泥水平衡式頂管施工工藝

1、泥水平衡式頂管施工工藝泥水平衡式頂管施工工藝在阿曼馬斯喀特污水管網(wǎng)收集工程中的應(yīng)用在阿曼馬斯喀特污水管網(wǎng)收集工程中的應(yīng)用盛玉明劉慶福摘要泥水平衡式頂管施工工藝和玻璃鋼夾砂管（GRP）頂管，在阿曼還是第一次使用，本文通過DN2000和DN1200頂管在馬斯喀特(Muscat)污水管網(wǎng)工程(wastewatercollectionsystem)的施工頂進，探索和研究泥水平衡式頂管施工工藝和玻璃鋼夾砂管在該地區(qū)應(yīng)用的可行性。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞泥水平

2、衡玻璃鋼夾砂管頂管施工1.1.工程簡介工程簡介阿曼蘇丹國（SultanateofOman）位于中東阿拉伯半島東南部，人口約300萬，大部分人信奉伊斯蘭教，面積約31萬平方公里。馬斯喀特（Muscat）是阿曼的首都，人口約100萬，是世界上少有的幾個環(huán)境優(yōu)美，安靜祥和以及治安條件良好的城市之一。中國水利水電建設(shè)集團公司于2004年12月中標(biāo)阿曼馬斯喀特污水管網(wǎng)工程，合同額1.5億美元，原工期3年。中標(biāo)后由于工程師不能按時提供施工圖紙，眾多

3、的不可預(yù)見的地下設(shè)施，高標(biāo)準的施工要求以及煩瑣的來自于政府各部門的施工前批準（稱NOC）等原因，致使本工程成為名副其實的“三邊”工程，即邊勘察，邊設(shè)計，邊施工，從而導(dǎo)致施工進度緩慢和工期延長，施工和管理成本成倍增加。為了最大限度地保護企業(yè)的利益，在施工期間利用合同條款曾經(jīng)兩次終止合同，給業(yè)主、工程師施加壓力，以期從工期和費用方面獲得索賠補償，在2007年9月和阿曼財政部舉行的合同談判中，財政部長代表業(yè)主同意給予我方2860萬美元的補償，

4、基本上平衡了兩年來阿曼項目的虧損額，同時答應(yīng)工期延長，后三個區(qū)域重新進行價格談判和協(xié)商。目前，阿曼項目正在緊鑼密鼓地重新組織進場。本工程以重力式（自流式）管道收集為主，局部山區(qū)采用小泵站將局部收集的污水輸送至QURUM泵站，經(jīng)該泵站將污水輸送至污水主干管，通過主干管污水以自流方式匯集到中心泵站，最后由中心泵站將污水提升到污水處理廠，進行凈化處理，然后經(jīng)過灌溉管線將凈化的中性水輸送到市區(qū)進行灌溉。管線總長度約820km，原設(shè)計頂管約11～

5、12km，目前中心泵站西側(cè)污水主管線2.0km明挖改為頂管施工，再包括施工過程中不斷增加的頂管，預(yù)計頂管總頂進長度可達17km以上。2.2.阿曼頂管施工階段性成果阿曼頂管施工階段性成果頂管施工是阿曼污水項目重要組成之一，從2006年7月底開始頂進到2007年6月初（6月6日熱帶風(fēng)暴阿曼項目停工前），DN2000，DN1200和DN500三種頂管施工頂進完成1.6km，經(jīng)過一年來的施工阿曼項目部基本上掌握了泥水平衡式頂管施工工藝。阿曼頂管

6、施工，是我局乃至集團公司首次獨立完成的非開挖地下管網(wǎng)工程，不僅填補了我局乃至集團公司在非開挖鋪設(shè)地下管線施工史上的空白，也為我局非開挖施工技術(shù)的推廣和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。頂管施工一直是阿曼項目施工的一個亮點，在舉步維艱的阿曼項目施工過程中，也給阿曼項目增添了不少色彩，給了大家干好阿曼項目的勇氣！頂管施工也曾多次受到市政府和業(yè)主的好評，尤其是工程師在多次會議上給市政府和業(yè)主講到SINOHYDRO的頂管施工D—GRP頂管外徑，D＝2.16m；則

7、：F。＝（1509020）x3.14x2.16x2.164=952.25(kN)f。=RSwf(kNm)式中：R―綜合摩擦阻力（kPa），對于砂礫石一般為8～20，考慮到本項目采用注漿減摩措施和地質(zhì)特點，取R=8kPa；S―頂進管的外周長（m），S=3.14x2.16=6.78m；W—每米頂進管的重力（kNm），根據(jù)GRP廠家提供的資料：W＝12.92kN；f―管子重力在土中的摩擦系數(shù)，f＝0.2；則：f。＝8x6.7812.92x0.

8、2=56.82(kN)即：5.682tm（設(shè)計頂進4～4.5tm）最大頂進力為：DN2000頂管機F=952.2556.82x150=9475.25(kN)由于該工程頂管線路長，區(qū)域跨度大，地質(zhì)條件復(fù)雜，地下設(shè)施多，有很多不可預(yù)見的因素，要準確地計算最大頂進力是一件非常困難的事情，故在選用液壓缸和液壓系統(tǒng)時備有一定的富裕量，以防止在頂進過程中遭遇地質(zhì)突變，糾偏等引起的頂進力異常增大的情況，三種頂管機液壓系統(tǒng)選型配置見表1。表1三種頂管機

9、液壓系統(tǒng)選型配置表三種頂管機液壓系統(tǒng)選型配置表產(chǎn)品名稱產(chǎn)品名稱規(guī)格型號規(guī)格型號單位單位數(shù)量數(shù)量總頂進力總頂進力液壓千斤頂DN2000:250tⅹ1850mmDN1200:250tⅹ1850mmDN500:120tⅹ1650mm根根根61500(t)2500(t)2240(t)液壓動力站34.3MPa64Lmin45kw34.3MPa36Lmin30kw34.3MPa10.4Lmin11kw臺臺臺111液壓操作盤2m頂管機1.2m頂管機0

10、.5m頂管機臺臺臺1112.5降排水系統(tǒng)在施工前經(jīng)過多次方案和成本比較，深井降水應(yīng)該是最為經(jīng)濟的一種方案。對于DN1400～2000頂管工作井和接收井施工，主要以深井聯(lián)合降水方案為主，每個工作井和接收井周圍打2~5口井，井深18～24m。根據(jù)中心泵站以及AZAIBAH區(qū)1~10號，GHUBRA區(qū)1~2號工作接收井降排水情況來看，深井降水方案適合于阿曼馬斯喀特地質(zhì)情況，而且使得工作接收井施工速度快，成本低。2.6工作井和接收井尺寸確定，施