顶管施工规范.docx

顶管施工规6顶管施工6.1 一般规定6.2工作坑6.3设备安装6.4顶进6.5触变泥浆及注浆6.1 一般规定顶管的施工设计应包括以下主要容：.1施工现场平面布置图；.2顶进法的选用和顶管段单元长度确实定；.3工作坑位置的选择及其构造类型的设计；.4顶管机头选型及各类设备的规格、型号及数量；.5顶力计算和后背设计；.6洞的封门设计；.7测量、纠偏的法；.8垂直运输和水平运输布置；下管、挖土、运土或泥水排除的法;.9减阻措施；.10控制地面隆起、沉降的措施；.11地下水排除法；.12注浆加固措施；.13平安技术措施。管道顶进法的选择，应根据管道所处土层性质、管径、地下水位、附近地上与地下建筑物、构筑物和各种设施等因素，经技术经济比较后确定，并应符合以下规定：.1在粘性土或砂性土层，且无地下水影响时，宜采用手掘式或机械挖掘式顶管法；当土质为砂砾土时，可采用具有支撑的工具管或注浆加固土层的措施；.2在软土层且无障碍物的条件下，管顶以上土层较厚时，宜采用挤压式或网格式顶管法；.3在粘性土层中必须控制地面隆陷时，宜采用土压平衡顶管法；.4在粉砂土层中且需要控制地面隆陷时，宜采用加泥式土压平衡或泥水平衡顶管法；.5在顶进长度较短、管径小的金属管时，宜采用一次顶进的挤密土层顶管法。采用手掘式顶管时，应将地下水位降至管底以下不小于0.5mm处，并应采取措施，防止其他水源进入顶管管道。顶管施工中的测量，应建立地面与地下测量控制系统，控制点应设在不易扰动、视线清楚、便校核、易于保护处。6.2工作坑顶管工作坑的位置应按以下条件选择：.1管道井室的位置；.2可利用坑壁土体作后背；.3便于排水、出土和运输；.4对地上与地下建筑物、构筑物易于采取保护和平安施工的措施；.5距电源和水源较近，交通便；.6单向顶进时宜设在下游一侧。采用装配式后背墙时应符合以下规定；.1装配式后背墙宜采用木、型钢或钢板等组装，组装后的后背墙应有足够的强度和刚度；.2后背土体壁面应平整，并与管道顶进向垂直；.3装配式后背墙的底端宜在工作坑底以下，不宜小于50cm；.4后背土体壁面应与后背墙贴紧，有隙时应采用砂料填塞密实；.5组装后背墙的构件在同层的规格应一致，各层之间的接触应紧贴，并层层固定。工作坑的支撑宜形成封闭式框架，矩形工作坑的四角应加斜撑。顶管工作坑及装配式后背墙的墙面应与管道轴线垂直，其施工允偏差应符合表6.2.的规定。工作坑及装配式后背墙的施工允偏差(mm)表工程，允偏差工作坑每侧，宽度，不小于施工设计规定,长度，装配式后背墙，垂直度，0.1%H,水平扭转度，0.1%L注：1.H为装配式后背墙的高度(mm)；2. L为装配式后背墙的长度(mm)。当无原土作后背墙时，应设计构造简单、稳定可靠、就地取材、撤除便的人工后背墙。利用已顶进完毕的管道作后背时，应符合以下规定：.1待顶管道的顶力应小于已顶管道的顶力；.2后背钢板与管之间应衬垫缓冲材料；.3采取措施保护已顶入管道的接不受损伤。当顶管工作坑采用地下连续墙时，应符合现行标准?地基与根底工程施工及验收规?的规定，并应编制施工设计。施工设计应包括以下主要容；.1工作坑施工平面布置及竖向布置；.2槽段开挖土及泥浆处理；.3墙体混凝土的连接形式及防渗措施；.4预留顶管洞设计；.5预留管、件及其与部构造连接的措施；.6 开挖工作坑支护及封底措施；.7墙体面的修整、护衬及顶管后背的设计;.8必要的试验研究容。地下连续墙墙段间宜采用接头箱法连接，且其接缝位置应与井室部构造相接处错开。槽段开挖成形允偏差应符合表6.2.的规定。槽段开挖成形允偏差(mm)表工程，允偏差轴线位置，30成槽垂直度，H/3成槽深度，清后不小于设计规定注：1.轴线位置指成槽轴线与设计轴线位置之差；2.H为成槽深度(mm)。采用钢管作预埋顶管洞时，钢管外宜加焊止水环，且围应采用钢制框架，按设计位置与钢筋骨架的主筋焊接结实；钢管宜采用具有凝结强度的轻质胶凝材料封堵；钢筋骨架与井室构造或顶管后背的连接筋、螺栓、连接挡板锚筋，应位置准确，联接结实。槽段混凝土浇筑的技术要求应符合表的规定。槽段混凝土浇筑的技术要求表工程，技术要求指标混凝土配合比，水灰比，0.80,灰砂比，1:戈1:2.5,水泥用量， 370kg/m3,坍落度，22cm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场，4h,导管间距，3m,导管距槽端距离,1.m 4.m/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构造要求；2. 导管埋置深度系指开浇后下沉浇筑时，混凝土面距导管底的距离；3. 导管间距系指当导管管径为23mm时，导管中心至中心的距离。地下连续墙的顶管后背部位，应按施工设计采取加固措施。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。地下连续墙施工允偏差应符合表的规定。地下连续墙施工允偏差表工程，允偏差轴线位置，1mm墙面平整度，粘土层，1mm,砂土层，2mm预埋管，中心位置，1mm混凝土抗渗、抗冻及弹性模量，符合设计要求注：墙面平整度允偏差值系指允凸出设计墙面的数值。矩形工作坑的底部宜符合以下公式要求：B = D1 + S(-1)L = L1 + L2 + L3 + L4 + L5 (-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2.43.2m;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)。工作坑深度应符合以下公式要求：H1 = hl + h2 + h3(-1)H2 = h1 + h3(-2)式中H1顶进坑地面至坑底的深度(m);H2承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根底及其垫层的厚底。但不应小于该处井室的根底及垫层厚度(m)。顶管完成后的工作坑应及时进展下步工序，经检验后及时回填。6.3设备安装导轨应选用钢质材料制作，其安装应符合以下规定：.1两导轨应顺直、平行、等高，其纵坡应与管道设计坡度一致；.2导轨安装的允偏差应为：轴线位置：3mm顶面高程：0+3mm两轨距：2mm.3安装后的导轨应结实，不得在使用中产生位移，并应经常检查校核。千斤顶的安装应符合以下规定：.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；.2当千斤顶多于一台时，宜取偶数，且其规格宜一样；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；.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。油泵安装和运转应符合以下规定：.1油泵宜设置在千斤顶附近，油管应顺直、转角少；.2油泵应与千斤顶相匹配，并应有备用油泵；油泵安装完毕，应进展试运转；.3顶进开场时，应缓慢进展，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度顶进；.4顶进中假设发现油压突然增高，应立即停顿顶进，检查原因并经处理后可继续顶进；.5千斤顶活塞退回时，油压不得过大，速度不得过快。分块拼装式顶铁的质量应符合以下规定：.1顶铁应有足够的刚度；.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，焊缝不得高出外表，且不得脱焊；.3顶铁的相邻面应互相垂直；.4同种规格的顶铁尺寸应一样；.5顶铁上应有锁定装置；.6顶铁单块放置时应能保持稳定。顶铁的安装和使用应符合以下规定：.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；.2更换顶铁时，应先使用长度大的顶铁；顶铁拼装后应锁定；.3顶铁的允联接长度，应根据顶铁的截面尺寸确定。当采用截面为20cm x30cm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；.4顶铁与管之间应采用缓冲材料衬垫，当顶力接近管节材料的允抗压强度时，管端应增加U形或环形顶铁；.5顶进时，工作人员不得在顶铁上及侧面停留，并应随时观察顶铁有无异常迹象。采用起重设备下管时应符合以下规定：.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，确认平安后可起吊；.2下管时工作坑禁站人，当管节距导轨小于50cm时，操作人员可近前工作；.3禁超负荷吊装。6.4 顶进开场顶进前应检查以下容，确认条件具备时可开场顶进。.1全部设备经过检查并经过试运转；.2工具管在导轨上的中心线、坡度和高程应符合第6.3.条的规定；.3防止流动性土或地下水由洞进入工作坑的措施；.4开启封门的措施。撤除封门时应符合以下规定：.1采用钢板桩支撑时，可拔起或切割钢板桩露出洞，并采取措施防止洞上的钢板桩下落；.2采用沉井时，应先撤除侧的临时封门，再撤除井壁外侧的封板或其他封填措施；.3在不稳定土层中顶管时，封门撤除后应将工具管立即顶入土层。工具管开场顶进5 10m的围，允偏差应为：轴线位置3mm ，高程0+3mm。当超过允偏差时，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35节管与工具管联成一体。采用手工掘进顶管法时，应符合以下规定图6.4.4)图超挖示意a最大超挖量；b允超挖围.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；.2在允超挖的稳定土层中正常顶进时，管下部135o围不得超挖；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，并制定平安保护措施；.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。采用网格式水冲法顶管时，应符合以下规定：.1网格应全部切入土层后可冲碎土块；.2进水应采用清水；.3在地下水位以下的粉砂层中的进水压力宜为0.40.6MPa；在粘性土层中，进压力宜为0. 70.9MPa；.4工具管的泥浆应通过筛网排出管外。采用挤压式顶管时，应符合以下规定：.1喇叭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；.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；.3工具管开场顶进和接近顶完时，应采用手工挖土缓慢顶进；.4顶进时，应防止工具管转动；.5临时停顿顶进时，应将喇叭全部切入土层。采用挤密土层法顶管时，应符合以下规定：.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；.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。顶管的顶力可按下式计算，亦可采用当地的经历公式确定：P=f W【2h+(2h+ D1)tg2(45 -由/2)+寸 W】L+PF()式中P 计算的总顶力(kN)；Y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)；e管道所处土层的摩擦角(o)3管道单位长度的自KkH/m);L 管道的计算顶进长度(m);f顶进时，管道外表与其围土层之间的摩擦系数，其取值可按表-1所列数据选用；PF 顶进时，工具管的迎面阻力(kN)，其取值，宜按不同顶进法由表-所列公式计算。土类，湿，干粘土、亚粘土，0.-2 0.3 , *0.5砂土、亚砂土，0.T0.4 , *0.6顶进钢管采用钢丝网水泥砂浆和肋板保护层时，焊接后应补做焊处的外防腐层。采用钢筋混凝土管时，其接处理应符合以下规定：管节未进入土层前，接外侧应垫麻丝、油毡或木垫板，管侧应留有1020mm的空隙；顶紧后两管间的隙宜为10 15mm;顶进法，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超挖，0，工具管顶部及两侧不允超挖，n Dav t - R挤压法，n Dav t R网格挤压法，a j/4 D R注：Dav工具管刃脚或挤压喇叭的平均直径(m);t工具管刃脚厚度或挤压喇叭的平均宽度(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5kN/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0.61.0管节入土后，管节相邻接处安装胀圈时，应使管节接位于胀圈的中部，并将胀圈与管道之间的缝隙用木楔塞紧。采用T形钢套环橡胶圈防水接时，应符合以下规定:混凝土管节外表应光洁、平整，无砂眼、气泡；接尺寸符合规定;橡胶圈的外观和断面组织应致密、均匀，无裂缝、隙或凹痕等缺陷；安装前应保持清洁，无油污，且不得在下直晒；钢套环接无疵点，焊接接缝平整，肋部与钢板平面垂直，且应按设计规定进展防腐处理；木衬垫的厚度应与设计顶力相适应。采用橡胶圈密封的企或防水接时，应符合以下规定：粘结木衬垫时凹凸应对中，环向间隙应均匀；插入前，滑动面可涂润滑剂；插入时，外力应均匀；安装后，发现橡胶圈出现位移、扭转或露出管外，应拔出重插。顶管完毕后，管节接的侧间隙应按设计规定处理；设计无规定时，可采用棉水泥、弹性密封膏或水泥砂浆密封。填塞物应抹平，不得凸入管。工具管进入土层后的管端处理应符合以下规定：进入接收坑的工具管和管端下部应设枕垫；管道两端露在工作坑中的长度不得小于0.5m，且不得有接；钢筋混凝土管道端部应及时浇筑混凝土根底。在管道顶进的全部过程中，应控制工具管前进的向，并应根据测量结果分析偏差产生的原因和开展趋势，确定纠偏的措施。管道顶进过程中，工具管的中心和高程测量应符合以下规定：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1cm，测量不应少于一次，纠偏时应增加测量次数；全段顶完后，应在每个管节接处测量其轴线位置和高程；有错时，应测出相对高差；测量记录应完整、清晰。纠偏时应符合以下规定：应在顶进中纠偏；应采用小角度逐渐纠偏；纠正工具管旋转时，宜采用挖土法进展调整或采用改变切削刀盘的转动向，或在管相对于机头旋转的反向增加配重。顶管穿越铁路或公路时，除应遵守本规外，并应符合铁路或公路有关技术平安规定。管道顶进应连续作业。管道顶进过程中，遇以下情况时，应暂停顶进，并应及时处理；工具管前遇到障碍；后背墙变形重；顶铁发生扭曲现象；管位偏差过大且校正无效；顶力超过管端的允顶力；油泵、油路发生异常现象；接缝中漏泥浆。当管道停顿顶进时，应采取防止管前塌的措施。顶进管道的施工质量应符合以下规定：管清洁，管节无破损；允偏差应符合表的规定；工程 , ,允偏差轴线位置，50管道底高程，D15 , +30 -40,D 15 , +40 -50相邻管间错，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，50注：D为管道径(mm)。为密性要求的管道应按本规第10章的有关规定进展检验；钢筋混凝土管道的接应填料饱满、密实，且与管节接侧外表齐平，接套环对正管缝、贴紧，不脱落；顶管时地面沉降或隆起的允量应符合施工设计的规定。采用中继间时应符合以下规定：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，并应有平安贮备；中继间的外壳在伸缩时，滑动局部应具有止水性能；中继间安装前应检查各部件，确认正常后可安装；安装完毕应通过试运转检验后可使用；中继间的启动和撤除应由前向后依次进展；撤除中继间时，应具有对接接头的措施；中继间外壳假设不撤除时，应在安装前进展防腐处理。6.5触变泥浆及注浆采用触变泥浆减阻措施时，应编制施工设计，并应包括以下主要容：泥浆配合比压浆数量及压力确实定；制备和输送泥浆的设备及其安装规定；注浆工艺、注浆系统及注浆的布置；顶进洞封闭泥浆的措施；泥浆的置换。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便、密封可靠的活接头。注浆的布置宜符合以下规定：6.5.3. 1注浆的布置宜按管道直径的大小确定，每个断面可设置35个，并具备排气功能；相邻断面上注浆可平行布置或交织布置。触变泥浆的配合比，应按管道围土层的类别、膨润土的性质以及触变泥浆的技术指标确定。触变泥浆的注浆量，宜按管道与其围土层之间环形间隙的12倍估算。触变泥浆的灌注应符合以下规定：.1搅拌均匀的泥浆应静置一定时间后可灌注;.2注浆前，应通过注水检查注浆设备，确定设备正常后可灌注;.3注浆压力可按不大于0.1MPa开场加压，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资料调整。.4每个注浆宜安装阀门，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。触变泥浆的置换应符合以下规定：.1可采用水泥砂浆或粉煤灰水泥砂浆置换触变泥浆；.2撤除注浆管路后，应将管道上的注浆封闭密；.3注浆及置换触变泥浆后，应将全部注浆设备清洗干净；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案。