上海市污水截流工程施工组织设计（三）

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　　第二节外环线管道：

　　开槽埋管

　　工艺流程：管道放样→开挖与支护→管道基础→管道铺设→管道接口→窨井→磅水试验→管道坞膀及覆土。

　　管道放样：首先根据管道中心控制桩和沟槽宽度放出沟槽开挖边线，然后设置高程样板以测定和控制管道标高。高程样板必须复核后方可使用，并在挖至底层土、做基础、排管等施工过程中要经常复核，发现偏差要及时纠正，放样复核的原始记录必须妥善保存，以备查考。

　　开挖与支护：采用挖掘机开挖，当埋深小于6米时，用钢板桩支护、撑拆列板支撑，大于6米时，用拉森钢板桩支护。挖土前，提前打设井点降水，在地下水位稳定在槽底以下0.5米时方可开挖。挖土后及时支撑，以防止槽壁失稳而导致沟槽坍塌。槽边堆土高度与离沟槽边的距离不得违反《市政工程施工及验收技术规程》的规定，机械设备停放位置必须平稳，并根据计算确定离沟槽边的安全距离。

　　管道基础：钢筋砼管管道基础采用C20砼基础，包括砾石砂垫层C20砼基础及管枕，并且用黄砂坞膀至管道半径高；玻璃钢夹砂管管道基础的做法为：沟槽底部铺设厚度为15cm的碎石或砾石砂基层，5cm中粗砂垫层，并且密实，作为管道基础。

　　基础施工前必须复核高程样板的标高，在沟槽底部每隔4m左右钉一只样桩，并用样尺检查桩顶标高，以控制挖土面、垫层面和基础面。基础的底层采用人工挖除，修整槽底，清除淤泥与碎土，如有超挖，要用砾石砂填实，不得用土回填。管道基础的垫层要按规定的沟槽宽度满堂铺筑、摊平、拍实。砼基础的材料、拌和、运输和浇筑要符合砼施工规范的要求，用平板振动器拍平、振实砼基础，浇筑完毕后，12小时内不得浸水，并进行养护。

　　管道敷设：

　　运至现场的成品管在敷设前要再次逐节检查。凡在运输或堆放过程中损坏的管子不得吊入沟槽。管子卸车要用柔性悬带或绳带提起，禁止抛扔或撞击管道。管子起吊时要采用双点起吊，严禁单点起吊。

　　排管前先复核高程样板，清扫基础表面的污泥、什物及积水。复核基础表面标高，要严格控制管内底标高。

　　管道敷设前要将承口内表和插口外表的油污、杂物清除干净；将检验合格的丁基橡胶密封圈套入管节的插口槽内，环形的滑动部分内表面均布硅油薄层，在管节承口端面预先用氯丁胶水粘结四块多层胶合板组成的衬垫，其厚度为12cm，按间隔90°均匀分布；将一只管节凿成二个半节管子，带承口的半节管子排在窨井的进水方向，带插口的半节管子排在窨井的出水方向，当窨井底板与管道深度不一致时，需对受扰动的土基用C20砼和砾石砂填实，窨井底板离承口的管端或尾部距离大于250mm时，要加设管枕及垫板。

　　管节合扰时，采用悬吊方式进行。管节承插就位后，放松吊索和其它紧管工具，然后检查管节的高程和中心线、承口与插口之间的间隙量等是否符合要求，否则，要返工重排。

　　管道的敷设应从下游排向上游。

　　管道接口：在管道铺设前要对管节的承口和插口以及橡胶圈的尺寸、规格、光洁度、物理力学性能作详细检查，以符合设计规定的要求。

　　φ2200、φ2400的钢筋砼企口管采用“q”型橡胶圈接口，属柔性接口。橡胶密封圈选用高度为24#，展开长度φ2200为6590mm、φ2400为7155mm，允许偏差为±10mm，其它尺寸允许偏差为＜6%.在环形的滑动部分内表面注有硅油薄层，空隙要贯通。橡胶圈要保持清洁、无油污，不得在阳光下直晒，不能与油类接触。接缝施工时，沟管端部必须清洗干净，浇水湿润。

　　φ2000玻璃钢夹砂管采用双“O”型橡胶圈接口。接口操作如下：

　　1）管道在放入沟槽之前，须先清理承口内侧及插口部的灰尘、砂子、水泥或其它固体附着物；

　　2）将管子置于沟槽内，管子连接前，在承插部位的底部挖一个坑，使承口与插口悬空，便于操作；

　　3）用布再次将管子的连接部位擦净，同时，用一种中性润滑剂均匀地涂在承口的内壁。再次清理插口端的凹槽，取橡胶密封圈，检查确认为完好后，涂上润滑油。将橡胶圈套入凹槽，用力向上拉，同时用手沿圈运动，使橡胶圈无任何扭曲地嵌入插口凹槽内；

　　4）在管子上套两根柔性吊带，并连在挖掘机上，利用挖掘机沿沟槽慢慢向前移动带动管子，使插口插入承口；

　　5）管子连接后，用一块厚约0.4～0.5mm，宽15mm，长20mm以上的薄钢板插入承插口之间，检查橡胶圈各部的环向位置，以确定橡胶圈是否在同一深度。

　　玻璃钢夹砂管道与窨井的连接要严格按设计图纸要求操作，窨井接口处的配件外表面要打毛并涂胶，粘一层细砂，井壁孔口处的砼要饱满，使管道与井的接口密封性能加强。

　　玻璃钢夹砂管道现场切割与对接：

　　玻璃钢夹砂管道在安装过程中，需现场切割对接。在对接面处用125角磨机打磨出坡口，除去粉尘，然后上腻子、上胶衣，按2层短切毡加1层方格布进行辅复，再按1毡加1布交替辅复至规定的尺寸。

　　窨井：砖砌窨井筑前要打扫冲洗基础表面，清除杂物，并保持基础表面无泥浆、无积水，检查沟管是否稳定，方向和标高是否符合设计要求，替换窨井部位的支撑，并根据设计的窨井位置和规定的尺寸做好放样和复核工作，并浇水湿润砖材。在砌筑的基础面上，铺筑砂浆后方可砌砖墙。砌砖时要夹角对齐上下错缝，内外搭接。窨井砌至要求的高度后即可安放盖板防盗盖座。

　　磅水试验：本工程为污水管道，每节均作磅水试验。

　　玻璃钢夹砂管在试验压力1.5Pa时，保压30秒不出现渗漏现象，则证明密封良好，否则需调整管子或拔下管子，检查密封面和橡胶圈，确认无问题后，再重新连接，试验。

　　钢筋砼管磅水允许渗水量为：φ2200管道，水头4.2m，允许渗水量为2.0kg/10m分钟；φ2400管道，水头4.5m，允许渗水量为2.2kg/10m分钟。

　　采用窨井磅水，准备磅水的管道接通二只窨井，并封堵管口。在管道灌满水后24小时再进行磅水检验，试磅时间不得小于20分钟。

　　管道坞膀及覆土：磅水试验合格、工程师批准后进行管道坞膀，在隐蔽工程验收合格后，及时覆土，以防止管道暴露时间过长。

　　φ2000玻璃钢夹砂管道坞膀用中粗砂回填至0.7倍管径，并拍实，然后用土回填，分层夯实，每层不超过50cm，直至回填至原路面标高。夯实土壤模量最小要达到6.86Mpa，土壤密度为95%葡氏密度；φ2200、φ2400钢筋砼管道采用粗砂进行坞膀，坞膀高度至管节中心齐平，叫心角呈180°，然后用土回填。坞膀时在管道两侧同时均匀下料回填，并分层（每层250mm）洒水振实拍平，其干容重不小于16KN/m3。

　　覆土前必须将槽底杂物清理干净，沟槽内不得有积水，严禁带水覆土，不得回填淤泥、腐殖土及有机物质。管道两侧及管顶以上50cm范围内的覆土必须分层整平，每层铺筑厚度为30cm（松厚），并夯实。

　　管道防腐：砼管道的内壁防腐施工必须在地面完成，埋地后再对预埋件和接缝以及破损处进行补涂。采用JP聚丙烯按规定进行对管道等进行防腐处理。涂装工艺为：批嵌腻子→涂底漆二道→涂面漆二道→接缝补涂。

　　顶管：

　　本工程顶管工程为φ1000钢筋砼管111m，下穿外环线。拟采用泥水式顶管施工。

　　施工工艺流程图：

　　（图见附件）

　　首先按照设计图纸，准确放置工作井的位置，构筑基坑。（工作井的施工详见顶管工作井的施工工艺）

　　工作坑设备、地面设备安装：

　　1、安装导轨：先复核管道中心位置，计算导轨轨距。采用装配式轻型导轨，按轨距安放在砼基础面上。二根轨道必须互相平行、等高，导轨面的中心标高按设计沟底标高设置，坡度与设计管道坡度相一致，工作坑的砼基础面标高为沟底标高减去导轨的构造高度和10mm以下调整的薄铁板厚度。导轨定位后必须稳固、正确，在顶进中承受各种负载时不位移、不变形、不沉降。

　　2、安装主顶设备：

　　将主顶千斤顶对称布置为4只，固定在组合千斤顶架上作整体吊装。每台千斤顶规格一致，行程同步，油路并联，共同作用，均备有独立的控制阀，伸出的最大行程小于油缸行程10cm左右。

　　油泵设备设在距离主顶千斤顶的近处，并设置防雨棚，油路安装顺直，减小转角，接头不漏油，油泵的最大工作压力不大于32kpa，装有限压阀、溢流阀和压力表等指标保护装置，安装完毕后必须进行试车，在顶进中定时检修维护，及时排除故障。

　　选择符合要求刚度的马蹄形顶铁，受力后无变形，相邻面垂直，排列不扭曲，单块放置稳定性好，连续部位不脱焊、不凸面，与导轨的接触面平整，顶进前滑动部分抹牛油润滑。

　　环形顶铁与钢筋砼管口相吻合，中间用软木板衬垫。

　　3、安装前墙止水圈：

　　为了防止顶管机头进出工作坑洞口流入泥水，并确保在顶进过程中压注的触变泥浆不致流失，必须事先安装好前墙止水圈，其组成部分为预埋法兰底盘、橡胶板、钢压板、垫圈与螺栓。法兰底盘予先埋设在砼沉井内，中心正确，端面平整，安装牢固，螺栓的丝口妥善保护，水泥浆予先清除。

　　4、安放顶管机头：

　　顶管机头的尺寸和结构要符合要求，在吊入顶进坑前要作详细检查。起重机卸机头时，要平稳、缓慢、避免冲击、碰撞，并由专人指挥，确保安全可靠。

　　机头安放在导轨上后，测定前后端的中心的方向偏差和相对高差，并做好记录，机头与导轨的接触面必须平稳、吻合。工具管和掘进机要按设计要求，准确定位，两边对称。机头必须对电路、油路、水路、泥浆管路和操纵系统等设备进行逐一连接，各部件连接牢固，不得渗漏，安装正确，并对各分系统进行认真检查和试运行。

　　5、安置起重机械：

　　顶进工作坑配备一台桥式起重机（即门式行车）和一台汽车吊进行垂直运输作业。其起重能力满足顶管工具管和顶进设备的装拆、吊砼管和顶铁装拆、其他材料的垂直运输。正式作业前要先试吊，离地面约10cm检查重物捆扎情况和制动性能，确认安全可靠，方可使用。

　　6、安置土方运输设备：

　　采用泥水平衡顶管进机，以水力机械方式将泥浆通过与管路连接的吸泥泵输出并与排泥旁通装置直接输送到地面泥浆沉淀池。

　　顶进：

　　1、出坑：

　　出洞前对所有设备进行全面检查，液压、电气、压浆、气压、水压、照明、通讯、通风等操作系统是否能正常进行工作，各种电表、压力表、换向阀、传感器、流量计等是否能正确显示其进入工作状态，然后进行联动调试，确认没有故障后，方可准备出洞，如存在问题要及时调整、维修或更换。

　　通过水位观测孔检查洞口外段的降水效果是否达到要求；洞口止水圈与机头外壳的环形间隙均匀，密封、无泥浆流入；洞外地面无明显沉陷后，方可拆除封门。先拆除砖墙，而后拆除井外的组合钢封门。拆除封门后，在确保人身安全的前提下，立即清除洞口外可能存在的金属物件或较大的硬块等障碍物，而后将机头随即切入土层中，避免前方土体松动坍落。

　　2、顶进：

　　1）掘进系统起动前要确保液压泵组中的液压油充分；液压油软管和泥浆管路的每一接头可靠，接口对号；操纵台上的所有控制开关处于空档或停止位置；所有电缆和电气配线都牢靠连接；供电电源符合规定值；电动机的回转方向正确无误。

　　2）掘进机的所有操作都是通过操纵台上的开关来控制的，操纵人员按以下步骤进行：⑴启动之前所有按钮开关和选择开关都处于“断开”或“停止”位置；⑵合上电源开关指示灯亮，接通电视监视；⑶调整测斜仪的零位；⑷启动基坑旁位路装置的送泥泵和排泥泵；⑸按揿液压装置的“启动”按钮；⑹把泥浆送入掘进机后，调整泥浆压力达到稳值；⑺启动刀盘⑻起始顶进时，通过电视屏上土压表数值调整到设定压力值范围；⑼确保掘进机的平稳工作状态，当刀盘位移指示器指在“零位”左右时表明掘进机处于良好工作状态；⑽掘进机在运行过程中，操纵人员要经常通过电视屏上的仪表显示进行调整，其主要操作内容为：调整土压力、挖掘刀盘位移、启闭主切削刀刃通阀、泥浆流向变换、抽除掘进机内积水。

　　3）主顶千斤顶的顶进操作：⑴把“千斤顶选择”转换开关拔到“主千斤顶”的位置，绿色指示灯显亮；⑵按下行程予调计数器的“速度仪调零”按钮；⑶按下“千斤顶控制”的“顶出”开关，绿色指示灯亮，千斤顶启动；⑷转动旋钮式调速阀，以调节千斤顶速度；⑸当主顶千斤顶顶伸到数字式计算器予调的行程值时，千斤顶即自动停止，“顶出”开关动力组在卸载状态下继续运转；⑹按下“千斤顶控制”的“回缩”开关，红色指示灯亮；⑺主顶千斤顶到达回缩终点时，按下“关”的开关，使主顶千斤顶停止；⑻发生紧急情况时按下“紧急制动”开关，此时各开关的运转电路和所有指示灯被全部切断；⑼运转重新开始需要一次按“紧急制动”开关，此时“动转电源”指示灯亮。按下“千斤顶速度选择”开关，使油泵继续工作。

　　4）停机操作：

　　在掘进操作完全结束后，按以一步骤进行停机：⑴停止主顶千斤顶顶进；⑵“切土口”开关拨到“闭合”位置；⑶停止刀盘转动；⑷把“机内旁通阀”拨到“闭合”位置；⑸把“泥浆截止阀”拨到“闭合”位置；⑹把“机内液压动力机组”开关拨到停止位置；⑺关闭“送泥阀”“排泥阀”开启“旁通阀”三个指示灯发亮；⑻按揿“送泥泵”的“停止”按钮；⑼把“泄放阀”开关拨到开启位置；⑽关闭“工作回路”开关，关闭电视监视器及主电源。

　　3、测量：

　　按照设定的管道中心线和工作坑位建立地面与地下测量控制系统，控制点设在不易扰动、视线清楚、方便校核的地方，并加以保护；顶进坑内设置由地面水准点引入的临时水准点，在交接班时进行仪器高程的校对与调整，顶进轴线由设计管道中心通过经纬仪引入坑内，然后对中观测；测量仪器架设在坑的后部，每个顶程结束后必须全线复测、绘制管道顶进轨迹图并由施工质监人员检查复核。

　　4、纠偏：

　　顶进纠偏可采取调整纠偏千斤顶的办法进行编组操作，若管道偏左则千斤顶采用左伸右缩方法，反之亦然，如同时有高程和方向偏差，则先纠正偏差大的一面。发生较大偏差要分析发展趋势，采用分次逐步纠正，勤调微纠。

　　5、压浆：

　　压注触变泥浆填充管道的外周空隙以减少地层损失控制地面沉降和减少顶进阻力。顶管机头尾端的压浆要紧随管道顶进同步压浆，并在砼管道的适当位置进行跟踪补浆以补充在顶进中的泥浆损失量。

　　1）试压：压浆设备安装完毕后，由专人进行检查，然后作压水试验。

　　2）压浆数量和压力：一般压浆量为管道外周环形空隙1.5～2.0倍，压注压力根据埋设深度和土的天然重度而定，为2～3rH.（r-土的重度，H-土的复土深度）在顶进过程中要按地面变形的测试资料适当调整压浆量及压力。

　　3）浆液配制：对顶管机头尾端的同步压浆材料要求粘滞度高失水量小稳定性好；对补充管道外周泥浆损失的补浆材料要求粘滞度较小，流动性较大。本顶管中触变泥浆采用单液注浆，其施工现场配制的组成材料为膨润土、纯碱、CNC、水。

　　4）孔的布置：每个注浆断面设置4个压浆孔以采用多点压浆，相邻注浆断面的孔位平行布置。

　　5）压浆方法：在每次顶进中必须对顶管机头后的第一个注浆断面上压注足量的泥浆，以使其形成完整的泥套，其它断面则按依次顺序作定压定量的跟踪补浆，在顶进一百米范围以后的补浆断面上可每隔2～4天进行补浆。

　　6）置换泥浆：顶进结束后，对泥浆套的浆液进行转换，转换浆液一般有水泥砂浆并掺加适量的粉煤灰，以增加稠度，压浆体凝结浆结束后所的设备必须认真清洗。

　　6、进坑：

　　顶管机头进坑时，接收坑内预先安置枕垫和滚筒，当顶管机头前部将近接触接收坑外边时，拆除封门。当管节顶入接收坑后要考虑留出的管节长度，以尽量避免敲拆砼管，方便接口施工，露出的管段小于管长的三分之一。掘进机脱离管子时必须采取措施，防止管节接头橡圈的松动。

　　接口：

　　接口材料采用T型钢套环，齿形橡胶圈。顶进前对成品管、钢套环、橡胶密封圈和软木衬垫材料作详细检查，必须在现场作试安装。

　　钢套环按设计要求进行防腐处理，刃口无痃点，焊接处平整，肢部与钢板平面垂直，堆放时整齐搁平。插入安装前滑动部位均匀涂薄层硅油等润滑材料，对橡胶无侵蚀性，减少摩阻。

　　顶管结束后，按设计要求在管内间隙嵌以弹性密封膏，要求与二管口抹平。

　　附件下载：污水截流工程施工组织设计