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1、排水管网拖拉管工程的施工排水管网拖拉管工程的施工工程概况工程概况1布吉片区排水管网完善一期工程，建设地点：龙岗区布吉街道；建设单位：深圳市龙岗区布吉街道办；设计单位：深圳市水规院；勘察单位：广东省建设工程勘察公司；合同工期：150 日历天，工程计划按期完成；工程造价：5886万元。2本工程位于#市布吉街道繁华中心区。主要包括兴业路、八约二街、西环路南段、吉华路、金运路、嘉兴南路及七条道路上的排水支管管网完善工程，大部地段为单线管，局部地段为双线管。其中金运路（除过铁路段） 、吉华路、联东路管线采用拖拉管施工。3管径为 500mm、600mm，主要类别为： DN500、DN600HDPE 平壁专
2、用管用于拖拉法施工。管底埋深大都小于 5m，设计坡度为0.94、1、3、5、10、20，全线干管长度约为 3.5Km。布吉片区排水管网完善一期工程的拖拉管工程约 3.5Km，主要分布在公路沿线及居民聚集区域。其中 DN600HDPE 平壁专用管长 995 米，DN500HDPE 平壁专用管长 2452 米。本分项工程的施工方法是依据我公司在此类工程的施工经验，同时按照给水排水管道工程施工及验收规范 （GB50268-97）和 2006 年 8 月上海市水务局印发的排水管道定向钻进敷设施工及验收规范（试行） 来进行编制的。具体路段拖拉管的工程量分布如下表：序号施工段区域管径长度（m）1金运路DN
3、6009952吉华路DN50014103联东路DN5001042第一节第一节 拖拉管施工拖拉管施工1 1拖拉管施工工艺流程拖拉管施工工艺流程主要工艺流程为 :施工准备 导向孔施工 反拉扩孔 、成孔 牵引管道 基坑开挖砌检查井 回填 清场 。2 2施工准备施工准备2.12.1 管材选用管材选用 ：本分项工程均采用的HDPE平壁管，防腐蚀性好 、流体阻力小 、化学性能稳定等特性的HDPE平壁管。 HDPE管抗外压能力强 (能承受较大拉力) 、柔韧性好 (能较好地适应沉降 ,抗震能力强) 、单位质量轻 ( 在牵引过程中可减小与孔壁的摩擦力) ,非常适合牵引施工 。为确保工程质量 ,管道材料必须满足各
4、项设计要求 ,主要有 :(1)HDPE 聚乙烯平壁管材的物理性能应符合下列规定： 密度： 0.940.96g/cm短期弹性模量：800MPa；抗拉强度标准值：不小于 20.7MPa；抗拉强度设计值：不小于 16.0MPa环刚度：不小于 8kN/m2管材必须满足回拉力要求，但允许拉应力按不大于 12MPa 控制。 (2)管材的外观质量及尺寸应符合下列要求： 管材外观颜色一致，内壁光滑平整,无划伤、毛刺等缺陷。 接前管材的端面应平整且与管中心轴线垂直，管接口外径与管材外径一致，不得有明显突出(小于5mm)。 管材外壁应有统一的标识（生产企业、产品名称、公称直径、环刚度及生产日期等）。 管材的公称内
5、径必须满足设计管径的要求。本工程使用的有DN400、DN500、DN600。 定向钻进敷设施工的 HDPE 平壁管采用对接热熔接口。2.22.2 施工测量施工测量测量按质完成本工程的首要保证条件之一。正确无误地做好施工测量工作，在施工测量中不能出现差错，各项测量误差必须在允许值以内，决不能产生由于测量出现差错造成返工或工程隐患。为了达到上述要求，在工程测量中按如下严格控制：(1)做好现场交接导线点和水准点的复测工作，以书面形式报建设方批准后方可实施各项施工放样和测量。为施工需要所增设的加密控制点、辅助基线及临时水准点必须经监理复核无误后才可使用。对所有控制桩、水准点应进行有效的保护，并定期复测
6、。(2)恢复管道中心线并设置护桩。(3)导线方位角闭合差、水准点闭合差、管道轴线与高程必须满足相应的测量质量标准与检测频率。(4)在施工测量中，若遇设计图与现场情况有出入，应会同监理方将情况报建设方，并及时通知设计方。(5)在工程施工中，按要求设置观测点，施工方与监理方定期测量各点沉降量，及时掌握周边道路与结构物的沉降量。(6)水准点闭合差+L（mm） ，L 为整个测站长度，单位为 km。(7)导线方位角闭合差为：+40n，n 为测站数。2.32.3 布管布管(1)沿作业带将管道顺序摆放、首尾错开，以便组对连接。(2)组对连接(3)管道连接采用热收缩套连接法，所用热收缩套由厂家配套供应。(4)
7、管套的施工环境为常温。管材连接处表面的灰尘和脏物应清理干净，并使之对接无缝。(5)应用液化石油气喷枪火焰从热收缩套中间沿圆周方向均匀加热，并使热收缩套完全收缩后再分别向两端延伸加热。加热时套管允许受热温度不超过250。在局部收缩完后再重新加热表面凹凸不平的其它部分，直至使其完全平整。最后应对收缩套的两端各 50mm 处再加热一遍，以使两端热熔胶充分熔化。(6)在管道连接完毕后，根据长度用 12mm 圆钢筋做四条加强筋与管子拖拉头及管尾封堵头连接，并且在每根管子连接部位用钢板做一个抱箍与加强筋连接，（抱箍宽 50mm、厚 5mm）以增强管道的抗拉力及抗压力。结构如下：(7)在施工中，为防止地下水
8、、雨水进入管内，每天收工后，必须将管末封口，防止泥浆、雨水、杂物进入管内。2.42.4导向孔轨迹设计导向孔轨迹设计(1)定向钻孔轨迹线段由造斜直线段、曲线段、水平直线段（与管道排水坡度一致）等组成，为保证水平直线段精度要求，造斜段水平距离L见图示2.4计算确定。 Ho=HDo/2 式2-4-1L=2A+HoA(Sin+Sin2+Sin(n)/tg(n) 式2-4-2+A(Cos+Cos2+Cos(n)n取值在35范围AAAAA4a3a2aana入土角HoL导向钻杆控制井入土坑出土坑控制井导向钻杆LHona出出出a2a3a4aAAAAA.AAAAA4a3a2aana入土角HoL导向钻杆控制井入土
9、坑出土坑控制井导向钻杆LHona出出出a2a3a4aAAAAA.图 2.4 定向钻孔轨迹设计图(2)入土造斜段与管道直线段之间及管道直线段与出土造斜段之间，至少应有一根钻杆长度达到管道直线段坡度要求。(3)入土角不宜超过 15，出土角按导向钻杆及拖拉管材允许曲率半径较大值确定，一般不宜超过 20。(4)相邻两节钻杆允许转向角根据土质条件，钻杆长度、材料等因素确定，土质越软弱，角越小，角取值一般在 1.53.0。(5)定向钻进敷管穿越公路、铁路、河流时，最小覆土厚度应符合有关专业规范要求；当专业规范无特殊要求时，管道敷设最小覆土厚度应符合表 5.2.1的规定。表 2.4 管道敷设的最小覆土厚度序
10、号穿越对象最小覆土深度1城市道路与路面垂直净距1.5m2公路与路面垂直净距1.8m；路基坡脚地面下1.2m3高速公路与路面垂直净距2.5m；路基坡脚地面下1.5m4铁路路基坡脚处地表下 1.2m； 路堑地形轨顶下 3m； 0 点断面轨顶下 6m5河流一级主河道规划河底标高以下 3m 二级主河道规划河底标高以下 1.5m(6)待敷设管道与建筑物和既有地下管线的距离应符合下列规定: 敷设在建筑物基础以下时，与建筑物基础的水平净距必须在持力层扩散角范围以外，尚应考虑土层扰动后的变化，扩散角不得小于 45； 在建筑物基础以下敷设管道时，必须经验算后确定深度； 与既有地下管线平行敷设时，扩孔与地下管线水
11、平净距不得小于 0.6m； 从既有地下管线下部交叉敷设时，扩孔与地下管线垂直净距应符合下列要求： a.粘性土不得小于 0.5m；b.砂性土不得小于 1.0m； 遇可燃性管道和特种管线及弯曲孔段应考虑加大水平净距和垂直净距。达不到上述距离时，应增设有效的技术安全防护措施。 HDPE 管材的弯曲半径应大于管材外径的 40 倍。控制的最小曲率半径可按以下公式计算: Rmin=ED/（2p） 钻杆的曲率半径应由钻杆的弯曲强度值所确定。根据经验一般 Rz1200DZ。2.52.5 控制井控制井(1)控制井结构形式应由设计单位确定，井尺寸根据工艺方法不同而定。管道洞口处理要有密封装置，防止漏水漏泥。(2)
12、控制井应根据拖拉长度，并结合场地条件、水文地质条件和设计参数，设置若干控制井，且至少二个，一般设置在检查井位置。(3)定向拖拉施工时，应先进行控制井施工，后进行管道定向拖拉施工。一般在长度大于100m 时至少在中间加设一座控制井。(4)控制井支护形式按管道埋深、水文地质条件及既有管线分布由设计确定。(5)二程式拖拉法控制井平面内净尺寸不小于长宽=4.0m2.5m，管道中心与底板顶面净距不小于750mm。(6)二程式拖拉法施工每节长度一般控制在75m 以下。(7)拖管回拉完成后，管材需要若干小时（一般等于牵引时间）恢复拖拉时产生的应变。当从铰过的钻孔中牵引时，拖拉头应被拉出控制井井壁一定距离其值
13、大约等于整个拉伸长度的3。通常需等待一整夜恢复后，再 切断管道。2.62.6 进出洞口措施进出洞口措施(1)定向拖拉施工进出控制井洞口应根据不同水文地质条件、埋深、周围环境和经济性，选择合理的进出洞口加固技术措施。进出洞口措施可以有降水、注浆、冻结等加固方法。(2)对条件允许的场合，可优先考虑降水法。若采用注浆加固法，应充分考虑钻头的切削能力，土体加固的强度和时间。在深基坑条件下，在施工前应经计算确定其加固处理方法和尺寸。进出洞口措施应保证扩孔及管道进出洞口过程中的土体稳定。(3)控制井洞口要设置能满足不同口径要求的密封止水装置，防止漏水漏泥。2.72.7 回拖力计算及最大拖拉长度回拖力计算及
14、最大拖拉长度(1)管道回拖力计算按图2.7.1 所示如下：图图 2 2. .7 7. .1 1 回回拖拖力力计计算算示示意意图图Pt=Py+Pf - （2.7-1）Py=Dk2Ra/4 - （2.7-2）Pf=DLf - （2.7-3）式中 Pt回拖力（ kN） ；Py扩孔钻头迎面阻力（kN） ；Pf管周摩阻力（ kN） ；Dk扩孔钻头外径（ m）,一般为管道外径1.31.5 倍；D管道外径（ m） ；Ra迎面土挤压力（ kpa） 。在上海地区，粘性土Ra在5060kpa；砂性土在 80100kpa；L管道长度（ m） ；f管周与土的摩擦系数（kpa） 。在上海地区，粘性土f 在0.30.4k
15、pa；砂性土在 0.50.7kpa；(2)定向钻孔拖拉法施工，最大拖拉长度宜控制在表2.7.2 范围内：表 2.7.2 最大拖拉长度控制表管道口径 (mm)所处土层最大长度 (m)备注粘性土250 DN300 砂性土180粘性土200 DN400 砂性土150粘性土160 DN600 砂性土120采用特殊、有效的成孔及减摩措施时，最大拖拉长度可适当增加。3 3定向钻孔与回拖定向钻孔与回拖水平定向钻穿越入、出土角按设计确定，确保管道在地下的深度要求和施工安全。根据不同土质选取不同的钻进速度，选配不同性质的泥浆（泥浆粘度在 45 秒至 50 秒之间）。本次穿越工程为确保钻机正确就位；开钻前应认真进行参数标定，确保穿越控向数据的准确，严格控制偏差在规范允许的范围之内。3.1 钻机安装牢固后方可开钻，根据穿越管径的大小、长度和钻具的承载力调整回拖拉力。3.2 污水管标高控制措施(1)钻导向孔施工前，用水平仪将钻线各控制点处的地形标高转测出来，并做出标记。然后根据地形标高，设计图纸上的管底标高换算出个控制点的深度，做出设计数据表。钻导向孔时根据设计表对每个控制点进行控制，如有偏差及时纠正。(2)直观控制：导向孔施工前，在入、出钻工作井处各找两个点，井位两侧用水平仪测出标高，使这两点标高一致，并打木桩做好标记。然后在这两个点上拉一条细线，当
