污水管道技術(shù)論文范文

　　城市建設(shè)中，污水管道的建設(shè)屬于市政建設(shè)的主要項目之一，并且是十分重要的組成，會影響到城市居民的生活質(zhì)量，而且也會影響該城市的發(fā)展。下面是小編為大家精心推薦的污水管道技術(shù)論文范文，希望能夠?qū)δ兴鶐椭?/p>

　　污水管道技術(shù)論文范文篇一

　　DN1350污水管道頂管施工技術(shù)

　　摘 要：對于青島市雙埠立交橋改造工程DN1350污水管道頂管施工技術(shù)，本文對施工準備、降水措施、沉井制作、沉井下沉、沉井封底、頂管頂力計算、設(shè)備選擇、頂管頂進、糾偏及閉水試驗等施工全過程進行了較為詳細的闡述。

　　關(guān)鍵詞：污水 頂管 施工技術(shù)

　　中圖分類號：U44 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791(2013)03(b)-0069-02

　　青島雙埠立交橋改造工程原雙流高速路南側(cè)污水管線位于現(xiàn)狀雙流路路基與威奧廠房之間，設(shè)計管線開挖深度4.7 m，管線中心距離擋土墻基礎(chǔ)僅3 m，且該處管線位于白沙河古河道上，全部為沙層，地下水位過高，為保證施工過程中現(xiàn)狀高速公路及廠房的安全，將開挖施工變更為頂管施工。

　　頂管設(shè)計長度322 m，位于雙流路南側(cè)(SDLW K0+014～SDLW K0+446)，管節(jié)采用DN1350企口式鋼筋混凝土管，工作井及接收井設(shè)計為鋼筋混凝土矩形沉井施工。

　　1 工藝流程(如圖1)

　　2 施工工藝

　　2.1 施工準備

　　(1)挖探坑查明有無既有管線影響施工，清理施工現(xiàn)場障礙物，達到施工放線的要求。

　　(2)測量放線：采用水準儀測設(shè)全線施工水準點，要求每百米設(shè)一個準點。水準點要復(fù)測一個測回平差以保證水準點高程的準確性。

　　采用全站儀按圖紙放出管道中心線，用白灰撒出基坑底線，并根據(jù)基坑挖深按1∶0.4撒出四周上口線。

　　2.2 降水措施

　　擬采用打井降水的措施。在工作井四角各打一眼降水井，接收井四角亦各打一眼降水井，每個降水井深12 m，直徑φ600。管道沿線采用雙側(cè)降水方案，沿管道中心線每10 m打一眼降水井，井深約12 m，直徑600 mm。降水井距管中心約3 m。根據(jù)降水效果適當(dāng)調(diào)整降水井的數(shù)量。

　　2.3 壓密注漿

　　工藝流程：鉆孔定位—鉆機就位—鉆進—壓水試驗—插管、封填及提升套管—配制漿液—下注漿管、套管—注漿—拔套管—封口—邊注漿邊拔注漿管—封孔。

　　按規(guī)定位置用鉆機鉆孔到要求的深度，孔徑45～100 mm。將注漿射管與套管一并施工孔內(nèi)。注漿射管管徑40～50 mm，管底部1.0～1.5 m管壁上鉆有注漿孔。在射管與套管之間用砂填塞。拔出套管。地基表面空隙用1：4水泥砂漿或粘土、麻絲填塞。用壓漿泵將水泥漿射管而透入土層孔隙中。水泥漿連續(xù)一次壓入不中斷。灌漿先稀后濃，逐漸加濃，自下而上分段拔管，每次拔管300 mm。拔出灌漿管，用1∶2水泥砂漿或細砂礫石填塞密實。

　　2.4 沉井制作

　　(1)沉井基礎(chǔ)施工：根據(jù)沉井設(shè)計，施工前沿沉井池壁中心線挖深約0.5 m寬約1.5 m溝槽，溝槽內(nèi)填0.5 m厚粗砂，施工時分層鋪設(shè)，層厚25 cm，鋪完一層后，灑水并用平板振搗器振實。按照放線要求，沿四周砌筑高18.7 cm、寬49 cm的磚模，并用砂漿找平，其上鋪設(shè)一道油氈。

　　(2)沉井制作：刃腳底模采用磚模，沉井頂進方向池壁上的管道預(yù)留洞口采用鋼筋(φ20)骨架，外包寶麗板、油氈，井身采用鋼木模板結(jié)構(gòu)，用對拉螺栓加固。模板應(yīng)嚴密、不漏漿、尺寸符合設(shè)計要求和施工規(guī)范。

　　(3)混凝土澆筑：混凝土使用商品混凝土，澆筑采用分層鋪設(shè)法澆筑，每澆層厚40～40 cm，采用插入式振搗棒振搗，振搗棒要快插慢拔，以使汽泡充分溢出，禁止漏振、過振現(xiàn)象發(fā)生。

　　2.5 沉井下沉

　　在工作沉井的混凝土的強度達到設(shè)計強度的70%后，開始沉井挖土下沉工作，沉井開挖采用人工開挖吊斗提升。下沉過程中要做好三個階段的控制：

　　(1)初沉階段：因下沉系數(shù)比大，下沉速度較快，易發(fā)生偏差，故此階應(yīng)嚴格控制井內(nèi)均勻出土，自中心向四周分區(qū)、分層，同步對稱，均勻取土、增加測量次數(shù)，控制其不發(fā)生大的偏差，從進度上不求快而務(wù)求準。

　　(2)下沉階段：沉井在入土一定深度，井外側(cè)土方對井壁會產(chǎn)生一定的側(cè)壓力，從而形成土壓導(dǎo)向，此時下沉速度可加快，但必須糾編下沉，有偏必糾。

　　(3)終沉階段：距設(shè)計標(biāo)高井底1.5 m處時，應(yīng)以穩(wěn)定觀測為主，下沉為輔，仔細觀測沉井下沉情況，保證設(shè)計要求下沉到位。

　　2.6 沉井封底及底板砼澆筑

　　沉井下到位后，將基坑內(nèi)土方挖至設(shè)計要求標(biāo)高，排除井內(nèi)積水，澆注C40厚400砼底板，回填碎石墊層后澆筑砼，由于剛澆筑的砼底板不能承受地下水壓，故在底板澆筑及養(yǎng)護過程中，降水措施不能停，在工作內(nèi)一個角落做一個小井，井深為1 m，下φ400井管，在澆筑素砼墊層前，應(yīng)根據(jù)施工具體情況先鋪碎石作為擠淤和濾水措施。在底板達到設(shè)計強度后，集水井停止抽水，提出水泵，井內(nèi)用砼填滿，并用預(yù)先準備的地腳螺栓、鋼板和橡膠圈蓋好，并擰緊螺栓。

　　由于沉井下沉過程中，會在井外壁與基土之間留下縫隙，故沉井封底后要進行外壁處理，回填砂并搗實。

　　基坑工作面在整個沉井下沉完畢后，用4∶7灰土回填并夯實。

　　2.7 頂管施工

　　該工程頂管出土擬采用手掘式頂管施工工藝，其優(yōu)點是施工人員可隨時觀察土層與工作面的狀態(tài)，如遇有障礙物、其它管線及頂進偏差等易于采取應(yīng)變措施，做到及時處理、而且工程造價低廉，便于掌握。缺點是效率低，必須將地下水水位降至管底以下0.5 m，方可正常施工。此種施工工藝一般不用工具管，直接首節(jié)管作工具管。

　　2.7.1 頂力計算

　　根據(jù)現(xiàn)場的地質(zhì)勘察報告，確定相關(guān)的計算系數(shù)。并根據(jù)實際情況選用適宜的頂力計算公式。為保證數(shù)值的可靠程度，宜采用多個公式進行計算，進行比較，綜合考慮各種因素確定頂力大小。本工程最大頂力約400T。

　　P=2DLfP0+2DKfpH+fp0=f[2(pL+pH)DL+P0](t) 　　式中：P為頂力(t);

　　f為土壤與管外壁摩擦系數(shù);

　　pL為土壤的垂直均布荷載，一般用從地在至管頂?shù)耐林亍?/p>

　　即pL=rh(t/m2);

　　pH為土壤的水平壓力;

　　即pH= pLth2(45-φ/2)(t/m2)

　　φ為土壤的內(nèi)摩擦角(0);

　　D為管外徑(m);

　　p0為管道的全部重量(t);

　　r為土壤密度(t/m4);

　　h為管頂覆土深度(m);

　　L為頂管一個頂程全長(m)。

　　土壤密度為1.8 t/m4，土壤摩擦系數(shù)為0.7，管道自重1.4 t/m管外徑為1.4/m，管頂覆土深度約4.5 m，土壤的內(nèi)摩擦角為40°。代入公式得最大頂力約為400T。

　　2.7.2 頂管設(shè)備的選擇

　　(1)千斤頂，根據(jù)頂力計算的結(jié)果選用2個2000 kN的千斤頂組合。千斤頂?shù)男谐虨?00 cm千斤頂固定在支架上，并與管道中心線的垂直對稱，千斤頂安裝的高度使千斤頂?shù)闹c位于管端面垂直直徑的1/4處左右，使用兩臺千斤頂時，兩臺千斤頂?shù)闹行木€與管道中心線對稱，千斤頂?shù)挠凸軕?yīng)并聯(lián)在一起。

　　(2)橫鐵與順鐵的選擇。

　　U型鐵是傳遞頂力和護管口設(shè)備，頂鐵由各種型鋼拼接制成，要求能承受壓力而不變形，搬動方便，無歪斜扭曲現(xiàn)象。一般最小順鐵長度等于千斤頂行程的二分之一來確定。并使順鐵長度由最小模數(shù)的倍數(shù)確定，即40 cm、80 cm兩種型號;頂鐵雙行使用時，其連接長度最大不超過4.0 m，超過時應(yīng)采取加固措施。橫鐵的選擇及加工根據(jù)管徑及千斤頂?shù)牟贾脕泶_定。

　　(3)工作平臺及工作棚：工作平臺位于工作井上部，用于下管、出土及運送工具，平臺支搭用或槽鋼做梁，上鋪15×15方木做臺面，中央部分留洞口上裝活動平臺以利于下管和出土。工作棚支架于工作井上，設(shè)置棚罩，不受氣候和季節(jié)影響，能吊進設(shè)備和管道。雨季防止雨水進入工作井內(nèi)。

　　(4) 垂直運輸和水平運輸?shù)倪x用及布置。

　　工作井起重架采用行車或我們自行設(shè)計的三角形簡易桁吊，桁吊高度為4 m，跨徑10 m，設(shè)計吊重5 t，主梁采用I45工字鋼，上翼板用等寬槽鋼加強，主梁兩端為倒“V”字架腿，可沿地面槽鋼前后移動，工字鋼上安裝5 t電動蘆葫或定滑輪，有卷揚機控制吊放，用以出土及下管、吊放頂鐵等作業(yè)。水平運輸則選擇手推車運輸。

　　2.7.3 頂進

　　工作井內(nèi)設(shè)備，安裝完畢后，即可進行下管和管內(nèi)挖土和頂進工作。首先，將管子下到導(dǎo)軌上，就位后，復(fù)驗管中心線與關(guān)內(nèi)底標(biāo)高是否符合設(shè)計要求，確認符合設(shè)計后，才能進行管前挖土工序。

　　頂進過程包括挖土、頂進、測量、糾偏等工序。從管節(jié)位于導(dǎo)軌上開始頂進起至完成這一項管段止，始終控制這些工序，就可保證管道軸線和高程的施工質(zhì)量。

　　(1)頂進前的準備。

　　首先全部設(shè)備要經(jīng)過檢查并經(jīng)過試運轉(zhuǎn)。

　　工具管在導(dǎo)軌上的中心線，坡度和高程應(yīng)與設(shè)計相符。

　　開啟封門，若在不穩(wěn)定土層中頂管時，封門拆除后，應(yīng)立即將工具管頂入土層。

　　(2)頂進與開挖實施要點。

　?、俟ぞ吖芙佑|或切入土層后，應(yīng)自上而下分層開挖，工具管迎面的超挖量應(yīng)根據(jù)土質(zhì)條件確定。管前挖土是保證頂進質(zhì)量及地上構(gòu)筑物安全的關(guān)鍵，因為管子在頂進中是尋以挖好的土壁前進。

　?、谠谠试S超挖的穩(wěn)定土層中正常頂進時，管下部145°的范圍內(nèi)不得超挖。管頂以上超挖量不得大于1.5 cm。頂管穿越公路，管周圍一律不得超挖，管底亦可預(yù)留1 cm厚土層，在管子頂進時切去，可防止管端下沉，因地面震動荷載，嚴格控制管前超挖，做到隨挖隨頂。管前端挖出的土應(yīng)及時運出管外，采用雙筒卷揚機牽引四輪運土小車出土，土運到工作井后，再用起重設(shè)備吊至工作平臺上，然后運出坑外。

　　3)管道頂進：利用千斤頂借助于后背的反作用力，將管子推向前進。

　　①安裝好頂鐵，管前端已挖深一定長度后，啟動油泵千斤頂進油，活塞伸出一個工作行程，將管子推進一個深度。

　?、谕Ｖ褂捅?，打開控制閥，千斤頂回油，活塞回縮。

　?、厶罴禹旇F，重復(fù)上述操，直至需要安裝下一節(jié)管子為止。

　?、苄兜繇旇F下管，在砼管接口纏一圈麻繩，或橡膠圈再外加T型鋼漲圈。

　?、莘乐构茏渝e口，增加管子直順度和強度，防止管子拖接與錯口。

　?、拗匦卵b好頂鐵，重上述操作。

　　(3)測量與糾編。

　　1)測量。

　　測量工作應(yīng)及時、準確，以使管節(jié)正確就位于設(shè)計的管道軸線上。測量工作應(yīng)頻繁地進行，以便較快地發(fā)現(xiàn)管道的偏移。在頂?shù)谝还?jié)管子時，及校正偏差過程中，應(yīng)每頂進20～40 cm，即對中心線及高程測量一次，在正常頂進中，應(yīng)每頂進50～100 cm測量一次。每次測量以管子前端位置為準，測量記錄應(yīng)完整清淅。

　　2)糾偏。

　?、俜较蚣m偏。

　　根據(jù)經(jīng)驗，工具管前進方向出現(xiàn)偏差往往有一定“惰性”。例如：開始向左偏，則隨著頂進繼續(xù)向左偏，且愈偏愈大，向右、向上、向下都有這種傾向。但由于手工掘進糾偏必然影響頂進的速度，因而不必也沒有必要每次頂進都糾偏，而是應(yīng)該利用產(chǎn)生偏差的“惰性”分析偏差發(fā)展的趨勢，控制偏差可能發(fā)生的量，掌握糾編時機進行糾偏。

　?、诔Ｓ玫募m偏方法。

　　a挖土校正法。

　　偏差為1～2 cm時，可采用此法。此法是管子偏向設(shè)計中心的一側(cè)適當(dāng)超挖，而在相對的一側(cè)超挖或留坎，使管子在繼續(xù)頂進中，逐漸回到設(shè)計位置，以達到校正的目的。

　　b強制校正法。

　　當(dāng)偏差大于20 mm時，用挖土法不易校下，可用φ10 cm圓木或方木頂一根，一端頂在管子偏離中心的一側(cè)管壁上，另一端安在墊有鋼板或木板的管前土壤上，支架穩(wěn)固后，開動千斤頂，利用頂進時頂木斜支管子所產(chǎn)生的分力，使管子得到校正。 　　c襯墊校正法。

　　對淤泥、流砂地段的管子，因其地基承載力弱，常出現(xiàn)低頭現(xiàn)象，這時在管低或管子一側(cè)加木楔，使管道沿正確的方向頂進，正確的方法是將木楔作成光面或包一層鐵皮，稍有些斜坡，使之慢慢恢復(fù)原狀。管道兩端露在工作井中的長度不得小于0.5 m，均不得有接口。

　　2.8 閉水試驗

　　2.8.1 閉水試驗工藝流程

　　閉水試驗工藝流程如下：試驗段管口封磚→在上游井內(nèi)放水→試驗水灌至上游井口，高度穩(wěn)定→測量水位下降值，計算滲水量→對照是否滿足規(guī)定要求→合格后進行回填土。

　　2.8.2 閉水試驗施工方法

　　閉水試驗在管道回填前進行，并先將管道灌滿水浸泡1～2天方可進行，試驗管段應(yīng)按井距分隔。

　　管道兩端管堵用磚砌，必須養(yǎng)護4～7天達到一定強度后，再向閉水段檢查井內(nèi)注水。注水試驗的水位，應(yīng)為實驗段上游管內(nèi)項以上2 m，如井高不足2 m，將水灌至接近上游井口高度。注水過程同時檢查管堵、管道、井身、無漏水和嚴重滲水，再浸泡管和井1～2天后進行閉水試驗。

　　(1)管道閉水試驗時，試驗管段應(yīng)符合下列規(guī)定。

　　管道及檢查井外觀質(zhì)量已驗收合格。

　　管道未回填土且溝槽內(nèi)無積水。

　　全部預(yù)留孔應(yīng)封堵，不得滲水。

　　管道兩端堵板承載力經(jīng)驗算大于水壓力的合力;除預(yù)留進出水管外，應(yīng)封堵堅固，不得流水。

　　(2)管道閉水試驗應(yīng)符合下列規(guī)定。

　　當(dāng)試驗段上游設(shè)計水頭不超地管頂內(nèi)壁時，試驗水頭應(yīng)以試驗段上游管頂內(nèi)壁加2 m計。

　　當(dāng)計算出的試驗水頭小于10米，但已超過上游檢查井井頂時，試驗水頭應(yīng)以上游檢查井井高度為準。

　　(3)管道嚴密性試驗時，應(yīng)進行外觀檢查;不得有漏水現(xiàn)象，實測允許滲水量符規(guī)定數(shù)值，管道嚴密性試驗為合格。對滲水量測定時間不少于40 min。

　　本工程管道為φ1350砼管，允許滲水量為：2.8 L/h·m。

　　4 結(jié)語

　　我單位施工的DN1350污水頂管已經(jīng)通過了質(zhì)量監(jiān)督部門的驗收，采用本施工技術(shù)，施工質(zhì)量與安全均達到設(shè)計及施工規(guī)范要求，取得了較好的效果。

　　參考文獻

　　[1]GB 50268—2008.城市排水工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范[S].

　　[2]GB 50202-2002.建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].

　　[3]城市污水管網(wǎng)頂管施工技術(shù)[J].建筑建材裝飾，2009(1).

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