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污水管道工程設(shè)計中頂管技術(shù)的應(yīng)用

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污水管道工程設(shè)計中頂管技術(shù)的應(yīng)用

摘要:針對珠海市香洲區(qū)港澳大道保利國際廣場北側(cè)污水管道坍塌情況,通過現(xiàn)狀管線、現(xiàn)狀地質(zhì)情況的分析,提出合理的解決方案。

關(guān)鍵詞:頂管;排水;污水管道工程設(shè)計

1工程概況

本項目位于珠海市香洲區(qū)港澳大道保利國際廣場北側(cè),該路段有DN600污水管道坍塌,長約200米,經(jīng)管線探測,部分管道已無法找到,本項目對坍塌管段進行新建。

2基礎(chǔ)資料

2.1原設(shè)計污水管道情況該路段標高約5.2米,污水管內(nèi)底標高約-1.4米,管道埋深約6.6米,管頂覆土約6.0米,采用的管材為HDPE管。

2.2現(xiàn)狀管線情況

從機動車道從北往南依次為:①綜合管廊(BXH=5000X3200,結(jié)構(gòu)內(nèi)底約-1.0m);②BxH=1200x1000雨水渠(埋深約3.0m);③1400x1000-10kv電纜溝;④DN600污水管(埋深約6.6m);⑤100x100-220V電纜線;⑥D(zhuǎn)N300冷凍管(位于河道樁頂);⑦DN800冷氣管(位于河道樁頂);⑧DN300給水管(埋深約1.6m)。河道樁、橋梁樁(承臺頂標高1.6m)、河道(底標高0.5m)。

2.3根據(jù)原道路設(shè)計路基處理

資料,采用預壓方式進行地基處理。根據(jù)橋梁勘察的鉆孔,有20cm左右的塊石。

2.4地質(zhì)概況

①-3.0m~3.0m為素填土層,褐灰色,松散,很濕;主要由黏土組成、夾少量中粗砂、碎石塊及貝殼碎屑,土質(zhì)不甚均勻。②-1.0m~-13.6m為淤泥層,灰黑色,流塑,飽和,微含有機質(zhì),味臭,斷續(xù)夾薄層粗砂及少量貝殼,局部為淤泥質(zhì)土。③-10.0m以下為主要為風化巖。說明-1.0m~-3.0m、-10.0m~-13.6m不同段地質(zhì)情況不同。

3方案比選

3.1主要問題及設(shè)計難點

(1)地下水位高且具有腐蝕性、土質(zhì)較差。場地環(huán)境類型屬Ⅱ類。根據(jù)地下水水質(zhì)腐蝕性指標,按《巖土工程勘察規(guī)范》之12.2.1~12.2.4條對場地地下水進行評價:在干濕交替及無干濕交替作用條件下,對混凝土結(jié)構(gòu)有微腐蝕性。在弱透水層中對混凝土結(jié)構(gòu)有微腐蝕性;在長期浸水狀態(tài)下對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋有微腐蝕性,在干濕交替狀態(tài)下對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋有強腐蝕性。土的腐蝕性評價:在干濕交替及無干濕交替作用條件下,對混凝土結(jié)構(gòu)有微腐蝕性。在弱透水層中對混凝土結(jié)構(gòu)有微腐蝕性;對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋有弱腐蝕性;對鋼結(jié)構(gòu)有微腐蝕性。(2)地面以下6米至13米為淤泥層,設(shè)計污水管道埋深為6米,地基承載力不足。(3)管線復雜。沿線有多種管線,且其它管線埋深較大,開挖施工對其它影響影響很大。

3.2方案一

按常規(guī)頂管施工。頂管管徑一般大于等于DN800,頂管工作機的尺寸凈空最小采用5000mm,考慮結(jié)構(gòu)厚度,約6500mm,該段管廊和河道支護樁最小處間距約9m,每側(cè)空間約1.0m。間距太小,施工中對管廊、河道支護樁、橋梁墩柱及承臺影響大,負面影響難以評估,若對管廊產(chǎn)生擾動,修復難度大,橋梁基礎(chǔ)擾動,則無法修復?,F(xiàn)狀污水管道為塑料管,施工中可能會影響施工頂進,建議選用具有破碎功能的機頭。需對現(xiàn)狀給水、電力、雨水管道遷改。

3.3方案二

采用二程式小型頂管機,頂管工作機、接收井規(guī)格可做到內(nèi)徑2000mm,外徑3200mm,位置滿足要求。但其設(shè)備小,遇到土層中的石塊難以通過,可實時性難度大。3.4方案三更改管線位置,該段管道沿著河道繞出來。目前河道已做蓋板,且河道底標高為0.50m,污水管道底標高為-1.4m,開挖工作量大。施工難度大,難以實施。

3.5方案四

在原位置開挖施工,埋設(shè)約6.6m,打樁(鋼板樁/支護樁)長度約12m,打鋼板樁震動可能影響管廊和河道支護樁及河道上蓋板的結(jié)構(gòu)安全,采用灌注樁等位置偏小,完成后其他管道管位難以按規(guī)范要求布置(該道路現(xiàn)狀管線基本按規(guī)范最小凈距離布置,如有其他變動難以滿足要求)。同時需對給水、電力、雨水管道進行遷改。

3.6經(jīng)以上分析,決定采用方案一。

4方案設(shè)計

4.1方案

沿現(xiàn)狀污水管位,采用泥水平衡機頭頂管施工。管材管徑為DN1000Ⅲ鋼筋混凝土管,頂管工作井、接收井及管道沿線采用高壓旋噴樁處理地基。頂管中部采用開挖方式加設(shè)污水檢查井,起止點與現(xiàn)狀管連接采用開挖施工。

4.2管線遷改

對工作井、接收井范圍內(nèi)的管線進行遷改,對高壓旋噴樁有影響的管線主要以加固保護為主,必要時進行遷改。

5結(jié)論

泥水平衡頂管技術(shù)具有諸多優(yōu)點,廣泛適用于市政給排水管網(wǎng),在本工程中得到了很好的應(yīng)用,妥善地解決了地下管線復雜跟地質(zhì)不良的問題。

作者:張鵬程 單位:中國華西工程設(shè)計建設(shè)有限公司深圳分公司

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