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知名企业顶管工程施工技术方案

顶管施工概况

（1）二道沙河截污管线分为二道沙河左岸截污管和右岸截污管两部分，沿线纳污范围西起G210、东至环城铁路，北起教育西路、南至京包铁路，总纳污面积约为17.4km,同时负责转输上游职教园区、石拐新区和包头三电厂全部污水，管线全长约为12.1km。为便于沿线污水接入，设计在截污管沿线每隔适当距离向河道同侧预埋支管，支管管径为d600。二道沙河左岸截污管起点接自职教园区教育西路现状污水管，终点至京包铁路南侧、接包头市水务集团拟建d1500污水管，顶管段管材采用焊接钢管或顶管用III级钢筋混凝土排水管。道沙河右岸截污管起点接自职教园区教育西路现状污水管，终点至沙河一小（北校区）东侧现状污水管，顶管段管材采用焊接钢管。

（2）北郊截洪沟管网主要包括河截污管网、新建再生水配水管及循环水管等管线工程。再生水管线位于AK0+000～AK2+679间，管材为钢管，钢材采用Q235B，管径为D1020×14。其中过110国道段顶管采用管径D1220×16钢管；过民族东路AK2+578段顶管采用管径D1020×16钢管。北郊截洪沟截污管线收集北郊截洪沟北侧污水，全长9.142km，主管管径为d600～d1000，支管管径为d400.管材采用Ⅱ级钢筋混凝土管，过公路、铁路顶管段钢材采用焊接钢管，其余顶管管材为顶管用钢筋混凝土管。

（3）在水系连通工程中，沿莫尼路—建设路沿线新建银河水系，串连昆都仑河—啤酒园—植物园—劳动公园—赛汗塔拉—四道沙河—奥体公园—青年生态园—巴音广场—二道沙河，形成城市轴心水系。铺设一根DN800压力管道，在啤酒园、植物园、劳动公园、奥体公园、青年生态园、八音广场设支管向公园补水，再通过重力流向人工河道补水。沿民族西路（莫尼路至团结大街）管道段采用顶管施工，管道布置于民族西路东侧非机动车道下，顶管总长622.3m，沿线布置2座工作井，3座接收井。管材采用Φ1200砼顶管（DRC1200x2000PⅡAJC/T640）内衬DN800螺旋钢管，顶管砼强度等级为C50，抗冻等级为F250，抗渗等级为W6。钢管中心高程为1065.39m（顶管段起点）～1062.91m（顶管段终点）。

（4）昭君河水系沿南绕城公路新开明河，经燕家梁水库，连通昆都仑河及四道沙河，引昆都仑河水源向四道沙河补水。工程需开挖明河长11.6km，沿线穿越6条主干道采用顶管施工。

计算依据

顶管顶力计算

顶管的顶力可按下式计算(亦可采用当地的经验公式确定)：

式中：P——计算的总顶力，kN；

γ——管道所处土层的重力密度，kN/m3；

D1——管道的外径，m；

H——管道顶部以上覆盖土层的厚度，m；

——管道所处土层的内摩擦角；

ω——管道单位长度的自重，kN/m；

L——管道的计算顶进长度，m；

f——顶进时，管道表面与其周围土层之间的摩擦系数，其取值可按表9.1.1所列数据选用；

Ps——顶进时顶管掘进机的迎面阻力(其取值见表9.1.2)，kN。

后座反力计算

忽略钢制后座的影响，假定主顶千斤顶施加的顶进力是通过后座墙均匀地作用在工作坑后的土体上，为确保后座在顶进过程中的安全，后座的反力或土抗力应为的总顶进力的1.2~1.6倍，反力可采用公式计算：

式中：——总推力之反力，kN；

——系数，取=1.5~2.5;

——后座墙的宽度，m；

——土的容重，kN/m3；

——后座墙的高度，m；

——被动土压系数(见表7.1.8)；

——土的内聚力，kPa；

——地面到后座墙顶部土体的高度，m。

在计算后座的受力时，应该注意的是：=1\*GB3①油缸总推力的作用点低于后座被动土压力的合力点时，后座所能承受的推力为最大；=2\*GB3②油缸总推力的作用点与后座被动土压力的合力点相同时，后座所承受的推力略大些；=3\*GB3③当油缸总推力的作用点高于后座被动土压力的合力点时，后座的承载能力最小。因此，为了使后座承受较大的推力，工作坑应尽可能深一些，后座墙也尽可能埋入土中多一些。

工作井与接收井施工

工艺流程

平整场地、测量放样→基坑开挖→顶背安装→沉井下沉→后座墙施工

平整场地、测量放样

基坑开挖前先平整场地，随后根据设计井位座标将井位放出，并利用周围环境做好井位控制点并加以保护，同时根据设计提供的水准点进行复测，根据施工需要，设2—3个水准控制点，并加以保护。施工中所设的座标控制点、高程控制桩需经业主及监理复核无误后方可进行下道施工。

基坑开挖

基坑开挖以液压挖掘机配合人工开挖并修整边坡。特别是当开挖还剩20-30cm左右采用人工修挖坑底，以保证坑底不被扰动及保证坑底的平整度。在坡脚处设20×20cm盲沟并设4只集水井以抽明水，集水井比盲沟底低50cm以上，以保证基坑干燥、稳定。基