φ2000合流污水管改道施工方案.doc

一、工程概况
1、概述
轨道交通杨浦线（M8线）Ⅶ标曲阜路车站原φ2000合流污水管（埋深约7米）与车站十字交叉，影响车站施工，需对其进行改道（原φ2000合流污水管走向及与车站位置详见附图1-1）。在考虑原绕道方案和底板下倒虹穿越车站两个方案实施较困难的前提下，我公司提出了中板下倒虹穿越改道方案，并委托上海市政工程设计院对其进行设计。
中板倒虹改道方案是在不影响车站使用功能的前提下，提高原车站中板，在中板下做8400mm×2200mm钢筋砼箱涵，内排4根φ1000玻璃钢管，在车站两侧各设检查井一座（施工期间做为顶管工作井），车站东西两侧在原φ2000管道合适位置各设截流井一座（施工期间做为顶管接收井），检查井与截流井之间用φ2000顶管连接。（详见附图1-2）

2、方案简介
2.1 1#、2#检查井
1#、2#检查井在施工期间做为顶管工作井，工作井平面形状为一多边形，深9.47m～10.82m，围护采用φ850SMW，间隔插H型钢，H型钢采用700×300×12×14，H型钢待覆土完成后拔出。SMW与主体结构地下连续墙围护之间采用旋喷桩止水。每个检查井底板下各设9根φ600钻孔灌注桩，有效桩长18m。坑底采用高压旋喷桩加固，加固范围为湿井坑底以下4.15米。检查井竖向设三道支撑，明挖顺筑法施工。开挖前进行降水，根据曲阜路车站基坑开挖情况，本工程降水方案拟采用轻型井点，在开挖完表层土（约2米）后，打设轻型井点进行降水。
工作井结构分两次进行施工：顶管前先施工窨井底板及部分井壁，顶管结束后凿除箱涵两头地下连续墙，进行箱涵内防水及箱涵内4根φ1000玻璃钢管安装，然后根据检查井设计要求在井内进行分隔、收井。
2.2 3#、4#截流井
3#、4#截流井在施工期间做为顶管接收井，在3#、4#接收井施工前，先对原污水合流管进行潜水检查，观察管节位置沉降，确定了3#、4#接收井位置，并在井位前后对原管加内钢套环进行加固保护，防止接收井施工时出现原管下沉和脱节。
3#、4#截流井尺寸为4000mm×8000mm×8220mm，围护采用φ800钻孔灌注桩，桩外用高压旋喷桩隔水。在原φ2000管节范围内，用φ600钻孔灌注桩做至管顶，管底部分用三重管旋喷（定喷）进行封闭（附图1-3），截流井竖向采用两道钢支撑，钢支撑采用双拼［28槽钢，明挖顺筑法施工（降水方法同工作井）。
两段顶管全部接通后，进行3#、4#截流井内原φ2000合流污水管拆除，需潜水水下拆除，拆除后再进行井内原管道潜水封堵加固头子。
2.3 顶管
整个顶管按东、西分为二段，分别为1#～3#井83米，2#～4#井95米管道采用φ2000口径“F”型承口式钢筋砼管，每节管长2米。
根据本工程实际情况，采用φ2000泥水平衡式顶管掘进机，经顶力计算，顶进阻力超过最大允许顶力，每段顶管均设置一只中继环。
3、工程地质
根据现有的工程地质资料，本工程地质的主要特点是：场地浅部存在第②3-1层灰色饱和砂质粉土层，厚度约为5.87m，该层土的渗透系数可达10-5cm/s。工作井及顶管施工主要位于该层土内，对施工较为不利。主要地质情况如下表：
土层层号
土层名称
土层描述
土层厚度（m）
①
填土
含较多的碎石、砖块、混凝土等杂物，下部以粘性土为主
1.20~2.50
②1
砂质粉土
含云母、氧化铁条纹，夹粘质粉土及薄层粘性土
0.80~2.00
②3-1
砂质粉土
含云母及贝壳碎屑，夹粘质粉土及薄层粘性土，土质不均匀
5.30~6.80
④
淤泥质粘土
含云母、有机质，夹少量薄层粉砂，下部夹多量贝壳碎屑，土质均匀
6.70~8.50
⑤1
粉质粘土
含云母、有机质，夹泥、钙质结核和半腐烂植物根茎，夹粘土
4.50~10.70
⑤3
粉质粘土
含云母、少量钙质结核、腐植质，夹薄层粉砂
7.50~14.00

4、周边环境
4.1 本工程沿线多为人口密度较高的低层旧式民房和规模不大的零星多层建筑，其中4#截流井距一幢6层居民住宅距离仅1m。
4.2 管线
2#检查井位于曲阜路车站西侧，上有一根φ900雨水管（埋深约3.6米）。
3#截流井（东侧）处沿曲阜路自北向南有φ150上水、16孔信息电缆2孔信息电缆、φ600雨水管、2孔信息电缆、φ150上水、φ350煤气、φ800雨水管、φ700煤气管、φ300煤气管、4孔电力电缆等。
4#截流井（西侧）处沿曲阜路自北向南有φ200煤气、φ700煤气、2孔电话电缆、φ300煤气、φ150上水等。
另曲阜路上还有多条架空线。
地下管线位置详见附图1-4、附图1-5
4.3 交通
本工程主要位于西藏北路、曲阜路路口，是该区的交通要道，人口密集、交通繁忙。

二、工程特点、难点及解决措施
1、工程特点、难点
1.1 工程地质条件差，施工主要位于②3-1砂质粉土层内，该层土土质不均匀，呈松散状态，给施工带来较大困难。
1.2 地下管线错综复杂，3#、4#截流井施工管线搬迁、改道及保护工作量极大。
1.3 施工场地狭小，交通复杂，特别是3#、4#截流井施工基本基本占据曲阜路大半幅路幅，场地布置，交通组织相当困难。
1.4 改线后管道从车站中板下穿越，箱涵防水要求及结构安全要求高。
1.5 改线后管道增加了转折和倒虹，水力条件较差。

2、解决措施
2.1 针对该层地质，顶管掘进机采用Telemo混水平衡式顶管掘进机，以确保开挖面土体稳定，减少顶管施工对周边环境的影响。
2.2 对工程范围内错综复杂的地下管线，按废弃、改道、保护进行分类，会同相关管线单位指定切实可行、具体细致的保护及搬迁方案。
2.3 在施工工艺和施工机械选择上首先考虑占地面积小、工艺简单的。交通组织会同市交警、区交警，制定合理可行的交通组织方案，把对交通的影响尽量减到最小。
2.4 箱涵砼采用C30P8抗渗砼，并掺加有抗裂、防渗功能的TMS外加剂。车站两侧设检查井，检查井有干井和湿井两部分组成，干井内设集水井，并设排水泵，湿井分为2仓，将来四根φ1000玻璃钢管（两组）在运行时万一有一根管道发生渗漏需检修，可切断其中一组进行维修，另一组仍可继续运行。详见附图2-1
2.5 在工程中采用流槽连接，尽可能降低水头损失，在管道运行后加强养护、管理。

三、工程总体筹划
1、原则
1.1 结合曲阜路车站主体结构施工情况，合理安排1#、2#检查井见缝插针施工。
1.2 根据地下管线搬迁，交通组织情况，在上海汛期（四月底）到来前完成管道接通。

2、施工顺序
根据节点目标及本工程特点，先施工箱涵段车站主体结构（17～19轴），再施工1#、2#检查井及3#、4#截流井，3#、4#截流井施工前需先摸清截流井范围原窨井情况并在井位处的管节的前后设加强内套环，然后分别进行东、西两段顶管。顶管完成后进行箱涵内防水处理、排管及1#、2#检查井分仓隔断，再进行截流改道，最后收坑，具体如下图所示。

施工准备

管线回搬，道路修复
收坑
截流、改道原管封墙
1#、2#检查井分仓隔断
箱涵内防水及排管
东、西两段管道顶进
顶管准备
工作井、接收井围护及结构施工
管线搬迁、交通组织
箱涵结构施工
原管道窨井管节摸底及上内套环

3、施工进度计划
详见附表1

四、主要施工工艺
1、潜水作业
潜水作业主要工作内容有：检查原管窨井及管节情况，安装内钢套环，拆除3#、4#接收井内原管节，封墙原管头子。具体施工技术措施详见《潜水作业施工方案》。
2、SMW工法
1#、2#工作井采用φ850SMW工法围护桩，桩长19.47米，内插700×300×12×14H型钢，H型钢长18.47米，具体施工技术措施详见《SMW工法施工方案》。
3、钻孔灌注桩
本工程钻孔灌注桩有φ800、φ600两种桩径，分别用于1#、2#工作井底板下及3#、4#工作井围护桩。具体施工技术措施详见《钻孔灌注桩施工方案》。
4、高压旋喷桩
具体施工工艺详见《高压旋喷桩施工方案》。
５、顶管
顶管具体施工工艺详见《顶管施工方案》。

五、监测
本工程所处位置周边环境复杂，建筑物及地下管线复杂，工程施工期间必须密切关注周围环境影响，具体监测方案详见《监测施工方案》。

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