、坡度、埋深等以设计图纸作为依据，结合探沟、探 坑等物探资料和现场实际情况，对管线的平面位置进行合理化调整。调整后的管线图经报请业主、监理及设计单位审查批准后实施。该段顶管作业计划采用的管道为DN900mn壁厚8 =90mm单根管段长度L-2m，管节端口采用双插口 F型连接。、顶管方

2、案的选择本工程共设置2座工作井（W-87号及W-89号双向顶管工作井）， 采用2个工作井同时单向顶进的施工方案（W-87顶向 W-86, W-89顶向W-88,该部分顶管施工完成后，调向从 W-87顶向W-88及从W-89 顶向W-91）,顶管完成后进行检查井施作。顶管顶进断面多为强风化原状页岩或泥岩，埋深 5.3456.915m之间，土石结构短时间内较 稳定，拟采用敞开、手掘式开挖配合液压千斤顶机械顶管。对机头 前岩石拟采用风镐破碎（局部采用水钻），辅以人工凿石的方法施工， 然后人工装土石到小车上，安装运渣轨道，用双筒慢速卷扬机牵引5-1所至井内，再用门吊吊出装车外运。具体施工顶进顺序如下图

3、 示。5-1 顶管顶进施工顺序图施工操作者须密切注意土层变化，取土速度与千斤顶的顶进速 度相匹配，避免土体超挖太多，造成地面沉降太大。前方取土与后 方顶进密切配合，以保持开挖面的稳定。顶管机内设置纠偏油缸控 制顶进方向，前三节管设置千斤顶孔用于曲线开缝用。前几节管根 据需要用拉杆连接起来。每段顶进开始后则顶进施工做到连续工作，当进行设备保养维 修而暂停顶管施工时，必须采取措施确保开挖面的稳定，停顶时要 求机头土体自然平衡。顶进时管道内采用低压（W36V）照明和管道风机通风，配备沼气监测仪对管道内空气进行检查，并保持管道内的清洁。、顶管计算推力的理论计算：（以900mm计算）F=F1 十 f2其

4、中F总推力Fl 一机头阻力F2 顶进周边阻力1）、机头正面阻力F1 = n D 外 /4 X P式中：D管外径0.99,取1.0mP控制土压力P=K0 y H0式中：Kd静止土压力系数,tg2 (45° + 书 /2 ), 一般取 0.55Y土的湿容重，取1.9t/m 3H0地面至管中心距离（取大值），6.365m, 按 7m计算P=0.55 X 1.9 X 7=7.31t/m 2,按 8t/m 2计算。F1=3.14 X 1/4 X 8=6.28t，按 7t 计算2）、顶管管道周边阻力 F2F2= n D 外 Lf式中：L取 W-89W-91段长度为140m管外表面平均（根据顶进距

5、离平均淤泥土）综合摩阻力，取0.8t/m 2。F2=3.14 X 1X 140 X 0.8=351.7t，按 360t 计算F=F1+F2=7+360=367t,按400t参照选取相应推力3）、顶管施工段均需采用中继站L=（ F-F1）/ n D 外 f=（357.48-6.28 ） /3.14 X 1X 0.8=57.6m根据上示计算公式及施工经验常数计算，结合实际情况，本案 将第一个中继站，一般布置在距工具管40m左右处。施工中，为合理分配和均匀分压，主顶千斤顶及中继间千斤顶， 均采用4套顶进千斤顶施加推力。每套主顶千斤顶额定顶推力选用 200t，中继间千斤顶额定顶推力选用 75t。、顶管

6、设备安装顶管设备主要由后靠背、油缸支架、主顶油缸、主顶泵站、导 轨、穿墙止水法兰、泥浆搅拌及压注系统组成1）、导轨安装导轨用型钢和 P38钢轨制作，钢轨焊于型钢上，型钢用螺栓紧 固于钢横梁上，便于装拆。钢横梁置于工作井底板上，并与底板上 的预埋铁板焊接，使整个导轨系统牢固。如下图5-2所示。主斤顶兰斤顶托程工作号底板5-2导轨及千斤顶支架系统结构简图导轨安装至关重要，其安装精度甚至决定管道顶进质量，故导 轨安装必须达到如下要求： 、两导轨应顺直、平行、等高，其纵坡应与管道设计坡度一致。 、导轨轴线偏差w 3mm顶面高差0+3mm两轨间距土 2mm2）、油缸支架油缸支架是用来支撑并固定主顶油缸的

7、构件，用14槽钢加工而成。3）、千斤顶安装主顶站选用4台200t千斤顶，油缸行程0.5m，固定在型钢制作 的千斤顶支架上，支架焊在井底的横梁上，千斤顶着力点在与水平 直径成45°角顶管圆周上，且与管道中心的垂线对称，如图4-3所示。每个千斤顶的纵线坡度与管道设计坡度一致。4）、主顶泵站主顶泵站是给主顶油缸供油以及主顶油缸回油的设备，该泵站 安装在工作井旁，可远程控制。5）、后背墙安装本工程工作井 W-87, W-89均为双向顶进。施工时，从W-87工作井顶向 W-86接收井，W-89工作井顶向 W-88工作井时，按工作井 设计图示制安后背墙，外附着4cm钢板，顶进时，便于墙面整体受力

8、。在 W-87工作井顶向 W-86接收井及 W-89工作井顶向 W-88接收 井顶管完成后，调整方向，由W-87工作井顶向 W-88井，由 W-89工作井顶向W-91终端接收井时，选用周转使用的装配式后靠背。后 靠背用120号工字钢焊成一堵墙，为顶管的反力提供一个垂直的受 力面，正面焊一块 4cm厚钢板，使各工字钢受力更均匀。后靠背的 孔隙中灌满自密混凝土，形成一道由钢板、工字钢和混凝土组成的 复合后靠背，承受千斤顶传来的顶进反力。后靠背安装无误后，在 后靠背与井壁间浇筑混凝土，并在混凝土与井壁之间垫一层150mm厚的木板，调整混凝土与井壁之间的应力分布，以使井壁受力均匀。6）、穿墙止水穿墙止

9、水法兰式安装在管节外壁与井壁之间的构件，其主要作 用是在顶进过程中防止工作井外的泥、水沿管壁流入井内。7）泥浆搅拌及压注系统泥浆搅拌及压注系统是将膨润土搅拌成泥浆并充分膨化后输送 到管壁与土体之间的设施的总称，本工程地质基本上为回填土及粉 质粘土，部分未强风化泥岩或V级砂岩，岩体凿除开挖后稳定性较 差。在泥岩或页岩段直线顶管中采用一次注浆加固并润滑，浆体配 合比采用水：泥浆：膨润土为（0.44:0.50 : 0.06。），该系统安放在 主顶油缸旁边和机头后方位置，对土体与管道外壁进行填充及润滑。 注浆压力在0.040.57MPa并根据管顶外部围岩情况合理确定。局 部穿越填土段，因回填土，孔隙率大，计划在长距离直线顶管中采 用双层注浆（第一层注体配合比为水：泥浆：膨润土：水泥为（0.41:0.46:0.06:0.07）;第二层注浆各项参数采用穿越岩体段注浆参数。8）、中继站中继站的结构主要由壳体、油缸、密封件等主要部件组成。油 缸的供油是在中继站附近安装一台中继站油泵供给，每个中继站由 专人管理，统一听从总站指挥。中继站结构参见下图5-3所示:5-