顶管施工规范

应符合表6。2.11的规定.　　　　　　　　槽段混凝土浇筑的技术要求　　　　　　　　　表6.2.11项目，技术要求指标混凝土配合比，水灰比，≤0。80,灰砂比,1:2～1:2。5，水泥用量,≥370kg/m3，坍落度，20±2cm混凝土浇筑，拼接导管检漏压力，〉0.3MPa,钢筋骨架就位后到浇筑开始，〈4h,导管间距，≤3m，导管距槽端距离，≤1.50m,导管埋置深度，>1。00m，<6.00m，混凝土面上升速度,〉4.00m/h，导管间混凝土面高差，<0。50m　　注：1。工作坑兼做管道构筑物时，其混凝土施工尚应满足结构要求;　　　　2.导管埋置深度系指开浇后下沉浇筑时，混凝土面距导管底口的距离；　　　　3。导管间距系指当导管管径为200～300mm时,导管中心至中心的距离。6.2。12　地下连续墙的顶管后背部位,应按施工设计采取加固措施。6.2.13　开挖工作坑,应按施工设计规定及时支护，可采用与墙体连接的钢筋混凝土圈梁和支撑梁的方法支护，也可采用钢管支撑法支护。支撑应满足便于运土、提吊管件及机具设备等的要求。6。2.14　地下连续墙施工允许偏差应符合表6。2.14的规定.　　　　　　地下连续墙施工允许偏差　　　　　　　　　表6.2.14项目,允许偏差轴线位置,100mm墙面平整度,粘土层，100mm，砂土层,200mm预埋管，中心位置，100mm混凝土抗渗、抗冻及弹性模量，符合设计要求　　注：墙面平整度允许偏差值系指允许凸出设计墙面的数值。6.2.15　矩形工作坑的底部宜符合下列公式要求：　　　　　B=D1+S　　　（6。2.15-1）　　　　　L=L1+L2+L3+L4+L5　（6。2。15-2）式中　B——矩形工作坑的底部宽度（m)；　　D1——管道外径（m)；　　　S——操作宽度(mm)，可取2.4～3.2m；　　　L——矩形工作坑的底部长度（m）；　　L1—-工具管长度(m)。当采用管道第一节管作为工具管时,钢筋混凝土管不宜小于0.3m；钢管不宜小于0。6m；　　L2—-管节长度（m)；　　L3-—运土工作间长度(m)；　　L4——千斤顶长度（m）;　　L5——后背墙的厚度(m).6.2。16　工作坑深度应符合下列公式要求：　　　　　　H1=h1+h2+h3　　　　　　（6。2。16—1）　　　　　　H2=h1+h3　　　　　　(6.2.16-2)式中　H1——顶进坑地面至坑底的深度(m);　　　H2——接受坑地面至坑底的深度（m）;　　　h1——地面至管道底部外缘的深度(m）；　　　h2—-管道外缘底部至导轨底面的高度（m);　　　h3——基础及其垫层的厚底。但不应小于该处井室的基础及垫层厚度（m）。6。2。17　顶管完成后的工作坑应及时进行下步工序，经检验后及时回填。6.3　设备安装6。3.1　导轨应选用钢质材料制作，其安装应符合下列规定：　6。3。1.1　两导轨应顺直、平行、等高，其纵坡应与管道设计坡度一致；　6.3。1.2　导轨安装的允许偏差应为：　　轴线位置：3mm　　顶面高程:0～+3mm　　两轨内距：±2mm　6.3.1.3　安装后的导轨应牢固，不得在使用中产生位移，并应经常检查校核。6.3。2　千斤顶的安装应符合下列规定:　6.3.2.1　千斤顶宜固定在支架上，并与管道中心的垂线对称，其合力的作用点应在管道中心的垂直线上；　6。3.2.2　当千斤顶多于一台时，宜取偶数,且其规格宜相同;当规格不同时，其行程应同步,并应将同规格的千斤顶对称布置;　6。3。2。3　千斤顶的油路应并联,每台千斤顶应有进油、退油的控制系统。6。3.3　油泵安装和运转应符合下列规定：　6。3。3。1　油泵宜设置在千斤顶附近,油管应顺直、转角少；　6。3。3。2　油泵应与千斤顶相匹配，并应有备用油泵；油泵安装完毕，应进行试运转;　6。3。3。3　顶进开始时，应缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度顶进；　6.3.3。4　顶进中若发现油压突然增高,应立即停止顶进，检查原因并经处理后方可继续顶进；　6.3。3。5　千斤顶活塞退回时，油压不得过大，速度不得过快.6.3。4　分块拼装式顶铁的质量应符合下列规定：　6。3.4.1　顶铁应有足够的刚度；　6.3。4.2　顶铁宜采用铸钢整体浇铸或采用型钢焊接成型;当采用焊接成型时，焊缝不得高出表面，且不得脱焊；　6.3。4。3　顶铁的相邻面应互相垂直；　6。3。4。4　同种规格的顶铁尺寸应相同；　6。3.4.5　顶铁上应有锁定装置;　6.3.4。6　顶铁单块放置时应能保持稳定.6.3。5　顶铁的安装和使用应符合下列规定：　6。3。5。1　安装后的顶铁轴线应与管道轴线平行、对称，顶铁与导轨和顶铁之间的接触面不得有泥土、油污；　6。3.5。2　更换顶铁时,应先使用长度大的顶铁；顶铁拼装后应锁定;　6。3.5.3　顶铁的允许联接长度，应根据顶铁的截面尺寸确定。当采用截面为20cm×30cm顶铁时，单行顺向使用的长度不得大于1.5m;双行使用的长度不得大于2。5m,且应在中间加横向顶铁相联；　6.3.5。4　顶铁与管口之间应采用缓冲材料衬垫，当顶力接近管节材料的允许抗压强度时，管端应增加U形或环形顶铁；　6。3。5。5　顶进时，工作人员不得在顶铁上方及侧面停留,并应随时观察顶铁有无异常迹象。6。3.6　采用起重设备下管时应符合下列规定：　6。3。6.1　正式作业前应试吊，吊离地面10cm左右时，检查重物捆扎情况和制动性能，确认安全后方可起吊；　6。3。6。2　下管时工作坑内严禁站人，当管节距导轨小于50cm时，操作人员方可近前工作;　6。3。6.3　严禁超负荷吊装。6。4　顶进6。4.1　开始顶进前应检查下列内容，确认条件具备时方可开始顶进。　6.4。1。1　全部设备经过检查并经过试运转；　6。4.1.2　工具管在导轨上的中心线、坡度和高程应符合第6.3。1条的规定；　6.4。1.3　防止流动性土或地下水由洞口进入工作坑的措施;　6.4。1。4　开启封门的措施.6.4。2　拆除封门时应符合下列规定:　6。4.2.1　采用钢板桩支撑时，可拔起或切割钢板桩露出洞口,并采取措施防止洞口上方的钢板桩下落；　6。4.2。2　采用沉井时，应先拆除内侧的临时封门，再拆除井壁外侧的封板或其他封填措施;　6.4.2。3　在不稳定土层中顶管时，封门拆除后应将工具管立即顶入土层。6.4。3　工具管开始顶进5～10m的范围内，允许偏差应为:轴线位置3mm，高程0～+3mm.当超过允许偏差时,应采取措施纠正。　　在软土层中顶进混凝土管时，为防止管节飘移，可将前3～5节管与工具管联成一体。6。4。4　采用手工掘进顶管法时，应符合下列规定(图6.4.4）：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图6。4.4　超挖示意　　　　　　　　　　a--最大超挖量；b——允许超挖范围　6.4.4。1　工具管接触或切入土层后，应自上而下分层开挖；工具管迎面的超挖量应根据土质条件确定；　6。4.4.2　在允许超挖的稳定土层中正常顶进时，管下部135o范围内不得超挖；管顶以上超挖量不得大于1。5cm；管前超挖应根据具体情况确定,并制定安全保护措施；　6.4.4.3　在对顶施工中,当两管端接近时,可在两端中心先掏小洞通视调整偏差量。6。4。5　采用网格式水冲法顶管时，应符合下列规定：　6。4.5.1　网格应全部切入土层后方可冲碎土块；　6.4。5.2　进水应采用清水；　6.4。5.3　在地下水位以下的粉砂层中的进水压力宜为0。4~0.6MPa；在粘性土层中，进压力宜为0.7～0.9MPa；　6。4。5.4　工具管内的泥浆应通过筛网排出管外。6.4.6　采用挤压式顶管时，应符合下列规定:　6.4.6。1　喇叭口的开关及其收缩量应根据土层情况确定，且应与其形心的垂线左右对称；　6.4.6。2　每次顶进的长度，应根据车斗的容积、起吊能力和地面运输条件综合确定;　6.4。6.3　工具管开始顶进和接近顶完时，应采用手工挖土缓慢顶进；　6.4.6。4　顶进时,应防止工具管转动；　6.4.6.5　临时停止顶进时，应将喇叭口全部切入土层.6。4。7　采用挤密土层法顶管时，应符合下列规定：　6。4.7.1　管前应安装管尖或管帽。当采用管尖时，其中心角宜为：砂性土层，不宜大于60o；粉质粘土，不宜大于50o；粘土，不宜大于40o；　6.4。7.2　为防止相邻管道损坏及地面隆起，应根据施工设计控制与相邻管道间的净距及距地面的深度。6.4.8　顶管的顶力可按下式计算，亦可采用当地的经验公式确定：　P=fγD1[2h+（2h+D1)tg2（45°-ф/2）+ω/γD1］L+PF　　　　　　(6。4.8)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（mm);　　　H-—管道顶部以上覆盖土层的厚度(m）;　　　ф——管道所处土层的内摩擦角（o）；　　　ω——管道单位长度的自重(kH/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6。4.8-1所列数据选用；　　PF-—顶进时，工具管的迎面阻力（kN),其取值,宜按不同顶进方法由表6.4.8-2所列公式计算.　　　　　　　顶进管道与其周围土层的摩擦系数　　　　　　表6。4。8—1土类，湿，干粘土、亚粘土,0.2～0。3，0。4～0.5砂土、亚砂土，0。3~0.4，0。5~0.66。4。9　顶进钢管采用钢丝网水泥砂浆和肋板保护层时，焊接后应补做焊口处的外防腐层。6。4.10　采用钢筋混凝土管时，其接口处理应符合下列规定：　6.4。10.1　管节未进入土层前，接口外侧应垫麻丝、油毡或木垫板，管口内侧应留有10～20mm的空隙；顶紧后两管间的孔隙宜为10～15mm;　　　　　　　顶进工具管迎面阻力（PF）的计算公式　　　　　表6。4.8—2顶进方法，顶进时,工具管迎面阻力(PF)的计算公式（kN)手工掘进，工具管顶部及两侧允许超挖，0,工具管顶部及两侧不允许超挖，л·Dav·t·R挤压法，　，л·Dav·t·R网格挤压法，　,a·л/4·D·R　　注：Dav——工具管刃脚或挤压喇叭口的平均直径（m）；　　　　　t——工具管刃脚厚度或挤压喇叭口的平均宽度（m）；　　　　　R-—手工掘进顶管法的工具管迎面阻力，或挤压、网格挤压顶管法的挤压阻力.前者可采用500kN/m2,后者可按工具管前端中心处的被动土压力计算（kN/m2)；　　　　　a——网格截面参数，可取0。6~1。0。　6。4。10.2　管节入土后，管节相邻接口处安装内胀圈时，应使管节接口位于内胀圈的中部,并将内胀圈与管道之间的缝隙用木楔塞紧.6。4。11　采用T形钢套环橡胶圈防水接口时，应符合下列规定：　6.4。11。1　混凝土管节表面应光洁、平整,无砂眼、气泡；接口尺寸符合规定；　6.4。11.2　橡胶圈的外观和断面组织应致密、均匀,无裂缝、孔隙或凹痕等缺陷;安装前应保持清洁，无油污，且不得在阳光下直晒；　6.4。11。3　钢套环接口无疵点，焊接接缝平整，肋部与钢板平面垂直，且应按设计规定进行防腐处理；　6。4.11。4　木衬垫的厚度应与设计顶力相适应。6.4.12　采用橡胶圈密封的企口或防水接口时，应符合下列规定：　6.4.12。1　粘结木衬垫时凹凸口应对中,环向间隙应均匀；　6。4。12.2　插入前，滑动面可涂润滑剂；插入时，外力应均匀；　6。4。12。3　安装后，发现橡胶圈出现位移、扭转或露出管外，应拔出重插。6。4。13　顶管结束后，管节接口的内侧间隙应按设计规定处理；设计无规定时，可采用石棉水泥、弹性密封膏或水泥砂浆密封。填塞物应抹平，不得凸入管内.6。4.14　工具管进入土层后的管端处理应符合下列规定：　6.4。14。1　进入接收坑的工具管和管端下部应设枕垫;　6。4。14。2　管道两端露在工作坑中的长度不得小于0.5m，且不得有接口；　6.4。14.3　钢筋混凝土管道端部应及时浇筑混凝土基础。6.4。15　在管道顶进的全部过程中，应控制工具管前进的方向,并应根据测量结果分析偏差产生的原因和发展趋势，确定纠偏的措施。6.4。16　管道顶进过程中，工具管的中心和高程测量应符合下列规定：　6。4.16。1　采用手工掘进时,工具管进入土层过程中，每顶进30cm,测量不应少于一次；管道进入土层后正常顶进时，每顶进100cm，测量不应少于一次，纠偏时应增加测量次数；　6.4。16.2　全段顶完后，应在每个管节接口处测量其轴线位置和高程；有错口时，应测出相对高差;　6。4.16。3　测量记录应完整、清晰。6。4.17　纠偏时应符合下列规定：　6。4.17.1　应在顶进中纠偏；　6。4.17。2　应采用小角度逐渐纠偏；　6.4.17.3　纠正工具管旋转时,宜采用挖土方法进行调整或采用改变切削刀盘的转动方向，或在管内相对于机头旋转的反向增加配重。6。4。18　顶管穿越铁路或公路时，除应遵守本规范外，并应符合铁路或公路有关技术安全规定。6.4.19　管道顶进应连续作业.管道顶进过程中，遇下列情况时,应暂停顶进，并应及时处理;　6。4.19。1　工具管前方遇到障碍；　6.4.19。2　后背墙变形严重;　6。4。19。3　顶铁发生扭曲现象；　6.4.19.4　管位偏差过大且校正无效;　6。4.19。5　顶力超过管端的允许顶力;　6.4.19.6　油泵、油路发生异常现象；　6.4.19.7　接缝中漏泥浆.6。4。20　当管道停止顶进时，应采取防止管前塌方的措施。6。4。21　顶进管道的施工质量应符合下列规定:　6.4。21。1　管内清洁，管节无破损；　6。4。21。2　允许偏差应符合表6。4.21的规定；　　　　　　顶进管道允许偏差(mm）　　　　　　　　　　　表6.4.21项目,　,允许偏差轴线位置，　，50管道内底高程，D〈1500,+30-40　，D≤1500，+40—50相邻管间错口,钢管道,≤2　，钢筋混凝土管道,15%壁厚且不大于20对顶时两端错口，　，50　　注:D为管道内径(mm)。　6。4.21。3　为严密性要求的管道应按本规范第10章的有关规定进行检验；　6.4.21.4　钢筋混凝土管道的接口应填料饱满、密实，且与管节接口内侧表面齐平，接口套环对正管缝、贴紧，不脱落；　6。4。21.5　顶管时地面沉降或隆起的允许量应符合施工设计的规定。6.4。22　采用中继间时应符合下列规定：　6.4。22.1　中继间千斤顶的数量应根据该段单元长度的计算顶力确定，并应有安全贮备；　6。4.22。2　中继间的外壳在伸缩时,滑动部分应具有止水性能；　6.4.22.3　中继间安装前应检查各部件，确认正常后方可安装；安装完毕应通过试运转检验后方可使用；　6。4.22.4　中继间的启动和拆除应由前向后依次进行；　6.4。22.5　拆除中继间时，应具有对接接头的措施;中继间外壳若不拆除时，应在安装前进行防腐处理.6.5　触变泥浆及注浆6.5。1　采用触变泥浆减阻措施时,应编制施工设计，并应包括以下主要内容：　6。5.1.1　泥浆配合比压浆数量及压力的确定;　6。5。1.2　制备和输送泥浆的设备及其安装规定；　6.5.1.3　注浆工艺、注浆系统及注浆孔的布置；　6。5。1。4　顶进洞口封闭泥浆的措施；　6.5.1.5　泥浆的置换。6.5.2　触变泥浆的压浆泵，宜采用活塞泵或螺杆泵。管路接头宜选用拆卸方便、密封可靠的活接头.6。5.3　注浆孔的布置宜符合下列规定:　6。5。3。1　注浆孔的布置宜按管道直径的大小确定，每个断面可设置3～5个,并具备排气功能；　6.5.3.2　相邻断面上注浆孔可平行布置或交错布置.6。5。4　触变泥浆的配合比，应按管道周围土层的类别、膨润土的性质以及触变泥浆的技术指标确定。6。5.5　触变泥浆的注浆量，宜按管道与其周围土层之间环形间隙的1~2倍估算。6。5。6　触变泥浆的灌注应符合下列规定：　6。5.6.1　搅拌均匀的泥浆应静置一定时间后方可灌注;　6.5.6.2　注浆前，应通过注水检查注浆设备，确定设备正常后方可灌注；　6.5。6。3　注浆压力可按不大于0.1MPa开始加压，在注浆过程中的注浆流量、压力等施工参数,应按减阻及控制地面变形的量测调整.　6。5.6.4　每个注浆孔宜安装阀门，注浆遇有机械故障、管路堵塞、接头渗漏等情况时，经处理后可继续顶进。6.5。7　触变泥浆的置换应符合下列规定：　6。5.7。1　可采用水泥砂浆或粉煤灰水泥砂浆置换触变泥浆;　6.5。7。2　拆除注浆管路后,应将管道上的注浆孔封闭严密;　6.5.7。3　注浆及置换触变泥浆后，应将全部注浆设备清洗干净；6。5.8　在不稳定土层中顶管采用注浆加固法时，应通过技术经济比较确定加固方案。