北滨路东延伸段(二期)给水排水工程施工图设计说明_第1页
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北滨路东延伸段(二期)给水排水工程施工图设计说明1设计依据1.1设计合同我公司与业主单位签订的设计合同。1.2相关规范、标准1)《室外给水设计标准》(GB50013-2018)2)《室外排水设计标准》(GB50014-2021)3)《城市工程管线综合规划规范》(GB50289-2016)4)《城市防洪工程设计规范》(GB/T50805-2012)5)《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002)6)《给水排水工程管道结构设计规范》(GB50332-2002)7)《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-2008)8)《给水排水构筑物工程施工及验收规范》(GB50141-2008)9)《城镇给水排水技术规范》(GB50788-2012)10)《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》(GB50032-2003)11)《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》(中华人民共和国住房和城乡建设部令第37号)12)《住房城乡建设部办公厅关于实施《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》有关问题的通知》(建办质〔2018〕31号)13)《埋地塑料排水管道工程技术规范》(CJJ143-2010)14)《山地城市室外排水管渠设计标准》(DBJ50T-296-2018)15)《山地城市内涝防治技术标准》(DBJ50T-427-2022)16)《城市给水工程项目规范》(GB55026-2022)17)《城乡排水工程项目规范》(GB55027-2022)1.3设计基础资料、工程资料1)《长江北岸(塔子山至金科太阳海岸段)岸线生态综合修复工程》道路施工图(中设工程咨询(重庆)股份有限公司2023.8)2)长江北岸(塔子山至金科太阳海岸段)岸线生态综合修复工程道路截污干管影响安全评估(重庆纵横工程设计有限公司2022.04)3)长江水利委员会关于长江北岸(塔子山至金科太阳海岸段)岸线生态综合修复工北滨路东延伸项目洪水影响评价的行政许可决定(长许可决[2022]84号2022.05)4)重庆市江北区规划和自然资源局关于长江北岸(塔子山至金科太阳海岸段)岸线生态综合修复工程专题研究会议纪要(2022.04)5)重庆市江北区规划和自然资源局关于长江北岸(塔子山至金科太阳海岸段)岸线生态综合修复工程综合管网专项方案会议纪要(2022.07)6)长江北岸(塔子山至金科太阳海岸段)岸线生态综合修复工程(配套市政道路)工程地质勘察报告(重庆市勘测院2022.07)7)重庆市江北区土地利用总体规划(2006—2020年)及总体规划图8)重庆市主城区“两江四岸”公共空间建设设计导则(重庆市住房和城乡建设委员会、重庆市设计院2020.04)9)重庆市主城区“两江四岸”治理提升统筹规划方案(2018.04)10)《长江北岸(塔子山至金科太阳海岸段)岸线生态综合修复工程地形测量和地下管线成果》(重庆市勘测院2022.05)11)《重庆市住房和城乡建设委员会关于长江北岸(塔子山至金科太阳海岸段)岸线生态综合修复工程方案设计轨道交通安全保护技术审查的意见》(渝建轨建控审〔2023〕262号2023.07)12)业主提供的其他资料1.4上阶段审查意见总体评价:采用设计标准正确,给排水系统设计方案合理,设计文件内容齐全,编制深度满足要求。初步设计阶段设计须修改完善的意见无。(二)初步设计阶段建议修改完善的意见1)内涝校核和风险判断方法不正确。积水量与管内流行时间t2无关,应按峰值超排水能力的持续时间计算;应按积水深度和退水时间判断内涝风险。回复:按意见在说明11.3.5修改,内涝校核和风险判断方法参照《城镇内涝防治技术规范》(GB51222-2017)附录B.0.6要求步骤进行计算。2)应分析说明现状合流涵洞采取截流措施的合理性。应说明旱季流量和浓度情况,说明旱季和雨季截流量。应避免截流过多的低浓度清污混合水进入污水管道系统。回复:按意见复核,因缺少上游雨污合流管线资料,本工程按照根据现场踏勘发现的现状排口排水方式一致的做法进行临时改造设计,并已建议建设单位协调相关部门尽快对上游雨污合流进行整改,避免污水流入长江。3)应说明隧道消防给水接口的市政管道压力情况。洞内消火栓系统与市政给水管之间应设置倒流防止器。回复:按意见复核,隧道消防给水接口的市政管道压力情况在给水总平面图中说明“拟建道路起点寸滩港及海尔路附近现状供水高程为280-300m,水源为江北水厂三级水”;按意见设置倒流防止器,详见图纸《隧道消防洞室布置图》(SD-XF-02)。4)隧道洞外消火栓不应设在洞内消火栓环网上。洞外消火栓与水泵接合器之间应有防倒流分隔阀门。回复:按意见修改,详见图纸《隧道消防洞室布置图》(SD-XF-02)。(三)施工图设计阶段须修改完善的意见1)应根据最不利雨水口的实际汇水面积和集水时间计算设计流量,不应按区域平均值计算。回复:按意见在说明11.3.5修改,并将低洼点处雨水口改为四箅雨水口。2)道路低洼点(竖曲线凹点)雨水口宜适当加密,满足内涝校核要求。回复:按意见施工图设计时在道路低洼点处加密雨水口布置。3)宜说明分流井的用途、原理、分流量。回复:按意见在施工图设计阶段补充相关内容。4)应说明压力检查井设置位置。通气管口标高应满足防洪要求。回复:按意见复核,本次设计压力井为污水井W-17~W-21,通气关口标高高于百年一遇洪水位(191.87)0.2m。5)四、六、七分区的景观绿地可计取污染物去除率。回复:按意见在施工图设计阶段进行修改。6)宜补充各滞留设施的溢流口设计计算。回复:滞留设施由本工程第一卷消落带治理进行具体设计实施,不在本次设计范围。2工程概况2.1工程概况项目位于重庆市江北区,起于现状北滨二路终点,自西向东延伸,沿江布设,经过塔子山公园、金科廊桥水岸、大佛寺长江大桥、A34地块、寸滩港、寸滩老街、寸滩长江大桥、沿江码头、嘉溢华地块、黄桷沱长江大桥、港城C区、沿江油库、唐家沱污水处理厂,终点止于唐桂新城金科太阳海岸附近。建设内容包括两部分:第一卷消落带治理与第二卷北滨路东延伸段。根据业主的建设安排,本项目分期实施,全线共分为四期,其中二期分为两个标段,本次设计范围为二期一标段。北滨路东延伸段(二期)寸滩至英达油库:项目起于寸滩老街,止于英达油库,桩号起止范围为:AK3+992.565~AK7+004.367,长约3011.802m,道路等级为城市主干路,双向六车道,设计速度为40km/h,标准路幅宽度30.5m,包含3座桥梁、1座隧道。2.2排水现状及规划(1)排水现状片区属于长江流域,有丰富的自然水系,长江东西向蜿蜒穿过整个规划区。据寸滩水文站资料,年平均水位163.39m,平均最低水位158.5m,五年一遇洪水位183.13m,十年一遇洪水位185.63m,二十年一遇洪水位187.53m,五十年一遇洪水位189.93m,百年一遇洪水位191.43m。黑石子沟位于道路里程K5+560处,为长江北岸一级支流,根据现场踏勘,局部河段已开始进行平场,人类活动较为频繁,其河口处由于黑石子码头修建已改为0.8x1m暗涵。栋梁河位于道路里程K10+700处,为长江北岸一级支流,起点位于铜锣山顶部塘湾附近,总体呈北南向发育,在东风船厂附近汇入长江,河床宽25~45m,水深0.5~5.0m,在入江口附近河面标高为167~170m。拟建道路片区现状地形主要为冲沟及山体,现状雨水主要通过现状冲沟或河沟最终汇入长江。起点段水文站隧道位于现状海尔路南侧下方,海尔路南侧已建d500~d800雨水管网,d400~d600污水管网,并且AK4+245处存在现状1.9x2.8m涵洞横穿海尔路,由于隧道采用明挖施工,需对以上海尔路现状管网进行废除重建;终点段唐家沱老街部分道路已建综合管网需进行迁改,详见现状管线迁改章节。拟建道路沿线存在A线截污干管及其二级污水管网多处与道路位置冲突,本次设计已考虑对截污干管进行保护,局部二级干管或污水管进行迁改。(2)排水规划规划范围内排水体制为雨、污分流制。雨水规划:雨水按分散、就近、自流的原则,结合规划范围自然汇水区域及道路坡向和道路骨架网络,沿道路敷设雨水主干管道。保护整治及利用现有水系,雨水就近排入附近水体。污水规划:沿规划道路布置污水管网,沿长江规划有污水截流干管,污水最终排入唐家沱污水处理厂处理达标后排放。工业等废水按国家有关规定处理达标后方可排入城市排污系统。2.3设计范围本次设计内容包括拟建道路工程的给水、雨水、污水管网,以及道路范围内现状管网迁改等。3设计原则3.1管线设计标准所有管道均按远期规模设计。电力10kV及其以下的线路及其它各种管线全部下地敷设;排水系统采用雨、污分流制。所有的排水均考虑重力排除,尽量避免提升,需要特殊处理的排水另行考虑。3.2平面布置原则管道的布置应方便与地块管线的衔接和维护管理。管线布置采用先人行道后车行道;检查检修频繁的管道优先布置于人行道上;重力管道优先布置。3.3竖向设计原则尽量减少管线在道路交叉口处交叉。工程管线在竖向管位分配时,一般按下列原则规定处理:1)有压管让无压管,可弯曲管让不可弯曲管2)支管线避让主管线3)小管径管线让大管径管线污水管道、合流管道与生活给水管道相交时,应敷设在生活给水管道下面。4排水工程4.1设计原则1)排水管网设计应满足地区经济和社会长远发展的需要,同时注意远期发展与分期实施相结合的原则。排水管道均按远期设计,并能适应片区建设需要,考虑分期实施的可能性。2)新建排水管网充分考虑区域排水现状及地块建设的情况,结合地块建设规划,在排水管道断面、平面布置、高程布置上适应功能的需要和接入的可能性、便利性。3)设计选材在不断总结科研和工程实践的基础上,既考虑技术发展的趋势,积极推动新技术、新工艺、新材料的应用,同时又兼顾经济投入的合理性。不得使用淘汰产品及与国家产业政策不符的材料和产品。4)排水管道的平面、高程布置充分考虑各种城市管线的敷设走廊,在考虑经济性的同时预留足够的空间,为管线综合提供条件。4.2设计概要给水:本次设计道路给水管线单侧敷设,管径:DN200~DN600。雨水:本次设计道路雨水管线双侧敷设,管径:d400~d1400,出口共计8处。隧道及桥梁采用边沟排水或立管排水,详见隧道专业及桥梁专业图纸部分。污水:根据前期综合管网专项方案,本次设计道路K5+040~K6+600段沿线新建单侧污水管网,管径:d400~d500,出口共计2处;其余路段不敷设污水管网,地块污水已通过现状二级管网接入沿河A线截污干管。4.3设计标准及基本参数1)设计年限本工程为新建区域永久性市政排水工程,排水系统规模均按远期规划进行设计。2)排水体制本工程排水体制采用雨、污水分流制,雨、污水管网分别自成体系。3)设计规模根据渝建[2017]443号文,雨水量计算按重庆渝北区暴雨强度公式和流域汇水面积计算,根据地块和道路设计的情况选用适当的暴雨重现期P和径流系数ψ。污水按城市综合污水量(城市综合用水量标准的85%)和规划人口进行计算,规划人口按控制性详细规划指标。4)基本设计参数·最大控制设计流速:Vmax=5m/s。·最小流速:污水管道在设计充满度下为Vmin=0.6m/s。雨水管道Vmin=0.75m/s。·雨水管道按满流设计;污水按非满流设计其最大设计充满度按下表:表4-1污水管道最大设计充满度表管径最大设计充满度4000.65500~9000.70≥10000.75·最小管径与最小设计坡度:市政排水管最小管径控制在d400,最小设计坡度控制在i=0.003。·本工程排水管道均采用管顶平接。4.4雨水系统1)雨水量计算·雨水设计流量公式:Q=qψF(L/S)·暴雨强度(q)公式采用重庆市渝北区暴雨强度公式计算:·暴雨重现期:道路排水系统P=5年;·设计降雨历时:t=t1+t2(min)其中,地面集水时间:t1=5(min)管渠内雨水流行时间:t2(min)按计算确定·综合径流系数:规划建设用地ψ=0.7,非建设用地ψ=0.2,综合径流系数加权平均计算。雨水管道水力计算如下:表4-2雨水管道水力计算表序号计算管段转输流量服务面积设计流量过流能力管径坡度流速(m3/s)(hm2)(m3/s)(m3/s)(mm)(‰)(m/s)1水文站隧道上层起点,终点Y-1~Y-2、Y-3~Y-3-1主要排除隧道边沟排水,汇水面积较小,不进行水力计算2Y-4~Y-90.30.080.3450051.753Y-9~Y-150.30.080.3450051.754Y-16~Y-211.70.470.57500-60052.015Y-9-1~Y-300.697.41.912.5800211.756Y-31~Y-370.30.080.57500-60052.017Y-37~Y-440.40.110.5500102.528Y-45~Y-541.426.51.622.2100052.809Y-37-1~Y-665.6426.46.237.66500-1400104.9810Y-67~Y-800.60.160.62500163.1711Y-80~Y-981.30.360.57500-60052.0112Y-84~Y-921.80.50.62500163.1713Y-80-2~Y-921.810.72.763.121000103.1214YH-1~YH-26.51.675.611800815YH-2~YH-36.51.676.231000407.94注:YH-1~YH-2顶管段d1800管道扣除满包敷设污水管道占用面积后,实际过流断面面积为1.71m2,过流能力按此计算。2)雨水管道设计功能:雨水管道负责收集、输送该路段道路路面、相邻地块及上游雨水管道转输之雨水流量。定线原则:本次设计道路雨水管道为双侧布置,具体位置详见《综合管网标准横断面图》。管道布置:表4-3雨水管线布置编号道路桩号流向管径排出口1K5+020~K5+170自西向东d500~d600K5+170处下游现状冲沟2K5+170~K5+460自东向西d500~d800K5+170处下游现状冲沟3K5+740~K5+990自西向东d500~d600K5+990处下游现状冲沟4K5+990~K6+340自东向西d500~d1400K5+990处下游现状冲沟5K6+340~K6+620自西向东d500~d1000K6+620处下游现状冲沟6K6+620~K6+780自东向西d500~d600K6+620处下游现状冲沟沿线适当位置预埋过街支管,具体位置可根据实际需要进行适当调整。纵向布置:道路雨水管道纵向按道路坡向敷设,埋设深度按管顶敷土1.5~2.0m控制。管道坡度原则上按道路坡度设置,当跌落水头大于1.5m、管内计算流速超过最大设计流速时采取跌水消能措施。4.5内涝防治设计1)雨水管道内涝防治设计校核根据《城镇内涝防治技术规范》(GB51222-2017)和《山地城市内涝防治技术标准》(DBJ50/T-427-2022)要求,对本工程雨水排放口处管道进行内涝校核设计。根据《山地城市内涝防治技术标准》表4.1.2中心城区内涝防治设计重现期取100年。本次设计道路整体纵坡较为平缓,无陡坡接缓坡,存在低洼易涝点4处(即雨水排放口),分别位于道路路基段K5+220、K5+980、K6+630、K7+820处。本工程汇水面积小于2平方公里,考虑采用手工计算的方法进行内涝校核。进行内涝防治设计重现期校核时,管道系统一般处于超载状态,其通水能力应进行压力流校核。根据《城镇内涝防治技术规范》(GB51222-2017)附录B.0.6要求步骤进行校核。①按《城乡排水工程项目规范》第3.4.2条,选定本项目的内涝防治设计重现期。本项目位于重庆市主城区,按超大城市考虑内涝防治设计重现期取100年。②道路积水深度按15cm计。城市道路路拱曲线一般采用直线型路拱,其边沟形式为单一横坡断面(三角沟形)。路面积水宽度是指路缘石到道路中心方向的积水宽度。《城市道路工程设计规范》规定,沥青混凝土路面的路拱横坡度Sx一般为1.0%~2.0%。本次设计道路横坡均为1.5%,如按《规范》达到内涝防治设计重现期的要求,即“道路中一条车道的积水深度不超过15cm(道路积水深度是指靠近路拱处的车道上最大积水深度)”,对本次设计道路而言,道路为双向六车道,道路单侧积水宽度为11.0m(局部路段加宽)。路面积水示意图计算道路表面纵向通行能力时的流量:式中:QS:道路纵向通行流量(m3/s);n:路面糙率0.015R:水力半径I:道路末端纵坡A:路面过水断面有效面积(m2)根据上述公式计算出内涝标准下的道路表面纵向通行能力QS如下表:表4-4内涝标准下道路表面纵向通行能力计算表管道位置过水断面积(m3)湿周水力半径糙率道路坡度(%)流速(m/s)路面过流流量Qs(m3/s)K5+2202.5822.40.120.0150.51.122.89K5+9802.5822.40.120.0151.11.664.28K6+6302.59260.100.0151.21.574.07K7+8202.5822.40.120.0150.51.122.89按推理公式法,从上游至下游逐段计算每个汇水区的地面集水,暴雨强度和设计流量QR,并计算内涝防治设计标准下雨水管渠的过水能力Q0,计算暴雨强度和设计流量时,降雨历时的选择应与雨水管渠设计时的降雨历时一致。暴雨强度(q)采用《关于发布重庆市暴雨强度修订公式及设计暴雨雨型的通知》(渝建〔2017〕443号)中渝北暴雨强度公式计算:(L/s·hm2)表4-5内涝标准下雨水管道水力计算表管道位置汇流

面积

(hm2)重现期(年)设计

流量QT

(m3/s)管径

(mm)粗糙

系数水力坡度(%)流速

m/s过流

能力Q0

(m3/s)K5+2207.41003.228000.010.52.421.22K5+98026.410010.8414000.011.15.218.22K6+63010.71004.8010000.011.24.353.41K7+8202.41001.116000.010.52.000.56注:雨水管道满流承压状态下,忽略局部水损,水力坡度近似为道路纵坡。在每个区段,将设计流量QT减去内涝防治设计重现期条件下雨水管渠的过水能力Q0,得到满足内涝防治设计重现期条件下道路表面的设计流量Q3。Qs≥Q3,则该区段内涝防治系统的设计满足规范要求。表4-6雨水管道内涝校核表管道位置总设计流量QT(m/s)管道过流能力Q0(m3/s)道路表面设计流量Q3(m3/s)道路表面纵向通行能力Qs(m3/s)校核结果K5+2203.221.222.002.89满足K5+98010.848.222.624.28满足K6+6304.803.411.394.07满足K7+8201.110.560.552.89满足2)雨水口内涝防治计算校核低洼易积水点(道路路基段K5+220、K5+980、K6+630、K7+820)按最不利雨水口实际收水面积进行雨水口及连接管流量校核。根据《山地城市内涝防治技术标准》表4.1.2中心城区内涝防治设计重现期取100年,径流系数取值放大至0.9。根据《山地城市内涝防治技术标准》表4.1.3中心城区最大允许退水时间取1小时,同时由于道路中一条车道的最深处积水深度不超过15cm。单一横坡断面(三角沟型)计算道路积水宽度及雨水箅前积水深度:式中:T:道路单一横坡断面积水宽度(m)QR:道路表面流量(m3/s);SX:道路横向坡度,本次取0.015SL:边沟纵向坡度h’:雨水箅前积水深度(m)n1:三角沟粗糙系数,本次取0.015根据上述公式计算出内涝标准下的雨水箅前水深,并作为汇流面积平均水深,计算出该处雨水箅退水量及退水时间,如下表:表4-7内涝标准下雨水口退水计算表雨水口对应井编号汇流面积(㎡)道路表面流量QR

(L/s)积水宽度T(m)箅前水深h’(m)过流能力(L/s)退水量(m3)退水时间(h)是否满足Y-11102065.224.020.066061.20.28是Y-3676548.913.110.056038.250.18是Y-81102665.603.420.056051.30.24是Y-126110570.654.140.066066.30.31是注:本次设计低洼点处雨水口采用四箅雨水口,根据《山地城市内涝防治技术标准》表6.1.3宽型多箅雨水箅每箅过流能力按15L/s计。4.5污水系统①污水量计算根据控规,取人均综合污水量指标取450升/人·日,人口密度按150人/公顷。根据《城市排水工程规划规范》GB50318-2017要求,污水量取用水量的80%~90%,本工程取85%的给水量为污水量。另外,在污水量中计入10%的地下水渗入。分流制污水管道设计流量计算公式:Qdr=KQd+K’Qm+Qu(L/s)式中Qdr:旱季设计流量(L/s)Qd:设计综合生活污水量(L/s);K':工业废水量变化系数;Qu:设计工业废水量(L/s)Qu:入渗地下水量(L/s)。K:由于暂无入驻地块用水量资料,本次设计总变化系数参照综合生活污水量总变化系数按下表取值:表4-8污水总变化系数表污水平均日流量(L/S)5154070100200500≧1000总变化系数Kz2.72.42.12.01.91.81.61.5污水管道水力计算公式(非满流)Q=vA(l/s)水力计算按满宁公式:(m/s)过水断面:A=(θ-sinθcosθ)r2(m2)——h﹤D/2水力半径:(m)Or:A=(π-θ+sinθcosθ)r2(m2)——h﹥D/2(m)n:管材粗糙系数,塑料管取0.01,钢筋混凝土管取0.014。污水管道水力计算如下:表4-9污水管道水力计算表序号计算管段服务面积设计流量管径坡度充满度流速(hm2)(L/s)(mm)(‰)(h/D)(m/s)1W-1~W-186.24.8140030.120.62W-19~W-4734.426.6850020.240.76污水管道雨季时污水量按旱季污水量及截流雨水量来确定,本次设计雨水截流倍数取3倍。表4-10污水管道雨季流量校核表序号计算管段服务面积设计流量雨季设计流量管径坡度流速过流能力(hm2)(L/s)(L/s)(mm)(‰)(m/s)(L/s)1W-1~W-156.24.8114.4340031.18148.282W-16~W-44-134.426.68114.4450021.12219.52经计算,本次设计污水管道满足过流能力要求。下游污水接口校核计算表管段编号现状管径(mm)现状坡度流速(m/s)充满度(h/D)上游服务面积(hm2)上游流量(L/s)过流能力(L/s)W-1~W-15下游现状管道接口3000.0781.750.086.24.81205.63W-16~W-44-1下游现状管道接口6000.2554.040.06不明不明3374.72注:因无现状d600污水管网相关资料,无法对上游服务面积及流量进行计算,本次污水设计流量相对于现状管道过流能力占比极小,且下游马上接入截污干管箱涵,现状污水管道能够满足要求。②污水管道布置功能:道路污水管道负责收集、输送该路段相邻地块及上游污水管道转输之污水流量。定线原则:本次设计道路污水管道为单侧布置,具体位置详见《综合管网标准横断面图》。平面布置:表4-11污水管线布置编号道路桩号流向管径排出口1K5-040~K5+480自西向东d400K5+480下游现状污水管网2K5-620~K6+600自东向西d500K5+620下游现状污水管网纵向布置:道路污水管道纵向按道路坡向敷设,埋设深度按管顶敷土2.0~2.5m控制。管道坡度原则上按道路坡度设置,当跌落水头大于1.5m、管内计算流速超过最大设计流速时采取跌水消能措施。4.6管线过街预埋1)在远期沿线开发建设需增设其他市政管线时,为避免其他市政管线修建时开挖车行道,本次设计考虑拟建道路与其他道路交叉口处及道路沿线适当位置预埋过街套管,敷设位置详见排水管线平面图,具体位置可根据实际需要进行适当调整。2)过街预埋套管为平行布置,共4根,套管两端近期用10cm厚C20砼封堵。3)预埋管均采用d600国标Ⅱ级钢筋砼管,做法详见《过街预埋套管大样图》。4.7管材、基础及接口4.7.1

管材本工程排水管道管径采用高密度聚乙烯缠绕结构壁B型管,埋深<6m环刚度SN≥8000N/m2,埋深≥6m环刚度SN≥12000N/m2。高密度聚乙烯缠绕结构壁B型管的制造及安装应符合《埋地用聚乙烯(PE)结构壁管道系统第2部分:聚乙烯缠绕结构壁管材》(GB/T19472.2-2017)的规定,及各企业的产品标准及安装操作手册。钢筋混凝土管产品必须符合《混凝土和钢筋混凝土排水管》(GBT11836-2019)要求。跌落管采用排水用球墨铸铁管,所使用的球墨铸铁管必须符合GB/T13295-2019标准。球墨铸铁管外部不需防腐,内部防腐采用水泥砂浆防腐,并已在制造厂内完成。所选材料应为符合国家及省、市有关部门相关标准、规范的合格产品,优先采用具有国家通用标准的管材。4.7.2

接口钢筋砼排水管接口形式采用承插式柔性接口,做法参照国标图集06MS201-1/23页;高密度聚乙烯缠绕结构壁B型管管道接口连接,污水管道采用胶圈承插连接,雨水管采用L型承插电热熔双面连接,详见厂家使用说明。排水用球墨铸铁管采用T型胶圈接口,橡胶圈应由管道供货厂家配套供应,其物理性能应满足有关国家规定;外部不需防腐,其内部防腐采用水泥砂浆防腐,并已在制造厂内完成。对于岩、土分界段,填、挖分界段等有可能发生不均匀沉降的排水管段,应采用柔性接口,当管道纵向不均匀沉降的范围较大时,应在管段上连续设置一个以上的柔性接口。4.7.3基础高密度聚乙烯缠绕结构壁B型管采用砂垫层基础,做法详大样图。排水用球墨铸铁管采用混凝土基础,做法详见跌落管大样图。管道基础在接口部位的凹槽,在铺设管道时随铺随挖。凹槽长度为0.4~0.6米,深度为0.05~0.1米,宽度为管道外径的1.1倍。在接口完成后,凹槽随即用砂回填密实。4.8检查井及其它构筑物4.8.1检查井1)管道交汇处、转弯处、管径或坡度改变处、跌水处以及直线管段上每隔一定距离设置检查井,本次设计雨污水检查井间距均为30m左右。2)井盖材质宜为球墨铸铁的“五防”井盖(防沉降、防盗、防噪音、防坠落、防位移),颜色宜为黑色,井盖所用球墨铸铁应符合GB1348-2019的规定。人行道上按承载能力,最低选用C250类型;车行道上按承载能力,最低选用D400类型;井座采用圆形,井盖采用圆形,井座厚度f暂定为12cm,可根据选定产品做调整。所选井盖应符合《检查井盖》(GB/T23858-2009)的要求。排水检查井的井盖应具有“雨水”、“污水”的属性标识。3)根据建设单位要求,车行道上的检查井盖应采用可调式防沉降球墨铸铁井盖,应采用内圆外圆形单联式井盖,若井盖与井座采用铰链连接,铰链应位于井盖外沿尺寸内,并内置于井盖下方。可调节式防沉降球墨铸铁井盖外观应满足下列要求:井盖表面应有防滑花纹;表面色泽宜与路面统一和谐,并保持一定的色牢度;每套井盖上必须具有清晰、易辨识且永久性标识;需在井盖开通气孔的管线,可在井盖半径1/2处增设通气孔。具体做法详《重庆市城市管理标准-重庆市检查井盖建设与维护管理技术指南》(重庆市市政设施运行保障中心)。可调节式防沉降球墨铸铁井盖示意图可调节式防沉降球墨铸铁井盖背面样式图3)排水系统检查井应安装防坠落装置,建议安装防坠网,材质为高强度尼龙绳(抗冲击力应大于100公斤),通过膨胀栓固定在井壁,做法详见大样图。4)埋深<6米检查井用混凝土现浇;埋深≥6米检查井采用C30钢筋混凝土现浇,参照本次设计大样图选用。本次设计污水井W-11~14、W-25、W-35~39深度超过6m,为深型检查井。5)埋深<6米三通型检查井做法详见国标图集20S515/59页,其中图集中流槽采用C30砼现浇;混凝土均采用商品砼。6)管井砌体施工质量控制等级不应低于B级。4.8.2雨水口1)本工程车行道下采用双箅雨水口,做法详见大样图,雨水箅为球墨铸铁成品。本次设计按双箅雨水口泄流能力25L/s原则进行计算、布设雨水口。道路路基段K5+220、K5+980、K6+630、K7+820附近为低洼点,雨水口采用四箅雨水口,做法参照国标图集16S518第28页,图集中雨水口墙体砖砌改为C30砼现浇。2)道路竖曲线最低点及道路交叉口附近的雨水口,在实施时应调整至实际路面的最低点,以保证有效收水,雨水口标高比路面低3cm。3)雨水口连接管采用国标Ⅱ级钢筋混凝土管,管径为d300,坡度为1%,坡向干管检查井。4)根据规范要求,雨水口间距一般为30米。5)雨水口连接管过流能力校核,选取道路低洼点附近最不利雨水口及其连接管,按照实际汇水面积,重现期取5年,径流系数取值放大至约0.9进行计算。表4-12雨水口过流能力计算表序号雨水口对应井号服务面积集水时间设计流量1.5倍设计流量雨水口泄流能力雨水口连接管过流能力(m2)(min)(L/s)(L/s)(L/s)(L/s)1Y-111020537.4756.26089.82Y-36765528.142.156089.83Y-811026537.6956.536089.84Y-1261105539.6959.536089.8经计算,雨水口设计流量均小于60L/s的泄流能力,满足过流能力要求。雨水口连接管均采用Ⅱ级钢筋混凝土管,管径为d300,坡度为1%。经计算得,雨水口连接管道输水能力为89.8L/s,满足过流能力要求。4.8.3跌水井当跌落水头大于1.5m、管道穿越地下障碍物或管内计算流速超过最大设计流速需要采取跌水消能时,设置跌水井。跌水井井盖、井座、爬梯同一般检查井要求。跌水检查井采用C30钢筋混凝土现浇,做法详见大样图。本次设计雨水井Y-9、Y-37、Y-54,污水井W-24、W-26为跌水井。本次设计污水井WX-12~14为消能井。4.8.4八字进出水口本工程八字形进出水口详细做法参照20S517/7,材质为浆砌,地基承载力不小于0.15MPa。八字口、排水立管下端的消力池等敞开式排水构筑物应设置安全警示标志和安全防护措施,并应保持明显、完整和有效。本项目排水管道及附属构筑物的结构设计工作年限不小于50年,安全等级不低于二级。5给水工程5.1工艺设计1)平面布置:本次设计道路给水管道单侧布置,具体位置详见《综合管网标准横断面图》。据规划,本次设计道路主线路基段采用DN600球墨铸铁管(K9级),隧道段采用D630x9焊接钢管,桥梁段根据建设单位意见采用2根D426x9焊接钢管,过街预留采用D219x6焊接钢管。公称压力等级暂定为1.6MPa。给水管道位于桥梁及隧道段布置在人行道检修道内。本次设计给水管道工作压力暂定不超过1.0MPa,施工前需复核管道规模及压力等级。2)竖向布置:给水管道在人行道下覆土(管顶至路面)不小于0.8米,穿越车行道时管顶距道路路面不小于1.0m,位于车行道下的管道覆土小于1.0m时应采加设钢套管加固做法。3)附属设施:·给水主管道上一般间距400~600m左右设置检修阀门井,检修阀门井间消火栓不超过5个,给水主管道上检修阀门采用蝶阀,阀门井内设置管道伸缩器。·道路长度约120米左右、道路交叉路口附近、桥头及隧道进出口处设置室外地上式消火栓,消火栓距路缘石1.5m。·给水主管道上一般间距1000m左右设置检修一处排气阀。5.2市政消防设计(1)消防水源市政消火栓采用现状周边市政道路给水管网直接供水。(2)市政消火栓系统设计①市政消防采用低压制,消防时由消防车从室外消火栓取水加压。②市政消火栓采用地上式消火栓,设有一个直径为150mm和两个直径为65mm栓口。地上式消火栓做法详见国标图集13S201/19、20页;地下式消火栓参照国标图集13S201/31、32。其中图集消火栓配套立式闸阀井改为选用国标图集07MS101-2第66页《地面操作钢筋混凝土矩形立式闸阀井》,尺寸为1300x1300mm,图集中混凝土标号由C25砼改为C30砼,钢筋型号HRB335改为HRB400,HPB225改为HPB300钢筋。③市政消火栓沿本次设计DN200~DN400给水管道上设置,间距不大于120米,其保护半径不小于150米。④市政消火栓平时运行工作压力不小于0.14MPa;火灾时供水压力从地面算起不小于0.1MPa,且最不利市政消火栓的出流量不小于15L/s。隧道消防详见隧道专业及电气专业图纸部分。本次设计K6+620处新建一条下河连接道路下穿北滨路,根据《建筑设计防火规范(2018年版)》(GB50016-2014)中12.1规定仅通行非危险化学品等机动车,长度在L≤500范围内为四类隧道。本工程地通道按不通行危险化学品等机动车考虑,地通道长度为95m,消防系统按四类隧道要求设计。在地通道西侧设置灭火器箱放置灭火器。灭火器设置点为两侧洞口及中部处,每个设置点放置4具灭火器。灭火器箱采用嵌墙型开门式,型号为XMQK2-4,隧道侧壁上暗装的灭火器箱尺寸为860×680×200mm,距检修道地面0.8米,预留孔洞尺寸为890×710×250mm,箱内设MF/ABC4型磷酸铵盐干粉灭火器4具。5.3管材选择及防腐5.3.1球墨铸铁管1)所使用的球墨铸铁管必须符合GB/T13295-2019标准,DN600以下球墨铸铁管可借转角度以3°计。2)采用T型胶圈接口,橡胶圈应由管道供货厂家配套供应,其物理性能应满足有关国家规定。外部不需防腐,其内部防腐采用水泥砂浆防腐,并已在制造厂内完成。5.3.2钢制管道要求1)给水管过街处一律采用钢管,一律用Q235B级钢焊制。2)管子的椭圆度不应超过0.01D(D为管外径),在管节的安装端不得超过0.005D。3)壁厚在5mm以上的钢管,其端部应开30°-40°的坡口。4)对接管节的管端间隙,应按下表的规定尺寸:管节间隙尺寸管壁厚度(mm)3--55--9>9间隙尺寸(mm)1.0--1.51.5--2.52.5--3.05)管子对口前,应将焊接的坡口面及内外管壁10--15mm范围内的铁锈、泥土、油脂等赃物清除干净,除锈等级为St3级。6)在焊接上,填缝金属的组织应成颗粒状,外表呈整齐鱼鳞状,不得有裂纹、气孔、夹渣等缺陷。7)管壁超过6mm时,电焊不得少于两层,在焊接一层以前,必须清除上一层的焊渣和碎屑。8)与阀门等设备连接的法兰应与其工作压力,开孔尺寸完全一致,法兰盘上螺栓孔中心位置的偏差不得大于0.5mm。5.3.3管道防腐所有钢制构件、管件在安装前或安装后,必须进行防腐处理:1)直接埋入混凝土的铁件外表面仅需作表面除锈处理,不需涂刷任何涂料。2)管道外壁加强防腐:凡过塘、翻堤、穿渠、顶管,均需采用加强防腐层,具体作法有如下三种(可选其中一种),面漆颜色由建设单位自定:①涂刷二道IPN8710-1G防腐涂料底漆,外包玻璃丝布一道,再外刷二道面漆。②涂刷两道GZ-2高分子防腐涂料底漆,外包玻璃丝布一道,外刷二道配套面漆。③CXHL52-03环氧煤沥青防腐涂料,刷底漆两道,干膜厚度不小于70μm/道,外包玻璃丝布一道,再刷面漆2-3道,平均用量1.4--1.6Kg/m。玻璃丝布为中碱布,宽600mm,经纬密度为12×12根/cm。3)普通防腐层:可使用上述涂料中任何一种,但取消玻璃丝布改为二道底漆,二道面漆。4)管道内壁:可采用IPN类高分子涂料,一般为二道底漆,1--2道面漆,平均用量应大于0.5Kg/m。无需加强防腐。环氧煤沥青等可能影响水质的涂料不得采用。防腐注意事项如下:1)采用高分子系列防腐涂料防腐,衬涂前须清除金属表面的油污、尘土、焊渣、氧化物、浮锈等附着物,再用砂轮除锈处理,质量达St3级。处理后,要求基层平整干燥无水迹。2)防腐施工中,必须等前一道涂漆干透后才能进行下一道涂漆。3)为了保证焊缝处的漆膜厚度,涂刷时应先将焊缝部位涂刷两道,然后再全面涂刷防腐漆。4)涂刷后的表面应光洁,无流挂,无皱皮,无刷痕,无露底和开裂现象,涂层应均匀。5)每节管道两端各留100mm不衬涂,待安装完毕后,再按要求进行涂漆。6)管道在运输吊装过程中应尽量避免与异物硬性摩擦,以避免损伤涂层,否则应修补至合格为止。7)在雨雪天和大气湿度在85%以上时,不得在露天涂刷防腐漆。8)在施工前,应要求供货方进行技术示范性的操作。主要管道的防腐应作漆膜厚度电火花及绝缘检查。5.4阀门井、排气井、排泥湿井1)阀门井设置·管道检修阀门的设置不超过600m,采用蝶阀,阀门井内设置管道伸缩器。·管道上的蝶阀、排气阀、排泥阀等均做检查井及井盖,各种阀门检查井、排气阀检查井、泄水阀检查井做法均详见07MS101《市政给水管道工程及附属设施》,参照图集页码详见工程数量表。其中排泥井国标图集做法为砖砌,改为采用C30砼现浇,尺寸不变,同时取消抹面。·阀门井等位于绿化带内井盖高出地面20cm,位于铺砌地面时与地面相平。·阀门井、排气井、排泥湿井的井盖应具有“给水”的属性标识,且井盖应有防盗、防坠落措施,井盖及井座应具有足够的承载力及稳定性。2)设计荷载按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)、《给水排水工程管道结构设计规范》(GB50332-2002)和《给水排水工程埋地钢管管道结构设计规范》(CECS141:2002)等规范要求取值。3)主要建筑材料要求所有建筑材料必须有相应的出厂合格证,并按国家有关规范进行必要的试验和检测,满足要求后方可在本工程中使用。·水泥:宜采用不低于425号的普通硅酸盐低碱水泥。·混凝土:混凝土骨料宜采用非碱活性骨料。如混凝土骨料为碱活性骨料时,则混凝土中含碱量不应超过2.1Kg/m3。·普通钢筋:采用符合GB/T1499.1-2017和GB/T1499.2-2018国家标准的盘钢,HRB400(D)钢筋采用20MnSi热轧螺纹钢筋,HPB300钢筋采用Q235热轧圆钢筋。·焊条:对于HRB400钢筋采用T500型焊条,对于HPB300钢筋采用E4303型焊条。5.5管道试压1)管道施工完毕后,必须严格按照规范对管道进行水压试验及冲洗消毒。严禁用阀门作试压件。·管道试压前日应充分浸泡,水压试验充水浸泡时间为≥24小时。·水压试验长度不宜大于1000米,水压试验压力应符合《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-2008)表9.2.10-1之规定。管材种类工作压力P(MPa)试验压力(MPa)钢管PP+0.5,且不小于0.9球墨铸铁管≤0.52P·管道分段试压合格后应对整条管道进行冲洗消毒。管道第一次冲洗应用清洁水冲洗至出水口水样浊度应小于3NTU,冲洗流速应大于1m/s。·管道第二次冲洗应在第一次冲洗后,用有效氯浓度不低于20mg/l的清洁水浸泡24小时后,再用清洁水进行第二次冲洗至水质化验合格为止。2)土建施工时应特别注意施工场地及基坑排水。3)DN500以上管槽开挖为管径加0.8米,DN500以下管槽开挖为管径加0.5米,双管采用共用管槽,双管净距为0.4米。4)管槽回填应先用素土夯填至管背以上0.5米后才能用土石混合夯填至原标高。5)管道安装完毕后回填土前应按规范进行外观、断面及接口严密性检查,待试压合格,冲洗、消毒后方能回填通水。6)在曲管(平面竖向转角较大处下端)、三通、四通和阀门处均设置支墩,详参照《柔性接口给水管道支墩》(10S505)执行。7)其他未尽事宜,参照《给排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-2008)执行。5.6其它1)本说明及设计图中未特别予以说明的内容,均应遵照相关施工规范及各种专业、行业技术规范、标准进行。2)本次设计中给水管径及压力等级等均为暂定,具体管径及参数由供水管理部门设计确定。给水管道沿线应设置管道标志,埋地管道顶部上方应设置警示带。3)本次设计隧道消防内容详见隧道专业图纸部分。4)本项目给水施工图设计文件需征得给水主管部门及权属单位书面同意后方能用于施工,给水主管部门和权属单位须参加中间验收及竣工验收。5)本项目给水管道及附属构筑物的结构设计工作年限不小于50年,安全等级不低于二级。6管道开挖施工6.1管道放线本工程排水及给水管线放线均按节点坐标表严格放线,检查井坐标点为主线管道轴线投影与检查井横轴线交点。6.2现场复核本工程雨、污水上下游管线必须接顺。设计要求在施工放线时首先复核上下游现状管渠、接纳水体等的位置、标高、断面尺寸等,若与设计有不符之处,必须立即通知设计单位研究处理。6.3沟槽开挖管道及构筑物沟槽开挖边坡应有一定的坡度以保证施工安全。沟槽开挖边坡最陡值根据不同土质按1:0~1.5控制(详见管道开挖断面图),如果现场条件不允许,必须采取加支撑等措施。管顶填方高度不大于2m时,可按道路密实度要求回填到路基标高后,再开挖管槽施工管道。管顶填方大于2m时,应按道路密实度要求回填至管顶以上1m后,再开挖管槽施工管道;且管道基槽应超挖0.2m,再回填0.2m厚的砂卵石或级配碎石,最后施工管道基础。管道施工回填压实后,再分层回填压实至设计路面高程。当开挖沟槽基础为岩石时,槽底应超挖200mm,采用砂砾石回填至设计高程后,再施工管道基础。6.4地基处理管道及构筑物地基承载力不小于0.15MPa。沟槽在填方地段或沟槽超挖的,管道基础以下必须分层夯实回填,密实度不小于90%。对于地质条件较差地段,如淤泥、杂填土等,必须进行换填。换填材料根据具体情况分别采用原土、砂石、浆砌片石、素混凝土等,具体采用材料及换填深由不同的地质情况确定。6.5管道安装所有管道的安装必须严格执行《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268—2008)的规定。塑料管的安装主要参考生产厂家提供的使用说明书技术要求。6.6测试与试验所有的材料、产品均应有出厂检验合格证书,进场应按相关程序进行进场检验。橡胶圈承插接口在安装完毕后,须进行接口的水密性试验,试验方法按照各自相关专业规范进行。所有的污水管道在回填前还必须按照《给水排水管道工程施工及验收规范》的规定做管段闭水试验。6.7沟槽回填管道、涵洞及构筑物沟槽回填必须在混凝土及砂浆达到80%以上(有特殊要求的,按相关设计图说)设计强度后方可进行。回填要求分层压实、对称均匀回填。当检查井在车行道下时,应在检查井周围采用砂砾石回填至路基标高,回填宽度不小于40cm,严禁在槽壁取土回填。给水、排水管网回填材料及压实度应严格执行本设计相关设计图说要求,同时必须符合《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268—2008)相关规定。管区(沟槽底至管顶以上1.0m范围内采用人工对称分层回填)禁止采用推土机等大型机械进行回填。管顶严禁使用重锤夯实。6.8质量要求:图中未尽事宜,应参照国家有关施工验收规范执行。6.9综合管网施工注意事项1)管线必须按管线施工图与管线综合图进行施工,必须严格控制管线的断面尺寸及管线交叉处的高程,并严格按照先深后浅的原则进行施工。各个专业管线施工单位应该密切配合,施工过程中如遇到管线碰撞按如下原则进行调整:压力管让重力管,小管让大管。2)管道交叉处应严格按照先下后上的原则。上部管顶覆土较浅时应采取补强措施,具体的处理意见及加固方法应共同协商。3)管廊在施工过程中,开挖到其他管道,应采取相应的措施进行保护。4)不明之处可参考国家标准图集及相关规范。7非开挖顶管施工工艺部分雨水管道埋深较大,需采用非开挖顶管施工工艺。顶管的设计与施工应遵循《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008和《给水排水工程顶管技术规程》(CECS246-2008)的相关规定,一般施工内容为:7.1顶管施工流程7.1.1工作井施工工艺流程放线定桩位及高程→开挖第一节孔桩土石方→钢筋绑扎、支护壁模板钢筋绑扎→浇筑第一节护壁混凝土→护壁混凝土拆模及养护→检查桩中心轴线、标高→安装桁架(或5T吊车就位)→安装提升设备(吊桶、活动盖板等起吊工用具)→开挖第二节土石方→逐层往下挖,循环作业→达到设计底板垫层底标高→底板垫层→井底板绑扎钢筋、浇筑砼→井壁绑扎钢筋、立模板、搭设接收井并支撑模板→混凝土养护→进入顶管施工。7.1.2顶管施工工艺流程图每个顶管工作段的施工顺序为:施工准备→场地“三通一平”、临设搭建→测量放样→工作井施工→工作井设备安装及进洞准备→掘进、管内运土、吊放、汽车外运→管道安装→油缸顶进→测量、纠偏→下一节管安装、接口→出洞→取敞开式工具头→管道外围空隙注浆→试验、检验→检查井施工→验收。7.2工作井(1)工作井的位置选在便于排水、出土和运输,对地上和地下建筑物、构筑物和各种市政设施易于采取保护和安全措施的地方,同时距电源和水源较近,交通方便。工作井的平面尺寸取决于管径和管节的长度、顶管掘进机的类型、派土方式、操作工具以及后座墙等因素。(2)工作井数量不宜太多,以减小施工对周围环境造成的影响。因此对于较长距离顶管,采用在管外灌浆等措施减小摩阻力。(3)本设计图中顶管工作井采用圆形工作井,暂按D=6m的尺寸设计,接收井暂按方形AxB=2.4x2.4m的尺寸设计(本次设计接收井详细设计参照相关结构图纸)。工作井的具体构造设计待顶管施工单位确定顶管施工方案后可进行调整,根据其施工机具和方式加以完善并提交业主、监理单位,并进行《顶管安全专项施工方案》论证,方能指导顶管施工。顶管施工完毕后,顶管工作井内重新新建排水分流井,做法详见大样图。排水分流井作用为将满包敷设于d1800钢筋混凝土管道内的d600污水管与管内雨水分离,设置两个独立井室作为检修用,雨、污水均独立排放,其中雨水就近排至下游现状冲沟,污水接至下游现状污水管道,分流井对雨、污水水量无调节作用;顶管接收井将直接改建为排水检查井。(4)井室混凝土抗渗等级详结构专业图纸。(5)顶管作业顺序可根据现场实际情况作适当调整。(6)工作井、接收井施工过程中如发现地质情况与设计情况不符,应立即通知设计解决。7.3施工期间临时排水设计基坑开挖时应对坡顶、坡面、坡脚采取降排水措施。施工期间若雨水较多,地表水较为丰富,为了保证井孔施工,在离井孔5m处布置400×400mm的排水沟,对地表水进行有组织排水。建议施工时根据实际涌水量,采取适当的抽、排水措施。少量渗水可在井孔内挖小集水坑,随挖土随用吊桶吊出。渗水量稍大可在井孔内挖一较深集水井,用小型潜水泵抽出,随土加深集水井。渗水量较大时,可在每一区域内选一桩超前开挖,作为周围井孔的降水井。7.4顶管施工7.4.1施工准备(1)技术准备审查施工图纸,进行设计及施工技术交底,做好顶管施工操作人员的再培训工作。(2)后背墙结构后背墙是顶进管道时为千斤顶提供反作用力的结构。根据现场情况浇筑C30砼后背墙,在后背墙外侧立面埋设钢垫板,工作井双向顶进时,顶进转向后的后背墙实施需在墙后背侧加设钢板。(3)顶进设备的安装和使用1)导轨安装时,应复核管道的中心位置,二根导轨必须互相平行、等高,导轨面的中心标高应按设计管底标高适当抛高(一般为0.5~1.0厘米),导轨的安装坡度应与设计管道的坡度相互一致。2)管底标高减去导轨的总高度h等于工作坑砼基础面标高。3)导轨的轨距,可按下式计算:B=2式中:B—导轨宽度R外—管道外径R内—管道内径4)后座墙承受和传递全部顶力,必须有足够的强度和刚度,墙面应与管道顶进轴线相垂直,本工程采用钢筋砼沉井井壁作后座墙,井壁受均布荷载面积不小于15平方米。5)若数台千斤顶共同作用,则其规格应一致,同步行程应统一,且每台千斤顶使用压力不应大于额定工作压力的70%。6)为了减少后座倾覆、偏斜,千斤顶受力的合力位置应位于后座中间,用二台千斤顶时,其合力位置应在管底以上1/4~1/3D处,用4台或6台千斤顶双层布置时,其合力位置在管道中心以下0~20厘米处,每层千斤顶高度应与环形顶铁受力位置相适应。7)二台以上千斤顶共同作用时,油路必须并联,使每台千斤顶有相同的条件,每台千斤顶应有单独的进油退镐控制系统。8)千斤顶应根据不同的顶进阻力选用千斤顶的最大顶伸长度应比柱塞行程少10厘米。9)油泵必须有限压闸、滤油器、溢流阀和压力表等保护装置,安装完毕后必须进行试车,检验设备的完好情况,用二台以上油泵时,每台油泵的最大工作压力应接近,并应并联在油路上。10)千斤顶启动时,顶伸速度应慢,控制阀门逐步增大油路压力和油量,砼管道顶动时方可加快顶伸速度,油泵千斤顶工作时,操作者应集中思想,正确起闭阀门,控制油路压力(不大于300千克/平方厘米),压力突然增高,应停止顶进,并检查原因经过及时处理后方可继续顶进。11)工具管应有足够的刚度和强度,尺寸应符合要求,其长度一般为1.0~1.6米,工具管与法兰圈的连接,法兰圈与沟管的连接必须稳定可靠,拆装方便,顶进过程中,法兰圈与沟管之间不得脱节。12)工具管后端的上下左右四个部位设置四组纠偏用的短冲程千斤顶,以控制管道在顶进过程中发生的左右或上下偏差。(4)顶进掘进机洞口处止水圈封门施工顶管进程中,无论是管节从工作坑中出洞还是在接收井中进洞,管节与洞口之间都会有一定的间隙,此间隙如不把它封住,地下水和泥沙就会从该间隙流到坑中,轻则会影响工作坑内的作业,重则造成洞口上部地表的塌陷而造成事故,殃及周围的建筑物和地下管线的安全。因此,必须要认真、仔细地做好此项工作,本工程洞门止水采用前止水墙,预埋槽钢、螺栓,钢压环及橡胶圈组成止水系统。在洞口外侧,要设置钢封门,钢封门采用22#槽钢,密排布置。顶管掘进机出洞口处必须进行止水圈施工,以防漏水。(5)顶进设备顶进设备主要包括千斤顶、高压油泵、顶铁、工具管及运出土设备等。1)千斤顶主顶千斤顶是掘进顶管的主要设备。千斤顶在工作坑内的布置采用并列式,顶力合力作用点与管壁反作用力作用点应在同一轴线,防止顶进时产生受力不均,造成顶进偏差。纠偏千斤顶安装在顶管掘进机后面,采用4个顶力为30KN的千斤顶进行纠偏,用以调整高程和轴线的偏差。2)高压油泵由电动机带动油泵工作,选用额定压力62MPa的ZB-500柱塞泵,经分配器,控制阀进入千斤顶,各千斤顶的进油管并联在一起,保证各千斤顶活塞的出力和行程一致。3)顶铁顶铁是传递和分散顶力的设备。要求它能承受顶压力而不变形,并且便于搬动,本工程拟采用U形顶铁和顺顶铁。U形顶铁安放在管子端面,顺顶铁作用其上,它的内、外径尺寸需和管子端面尺寸相适应。其作用是使用顺顶铁传递的顶力均匀地分布到顶管端断面上,以免管端局部顶力过大,压坏混凝土管端。4)工具管根据有关图纸、土质勘察资料以及现场实际情况综合考虑采用敞口式工具管,工具管与管子尾部连接,采用4个纠偏千斤顶进行纠偏。5)中继间本次设计顶管工程单次顶管长度最大约40.5m,可不设置中继间。6)其它设备(吊土、下管等运输设备)本工程采用10T桁架作为出土和下管的垂直水平运输设备,无吊运施工时,工作井采用彩钢瓦制成的防雨棚进行遮盖,以防雨水及阳光,便于人员在不同气候下的正常操作。(6)顶管专用钢筋混凝土管顶管管道采用顶管专用混凝土管,砼强度等级不得低于C40。管道的外观质量及几何尺寸满足《混凝土和钢筋混凝土排水管》GB/T11836-2009和《混凝土和钢筋混凝土排水管试验方法》GB/T16752-2017要求。每段管节长度为2m,管节间采用F型钢套环承插接口。由专业厂家进行生产。选定两家以上信誉好,规模大的制管厂由业主、监理最终选比确定专用顶管管材供货商。7.4.2顶管设备安装(1)顶管机的安装安装前,要全面检查设备配套部件是否齐全。安装工作坑要平整、夯实,能够承载该机的工作压力。设备安装时,应在机长指挥下进行。人员要明确分工,各自了解自己的职责,熟悉周围环境及指挥信号和联络方式。联合作业的配套设备,布局合理,与本机所需功率相匹配,引入机组的照明电源,保证机械和人身的安全。必须配备熟悉顶管机管、用、养、修各个环节的专业技术人员,和经过培训合格的司机,以保证钻进的正常作业。(2)开机操作前的检查检查:顶管机各部分润滑油量应充足,各连接螺栓应无松动。各操作仪表正常。液压系统油量应达到标准;所有选择阀操纵杆应处于中间位置;油管应无漏油现象。电气系统:电线应无松动和其它反常现象;电气仪表功能应正常。润滑系统:油量应充足,油质、润滑应正常。各控制手柄:操作和控制设备应正常。确认机组各部已按厂家规定,逐项全面检查无误后,方可开动机器。通过调试达到设备开挖方向正确,再按程序投入作业。(3)使用注意事项机组人员要高度集中精力从事操作,认真监视各仪表指示数据,工作机构是否灵敏正常。在作业过程中,应注意观察排土量。顶管时,注意观察纠偏测量和校正装置,每隔一定时间应测量标高和中心线。发现偏差,除及时校正外,应每顶一个行程正式测量校正一次。作业完毕,拆除设备并清洗干净,并对设备各部位进行保养。7.4.3顶管施工(人工掘进法)(1)挖土与运土工作坑内设备安装完毕,检查各部处于良好状态,即可进行开挖和顶进。①首先将管子下到导轨上,就位以后,装好顶铁,校测管轴线和管底标高是否符合设计要求,合格后即可进行工作井护壁凿打及管前端挖土。挖方采用人工配合小型机械(钻机)进行,即先在工作井护壁上放出管洞开挖边线,然后采用小型钻机沿管洞边线连续不间断钻孔,将所有钻孔连成圆圈,使管洞边线内外两侧的围岩分开,以减小围岩应力,再在管洞边线内侧围岩表面均匀布孔,采用液压破碎机将岩石剥离下来。管前挖出的土、石及时外运,采用拖泥船将土运至管外,再用桁架吊运至工作井外,然后由渣车外运至弃渣场。接收井内的土方外运方量较小,采用汽车吊将土方吊运至接收井外,然后由渣车外运至弃渣场。②为防止土方塌落,保证安全和便于操作,在松软土层或回填土中顶进时,开挖前,先掘进0.3mm,并顶进首节顶管,顶进前,在管前段安设工厂制作壁厚δ=10mm的钢板卷制管帽,在顶管顶进时将钢管护帽切入周边土体中,管帽切入入土中后方可在帽檐下挖土作业。③挖土程序按自上而下分层开挖,防止坍塌伤人。穿越松散土层和水量较大时可对土层进行预先注浆再开挖,大直径管道掌子面应分部开挖、应有一定的坡度保证土体的稳定,防止掌子面坍塌。④开挖时,管前周围超挖应严格控制。本工程前20米工具管周围欠挖2~5cm,后剩余管端上方可有不大于1.5cm空隙,以减少顶进阻力,管端下部135°中心角范围内不得超挖,保持管壁与土壁相平,根据情况可预留1cm厚土层,在管道顶进过程中切去,防止管端下沉。⑤管前挖土视土质情况决定掏挖长度:顶管穿越回填方层时,尽可能先顶后挖。采用先挖后顶时,穿越回填方不得超过20cm~30cm,并及时顶进管道。⑥管前挖土一般应在管内作业,开镐时,人必须进入管内。管道顶进作业严禁纵向超挖,作业面的照明条件应良好。管前纠正管位偏差,发生管前超挖时,应根据具体情况采取有效的支护措施。⑦在泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、砂岩等岩石硬度较高的岩层中顶进时,采用水钻开挖工艺。水钻工设备:主要由取芯钻头、电机、水平支架、垂直支架组成。水钻取芯钻头长度为0.6m,孔径为φ150mm,专用工装支架由开挖洞的大小而定制,根据不同尺寸的顶管定制不同的专用水钻工装支架。本工程水钻施工段岩层稳定性较好,为防止钻孔间的部分岩层侵入顶管界限,每个钻孔要孔孔相连并且要有15mm~20mm交叉,水钻取石边线需比管道外径大5cm,且水钻开挖时需向顶管外缘适当倾斜一定的角度。水钻施工工艺:首先由测量人员根据开挖管线的方向和高程放出水钻取石边线和管道外径边线→由水钻技工安装调整水钻水平和垂直支架,使水钻取芯钻头外缘与水钻取石边线一致方可开钻→钻周边孔,每个钻孔要孔孔相连并且要有15~20mm交叉→钻孔钻完,取出岩芯,使开挖部分岩石与围岩石分离,形成隔离带→再用φ35钻孔机在被开挖部分岩石上钻出300×300mm呈梅花型的破碎孔,把楔形销放入破碎孔中用人工破碎。(2)顶进施工安放管节的施工程序如下:主顶千斤顶回缩→松开管道内部轨道、电缆、油路、注浆管道接头等→吊开顶铁→退出承插口钢环→安放顶进管段→安放橡胶止水圈接口→安装顶铁→连接管道内部轨道、电缆、油路、注浆管道接头等→顶进油缸伸出,继续顶进。顶管随挖随顶进,根据地质情况及时调整掘进及顶进深度。顶进利用千斤顶出镐后在后背不动的情况下将管节推向前方,操作过程如下:①安装好顶铁并挤牢,管前端有一定长度后,启动油泵,千斤顶进油,活塞伸出一个行程,将管节推向一定距离。②停止油泵,打开控制阀,千斤顶回油,活塞回缩。③添加顶铁,重复上述操作,直至需要安装下一节管子为止。④卸下顶铁,下管,用钢套连接砼管,在砼管接口处放一圈环形橡胶圈,以保证接口缝隙和受力均匀,保证管与管之间的连接安全。3)挖土及顶进时注意事项①在垂直运输土渣时,井下井上都必须有人配合,且井下人员应避开一边,以免发生安全事故。②管内挖土工作条件差,劳动强度大,必须组织专人轮流操作,并选派经验丰富、技术熟练的工人操作。③顶进时遵照“先挖后顶,随挖随顶”的原则。应连续作业,避免中途停止,造成阻力增大,增加顶进的困难。如不得已需停止顶进时,管道需进行封堵,防止坍塌、泥沙进入管道及工作井。④开始顶进的5~10m范围顶进的方向和高程,关系到整段顶进质量,应勤测量,勤检查及时校正偏差。⑤安装顶铁应平顺无歪斜扭曲现象,每次收回活塞加放顶铁时,应换用可能安放的最长顶铁,使连续的顶铁数目为最少。⑥顶进过程中,发现管前土方坍塌,后背倾斜,偏差过大或油泵压力表指针骤增等情况,应停止顶进,查明原因,排除故障后,再继续顶进。⑦注意设备的保养与检查、维修,避免影响连续顶进作业。⑧在软土、岩层中顶进混凝土管时,为防止管节飘移,需将前3~5节管体与顶管机联成一体。⑨掘进过程中严格量测监控,实施信息化施工,确保开挖掘进工作面的围岩稳定和围岩压力平衡;并控制顶进速度、挖土和出土量,减少岩体扰动和地层变形。⑩管道顶进完成后要及时清理冲洗管道,采用密封膏或砂浆及时密闭管缝。⑪当顶进作业停顿时间较长时,为防止开挖面的松动或坍塌,应对挖掘面及时采取正面支撑或全部封闭措施。⑫顶管底部必须无积水,以防基底土体软化。必要时应对管底土层进行注浆加固施工措施,防止管底土方沉降。⑬通风:顶管内可采用鼓风机通风,通风的空气质量应符合环保要求,地面空气湿度较高且地面温度又高于地下温度的季节,应采用经除湿后的压缩空气通风;配置通风设施的顶管工程每人所需通风量不应小于30m³/h,开敞式顶管机通风量应酌情加大。作业人员下井前必须先向井底和顶进工作面通风,空气检测合格后方能下井作业。(3)特殊地质层处理技术措施由于地下工程的复杂性,在顶进过程中有可能会遇到与地质资料不相符的不良地质,应采取以下措施进行处理:1)流砂地质的处理:开挖工作井的过程中,若发现有流砂地质,应将工具管设计为网格式。其次采取降水措施,如管井降水。2)地下水位较高时,将地下水降到管底0.5m以下,若地下水过大,在管道中心线两侧采用防水帷幕和M30水泥浆注浆工艺加固土体。在工作井和接收井四周也采用M30水泥浆注浆工艺加固,以控制其沉降量。3)若在顶进过程遇到孤石,则要采用风镐凿除,将其清除干净,切不可未清除干净就冒然顶进。4)如遇涌水、涌泥等特殊地质层,按照工作井“特殊地质情况施工预防措施及处理方法”进行预防和处理。(4)管节接头形式及防水措施为防止雨水渗漏和地下水位涌入,管节间必须有可靠的防水措施。管道采用F型接口钢筋砼管。钢筋混凝土管接口应保证橡胶止水圈正确就位,且钢圈需采取防腐措施。顶管完毕后,管与管之间的缝隙采用M30膨胀水泥砂浆压实填抹;填抹前,将接口湿润,再分层填入,压实填抹平整后,在潮湿状态下养护。(5)管道渗漏的处理对管道的渗水和漏水点,先凿V形槽,埋入导水水管,用双快水泥封闭管周,待水泥有一定强度后,用手动泵压入水泥水玻璃浆液,在管外壁形成防水带,以达到止水效果。(6)顶管接收井措施1)根据实际开挖情况,如洞口土质较软,开挖中土体不能自立,采用M30水泥浆对顶管两侧和顶部2米宽(长度根据实际情况确定)范围内的土体进行注浆加固。2)顶管在接近接收井时,应减慢掘进速度,小尺寸掘进,避免挖塌接收井,接近接收井壁时,应停止顶进,人工采用水钻对井壁进行凿除开设接口孔洞。接口孔洞不应过大,能保证顶管能够顶进接收井,在顶进作业时,注意顶进速度,确保能够顺利顶进井壁时方能实行顶进,以防止顶塌接收井。顶管顶进完成后,将管道和井壁间的缝隙采用M20防水水泥砂浆填补密实。(7)顶管坑内接入及接出管道安装顶管完成后,按施工设计图在坑内接进接出管道,完毕后用砂性土分层对称夯实回填,密实度≥95%。(8)照明及用电在顶管施工过程中,主要的电源为动力用电和照明用电。潮湿洞内使用12V照明电源,动力电缆挂在管道顶洞壁上。1)动力用电由于管道内的电机采用380V动力电,因此,进入管道的动力电必须做到二级保护和接地保护措施,动力电采用五芯电缆,电源线设置在操作人员不易接触处,并在电源线外增设护套,保证用电安全。2)照明用电由于管道内的空气湿度较大,因此,采用12V低压照明电,低压电须通过变压器降压,灯具采用防水防爆灯具。(9)测量与纠偏1)顶管测量①顶进施工测量前先对井内的测量控制基准点进行复核,观测工作井有无位移、沉降、变形等现象发生。②施工过程中需对管道水平轴线和高程、顶管机姿态等进行测量,并随时对测量控制基准点进行复核;发生偏差时及时纠正。③测量次数,开始顶第一节管子时,每顶进30cm/次。正常顶进时每50cm测一次,校正时,每顶进一镐即测量一次。④中心线测量,将设计管轴线引至工作坑内,在井壁上和靠近后背端工作坑放一中心桩,全站仪置放于井底中心桩,瞄准井壁,前视管端,量出实际管轴线位置与仪器所测位置之差,即为偏差值。⑤高程测量,在工作坑内引设水准点,停止顶进,将水准仪支设在顶铁上,测量前端管底高程。2)顶进偏差的校正顶进中发现管位偏差大于10mm,即需进行校正。纠偏校正需缓慢平稳进行,避免用大角度纠偏,应使管子逐渐复位,不得猛纠硬调,校正方法有:①挖土校正法(人工挖土顶进):偏差值10mm时,可采用此法。即在管子偏向设计中心左侧时,可在管子中心右侧适当超挖,而在偏向一侧不超挖或留台,使管子在继续顶进中,逐渐回到设计位置。②顶木校正法(人工挖土顶进):偏差较大时或采用挖土校正无效时,可用圆或方木,一端顶在管子偏向一侧的内管壁上,另一端支撑在垫有木板的管前土层上,开动千斤顶,利用顶木产生的分力,使管子得到校正。③顶镐校正法(人工挖土顶进):偏差较大,利用顶镐代替顶木,这种装置更有利于校正和纠偏。④工具管自身纠偏法:控制工具管的状态(向下、向上、向左、向右),这种方法纠偏良好。校正纠偏方法较多,需根据土质、偏差值、技术水平,选用相应对策。偏差值较小时,容易校正,当累计偏差较大时,校正就较困难。(10)弃土输送方式及处理办法管道顶进采用人工挖掘顶进的方式,弃土采用手推车运土,水平运输人工推运,垂直运输用桁架提升至地面再运走。用挖掘机装载汽车运送至弃土场。7.5顶管施工注意事项(1)在施工前熟悉地质勘察资料,根据施工需要进行调查并掌握管道沿线的工程地质状况、地下管线及构筑物分布情况,并且复测顶管沿线的原状地面高程,以利于更好的组织施工,并合理的选用施工方案。(2)管道顶进方法的选择,应根据管道所处土层性质,管径、地下水位、附近地上与地下建筑物、构筑物和各种市政设施等因素综合考虑。(3)顶管施工前要检查全部设备,并试运转;工具管在导轨上的中心线、坡度和高程应该与管道设计坡度一致。(4)顶管施工过程中的测量,应建立地面与地下测量控制系统,控制点应设在不易扰动、视线清楚、方便校核、易于保护处。同时应根据测量结果分析偏差产生的原因和发展趋势,确定纠偏的措施。(5)顶管施工范围内,须进行详细的地勘测量和现场控制,保障施工安全。(6)顶管段具体施工工艺应以施工单位现有条件,并结合业主提供的顶管周边地段地勘资料具体确定。(7)顶管施工过程中应根据有关国家规范的要求加强监控,特别是对于地面隆陷和地面建筑物基础的监控,避免发生断裂、塌方等破坏现象。有关施工监控的内容应包含在施工组织设计中。(8)工具管纠偏应平稳,避免用大角度纠偏。(9)减少触变泥浆的厚度,顶管后期用迟凝泥浆置换触变泥浆。(10)加强施工管理,不超量出泥,严守操作规程。(11)如遇过于松散的土体,要事先压力灌浆,提高土层的稳定性。(12)本工程中工作井为顶管施工所需的施工临时构筑物,顶管施工完成后可利用其作为基坑浇筑检查井。工作井的结构设计与施工组织设计相关,本设计暂按现浇钢筋混凝土墙体结构设计,并采用逆作法施工,以减小对周围道路和建筑的影响,同时对周围建构筑物采

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