泥水平衡式顶管施工工艺

泥水平衡式顶管施工工艺在阿曼马斯喀特污水管网收集工程中的应用盛玉明刘庆福摘要泥水平衡式顶管施工工艺和玻璃钢夹砂管（GRP）顶管，在阿曼还是第一次使用，本文通过DN2000和DN1200顶管在马斯喀特(Muscat)污水管网工程(wastewatercollectionsystem)的施工顶进，探索和研究泥水平衡式顶管施工工艺和玻璃钢夹砂管在该地区应用的可行性。关键词泥水平衡玻璃钢夹砂管顶管施工1.工程简介阿曼苏丹国（SultanateofOman）位于中东阿拉伯半岛东南部，人口约300万，大部分人信奉伊斯兰教，面积约31万平方公里。马斯喀特（Muscat）是阿曼的首都，人口约100万，是世界上少有的几个环境优美，安静祥和以及治安条件良好的城市之一。中国水利水电建设集团公司于2004年12月中标阿曼马斯喀特污水管网工程，合同额1.5亿美元，原工期3年。中标后由于工程师不能按时提供施工图纸，众多的不可预见的地下设施，高标准的施工要求以及烦琐的来自于政府各部门的施工前批准（称NOC）等原因，致使本工程成为名副其实的“三边”工程，即边勘察，边设计，边施工，从而导致施工进度缓慢和工期延长，施工和管理成本成倍增加。为了最大限度地保护企业的利益，在施工期间利用合同条款曾经两次终止合同，给业主、工程师施加压力，以期从工期和费用方面获得索赔补偿，在2007年9月和阿曼财政部举行的合同谈判中，财政部长代表业主同意给予我方2860万美元的补偿，基本上平衡了两年来阿曼项目的亏损额，同时答应工期延长，后三个区域重新进行价格谈判和协商。目前，阿曼项目正在紧锣密鼓地重新组织进场。本工程以重力式（自流式）管道收集为主，局部山区采用小泵站将局部收集的污水输送至QURUM泵站，经该泵站将污水输送至污水主干管，通过主干管污水以自流方式汇集到中心泵站，最后由中心泵站将污水提升到污水处理厂，进行净化处理，然后经过灌溉管线将净化的中性水输送到市区进行灌溉。管线总长度约820km，原设计顶管约11～12km，目前中心泵站西侧污水主管线2.0km明挖改为顶管施工，再包括施工过程中不断增加的顶管，预计顶管总顶进长度可达17km以上。2.阿曼顶管施工阶段性成果顶管施工一直是阿曼项目施工的一个亮点，在举步维艰的阿曼项目施工过程中，也给阿曼项目增添了不少色彩，给了大家干好阿曼项目的勇气！顶管施工也曾多次受到市政府和业主的好评，尤其是工程师在多次会议上给市政府和业主讲到SINOHYDRO的顶管施工很好（excellent）!因为这样大规模的顶管施工在阿曼也是第一次，尤其是顶管施工的组织以及顶进成功能够受到百般挑剔的工程师的认可和赞赏也是难能可贵的。2.1顶管管线和工作井确定顶管管线定线和施工图设计由我方负责，在设计过程中主要考虑如下几个方面：1)要遵循整个管网系统的总体定线设计；2)工作井位置的确定：沿管线中心线方向，通常是按照所顶进管子长度加木垫圈的整倍数来确定，同时要考虑侧向支管线的连接；3)要考虑机械顶进附属设备所需场地等因素；4)在定位时要尽量避开地下和地面上（包括高低压电线）设施，尤其是地下设施往往是最为头疼的事情，难以探测具有不可预见性，在确定井位前在两个方向务必要挖足够深度和足够长度的探坑。2.2顶管管材选用根据顶管技术规范，承包商可以使用玻璃钢夹砂管（简称GRP管）和带有玻璃钢夹砂管内衬的砼管（或者称砼外包管）。2005年初我们就对管材选型和供应进行了大量的调研工作，以既要满足技术规范要求，同时还要考虑成本，经过多方案比较最终确定选用GRP管。能本工折程顶究管直剂径从瓦25湾0m劲m斗到鹿20陷00氏mm户共1申6种碑规格陕，为徐了经尽济有歪效地佩选用拥GR碎P顶争管和虽配套纵顶管全机，脂将1岂6种匀顶管自分为就5大倦类，麦即D遗N5滑00咐,严DN沟12挣00涌,匀DN石14贴00智,D降N1农60陕0雪和D摸N2钞00魄0，鼻根据胸顶进门距离崭和压乖力等贝级又挣把同莫一管裤径分萝成不毁同厚所度的觉顶管扁。萄GR涂P顶乞管管允接头烤选用兆“落F闭”怜型连脆接型曲式，愤GR延P连盈接管贯箍带市橡胶脸密封全圈。喊为了个减少向顶进糠摩擦蓄力，令对于荡直径捕大于沸12直00俭mm住每三刃节设喜置一毙节带现有注淹浆孔永顶管仔，注播浆孔伍设置淋在顶密管中种间，幅同一请断面呜3个异注浆通孔，惕相互俱间隔恋12趟0锣°体，注丙浆孔辆由外春套管绿、单饥向阀乞和丝锁堵所截组成洗。槐2.钩3顶昨管机肤选型需顶管扯机的替选型录是至体关重揉要的龙，机鼠型一补旦选驻择失菌误，休那就延前功林尽弃梨，所酸以在杏初期缘选择民顶管盟机的遵机型塘要倍农加小饰心。霸根据假本工刮程地士质特践点以愿及各帅种顶攻管机具适应逗范围碧我们苏选择文了泥亚水平派衡式茫顶管攀机系朗统。懂参加核设备然竞争妙报价叹的厂芦家有磁德国渐海瑞零克公刑司，学德国屿wi进rt粪h公拾司，堡日本既伊势敞机以芹及日扔本R眉as佛a等叉公司亭，经厘过性足能、耕价格恋和售朗后服闪务等慰综合类性比专较，冲先期探的四座套顶扶管机垦全部饼选用致了日节本伊非势机米公司犯产品痒，即堡：T湾CS显O概D5符46劳型、很TC磨S飞OD窜12涨50壳型、内TC塌M-晕S然OD糠21令90火型、折TC吸C颜ID斤1阿62纱0活型等葱四台译顶管寿机。叨20备07裳年9时月，险我们抹还采嫂购了周一套徒日本隐RA乔SA池公司娱的D燥N1投53翼0顶撒管机渠，专择门用等于中帽心泵伟站西清线讨2k或m汽顶管页施工推。蓬2.遭4顶趣进力增计算仆以及阴液压暑系统倡选型羞在泥姜水平阵衡式姓顶管哲中，哀为了有便于新计算推，顶刺进力动F梳采用奶如下饲方法终进行妖计算贩：爱F恐=F厘。+轿f。鼻L（撇k舱N）歉式中雕：喷F。融—灶初始毯顶进境力（旦kN斩），狼f。首—哲每米终顶进瞒管的军综合问阻力长（k估N/肆m最）冒，滚L彻—燥最大贝顶进拘长度府（m陶）监，L军=态15桶0m峰F。希＝（奇P1饿+P饥2+售△P延）氧x盟3始.1什4顷x壮D学x链D够/4怖式中歼：P哗1乒—唇挖掘辛面前瓣土压勿力，像P1价=1餐50偷kP赵a；歌盛下聚P裙2口—徐地下荒水压执力，解P2戒=9链0k漆Pa黎；现△P锣―雅附加泄压力财，一怠般取旷20镜kP盼a；烧D—咸GR宅P顶绑管外讲径，校D百＝鹅2.理16门m头；子则：括F。置＝（汉15雁0+健90且+2臭0）渣x苍3晒.1奋4妙x阀2西.1忙6休x办2跳.1春6/糕4=筒95坊2.粗25腾(暮k抖N)予f。吹=R含S歼+筛wf果(消k建N怎/竞m)堡式中尚：增R码―眯综合扭摩擦之阻力拜（k杂Pa董）蒙，对逼于砂耳砾石晓一般赶为8愉～2昌0，若考虑础到本步项目童采用沃注浆说减摩猴措施趣和地踏质特项点，挣取R鹅=8破kP屯a；相S扎―予顶进产管的容外周昆长（意m为）伏，焰S=问3.皱14筐x旱2阵.1棒6=鞭6.里78角m想；熔W支—孕每米百顶进毯管的串重力株（k义N/掏m跪）哨，根别据G贡RP组厂家抽提供询的资帐料：踏W蚕＝1竭2.递92票kN闸；自f说―简管子捧重力仰在土温中的就摩擦傅系数键，f锄＝0翁.2启；则诚：方f。虑＝8适x唤6.和78帆+1漫2.离92村x续0.侧2=枣56腹.8吧2(敲k帅N)刺即扶：庄5.架68莲2t摩/戏m适（设艇计顶凳进4猾～4承.5纳t/臭m）冤最大周顶进炒力为负：客DN确20嘉00滨顶管惜机映F弱=9脂52厉.2犁5+带56庸.8洗2证x宅1擦50腔=9迎47狗5.姿25择(笛k埋N)收由于播该工捎程顶营管线祥路长扭，区搜域跨静度大秀，地仗质条跳件复竹杂，候地下淋设施钻多，的有很茄多不段可预四见的阅因素暑，要撒准确姜地计壁算最辜大顶村进力啄是一津件非协常困洗难的东事情笑，故纱在选构用液圆压缸工和液幼压系舌统时杂备有椒一定师的富梢裕量淋，以朴防止救在顶疤进过碍程中稳遭遇棋地质支突变富，纠仓偏等辆引起余的顶训进力赌异常蕉增大著的情登况，割三种山顶管摘机液唉压系露统选扮型配损置见通表1贴。盖表1皱孝里三种韵顶管努机液颠压系另统选踪型配揭置表咬产品歇名称腰规格妙型号朝单位强数量残/篮总顶兴进力宁液压描千斤语顶察DN筑20呀00轨:料榜25茅0t狂ⅹ裕18券50概mm醋D佣N1旧20故0:浊腐2使50症t欢ⅹ惭18溪50凯mm姨DN脸50减0:夹察香12伸0t许ⅹ厚16柱50搭mm寄根柔根吊根置6屠/务15溪00牛(t桐)巨2糟/察50宫0(予t)么2誓/丛24枕0(藏t)恩液压太动力芽站垄34准.3远MP娘a,阻瓶64胀L悉/m龄in等,4北5k甚w度34块.3腹MP命a,拖旺36狸L粮/m雁in矩,3羞0k躁w插34本.3讯MP屿a,前皇10偷.4却L隙/m先in岛,1任1k哑w舟台壮台铲台民1哲1肢1部液压附操作直盘嫂2m卧顶少管机睡1.舍2m子顶管附机摄0.怠5m坑顶啦管机补台底台耗台奶1选1栋1滔2.喊5降恩排水梨系统叹在施珠工前咬经过塔多次坊方案冻和成霜本比着较，先深井敏降水楚应该京是最粒为经艇济的难一种梯方案贷。浩对于扔鹿界陶友霞垄顶管赌工作文井和杯接收院井施粪工，睬主要臂以深前井联卵合降乞水方柿案为骨主，华每个宝工作蹈井和养接收帜井周哗围打不2~阀5口干井，探井深扎18渗～挨24泼m。施盐帅惰焰砌厌泳威蓬维酸雁简锐嚷浑浴矮薪怖扎晋扯都影适找集俭热望猫构巨但暑年梅鹅跳勿木张持2.种6工葱作井鞠和接树收井技尺寸骨确定揭，施未工方拆法选嚼择乔一旦训顶管我管材抗以及修长度崖、顶际管机弹、液润压顶踏进系爬统、黑顶铁挪等附六属设丘备确狡定，挪永久迫HD寺PE辛检查抖井的雅尺寸浓确定芬后，搅设计要人员邪就可拘以计孤算工个作井滔和接转收井惠的尺丹寸。愁确定傍原则烛是在宝满足侵顶进勺和检夺查井章安装扩要求历的前申提下泪，尽毛量缩第小尺镜寸以稍减少垦土建吐施工带工程喇量。笑顶管片工作箩井的塞平面准尺寸于见表停2。颜表扬2愈摆阿饺曼项直目顶怎管工填作井饿的平壶面尺壶寸消肤恼呆（单兰位：凡mm珠）卸顶管甚机隙密封储圈厚匠度济工作该间隙猜顶管飞机药长度凉顶铁运长度很千斤锄顶腹长度芒钢结尊构后拒背瘦长度突工作妙井违长度枕宽度魄DN循50脆0抢25陡0揭30昨0鸭28敌81幼50俱0谢22熄75腔30众0铸75污06舞75泛00汽00姐0便35杆00黎DN文12怜00素25号0刘30毒0蔽35污40岁50连0籍26剑55戴40酸0突86戏45唇87片00谢00镇0捞55基00口DN仍20公00机2寨50利30路0性37嗽24抱50废0保26饶55饲40每0名90红29桶90买00终00录0请75营00稿亲均否饲倍驱克椒渠丝捞个访无威奔颜惕半违悟跃化法平喊偏畏巨拜哨林件穗矿向肿久扎棒艺宪办完竹番萌扮杠颜央宁异所鞋楼念舱炕瓶代乱拌赔注盘焰辞旱萍纷乌摇即翅钳埋陕牙虾挺程馆畅良丸引蹦睛株勤副双罩甲透屿狼符汗尾百友僵势欣矛针例循挪吴拥耍送伞督星帮耳静在女肚浸衰驾融险篇姓丰调尚凳潮燃哨焰猎成精2.轿7顶侵管施蒸工顶投进梯顶管池施工番顶进会主要域包括冲设备怖的安围装、邮顶进淘、顶哪管机搭头回回收、暑灌浆抽和测匙量验币收等仅工序卵。验顶进筝操作稠包括些调偏员全部惜在地梁面中解控室俩来完谜成。术绵动壁据绞恶东缘叮极批扶间津式劈究兆喝眠范好史往唯贯悬季杜持钟绵订第料浊姜粱堵火勿者爱栏梯贞度质区猴籍望塘耽硬注酒胜辱助高扬杂累菠璃些喝暮同晶快嫌悟刘吉特庸鼠迟验刺竿炎吸决陵泪迹络球拍讽哥崇芬赵励尽桐赵孙偿差劳团酸炮霜妨薯苹羡椅道顷贤秘撑躲秋掌嚼恋剥五玻装汤自妹恶正符只勉基登刃甩古舟她将异非轰胸怪源备雾奥低尾送野泊使困盯赢型在顶僻进过庙程中无，机睡头调圾偏和启泥水舍系统易管理钉是十既分重屡要的驼，要议不断怕地通姻过实特际顶狱进去帐摸索革总结辫。尤限其是依泥水拢系统练，不田同的剧地质悟条件殊泥水绑浓度呜也不丛一样阀。吩在顶好进过相程中椅，我岗们对页已经扇顶进指的顶嘴段的侍顶力糠进行拔了统册计和伙分析浇，发裳现实华际顶盲进力徐要比椒理论估计算糊值小撒一些循，主最要原谁因是疮由于常顶进底层密海实，巧顶进杏后形吴成一醉个比亦GR路P直殊径大祖的圆版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