頂管施工技術(shù)規(guī)范

1、頂 管 施 工 技 術(shù) 規(guī) 范6.1一般規(guī)定頂管的施工設(shè)計(jì)應(yīng)包括以下主要內(nèi)容：施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置圖；頂進(jìn)方法的選用和頂管段單元長(zhǎng)度的確定；工作坑位置的選擇及其結(jié)構(gòu)類型的設(shè)計(jì)；頂管機(jī)頭選型及各類設(shè)備的規(guī)格、型號(hào)及數(shù)量；頂力計(jì)算和后背設(shè)計(jì)；洞口的封門設(shè)計(jì)；測(cè)量、糾偏的方法；垂直運(yùn)輸和水平運(yùn)輸布置；下管、挖土、運(yùn)土或泥水排除的方法；減阻措施；控制地面隆起、沉降的措施；地下水排除方法；注漿加固措施；安全技術(shù)措施。管道頂進(jìn)方法的選擇，應(yīng)根據(jù)管道所處土層性質(zhì)、管徑、地下水位、附近地上與地下建筑物、構(gòu)筑物和各種設(shè)施等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定，并應(yīng)符合下列規(guī)定：在粘性土或砂性土層，且無地下水影響時(shí)，宜采用手掘

2、式或機(jī)械挖掘式頂管法；當(dāng)土質(zhì)為砂礫土?xí)r，可采用具有支撐的工具管或注漿加固土層的措施；在軟土層且無障礙物的條件下，管頂以上土層較厚時(shí)，宜采用擠壓式或網(wǎng)格式頂管法；在粘性土層中必須控制地面隆陷時(shí)，宜采用土壓平衡頂管法；在粉砂土層中且需要控制地面隆陷時(shí)，宜采用加泥式土壓平衡或泥水平衡頂管法；在頂進(jìn)長(zhǎng)度較短、管徑小的金屬管時(shí)，宜采用一次頂進(jìn)的擠密土層頂管法。采用手掘式頂管時(shí)，應(yīng)將地下水位降至管底以下不小于0.5mm處，并應(yīng)采取措施，防止其他水源進(jìn)入頂管管道。頂管施工中的測(cè)量，應(yīng)建立地面與地下測(cè)量控制系統(tǒng)，控制點(diǎn)應(yīng)設(shè)在不易擾動(dòng)、視線清楚、方便校核、易于保護(hù)處。6.2工作坑頂管工作坑的位置應(yīng)按下列條件選擇

3、：管道井室的位置；可利用坑壁土體作后背；便于排水、出土和運(yùn)輸；對(duì)地上與地下建筑物、構(gòu)筑物易于采取保護(hù)和安全施工的措施；距電源和水源較近，交通方便；單向頂進(jìn)時(shí)宜設(shè)在下游一側(cè)。采用裝配式后背墻時(shí)應(yīng)符合下列規(guī)定；裝配式后背墻宜采用方木、型鋼或鋼板等組裝，組裝后的后背墻應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度；后背土體壁面應(yīng)平整，并與管道頂進(jìn)方向垂直；裝配式后背墻的底端宜在工作坑底以下，不宜小于50cm；后背土體壁面應(yīng)與后背墻貼緊，有孔隙時(shí)應(yīng)采用砂石料填塞密實(shí)；組裝后背墻的構(gòu)件在同層內(nèi)的規(guī)格應(yīng)一致，各層之間的接觸應(yīng)緊貼，并層層固定。工作坑的支撐宜形成封閉式框架，矩形工作坑的四角應(yīng)加斜撐。頂管工作坑及裝配式后背墻的墻面應(yīng)與

4、管道軸線垂直，其施工允許偏差應(yīng)符合表的規(guī)定。工作坑及裝配式后背墻的施工允許偏差(mm)表項(xiàng)目 允許偏差 工作坑每側(cè) 寬度 不小于施工設(shè)計(jì)規(guī)定 長(zhǎng)度 裝配式后背墻 垂直度 0.1%H 水平扭轉(zhuǎn)度 0.1%L 注：1.H為裝配式后背墻的高度(mm)；2.L為裝配式后背墻的長(zhǎng)度(mm)。當(dāng)無原土作后背墻時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定可靠、就地取材、拆除方便的人工后背墻。利用已頂進(jìn)完畢的管道作后背時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：待頂管道的頂力應(yīng)小于已頂管道的頂力；后背鋼板與管口之間應(yīng)襯墊緩沖材料；采取措施保護(hù)已頂入管道的接口不受損傷。當(dāng)頂管工作坑采用地下連續(xù)墻時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)地基與基礎(chǔ)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范的規(guī)定，并

5、應(yīng)編制施工設(shè)計(jì)。施工設(shè)計(jì)應(yīng)包括以下主要內(nèi)容；工作坑施工平面布置及豎向布置；槽段開挖土方及泥漿處理；墻體混凝土的連接形式及防滲措施；預(yù)留頂管洞口設(shè)計(jì)；預(yù)留管、件及其與內(nèi)部結(jié)構(gòu)連接的措施；開挖工作坑支護(hù)及封底措施；墻體內(nèi)面的修整、護(hù)襯及頂管后背的設(shè)計(jì)；必要的試驗(yàn)研究?jī)?nèi)容。地下連續(xù)墻墻段間宜采用接頭箱法連接，且其接縫位置應(yīng)與井室內(nèi)部結(jié)構(gòu)相接處錯(cuò)開。槽段開挖成形允許偏差應(yīng)符合表的規(guī)定。槽段開挖成形允許偏差(mm)表6.2.9項(xiàng)目 允許偏差 軸線位置 30 成槽垂直度 0.3MPa 鋼筋骨架就位后到澆筑開始 1.00m，4.00m/h 導(dǎo)管間混凝土面高差 0.50m 注：1.工作坑兼做管道構(gòu)筑物時(shí)，其混

6、凝土施工尚應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)要求；2.導(dǎo)管埋置深度系指開澆后下沉澆筑時(shí)，混凝土面距導(dǎo)管底口的距離；3.導(dǎo)管間距系指當(dāng)導(dǎo)管管徑為200300mm時(shí)，導(dǎo)管中心至中心的距離。地下連續(xù)墻的頂管后背部位，應(yīng)按施工設(shè)計(jì)采取加固措施。開挖工作坑，應(yīng)按施工設(shè)計(jì)規(guī)定及時(shí)支護(hù)，可采用與墻體連接的鋼筋混凝土圈梁和支撐梁的方法支護(hù)，也可采用鋼管支撐法支護(hù)。支撐應(yīng)滿足便于運(yùn)土、提吊管件及機(jī)具設(shè)備等的要求。地下連續(xù)墻施工允許偏差應(yīng)符合表的規(guī)定。地下連續(xù)墻施工允許偏差表項(xiàng)目 允許偏差 軸線位置 100mm 墻面平整度 粘土層 100mm 砂土層 200mm 預(yù)埋管 中心位置 100mm 混凝土抗?jié)B、抗凍及彈性模量 符合設(shè)計(jì)要求 注

7、：墻面平整度允許偏差值系指允許凸出設(shè)計(jì)墻面的數(shù)值。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矩形工作坑的底部寬度(m)； D1管道外徑(m)；S操作寬度(mm)，可取2.43.2m；L矩形工作坑的底部長(zhǎng)度(m)； L1工具管長(zhǎng)度(m)。當(dāng)采用管道第一節(jié)管作為工具管時(shí)，鋼筋混凝土管不宜小于0.3m；鋼管不宜小于0.6m； L2管節(jié)長(zhǎng)度(m)； L3運(yùn)土工作間長(zhǎng)度(m)； L4千斤頂長(zhǎng)度(m)； L5后背墻的厚度(m)。工作坑深度應(yīng)符合下列公式要求：H1 = h1 + h2 + h3

8、(6.2.16-1)H2 = h1 + h3 (6.2.16-2)式中H1頂進(jìn)坑地面至坑底的深度(m)；H2接受坑地面至坑底的深度(m)； h1地面至管道底部外緣的深度(m)； h2管道外緣底部至導(dǎo)軌底面的高度(m)； h3基礎(chǔ)及其墊層的厚底。但不應(yīng)小于該處井室的基礎(chǔ)及墊層厚度(m)。頂管完成后的工作坑應(yīng)及時(shí)進(jìn)行下步工序，經(jīng)檢驗(yàn)后及時(shí)回填。6.3設(shè)備安裝導(dǎo)軌應(yīng)選用鋼質(zhì)材料制作，其安裝應(yīng)符合下列規(guī)定：兩導(dǎo)軌應(yīng)順直、平行、等高，其縱坡應(yīng)與管道設(shè)計(jì)坡度一致；導(dǎo)軌安裝的允許偏差應(yīng)為：軸線位置：3mm頂面高程：0+3mm兩軌內(nèi)距：2mm安裝后的導(dǎo)軌應(yīng)牢固，不得在使用中產(chǎn)生位移，并應(yīng)經(jīng)常檢查校核。千斤頂?shù)?/p>

9、安裝應(yīng)符合下列規(guī)定：千斤頂宜固定在支架上，并與管道中心的垂線對(duì)稱，其合力的作用點(diǎn)應(yīng)在管道中心的垂直線上；當(dāng)千斤頂多于一臺(tái)時(shí)，宜取偶數(shù)，且其規(guī)格宜相同；當(dāng)規(guī)格不同時(shí)，其行程應(yīng)同步，并應(yīng)將同規(guī)格的千斤頂對(duì)稱布置；千斤頂?shù)挠吐窇?yīng)并聯(lián)，每臺(tái)千斤頂應(yīng)有進(jìn)油、退油的控制系統(tǒng)。油泵安裝和運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)符合下列規(guī)定：油泵宜設(shè)置在千斤頂附近，油管應(yīng)順直、轉(zhuǎn)角少；油泵應(yīng)與千斤頂相匹配，并應(yīng)有備用油泵；油泵安裝完畢，應(yīng)進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)；頂進(jìn)開始時(shí)，應(yīng)緩慢進(jìn)行，待各接觸部位密合后，再按正常頂進(jìn)速度頂進(jìn)；頂進(jìn)中若發(fā)現(xiàn)油壓突然增高，應(yīng)立即停止頂進(jìn)，檢查原因并經(jīng)處理后方可繼續(xù)頂進(jìn)；千斤頂活塞退回時(shí)，油壓不得過大，速度不得過快。分塊拼裝式

10、頂鐵的質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定：頂鐵應(yīng)有足夠的剛度；頂鐵宜采用鑄鋼整體澆鑄或采用型鋼焊接成型；當(dāng)采用焊接成型時(shí)，焊縫不得高出表面，且不得脫焊；頂鐵的相鄰面應(yīng)互相垂直；同種規(guī)格的頂鐵尺寸應(yīng)相同；頂鐵上應(yīng)有鎖定裝置；頂鐵單塊放置時(shí)應(yīng)能保持穩(wěn)定。頂鐵的安裝和使用應(yīng)符合下列規(guī)定：安裝后的頂鐵軸線應(yīng)與管道軸線平行、對(duì)稱，頂鐵與導(dǎo)軌和頂鐵之間的接觸面不得有泥土、油污；更換頂鐵時(shí)，應(yīng)先使用長(zhǎng)度大的頂鐵；頂鐵拼裝后應(yīng)鎖定；頂鐵的允許聯(lián)接長(zhǎng)度，應(yīng)根據(jù)頂鐵的截面尺寸確定。當(dāng)采用截面為20cm30cm頂鐵時(shí)，單行順向使用的長(zhǎng)度不得大于1.5m；雙行使用的長(zhǎng)度不得大于2.5m，且應(yīng)在中間加橫向頂鐵相聯(lián)；頂鐵與管口之間應(yīng)采用

11、緩沖材料襯墊，當(dāng)頂力接近管節(jié)材料的允許抗壓強(qiáng)度時(shí)，管端應(yīng)增加U形或環(huán)形頂鐵；頂進(jìn)時(shí)，工作人員不得在頂鐵上方及側(cè)面停留，并應(yīng)隨時(shí)觀察頂鐵有無異常跡象。采用起重設(shè)備下管時(shí)應(yīng)符合下列規(guī)定：正式作業(yè)前應(yīng)試吊，吊離地面10cm左右時(shí)，檢查重物捆扎情況和制動(dòng)性能，確認(rèn)安全后方可起吊；下管時(shí)工作坑內(nèi)嚴(yán)禁站人，當(dāng)管節(jié)距導(dǎo)軌小于50cm時(shí)，操作人員方可近前工作；嚴(yán)禁超負(fù)荷吊裝。6.4頂進(jìn)開始頂進(jìn)前應(yīng)檢查下列內(nèi)容，確認(rèn)條件具備時(shí)方可開始頂進(jìn)。全部設(shè)備經(jīng)過檢查并經(jīng)過試運(yùn)轉(zhuǎn)；工具管在導(dǎo)軌上的中心線、坡度和高程應(yīng)符合第條的規(guī)定；防止流動(dòng)性土或地下水由洞口進(jìn)入工作坑的措施；開啟封門的措施。拆除封門時(shí)應(yīng)符合下列規(guī)定：采用鋼

12、板樁支撐時(shí)，可拔起或切割鋼板樁露出洞口，并采取措施防止洞口上方的鋼板樁下落；采用沉井時(shí)，應(yīng)先拆除內(nèi)側(cè)的臨時(shí)封門，再拆除井壁外側(cè)的封板或其他封填措施；在不穩(wěn)定土層中頂管時(shí)，封門拆除后應(yīng)將工具管立即頂入土層。工具管開始頂進(jìn)510m的范圍內(nèi)，允許偏差應(yīng)為：軸線位置3mm，高程0+3mm。當(dāng)超過允許偏差時(shí)，應(yīng)采取措施糾正。在軟土層中頂進(jìn)混凝土管時(shí)，為防止管節(jié)飄移，可將前35節(jié)管與工具管聯(lián)成一體。采用手工掘進(jìn)頂管法時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定(圖6.4.4)：圖超挖示意a最大超挖量；b允許超挖范圍工具管接觸或切入土層后，應(yīng)自上而下分層開挖；工具管迎面的超挖量應(yīng)根據(jù)土質(zhì)條件確定；在允許超挖的穩(wěn)定土層中正常頂進(jìn)時(shí)，管

13、下部135o范圍內(nèi)不得超挖；管頂以上超挖量不得大于1.5cm；管前超挖應(yīng)根據(jù)具體情況確定，并制定安全保護(hù)措施；在對(duì)頂施工中，當(dāng)兩管端接近時(shí)，可在兩端中心先掏小洞通視調(diào)整偏差量。采用網(wǎng)格式水沖法頂管時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：網(wǎng)格應(yīng)全部切入土層后方可沖碎土塊；進(jìn)水應(yīng)采用清水；在地下水位以下的粉砂層中的進(jìn)水壓力宜為0.40.6MPa；在粘性土層中，進(jìn)壓力宜為0.70.9MPa；工具管內(nèi)的泥漿應(yīng)通過篩網(wǎng)排出管外。采用擠壓式頂管時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：喇叭口的開關(guān)及其收縮量應(yīng)根據(jù)土層情況確定，且應(yīng)與其形心的垂線左右對(duì)稱；每次頂進(jìn)的長(zhǎng)度，應(yīng)根據(jù)車斗的容積、起吊能力和地面運(yùn)輸條件綜合確定；工具管開始頂進(jìn)和接近頂完時(shí)，

14、應(yīng)采用手工挖土緩慢頂進(jìn)；頂進(jìn)時(shí)，應(yīng)防止工具管轉(zhuǎn)動(dòng)；臨時(shí)停止頂進(jìn)時(shí)，應(yīng)將喇叭口全部切入土層。采用擠密土層法頂管時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：管前應(yīng)安裝管尖或管帽。當(dāng)采用管尖時(shí)，其中心角宜為：砂性土層，不宜大于60o；粉質(zhì)粘土，不宜大于50o；粘土，不宜大于40o；為防止相鄰管道損壞及地面隆起，應(yīng)根據(jù)施工設(shè)計(jì)控制與相鄰管道間的凈距及距地面的深度。頂管的頂力可按下式計(jì)算，亦可采用當(dāng)?shù)氐慕?jīng)驗(yàn)公式確定：P=fD12h+(2h+ D1)tg2(45-/2)+/D1L+PF(6.4.8)式中P計(jì)算的總頂力(kN)；管道所處土層的重力密度(kN/m3)；D1管道的外徑(mm)；H管道頂部以上覆蓋土層的厚度(m)；管道所

15、處土層的內(nèi)摩擦角(o)；管道單位長(zhǎng)度的自重(kH/m)；L管道的計(jì)算頂進(jìn)長(zhǎng)度(m)；f頂進(jìn)時(shí)，管道表面與其周圍土層之間的摩擦系數(shù)，其取值可按表所列數(shù)據(jù)選用；PF 頂進(jìn)時(shí)，工具管的迎面阻力(kN)，其取值，宜按不同頂進(jìn)方法由表所列公式計(jì)算。頂進(jìn)管道與其周圍土層的摩擦系數(shù)表土類 濕 干 粘土、亞粘土 0.20.3 0.40.5 砂土、亞砂土 0.30.4 0.50.6 頂進(jìn)鋼管采用鋼絲網(wǎng)水泥砂漿和肋板保護(hù)層時(shí)，焊接后應(yīng)補(bǔ)做焊口處的外防腐層。采用鋼筋混凝土管時(shí)，其接口處理應(yīng)符合下列規(guī)定：管節(jié)未進(jìn)入土層前，接口外側(cè)應(yīng)墊麻絲、油氈或木墊板，管口內(nèi)側(cè)應(yīng)留有1020mm的空隙；頂緊后兩管間的孔隙宜為10 1

16、5mm；頂進(jìn)工具管迎面阻力(PF)的計(jì)算公式表頂進(jìn)方法 頂進(jìn)時(shí)，工具管迎面阻力(PF)的計(jì)算公式(kN) 手工掘進(jìn) 工具管頂部及兩側(cè)允許超挖 0 工具管頂部及兩側(cè)不允許超挖 Dav t R 擠壓法 Dav t R 網(wǎng)格擠壓法 a /4 D R 注：Dav工具管刃腳或擠壓喇叭口的平均直徑(m)；t工具管刃腳厚度或擠壓喇叭口的平均寬度(m)；R手工掘進(jìn)頂管法的工具管迎面阻力，或擠壓、網(wǎng)格擠壓頂管法的擠壓阻力。前者可采用500kN/m2，后者可按工具管前端中心處的被動(dòng)土壓力計(jì)算(kN/m2)；a網(wǎng)格截面參數(shù)，可取0.61.0。管節(jié)入土后，管節(jié)相鄰接口處安裝內(nèi)脹圈時(shí)，應(yīng)使管節(jié)接口位于內(nèi)脹圈的中部，并將

17、內(nèi)脹圈與管道之間的縫隙用木楔塞緊。采用T形鋼套環(huán)橡膠圈防水接口時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：混凝土管節(jié)表面應(yīng)光潔、平整，無砂眼、氣泡；接口尺寸符合規(guī)定；橡膠圈的外觀和斷面組織應(yīng)致密、均勻，無裂縫、孔隙或凹痕等缺陷；安裝前應(yīng)保持清潔，無油污，且不得在陽光下直曬；鋼套環(huán)接口無疵點(diǎn)，焊接接縫平整，肋部與鋼板平面垂直，且應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行防腐處理；木襯墊的厚度應(yīng)與設(shè)計(jì)頂力相適應(yīng)。采用橡膠圈密封的企口或防水接口時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：粘結(jié)木襯墊時(shí)凹凸口應(yīng)對(duì)中，環(huán)向間隙應(yīng)均勻；插入前，滑動(dòng)面可涂潤(rùn)滑劑；插入時(shí)，外力應(yīng)均勻；安裝后，發(fā)現(xiàn)橡膠圈出現(xiàn)位移、扭轉(zhuǎn)或露出管外，應(yīng)拔出重插。頂管結(jié)束后，管節(jié)接口的內(nèi)側(cè)間隙應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定處

18、理；設(shè)計(jì)無規(guī)定時(shí)，可采用石棉水泥、彈性密封膏或水泥砂漿密封。填塞物應(yīng)抹平，不得凸入管內(nèi)。工具管進(jìn)入土層后的管端處理應(yīng)符合下列規(guī)定：進(jìn)入接收坑的工具管和管端下部應(yīng)設(shè)枕墊；管道兩端露在工作坑中的長(zhǎng)度不得小于0.5m，且不得有接口；鋼筋混凝土管道端部應(yīng)及時(shí)澆筑混凝土基礎(chǔ)。在管道頂進(jìn)的全部過程中，應(yīng)控制工具管前進(jìn)的方向，并應(yīng)根據(jù)測(cè)量結(jié)果分析偏差產(chǎn)生的原因和發(fā)展趨勢(shì)，確定糾偏的措施。管道頂進(jìn)過程中，工具管的中心和高程測(cè)量應(yīng)符合下列規(guī)定：采用手工掘進(jìn)時(shí)，工具管進(jìn)入土層過程中，每頂進(jìn)30cm，測(cè)量不應(yīng)少于一次；管道進(jìn)入土層后正常頂進(jìn)時(shí)，每頂進(jìn)100cm，測(cè)量不應(yīng)少于一次，糾偏時(shí)應(yīng)增加測(cè)量次數(shù)；全段頂完后，應(yīng)

19、在每個(gè)管節(jié)接口處測(cè)量其軸線位置和高程；有錯(cuò)口時(shí)，應(yīng)測(cè)出相對(duì)高差；測(cè)量記錄應(yīng)完整、清晰。糾偏時(shí)應(yīng)符合下列規(guī)定：應(yīng)在頂進(jìn)中糾偏；應(yīng)采用小角度逐漸糾偏；糾正工具管旋轉(zhuǎn)時(shí)，宜采用挖土方法進(jìn)行調(diào)整或采用改變切削刀盤的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，或在管內(nèi)相對(duì)于機(jī)頭旋轉(zhuǎn)的反向增加配重。頂管穿越鐵路或公路時(shí)，除應(yīng)遵守本規(guī)范外，并應(yīng)符合鐵路或公路有關(guān)技術(shù)安全規(guī)定。管道頂進(jìn)應(yīng)連續(xù)作業(yè)。管道頂進(jìn)過程中，遇下列情況時(shí)，應(yīng)暫停頂進(jìn)，并應(yīng)及時(shí)處理；工具管前方遇到障礙；后背墻變形嚴(yán)重；頂鐵發(fā)生扭曲現(xiàn)象；管位偏差過大且校正無效；頂力超過管端的允許頂力；油泵、油路發(fā)生異?，F(xiàn)象；接縫中漏泥漿。當(dāng)管道停止頂進(jìn)時(shí)，應(yīng)采取防止管前塌方的措施。頂進(jìn)管道的

20、施工質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定：管內(nèi)清潔，管節(jié)無破損；允許偏差應(yīng)符合表的規(guī)定；頂進(jìn)管道允許偏差(mm)表項(xiàng)目 允許偏差 軸線位置 50 管道內(nèi)底高程 D1500 +30 -40 D1500 +40 -50 相鄰管間錯(cuò)口 鋼管道 2 鋼筋混凝土管道 15%壁厚且不大于20 對(duì)頂時(shí)兩端錯(cuò)口 50 注：D為管道內(nèi)徑(mm)。為嚴(yán)密性要求的管道應(yīng)按本規(guī)范第10章的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)；鋼筋混凝土管道的接口應(yīng)填料飽滿、密實(shí)，且與管節(jié)接口內(nèi)側(cè)表面齊平，接口套環(huán)對(duì)正管縫、貼緊，不脫落；頂管時(shí)地面沉降或隆起的允許量應(yīng)符合施工設(shè)計(jì)的規(guī)定。采用中繼間時(shí)應(yīng)符合下列規(guī)定：中繼間千斤頂?shù)臄?shù)量應(yīng)根據(jù)該段單元長(zhǎng)度的計(jì)算頂力確定，并應(yīng)有

21、安全貯備；中繼間的外殼在伸縮時(shí)，滑動(dòng)部分應(yīng)具有止水性能；中繼間安裝前應(yīng)檢查各部件，確認(rèn)正常后方可安裝；安裝完畢應(yīng)通過試運(yùn)轉(zhuǎn)檢驗(yàn)后方可使用；中繼間的啟動(dòng)和拆除應(yīng)由前向后依次進(jìn)行；拆除中繼間時(shí)，應(yīng)具有對(duì)接接頭的措施；中繼間外殼若不拆除時(shí)，應(yīng)在安裝前進(jìn)行防腐處理。6.5觸變泥漿及注漿采用觸變泥漿減阻措施時(shí)，應(yīng)編制施工設(shè)計(jì)，并應(yīng)包括以下主要內(nèi)容：泥漿配合比壓漿數(shù)量及壓力的確定；制備和輸送泥漿的設(shè)備及其安裝規(guī)定；注漿工藝、注漿系統(tǒng)及注漿孔的布置；頂進(jìn)洞口封閉泥漿的措施；泥漿的置換。觸變泥漿的壓漿泵，宜采用活塞泵或螺桿泵。管路接頭宜選用拆卸方便、密封可靠的活接頭。注漿孔的布置宜符合下列規(guī)定：注漿孔的布置宜

22、按管道直徑的大小確定，每個(gè)斷面可設(shè)置35個(gè)，并具備排氣功能；相鄰斷面上注漿孔可平行布置或交錯(cuò)布置。觸變泥漿的配合比，應(yīng)按管道周圍土層的類別、膨潤(rùn)土的性質(zhì)以及觸變泥漿的技術(shù)指標(biāo)確定。觸變泥漿的注漿量，宜按管道與其周圍土層之間環(huán)形間隙的12倍估算。觸變泥漿的灌注應(yīng)符合下列規(guī)定：攪拌均勻的泥漿應(yīng)靜置一定時(shí)間后方可灌注；注漿前，應(yīng)通過注水檢查注漿設(shè)備，確定設(shè)備正常后方可灌注；注漿壓力可按不大于0.1MPa開始加壓，在注漿過程中的注漿流量、壓力等施工參數(shù)，應(yīng)按減阻及控制地面變形的量測(cè)資料調(diào)整。每個(gè)注漿孔宜安裝閥門，注漿遇有機(jī)械故障、管路堵塞、接頭滲漏等情況時(shí)，經(jīng)處理后可繼續(xù)頂進(jìn)。觸變泥漿的置換應(yīng)符合下列

23、規(guī)定：可采用水泥砂漿或粉煤灰水泥砂漿置換觸變泥漿；拆除注漿管路后，應(yīng)將管道上的注漿孔封閉嚴(yán)密；注漿及置換觸變泥漿后，應(yīng)將全部注漿設(shè)備清洗干凈；在不穩(wěn)定土層中頂管采用注漿加固法時(shí)，應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定加固方案土壓平衡式矩形頂管頂進(jìn)工法土壓平衡式矩形頂管頂進(jìn)工法是利用土壓平衡矩形頂管機(jī)完成矩形斷面的隧道施工,其結(jié)構(gòu)斷面的合理性可減少土地征用量和掘進(jìn)面積，降低工程造價(jià)。可用于建造地鐵車站、地鐵及水底隧道旁通道等。上海隧道股份有限公司通過完成斷面尺寸為2.5m2.5m、長(zhǎng)為60米的矩形隧道試驗(yàn),并于1999年4月在上海地鐵2號(hào)線陸家嘴車站5號(hào)出入口地下人行通道工程中成功應(yīng)用,取得了顯著的技術(shù)成果、經(jīng)

24、濟(jì)效益和社會(huì)效益。該技術(shù)成果獲2000年上海市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。 1特點(diǎn) 1.1利用土壓平衡矩形頂管機(jī)可對(duì)矩形斷面進(jìn)行全斷面切削,保持土壓平衡，對(duì)周圍土體擾動(dòng)小。 1.2在同等截面積下，矩形隧道比圓形隧道可更有效地利用空間，減少地下掘進(jìn)土方。用于人行、車輛等的地下通道不需再進(jìn)行地面鋪平工序，不僅省時(shí)而且可降低工程造價(jià)20%左右。 1.3不影響原有的各類地下管線，不影響道路交通、水運(yùn)以及地面的各類建筑。施工時(shí)無噪音、無環(huán)境污染。 1.4通過可編邏輯程序控制器及各類傳感器等隨時(shí)監(jiān)測(cè)施工狀況，確定施工參數(shù)，使整個(gè)施工過程處于受控狀態(tài)，從而有效控制矩形隧道頂進(jìn)軸線、轉(zhuǎn)角偏差及地面沉降。 2工作原理及適用

25、范圍： 2.1工作原理： 整個(gè)控制系統(tǒng)以土壓平衡為工作原理，通過大刀盤及仿形刀對(duì)正面土體的全斷面切削，改變螺旋機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度及頂進(jìn)速度來控制排土量，使土壓倉內(nèi)的土壓力值穩(wěn)定并控制在所設(shè)定的壓力值范圍內(nèi)，從而達(dá)到開挖切削面的土體穩(wěn)定。 2.2適用范圍： 本工法適用于在粘土、淤泥質(zhì)粘土、粉質(zhì)砂土及砂質(zhì)粉土等地層中施工。特別適用于在不宜大開挖的錯(cuò)綜復(fù)雜的各類地下管線下進(jìn)行矩形斷面的施工，保證地面建筑物不受損害。 3施工工藝 3.1施工設(shè)備 3.1.1組合刀盤式土壓平衡頂管機(jī)，主要由頂管機(jī)機(jī)頭、大刀盤及仿形刀裝置、糾偏裝置、螺旋機(jī)、主頂裝置、動(dòng)力裝置、壓漿系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等組成。 3.1.2

26、配套設(shè)備：行車，拌漿系統(tǒng)，注漿泵，電焊機(jī)、空壓機(jī)等。 3.2施工順序: 3.2.1工作井清理、測(cè)量及軸線放樣。 3.2.2出洞口密封安裝及檢查，并進(jìn)行出洞輔助技術(shù)措施如：井點(diǎn)降水或地基加固處理。 3.2.3井口行車、井上輔助設(shè)施的布置和安裝。 3.2.4頂管機(jī)就位。 3.2.5后座頂進(jìn)裝置及井下輔助設(shè)施的布置和安裝。 3.2.6頂管機(jī)下井、就位。 3.2.7頂管機(jī)井下安裝、調(diào)試，作好開頂準(zhǔn)備。 3.2.8頂管機(jī)開門出洞后開頂。 3.2.9砼管就位。 3.2.10頂管循環(huán)頂進(jìn)。 4、施工要點(diǎn) 4.1出洞施工及密封 4.1.1對(duì)全套頂進(jìn)設(shè)備作一次系統(tǒng)調(diào)試，應(yīng)特別注意仿形刀在穿越加固層時(shí)的切削性能。

27、在確定頂進(jìn)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況良好后，把機(jī)頭頂進(jìn)洞圈內(nèi)距加固層10cm左右。 4.1.2洞門密封圈的制作：為了防止泥漿從管節(jié)外壁和工作井之間的間隙中流出，而使水土流失造成地面沉降，同時(shí)影響觸變泥漿套的形成而降低減摩效果，在洞圈上預(yù)設(shè)阻漿密封裝置。 4.1.3機(jī)頭穿墻頂進(jìn)：在拔除鋼封門后，應(yīng)立即開始頂進(jìn)機(jī)頭，由于正面為全斷面水泥土，為保護(hù)刀盤和仿形刀，頂進(jìn)速度應(yīng)適當(dāng)減慢，使刀盤和仿形刀能對(duì)水泥土進(jìn)行對(duì)矩形斷面徹底切削;另外由于此段土體過硬，螺旋機(jī)出土?xí)r可加適量清水來軟化和潤(rùn)滑土體。 4.2觸變泥漿的應(yīng)用 4.2.1為減少土體與管道間摩擦力，在管道外壁壓注觸變泥漿，在管道四周形成一圈泥漿套以達(dá)到減摩效果，

28、在施工期間要求泥漿不失水，不沉淀，不固結(jié)。 4.2.2壓漿量的計(jì)算(每節(jié)管節(jié)) 為了保證注漿效果，注漿量應(yīng)取理論值的23倍。 V=（D2-d2）2300 4.3頂管后靠及機(jī)座安裝 為保證頂管工作井的后壁能均勻受力，加工一剛度較大的剛性后靠。整體吊裝，放在頂進(jìn)裝置與井壁之間，進(jìn)行定位固定。 4.4主要施工技術(shù)參數(shù)的控制 4.4.1正面土壓力的控制 土壓力根據(jù)Rankine土壓力理論進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算值作為土壓力的最初設(shè)定值，在實(shí)際頂進(jìn)后,通過頂進(jìn)參數(shù)、地面沉降監(jiān)測(cè)，將設(shè)定土壓力值調(diào)整到1.2kg/cm2左右,正面出土量、地面沉降情況較為理想。 4.4.2出土量的控制 應(yīng)盡量精確統(tǒng)計(jì)出每節(jié)管節(jié)的出土量

29、，力爭(zhēng)使之與理論出土量保持一致，以保證正面土體的相對(duì)穩(wěn)定。 4.4.3頂進(jìn)速度的控制 在頂進(jìn)時(shí)應(yīng)對(duì)頂進(jìn)速度作不斷調(diào)整，找出頂進(jìn)速度、正面土壓力、出土量的最佳匹配值，以保證頂管的頂進(jìn)質(zhì)量。 4.5頂進(jìn)軸線的控制 4.5.1高程控制 在頂進(jìn)過程中一旦頂管出現(xiàn)上拋現(xiàn)象，不宜采取降低地面土壓力、增大出土量、過量向下糾偏等動(dòng)作。應(yīng)在頂進(jìn)時(shí)將機(jī)頭高程始終控制在負(fù)值，這樣即使在機(jī)頭下沉較大時(shí)，所采取的糾偏措施也和地面沉降控制相統(tǒng)一。 4.5.2平面控制 由于受第一條頂管頂進(jìn)時(shí)擠壓、壓漿等影響，在已成管道周邊土體強(qiáng)度較原狀土大，在第二條頂管頂進(jìn)時(shí)，機(jī)頭平面可能有偏離已成管道的現(xiàn)象，頂進(jìn)時(shí)應(yīng)把機(jī)頭平面始終控制在

30、靠已成管道方向。 4.5.3轉(zhuǎn)角控制 矩形管道的橫向水平要求較高，在頂進(jìn)過程中對(duì)機(jī)頭的轉(zhuǎn)角需密切注意，機(jī)頭一旦出現(xiàn)微小轉(zhuǎn)角，應(yīng)及時(shí)糾轉(zhuǎn)。 a)糾轉(zhuǎn)裝置糾轉(zhuǎn) 安裝于殼體兩側(cè)的糾轉(zhuǎn)裝置根據(jù)需要旋轉(zhuǎn)角度，將翼板伸出殼體插入土體內(nèi)，在機(jī)頭向前推進(jìn)時(shí)，土體在翼板上產(chǎn)生一側(cè)向分力，形成一力偶使機(jī)頭按所需的方向旋轉(zhuǎn)，以達(dá)到糾轉(zhuǎn)目的。 b)壓漿糾轉(zhuǎn) 壓漿糾轉(zhuǎn)是利用殼體上壓漿管注漿，翅板將漿液分隔成四個(gè)區(qū)域，根據(jù)糾轉(zhuǎn)方向的要求，選擇適當(dāng)?shù)膲簼{點(diǎn)，使壓出的漿液在機(jī)頭形成一力偶，使機(jī)頭按所需的方向旋轉(zhuǎn)，以達(dá)到糾轉(zhuǎn)目的。 c)利用變角切口糾轉(zhuǎn) 安裝于機(jī)頭切口環(huán)二惻的左右各二個(gè)變角切口，其千斤頂?shù)纳炜s可控制翻板的角度，

31、頂進(jìn)時(shí)產(chǎn)生一定的超挖，使殼體二側(cè)土體產(chǎn)生一條槽形空間，并同時(shí)在機(jī)頭一側(cè)配合注漿，使機(jī)頭產(chǎn)生一力偶，以控制機(jī)頭的姿態(tài)，達(dá)到糾轉(zhuǎn)的目的。 4.5.4機(jī)頭糾偏控制 頂管在正常頂進(jìn)施工過程中，必須密切注意頂進(jìn)軸線的控制。在每節(jié)管節(jié)頂進(jìn)結(jié)束后，必須進(jìn)行機(jī)頭的姿態(tài)測(cè)量，并做到隨偏隨糾，且糾偏量不宜過大，以避免土體出現(xiàn)較大的擾動(dòng)及管節(jié)間出現(xiàn)張角。 4.6地面沉降控制 4.6.1利用土壓平衡矩形頂管機(jī)對(duì)矩形斷面進(jìn)行全斷面切削。嚴(yán)格控制施工參數(shù),防止超、欠挖。 4.6.2解決矩形頂管機(jī)機(jī)頭頂部背土問題 在矩形頂管機(jī)的機(jī)頭殼體頂部安裝壓漿管，并開有壓漿槽，使?jié){液均勻分布于整個(gè)上頂面，在土體和殼體平面之間形成一泥漿

32、膜，以減少土體同殼體的摩擦力，防止背土現(xiàn)象的發(fā)生。 4.6.3在頂進(jìn)時(shí),每隔一段時(shí)間應(yīng)對(duì)頂管機(jī)后部已成管道高程作一次復(fù)測(cè),一旦出現(xiàn)管道下沉情況嚴(yán)重時(shí),應(yīng)對(duì)下沉部位進(jìn)行底部注漿,防止由此引起的地面沉降。 4.7測(cè)量 4.7.1矩形頂管機(jī)出洞前必須認(rèn)真測(cè)定頂管機(jī)切口的軸線和標(biāo)高，并將數(shù)據(jù)及時(shí)反饋進(jìn)行調(diào)整，頂進(jìn)中原始數(shù)據(jù)、表格必須連續(xù)真實(shí)填寫清楚。 4.7.2交接班時(shí)應(yīng)交清測(cè)量記錄，將儀器對(duì)中，并交清管道軌跡和糾偏趨向。 4.7.3頂程結(jié)束后必須全線復(fù)測(cè)、繪制管道頂進(jìn)軌跡圖（含高程、方向、頂力曲線），并由施工質(zhì)監(jiān)人員檢查復(fù)核。 4.7.4在過道路時(shí)，應(yīng)按建設(shè)單位的要求在指定地段進(jìn)行施工監(jiān)測(cè)布置，觀測(cè)

33、頂進(jìn)過程中地表變形和土體位移情況，以便采取預(yù)防措施，避免影響道路正常運(yùn)行的事故發(fā)生。頂進(jìn)結(jié)束后應(yīng)繪制施工過程和竣工后的地面變形圖。 4.8矩形管節(jié)和接口 4.8.1矩形管節(jié)混凝土采用C40，抗?jié)B指標(biāo)為S6。并采用F型鋼套接口、齒形氯丁橡膠止水帶。 4.8.2襯墊板的厚度，應(yīng)按設(shè)計(jì)頂力大小確定，粘貼時(shí)，凹凸口對(duì)中，環(huán)向間隙符合要求。 4.8.3插入安裝前滑動(dòng)部位可均勻涂薄層硅油等潤(rùn)滑材料，減少摩阻。 4.8.4承插時(shí)外力必須均勻，橡膠圈不移位、不反轉(zhuǎn)、不露出管外。 5、施工人員及施工管理 5.1施工人員:每班12人，具體分工如下： 序號(hào)人員數(shù)量職責(zé)分工 1組長(zhǎng)1指揮、調(diào)度、質(zhì)量控制 2技術(shù)人員1

34、技術(shù)管理、質(zhì)量管理、施工記錄、施工分析 3操作員1頂管機(jī)操作 4機(jī)、電維修員2設(shè)備檢修并兼職其它工作 5起重工1行車駕駛 6測(cè)量員1頂進(jìn)軸線測(cè)量、控制 7泥漿工1拌漿、壓漿 8輔助工4運(yùn)土2、掛吊鉤等 5.2施工管理 5.2.1技術(shù)管理 由施工技術(shù)員負(fù)責(zé)，具體職責(zé)為：監(jiān)督施工參數(shù)的實(shí)施及處理施工時(shí)發(fā)生的臨時(shí)變更情況，及時(shí)與設(shè)計(jì)單位聯(lián)系。 5.2.2質(zhì)量管理 由操作班長(zhǎng)與操作員建立TQC小組，操作班長(zhǎng)負(fù)責(zé)監(jiān)督實(shí)施設(shè)計(jì)施工參數(shù)，嚴(yán)格按照操作規(guī)程操作，并作好當(dāng)班記錄，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)與技術(shù)員聯(lián)系解決，定期進(jìn)行TQC活動(dòng)，保證施工質(zhì)量。 序號(hào)人員數(shù)量職責(zé)分工 1組長(zhǎng)1指揮、調(diào)度、質(zhì)量控制 2技術(shù)人員1技術(shù)管理、質(zhì)量管理、施工記錄、施工分析 3操作員1頂管機(jī)操作 4機(jī)、電維修員2制備檢修并兼職其它工作 5起重工1行車駕駛 6測(cè)量員1頂進(jìn)軸線測(cè)量、控制 7泥漿工1拌漿、壓漿 8輔助工4運(yùn)土2、掛號(hào)鉤等 5.2.3安