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1、市政管道开挖施工中非开挖技术应用探讨2011年07月瞳弼目蓑晦水利?水？电市政管道开挖施工屮非开挖技术应用探讨郑华（福州市洋里污水处理有限公司）摘要:非开挖技术施工工艺在城市污水管道施工中应用越来越广泛,传统开挖技术所无法解决的问题，在本文介绍下得到了很好解决,同时也取得了很好的经济效益.关键词:管道设施;顶管工艺;质量措施1刖B目前随着城市经济的快速发展,城市规模的日渐壮大，同时由于地下管线越来越多，城市的交通H益繁忙，对城市市政配套管道设施建设屮技术性,环保性，经济性的要求越來越高•非开挖铺设管道技术以其不需开挖路面，交通不断行，对周围环境影响能减少到最小,管道埋深的范围较
2、大等独特优点，将会在繁华的大都市政建设中越来越广泛的应用.我司在洋里污水处理厂厂外管网二期配套管网工程采用了非开挖技术进行管道施工，经过一年的施工取得了很好的经济效果和社会效果.2工程概况福州市污水处理厂厂外配套管网二期工程为福州市重点建设项目，是该我市采用分流制进行污水收集，处理，排放的最大污水处理厂，该项目的建成将承担着我市江北中心城区大部分污水处理，管道大部分座落于已建好混凝土路面的主车道下，管道铺设采用顶管工艺施工.3顶管工程的施工方案3.1顶管施工工艺的选择该工程最大项进长度为175m,根据工程的特点顶管工艺采用泥水平衡式顶管，该工艺的特点是设备简单，操作方便，施工进
3、度快，而且成本不很高，在含水率高的杂填土和粘土中,特别是福州地下水丰富的条件下特别适用.3.2顶管的设计内容(1)工作井工作井采用混凝土沉井.(2)工作坑尺寸工作井宽度如图1：W=D+2B=I.60+2〜1.2=4.0m,设计的工作井宽度为5m,8m,满足要求工作井长度■■+■•■'•■+-•*0■_卜■图2L=a十d+e+f+g=0.3+1.8+2.0+2.0+0.5=6.60m设计的工作井长度为7m,8m两种，对于8m的工作井顶铁长度e:3g工作井的长度满足要求.(3)工作坑基础工作坑基础采用C15混凝土，厚度为20cm,址层采用20cm碎石垫层.⑷导轨导轨采用工字钢，利用
4、槽钢制作支座固定导轨,两工字钢间距An为1186mm.(如图3)图31=A+Ao=2(B2-K2)+aAo=2(D+2t)(h—c)一(h—c)+200Ao二2(1350+2~125)(200—30)—(200—30)2上200Ao=l186mm式中:D管子内径1350mm;t管壁厚125mm;h钢导轨高度200mm:C取30ram;A取200mm.(5)后背后背是千斤项的支承结构,直接采用原沉井的墙体做为后背墙，为了保护后背，防止后背墙及预留洞口受到破坏，采用3000x2500x30mm的立铁，立铁后背浇筑厚度为25cm的C25混凝土.(6)顶力的计算顶管施工时，千斤顶的顶力
5、需克服管壁与土壁Z间的摩擦力和首节管端面土的抗剪强度而把管子顶向前进，管子所受到压力种类如图4所示：1图4千斤顶工作项力W应为：W=KI(W1+W2)W2=[2Pv(1+K+P3JIIJPv二P1+P2Pl=Dx'7xH二1.35x1.55〜5二10.46kN/m=0P3=〜/2(Drd2)X3.14/4=2.4x(1.6x1.6—1.35xi.35)x3.14/4”389?水利?水?电建舗宙蒜酶2011年07月二1.39kN/mW2=[2Pv(l+K)+P31fI=[2X10.46x(1+0.59)+】.39]x0.25x175〜0.25〜175=15.6kNW=I.2x(1
6、5.6+106)=1946.47kN式中:K——安全系数取1.2;管端切土阻力根据经验取106kN:w——管外壁与土之间的摩擦力；P——垂直压力；f—一管外壁与土的摩擦系数取0.25;K——主动土压力系数Ka=tg2(45一,2)=0.59;L——项进长度取最长的长度175m;P.——土柱作用于管子上的土压力；P,一一地面荷载所产生的压力,取值为0;P——管子每米的重量；P——侧土压力：D——管的外径D=1.60m:d管的内径d=1.35m;内摩擦角击取15o;1——土的重量1.55t/m;.——钢筋混凝土的重量2.4t/m3;H覆土深度取5m.项管现场施工时实测最大顶力达到1
7、450RN,与理论值的误差在控制范围内.3・3顶管的施工工艺及方法(1)顶进设备的选择根据顶力计算结果，选用双作用活塞式液压千斤顶,采用四千斤顶个并呈环形布置,顶程为115m.(2)顶管设备的加工及安装根据上述计算的内容进行顶管的顶铁加工，顶铁采用顺铁，横铁，立铁三种型式•根据现场的使用情况顺铁加工成lm,2m两种规格的u型顶铁，千斤顶固定在支架上,千斤顶的安放及导轨的安装应与设计管道的屮心线对称，导轨的坡度与设计管道坡度一致，牵引机头安装时高程应符合设计要求，并与第一节的混凝土管焊接在一•
