舞阳县污水管道工程施工组织设计

舞阳县污水管道工程施工组织设计内容摘要：

及长距离顶进需要，本工程顶进设备选用可纠偏的泥水平衡顶管机头及其配套设备（进排泥泵、基坑旁通、泥水管路系统、高压油泵、顶铁等）和中继间，其中，泥水平衡顶管机头详见 附图 4：泥水平衡顶管机头示意图。 分前段壳体、纠偏段、后段壳体三部分，前段壳体包括大刀盘及其动力系统、破碎仓和泥水仓，后 段壳体设有导航靶及泵站，中间纠偏段设有纠偏千斤顶，纠偏角度 176。 ；泥水管路设于其中。 主要参数指标见下表。 名 称 型 号 GTNS Φ 1000 外径内径长度 (mm mm mm) Φ 1220 1000 3600 切削刀盘直径 Φ 1224 刀盘动力 (KW) 1 22 进排泥管 (′ ) 4 进排泥渣浆泵 (KW) 2 22 泥水分离器 22KW 50m3/h 最大推进速度（ mm/min） 80 最大纠偏角度 (o) 中继环配备 (T) 360 整体式顶进 系统 Φ 800～Φ 2020 通用，800T 顶进前工作准备 顶进设备安装调试前，先进行工作井地面设施安装： ①起吊设施：管材采用门吊调运（ 5t）；其它材料设备采用电葫芦（ 3t）调运。 ②供电设施：顶管机及配套设备功率 88kw，辅助照明 35kw，配两套供电线路，另备用 200kw发电机一台。 ③供水设施：供水管接到触变泥浆池边。 ④注浆设施：在工作井附近搭建储存注浆材料膨润土防雨 棚， 储存量 10t。 顶管顶进施工流程 工作井及接收井施工及制作管材 顶进 设备地面安装调试 吊装机头到轨道 安装洞口止水圈、连接好机头 连接进排泥管线及各种电缆 开始顶进 出泥 千斤顶回缩 拆进出泥管及各种管线 吊第一节管材 安装管材接口并顶进 加中继间顶进 最后管道贯通 机头抵达接收井并起吊至地面 泥浆置换 拆除管道内的进排泥管线及各种电缆以及注浆管 封堵注浆口 管道接口处理 、洞口管缝处理 砌检查井 闭水试验 井位回填和恢复路面。 管道顶进全程注浆减摩。 开始慢顶多测，当利用主站千斤顶顶进正常后，每顶行程测定管道方位一次，及时纠偏，如此循序顶进。 顶进过程中密切做好顶管应力、应变监测，管道内有毒气体测试，地面沉降和构筑物沉降及位移监测，监测工程保持监测的连续性。 管道顶进技术措施 本工程由于进行长距离顶进，必然增大阻力，限制主顶站顶力，为保证正常顶进施工，顶进过程中使用触变泥浆减阻工艺。 考虑采用膨润土触变泥浆进行减摩，注浆浆液是在地面注浆系统配制后，经过充分搅拌发酵，再通过液压注浆泵进入输浆总管及管节上的环形分管，压入管节上的注浆 孔形成管节外围泥浆套。 减摩剂由优质膨润土、化学浆糊、纯碱和水按一定比例组成。 本顶管主要于淤泥、粉土、粗砾砂等土层经过，顶管中，保证润滑泥浆的稳定性和润滑性，根据不同土质，采用不同配方，具体配方通过现场试验确定。 在混凝土管节雄头一侧按 120176。 设置三个孔，压浆总管安装于管节断面右侧，每隔三节管（ 6m）接一三通阀门至管节注浆孔，在顶管机尾部环向均匀设置 3只压浆孔，其后的连续 3节都设置注浆孔，其后则每三节管有一节布置有压浆孔。 严格按压浆操作规程进行。 为使顶进时形成 的建筑间隙及时被泥浆所填补形成泥浆套，必须坚持“先压后顶、随压随顶、及时补 浆”的原则。 由于顶进过程中需穿越粉土层和砂质土层，顶进摩擦力会较大，为达到较好注浆效果，应保持全过程注浆。 注浆量钓管材和机头切削形成的孔洞的空隙的 ～。 应达到 ～ h，取γ =18KN／ m3， h=管顶覆土深度，随距离增加，注浆压力适当增加。 ，管外壁砂土反流进注浆支管，注浆支管一定要安装单向阀或球形阀； 20米时开始，主要是防止浆液从止水圈 中散失。 ，填充顶进中产生的空隙以及置换触壁泥浆。 顶进结束之后打开管道内注浆分管，拆下单向阀，让触变泥浆流入管内，直至触变泥浆流完之后恢复原有注浆系统，然后注入水泥浆。 ③ 超前加固措施 本工程约 KM管道管基落在流塑淤泥粘土中，部分顶管管顶上部为流塑淤泥粘土及松散杂填土层，为防止前方土体塌落，造成路面塌陷和周边建筑物基础移动，及保证管基承载力满足设计要求，根据设计，于顶管前先施工高压旋喷桩进行管基管顶注浆加固处理。 ④ 中继间的使用 为增大顶进长度，管道顶进过程中加设中 继间。 利用中继间进行接力顶进是中长距离顶管的一项重要技术 措施。 中继间的布置要求按顶力及操作的要求，以提高顶进速度。 第一只中继间应放在比较前面，因为顶管机的正面土压力在推进过程中会因土质条件和施工情况等因素发生较大的变化，所以当总推力达到设计推力的 60%时就安放第一只中继间，以后当达到计推力的 80%时安放下一只中继间，而当主顶推力达到设计推力的 90% 本采用中断间为一钢制两节插接筒体，两节可以伸缩滑动，环缝由密封圈，防止泥水流入管道。 前后节分别与前方和后方混凝土管相连接，沿筒壁园周均布 6台油缸 (千斤顶 )，可提供 360t顶力。 当顶动前方管前进时后方管相对停止，油缸回镐，下级中断间或主站油缸启动，如此往复，使多级中断间和主站千斤顶联合完成长距离顶施工。 其结构形式见 附图 8：中继间结构示意图。 ⑤工作井内止水措施 ：顶管机的止水圈用带有槽口的矩形铁压板进行固定夹紧，采用此种压板能够根据现场的实际条件方便地调节胶皮的松紧程度。 工作井出洞口出洞后设置单层止水橡胶圈，止水圈的松紧程度可以调节，橡胶止水装置和混凝土墙之间的空隙用 PV泡 沫封堵。 ： 当工作井 混凝土墙或土层出现漏水小孔时，采用砖砌墙墩，内灌高强度快干水泥。 ⑥顶管出洞措施 出洞止水圈安装在接收井出洞砼墙上，安装时要把橡胶止水圈用爆炸螺丝与夹紧钢板固定在砼墙上。 土的承载力，防止机头出洞后下沉。 ，以平衡重力影响，机头对准穿墙孔位置，管端稍稍向上撬 3～ 5mm，更有利机头穿墙和正常顶进。 ，如有偏差，只能偏上，不能偏下，机头尚未完全进洞前， 不要纠偏。 进洞后，纠偏不能大起大落。 ⑦科学控制管理泥水仓的泥水 顶进过程中，根据不同的土质条件来控制泥水。 砾砂中，挖掘面很容易失稳。 这时施工操作特别仔细保持泥水稳定。 即进入顶管机泥水仓的泥水中必须含有一定比例的粘土和保持足够的相对密度。 这时除加入粘土以外，还按比例加入膨润土及 CMC作为增粘剂 来维持泥水性质稳定，达到保持挖掘面的稳定。 五、 顶 管 测 量、 纠 偏技 术 要点 测量与监控 顶管工程的测量工作是整个顶管工程质量的关键，它的好坏将直接影响到管线实际轴线的平顺，甚至影响到顶管的顺利贯通，因此需精心实施，确 保无误。 顶管中顶管施工的控制测量包括：工作井及接收井的控制测量（包括井位施工过程中的测量、顶进过程中井位的监控）、设备安装时的顶进轴线定位、顶进过程中管道轴线的测量控制监控。 本工程采用先进的激光经纬仪进行测量。 ① 顶进施工中井位的复核 在工作井周围较远的不动物体上为前导墙和后座墙放设轴线控制点，然后在前导墙和后座墙上分别各定两个点，每天通过轴线测量前导墙和后座墙绝对位移量，看前导墙和后座墙是否有位移，工作井是否安全无恙。 ② 工作井设备 安装时的测量 根据井位的坐标，放出顶进轴线的方向。 利用经纬仪把轴线放样于工作井井壁的顶面和地面的适当位置，如下图中点 M、 N和 0。 利用水准仪放出洞口处的 Hj点，并通过 Hj点划一条水平的横线。 安装并调整激光发射器，使得激光束打在通过点 Hj的水平横线安装经纬仪并对中 M点。 瞄准标杆 (通常设在接收井处 )，倒镜观察标靶，然后重新整平和对中经纬仪，锁定水平度盘。 把经纬仪瞄向井内的激光发射器，左右调整激光发射器的位置，使得激光发射器的激光发射点在轴线位置上。 把经纬仪与标靶调换位置，用经纬仪瞄准标杆。 并使经纬仪的中 点对在激光束上，再把经纬仪瞄向井内洞口，调整激光束的方向，使其与经纬仪的方向重合。 在激光发射器安装好后，在顶进的过程中，可能因为一些人为的因素造成激光发射器偏向，所以在项进过 程中要经常检查激光束的方向是否错误。 ③ 顶进过程中的管道轴线和高程的测量控制 在顶管施工中，激光束的投射通过机器中开口 (激光窗 )以及其他辅助设备到装在掘进机前部的目标靶上。 由于激光发射器定期拆卸校对，重新按照定位销装上下来可能会有少许位移，在施工过程中需要定期调整激光束的方向。 具体步骤如下： ，放出顶进轴线 的方向。 先利用经纬仪在工作井井壁顶部按轴线方向放出两点，打上钢钉。 Hj，并标记 Hj在洞口的封墙上，再通过 Hj点划一条水平的横线。 标高 Hj通过以下公式计算： Hj=H0+D0/2+dH 其中： H0－设计管内底高程； D0－管子内径； DH－激光束与管子轴线的高差： ，大约定好平面位置。 并把激光束调整为设计的流水坡度，然后调整激光发射器的高度，使得激光束打在通过点 Hj的水平横线上。 ，再在该帆线上的适当位置挂两条垂线。 再调 整激光发射器的平面位置和激光束的方向，使得激光束打到两条垂线上，采用纸板在线后观察，调整激光直到垂线阴影分隔的激光投影半圆大小对称。 双垂线法定向具有简单、方便的特点。 当但顶进距离超过 100米时，该方法会有一定的误差，必须定期用设备安装时采用的经纬仪法复核。 ④地面及地面构筑物的监控测量 本工程位于城市道路下方，为了使施工过程中不致于造成地面 下沉或对建筑物的不良影响。 需对管道两侧的地面及构筑进行 观测。 本观测主要以地面沉降及建筑物沉降为主，在开工以前，在管道两侧地面及建筑物的适当位置布设观测点，地 面沉降观测点采用打入钢钎法，建筑物沉降点的布设采用向其侧面位置嵌入钢钎测量点。 沉降测量点一定要牢固可靠。 后视相对高程点距施工管线外侧不应少于 30m。 在施工之前，布设的沉降点稳定以后，对所有埋设的沉降观测点进行测量，记录施工前的原始数据，经有关责任人签认后存档。 施工中根据顶管管头所处的位置，对相应的地面及建筑物增加沉降观测频率。 当顶管管头顶进后，对其后的沉降观测点可适当减少观测频率。 在测量过程中，如果发现沉降值过大，则需让有关部门采取相应的措施，必要时需对大的建筑物进行水平位移或倾斜观测。 管道纠偏 管道项进过程中纠偏依靠顶管机头和中继间内纠偏千斤顶进行纠正。 ① 依靠顶管机头纠偏、调偏 依靠顶管机头设有纠偏段，可进行机械调平、调中，保证在直线顶进施工中顶进管体平顺，无错口，本泥水平衡顶管机最大 纠偏角度为。 在纠偏调节过程中，依靠机头纠偏段内的可调式千斤顶的锁母在同种油压下伸出的不同长度来调节管的偏差。 ② 依靠中继站辅助纠偏、调偏 在进行长距离顶管施工过程中，通过中继间中的可调式千斤顶的锁母，在同种油压下伸出的不同长度来调节管道的偏差。 六、 检查 井施工 本工程采用砖砌污水检查井。 施工前， 进行复测，保证井中心位置高程及井距符合设计要求，并定出中心点，划上砌筑位置及标出砌筑高度，便于操作人员掌握。 砌筑检查井应校核井内径，砌体灰缝饱满、平整，流槽曲线平滑。 井体砌筑完毕后，及时安装井盖座。 七、土方回填 回填前，将坑内积水抽干，清干净施工杂物。 回填土必须选用合格土源。 杂填土、淤泥质土等不得回填。 回填土应分层夯填，每层虚铺厚度不大于 30cm，且含水量适当。 用环刀法检验回填土压实度，整理存档。 第 二 节 本工程施工技术难点、重点论述 一、顶管施工时地面沉降、临近环境的不利影响及措施 顶管施工方案中已经采用先进的泥水平衡顶管工艺进行顶管，采取不开槽、不降水、不扰动地基和顶管前注浆加固地基等防止地面沉降和对临近环境产生不利影响的措施，及对地面沉降的测量、监控方案。 施工中将严格按照本方案进行施工，避免不利影响的发生。 二、 顶 管 施工安全措施 长距离顶管通风 本工程长距离顶管，管内容易出现缺氧。 采用离心通风机线掘进机内输送新鲜空气。 顶管管道内有毒气体的监测 本工程顶管中经过淤泥等地段，可能出现沼气现象。 因此，顶管施工中，管道内安装有害气体监察器，随时。