污水处理厂DN1800顶管

1、一、 工程概况： 本顶管工程位于光大水务（济南）一厂院内，二沉淀池南侧，顶管管径为1800钢管，埋深约7米，主要穿越一混凝土水渠和地下管廊，顶管工程量30米左右，现场土质为粉性黄河冲积淤泥和混合壤，且有地下水。二、 施工准备：1、 降水井、排水基坑的设置 因现场土质为粉性黄河冲积淤泥和混合壤且有地下水，地下情况很复杂，开挖时非常容易塌方，工作坑开挖前需先打降水井。根据现场管道埋深高程，在工作坑的南侧和东侧各打一大口径降水井，在接受坑的北侧或南侧打一大口径降水井，深度均为20米。基坑开挖前提前预抽降水。基坑开挖后，在工作坑与接受坑的角上各设一集水坑，里面放D150泥浆泵以便对工作坑内的积水及雨水

2、及时排除。2、 工作坑、接受坑的开挖及支护工作坑开挖的长度应满足下列物体的长度之和：管道长度4米，千斤顶长度2米，千斤顶后的垫板按20厘米考虑，考虑50厘米的钢管焊接工作面和30厘米的富余量，既工作坑的最小长度为7米。工作坑的宽度在管道两侧各加1-1.5米，满足人员钢管焊接作业要求，摆放出土车等物件，宽度为4米，工作坑的尺寸定为：7米*4米。接受坑的长度主要是能满足管道上翻及合口，尺寸相应的比工作坑小，长度定为4米×3米。工作坑开挖前先找出水渠底部桩基与地下管廊桩基的具体位置、确定前后两排桩的间距，明确地下管廊底部桩基与水渠底部的桩基是否在同一条线上、有无错误的情况，根据现场的实际情

3、况、设计要求来确定顶管位置、标高，确保不破坏水渠底部的桩基。工作坑开挖时先采用人工挖探沟探明地下管线，然后采用机械开挖。因现场土质为开挖回填土，开挖后极易塌方。工作坑开挖时，根据现场土质的具体情况，先在工作坑的四周打密钢板桩支护，钢板桩规格为高20cm，每根6米长，工作坑每米打5根，每根打12米深。待工作坑开挖深度达到顶管高程要求后，把工作坑四周已打好的的竖向钢板桩在钢板桩的下部和上部各横向加钢板桩并焊接牢固，把竖向钢板桩连接成整体，增加竖向钢板桩对四周土的抗压力。3、 顶管顶力计算、顶管后备墙、底板浇筑钢管的口径D=1800 mm ,壁厚t=10 mm ,管外径BC=1.82 m ,每米管的

4、重力W=18.63 KN /m ,土的容重=18 KN / m3 ，内摩擦角 =15º，土的内聚力C= 10 Kpa ,管与土的粘着力C= 10 Kpa , 标准贯入数 N = 4 ,复土深度H = 5 m ，顶程L = 30 m 。1、 总顶力为初始顶力与各种阻力之和 F = F0 + (BCq + W ) + BC C LF 总顶力 （ KN ） F0 初始顶力 BC 管外径 q 管周边均布载荷 （ Kpa ） 管与土之间的摩擦系数2、初始顶力 F0 = 13.2BC N =13.2×3.1415926×1.82×4 =301.89（ KN ）3、挖

5、掘直径 B t = BC + 0.1 =1.82 +0.1 =1.92 m4、管顶的扰动宽度 B e = B t =1.82×() = 3.71 m5、土的摩擦系数 = tg=tg15º= 0.2686、土的太沙基载荷系数 Ce = 1-e= 1-0.487 = 4.275 m7、管顶上方土的垂直载荷 We = ( - ) Ce = (18- )×4.725 = 57.87 (Kpa )8、冲击系数 i = 0.65 0.1H = 0.65 0.6 = 0.059、地面的动载荷 p = = = 6.25 Kpa 10、管周边的均布载荷 q = We + p = 5

6、7.87 + 6.25 = 64.12 Kpa 11、管与土之间的摩擦系数 ¹= tg =tg= 0.132 12、总顶力 F = F0 + (BCq + W ) + BC C L = 301.89+ （3.1415926×1.82×64.12+18.63）×0.132 + 3.1415926×1.82×10 ×30 = 3076.44 KN = 307 吨 （力）工作坑底板浇筑前先在工作坑底部铺30厘米厚混浆地瓜石，工作坑底板为C25钢筋砼，厚度为20cm，后备墙为4*2*0.8米厚钢筋砼后背。底板和钢筋砼后背同时浇筑成一

7、整体，为缩短混凝土凝固时间，混凝土内加入适量早强剂和防冻剂，浇筑时混凝土采用浇筑时在底板和钢筋砼后背内分别放1620的双层钢筋网片，增加后备墙和底板的抗拉力。后背每米宽度土壤的被动土压力（KN）：p=½rh²tan²(45º+/2)+2Chtan(45º+/2)式中 r土壤的容重（吨/立方米）； h天然土壁后背的高度（米）； 土壤的内摩擦角（度）； C 土壤的粘聚力（吨/平方米）；P=½*2*2²* tan²(45º+28°/2)+2*10*1.92=0.5*2*121*2.77+2*11*1.

8、66=372吨/米.所以，此后背墙均满足使用要求。4、 顶管设备安装顶管设备采用2台200吨天津威力千斤油顶，井内吊土采用卷扬机吊运方式进行。井内轨道安装按照规范要求进行，保证高程和基准线精度。轨道位置定位后，和底板上的预埋件焊接牢固。油缸支架安装时，支腿或底板须与井内预埋件相连，并按顶进轴线找正。油缸就位后，应空载伸出，检查平行度，保证顶力合力与顶进轴线平行。三、 顶管主要施工工艺：1、顶管施工工艺流程测量控制 工作井施工 顶管设备安装 始顶 管道顶进 顶至终点处 回填加注水泥浆 设备拆除a检查起重设备：起重设备经常检查、试吊，确认安全、可靠方可下管。下管时工作坑内严禁站人。当距导轨小于50

9、厘米时，操作人员方可进前操作。b下管就位：第一节管子下到导轨上，测量管子中心及前端与后端的管底高程，确认安装合格后方可顶进施工。第一节管有工具管的作用，顶进方向与高程的准确，是保证整段顶管质量的关键。2、管前挖土与顶进管前挖土是控制管节顶进方向和高程、减少偏差的重要作业，是保证顶管质量及管上构筑物安全的关键。因此，管前挖土与顶进须严格按照以下规程操作：a 管前挖土的长度：在一般顶管地段，土质良好，可超过管端3050厘米，并随挖随顶。b 顶进施工：顶进开始时，应缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常施工速度顶进。顶进中发现油路压力突然增高，应停止顶进，检查原因并经处理后方可继续顶进，回镐时，油路

10、压力不得过大，速度不得过快。挖出的土要及时外运，及时顶进，使顶力限制在较小的范围内。3、测量与校正a在顶第一节管时，以及在校正偏差过程中，测量间隔不能超过30厘米，保证管道入土的位置正确；管道进入土层后的正常顶进，测量间隔不能超过100厘米。b高程测量：用水准仪及小塔尺，根据工作坑内设置的水准点标高，测头一节管前端与后端管内底高程，以掌握头一节管子的走向趋势，测量后与工作坑内另一水准点闭合。c全段顶完后，在每个管节接口处测量其中心位置和高程，有错口时，测出错口高差，做好记录。d顶管误差校正是逐步进行的，形成误差后不可立即将已顶好的管子校正到位，应缓缓进行，使管子逐渐复位，不能猛纠硬调，以防产生

11、相反的结果。4、钢管焊接a.本工程钢管焊接施工时主要使用焊接设备为ZXE-6X400六头交直流多用途焊机。b.焊接工艺 本工程钢管接焊缝采用 65。V 型剖口附下图 ：65。P=2mm=22mmC=2mm、接焊缝采用全焊透。对全焊透的对接焊缝，应做背面清根焊接，施焊后的焊缝应进行垂直焊缝方向打磨，和顺过渡，其突出弧面的高度不应超过1mm。、焊工必须持有国家权威机构颁发的焊工合格证书方可担负相应的焊接工作，按照焊接工艺施焊。凡焊接对接接头的焊缝应有编号、焊工工号等标识。、施焊前，焊工应复查焊件接头质量和焊区的处理情况，当不符合要求时，应经修整合格后方可施焊。、采用多层焊，应将前一道焊缝表面清理干

12、净后再继续施焊。、坡口底层焊道宜采用不大于3.2mm的焊条，底层根部焊道的最小尺寸应适宜，以防产生裂纹。、要求焊透的对接双面焊缝和T型接头角焊缝的背面，可用清除焊根的方法施焊。、钢管焊口防腐采用二布三油玻璃丝布加高分子防腐漆。四、 安全施工、文明施工、环境保护1、安全施工整个施工过程中必须贯彻“安全第一”的指导思想，建立施工班组安全生产管理制度，切实认真执行有关安全生产、文明施工的规章制度，加强对安全生产，文明施工的检查，使管理工作标准化、规范化。安全管理做到“三无”：无工伤死亡事故、无交通死亡事故、无等级火警事故，并制定相应的安全防护措施及安全生产应急预案。2、文明施工施工现场文明施工管理的

13、好坏，直接反映着一个企业的外部形象，树立企业形象，展现企业风采，全面开展创建文明工地活动，制定文明施工保证措施，做到“两通三无四必须”，即：施工现场人行道畅通，施工工地沿线单位和居民出入口畅通；施工中无管线高放，施工现场排水畅通无积水，施工工地道路平整无坑塘；管理人员佩卡上岗，工地现场施工材料必须堆放整齐，工地生活设施必须清洁文明，工地现场开展以创建文明工地为主要内容的思想政治工作。3、环境保护环境保护达到济南市相关要求，特别是满足济南市市政工程文明施工管理规定、济南市防治扬尘污染管理若干规定的要求。坚持文明施工，确保无重大伤亡事故，确保达到“济南市安全文明示范工地”，争创省级安全文明示范工地，并制定环境保护措施，确保施工现场周围扬