污水管道牵引工程施工的方案总结

污水管道牵引工程施工的方案

第一章工程概况

1.1 工程概况：

泵站污管（HDPE双壁缠绕管，管径DN700）和污管（HDPE双壁缠绕管，管径DN600），采用牵引法进行施工。

1.2牵引法施工工艺的选择

重力截污管段有1000多米长管道是紧靠**高速公路边。原计划采用明开挖施工，采用密扣拉森钢板桩支护。根据地质报告，该段地质情况较为复杂，地下水丰富。管道位置土层为人工填土及淤泥、淤泥质土，边坡稳定性差。管道埋深在地下6米左右。刚好处于砂层表面，砂层含水量较为丰富，而且为强透水层，极容易产生管涌和流沙现象。即使采用钢板桩支护一但发生管涌现象，仍会对附近造成地面下沉。这样势必使离基坑边不到3米的高速公路路面开裂，造成不可估量的损失。根据现场管线探测和摸查，在HDPE管顶上3米处有一条与它同线埋设中国电信的管线，如果还在该处进行明开挖施工，必先要进行电信管迁移。增加了投资和延误了工期。鉴于以上理由该段原明开挖施工方法不可行，固改用对周边土体影响小，施工工期短的牵引法施工。

**涌北岸段管道位于**路上，由于紧靠**涌，原计划采用明开挖施工时，管坑宽度为4.6米，基本占用了**路整个路宽，要破坏两边大量绿化，**涌重力砌石挡墙等。为了节省投资，缩短工期也改用牵引法施工该段截污管。

1.3 水文、地质情况

1、地质情况

根据勘察范围的岩土的工程特征，成因和沉积层序将线路沿线场地内岩土分为1～6层，人工素填土层、河湖相沉积的淤泥、淤泥质土层及砂层、河流相冲积粘性土层、冲积砂层。

（1）人工填土层

人工素填土层在勘察范围分布广泛，沿线都有分布。本层厚度在 2.0米到8.0米，平均厚度3.27m。

（2）河湖相沉积层

在勘察范围内，河相沉积层有两个亚层，即河湖相沉积淤泥、淤泥质土层以及淤泥质砂层。河湖相沉积淤泥、淤泥质土层组成物主要为粘粒、粉粒，含少量腐植质，局部含粉细砂，饱和，呈流塑状～软塑状。本层顶面埋深2.0米～3.5米，厚度0.50米至3.50m，平均厚度1.59m。淤泥质砂层零星分布，主要由淤泥质粉砂、淤泥质细砂及淤泥质中砂组成，饱和松散。顶面埋深4.3m～6.9m，层厚0.5m～1.4m，平均厚度0.73m。

（3）河流相冲积层

本层分为3个亚层分别为冲积粘性土层、冲积粉细砂层、冲积中粗砂、砂砾层。（4）残积土层

分布局部，为粉质粘土和粉土，组成物主要为粘粒、粉粒，为泥岩及泥质粉砂岩风华残积土，粉质粘土多呈硬塑，局部呈软塑状，粉土呈中密～密实状态。本层顶面埋深5.8米～15.1m。

（5）岩石风化带

（6）岩石强风化带

2、水文情况

在本工程范围内地下水位埋藏较浅，在勘测期测得的水位埋深为 1.80米～2.0米。勘察范围内地下水主要为賦存在淤泥质砂层及冲积砂层。冲积砂层透水性和富水性较好，为强透水含水层。

第二章施工部署

2.1 工艺流程

牵引施工的工艺流程为：施工准备→打导向孔→扩孔、成孔→牵引管道→砌检查井→验收→清场

1、准备工作

前期调查：进场后调查施工范围内地下管线情况，摸查清楚后才能进行施工。方位定位：根据施工图纸，进行测量放样。并根据施工范围的地质情况、埋深、管径确定管材和一次牵引的管道长度，并设计好钻杆轨迹。

2、打导向孔

首先将探测棒插入导向头内，导向头后端与钢管连接，然后用顶管机给钢管施加压力，推进导向头，将导向头打入地下；导向仪可随时接收导向头的方位与深度，顶管机可根据此信息及时旋转导向头，使导向头随时改变深度和方向，在地下形成一条直径为100mm的圆孔通道，孔道中心线即为所需敷设管道的中心线。

3、扩孔、成孔

在孔洞形成后，将导向头卸下，装上一钻头，钻头孔径比孔洞大1.5倍，然后将钻头往回拖拉至初始位置，卸下该钻头，换上更大的钻头，来回数次，直到符合回拖管道要求。为了防止塌孔，在注射的水中加入外加剂，该外加剂有固化洞壁。润滑钻杆等作用。

4、牵引管道

钻孔完成后，将管材按连接成需要长度，将管材两端封闭，一端与钻头相连，将其一次性拖入已形成的孔洞中，即完成整个埋管工序。

5、砌筑检查井

牵引管施工完成后需要进行检查井施工，在牵引管末端砌筑检查井。

6、验收

根据设计及验收规范进行闭水试验等验收工作。

2.2 管材的选择

本工程将选择(HDPE)双壁缠绕管，该管材符合以下要求

1、抗外压能力强，能承受较大拉力的管材。

2、具有较好的柔韧性，能较好的适应沉降，从而提高管道的抗震能力。

3、单位重量轻。在牵引过程中减少与孔壁的摩擦力，提高施工效率和节约成本。

第三章主要施工技术措施

3.1 施工准备工作

1、地下管线测量：

a．图纸校核：到规划局查阅工程施工地点的管线布置情况，并在现场进行校核，在现场找出图纸标示的管线。

b．现场探测：利用地下管线探测仪器对地下管线的分布、位置、走向、管径进行调查探测。

c．联系管线单位：主动联系各管线单位到现场确认和交底。

d．管线调查清楚以后，按照供水管顶进的路线描绘地下管线和地下障碍物的布

2、钻杆轨迹设计

根据地下管线布置图设计钻杆的钻进轨迹。轨迹包括两个部分，造斜段和铺设段。因为该段管为重力流截污管，必须按设计流水标高埋设，埋深的按照设计提供的流水标高确定。

造斜段：

1．造斜段距离L：

L＝[h(2R1-h)]0.5

式中：h—埋深，R1—造斜段曲率半径，取1200d,代入数据计得L＝22米

2．钻杆入射角a：

a＝0.5tg-1{[h(2R1-h)]0.5/h}

式中各字母意义同上式，计得a＝41o。

3.2 工作坑施工方案

每段牵引需要挖掘2个工作坑，包括入口工作坑、出口工作坑。均采用机械挖掘，采用密扣钢板桩支护。

入口工作坑是为了检测钻杆的钻进角度和旋转扭动等工作状态而设的工作坑。在钻机前面6～10米处挖掘。尺寸为1.5×6米，挖深由地面渐变到深4.5米。

施工工序为：破除路面→打钢板桩支护→挖土→清运余泥→工作坑围蔽。

人工挖泥过程注意不要损坏人行道的地下管线。

出口工作坑是回拖时提供排水管入洞工作坑，出口工作坑尺寸和施工方法与入口工作坑相同。

3.3 钻进技术方案

导向钻机的主要部件为：轮式钻机、操作系统、动力站、液压系统、钻头、钻杆等，对照安装使用规范进行安装。

钻机运到现场必须先锚固稳定，钻机如果锚固不稳，将会发生功率损失或者功率作用在机器身上，造成机器和人的伤害。钻机是依靠地锚座和后支承与地基固定的，安放钻机前应先平整场地，根据预先设计的的钻机倾斜角度进行调整，依靠钻机动力将锚杆打入土中，使后支承和前底座锚与地层固结稳定。

导向钻进原理：钻机的钻头的一侧为斜面的鸭舌形状，钻头通入高压水射流切割土体，若钻头旋转和加压钻进同时进行，由于四周受力方向均一，钻头呈直线钻进；若只加压钻进而钻头不旋转，由于受到斜面的反作用力，钻头则朝斜面法线反方向钻进，实现造斜钻进。

钻杆轨迹的第一段是造斜段，控制钻杆的的入射角度和钻头斜面的方向，缓慢给进而不旋转钻头，就能使钻头按设计的造斜段钻进。钻头到达造斜段完成处，接下来的是排水管流水段的钻进。旋转钻头，并提供给进力，钻头就能沿水平直线钻进，由于在钻头位置安装了最先进的探测仪器，在钻进过程中通过地面精密接收仪器，通过接收仪器数据调整钻头角度，使得钻进按照流水线标高路线前进。到达出口工作坑，完成钻孔工序。

（一）钻进操作：

1.检查钻机的测量仪器的电源是否充足，不足的更换电池，特别是探头电池更不可马虎。

2.按照测量仪器使用规范操纵仪器。

3.探头装进探头盒内，打开接收机和同步显示器，转动探头盒检查仪器是否正常。

4.把探头盒与钻头接好并连接在钻杆上，开机输送钻进液，检查钻头喷嘴是否畅