DBJ50T-148-2012 夾砂玻璃鋼(GRP)塑料(PE)復(fù)合頂管管道技術(shù)規(guī)程

重慶市工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)夾砂玻璃鋼(GRP)塑料(PE)復(fù)合頂管管道技術(shù)規(guī)程Technicalspecificationforcompositejackingpipelineofglassreinforcedplastic(主編單位：重慶市康伯特塑料有限公司參編單位：重慶市科德塑膠有限公司批準(zhǔn)部門：重慶市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會渝建發(fā)[2012]128號現(xiàn)批準(zhǔn)《夾砂玻璃鋼(GRP)塑料(PE)復(fù)合頂管技術(shù)規(guī)程》為我市工程建設(shè)推薦性標(biāo)準(zhǔn)，編號為：DBJ50/T-148-2012,自2012年11月1日起施行。重慶市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會二O一二年八月二十日關(guān)于同意重慶市《夾砂玻璃鋼(GRP)塑料(PE)復(fù)合頂管管道技術(shù)規(guī)程》等五項地方標(biāo)準(zhǔn)備案的函建標(biāo)標(biāo)備[2012]130號重慶市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會：你委《關(guān)于<夾砂玻璃鋼(GRP)塑料(PE)復(fù)合頂管管道技術(shù)規(guī)程>等五項工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)備案的申請》收悉。經(jīng)研究，同意《夾砂玻璃鋼(GRP)塑料(PE)復(fù)合頂管管道技術(shù)規(guī)程》等五項標(biāo)準(zhǔn)作為“中華人民共和國工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)”備案，其備案《夾砂玻璃鋼(GRP)塑料(PE)復(fù)合頂管管道技術(shù)規(guī)程》《重慶市住宅電氣設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》J12149-2012《混凝土用機制砂質(zhì)量及檢驗方法標(biāo)準(zhǔn)》J12150-2012《擠壓成型預(yù)應(yīng)力混凝土空心板生產(chǎn)技術(shù)操作規(guī)程》J12151-2012《注塑型塑料檢查井應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》J12152-2012該五項標(biāo)準(zhǔn)的備案公告，將刊登在近期出版的《工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化》刊物上。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額司根據(jù)重慶市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會渝建[2010]265號，《關(guān)于印發(fā)2010年工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)制訂，修訂項目計劃的通知》的要求，制訂本在本規(guī)程的編制過程中，規(guī)程編制組進行了廣泛的調(diào)查研究，認(rèn)真總結(jié)和研討了國內(nèi)頂管管材，參照國內(nèi)外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在廣泛的征求意見的基礎(chǔ)上，通過反復(fù)討論、修改、完善，最后邀請有關(guān)專家定稿，制定本規(guī)程。本規(guī)程分別為：總則、術(shù)語、頂管工程勘察、復(fù)合頂管管道、水力計算、頂管結(jié)構(gòu)設(shè)計、頂管施工、頂管施工監(jiān)測及驗收標(biāo)準(zhǔn)、附錄、條文說明。本標(biāo)準(zhǔn)由重慶市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會負(fù)責(zé)管理，由主編單位負(fù)責(zé)具體技術(shù)內(nèi)容的解釋，在使用中發(fā)現(xiàn)需要修改或補充之處，請將意見和資料寄解釋單位。本規(guī)程主編單位、參編單位、主要起草人和審查專家：1總則 23頂管工程勘察 33.1一般規(guī)定 33.2地下水勘察 33.3布孔要求 43.4勘察報告 53.5提供巖土物理力學(xué)指標(biāo)的基本要求 64復(fù)合頂管管道 7 7 74.3原材料 9 5水力計算 5.2污水管最大設(shè)計充滿度 6頂管結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.1一般規(guī)定 6.2承載能力極限狀態(tài)計算規(guī)定 6.3正常使用極限狀態(tài)驗算規(guī)定 6.4管道允許頂力驗算 6.5管道強度計算 6.6穩(wěn)定驗算 6.7管道豎向變形驗算 6.8頂管結(jié)構(gòu)上永久作用標(biāo)準(zhǔn)值 6.9頂管結(jié)構(gòu)上可變作用標(biāo)準(zhǔn)值及其準(zhǔn)永久值系數(shù) 207頂管施工 217.1施工組織設(shè)計 7.2頂管機 7.3頂管機的選擇 7.4頂力估算 7.5減阻措施 7.7頂進設(shè)備 27 7.10減少地面沉降措施 298頂管施工監(jiān)測及驗收標(biāo)準(zhǔn) 318.1頂管施工監(jiān)測 8.2工程驗收標(biāo)準(zhǔn) 附錄B不同充滿度的流水?dāng)嗝嫦禂?shù)表(n=0.010) 附錄C柔性管道在各種荷載作用下的最大彎矩系數(shù)和豎向變形 40附錄D地面車輛荷載對管道作用標(biāo)準(zhǔn)值的計算方法 41引用標(biāo)準(zhǔn)名錄 43本規(guī)程用詞說明 44條文說明 45 23EngineeringinvestigationofPipe 3 3 33.3Requirementsofholearrangement 4 53.5Basicrequirementsofprovisionfor/soilphysical 64Compositejackingpipe 7 7 7 9 6.1Generalregulat 6.2Loadlimit 6.3Normaluselimitstate 6.4Pipejackingforcecheckingcalculation 6.5Regulationsofpipestrengthcalculati 6.8Permanenteffectstandardvalueonpipejacking coefficientofpipejackingstructure 207Pipejackingconstruction 7.1Constructiono 21 227.3Selectionofjackingmachine 23 24 25 28 7.10Measuresofsurfacesettlementreduction 8.1Monitoringofpipejacking 31 31 38 43Explanationofwordingint 44Explanationofprovisions 01.0.1為了在給水排水工程頂管工程中貫徹國家的技術(shù)經(jīng)濟政策，力求做到技術(shù)先進，經(jīng)濟合理，安全適用，確保質(zhì)量，特制定本規(guī)程。1.0.2本規(guī)程主要適用于大于等于DN300,使用頂管機頂進的排水工程的設(shè)計、施工和驗收。1.0.3本規(guī)程根據(jù)《工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50153及《給水排水工程管道結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50322規(guī)定的原則制1.0.4執(zhí)行本規(guī)程設(shè)計時，材料和施工質(zhì)量應(yīng)符合《夾砂玻璃鋼(GRP)塑料(PE)復(fù)合頂管》Q/KBM3-2011及《給水排水工程施工及驗收規(guī)范》GB50268等有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。1.0.5執(zhí)行本規(guī)程時排人管道污水的水溫和水質(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《污水排人城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》CJ343-2010。1.0.6執(zhí)行本規(guī)程時，尚應(yīng)符合國家、行業(yè)、地方現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2jackingpipelineofglassreinforcedplastic(GRP)andpolyethylene復(fù)合頂管管道是在管內(nèi)外雙平的塑料(PE)纏繞管外纏繞玻(GRP)增強層而形成的復(fù)合頂管管道。2.0.2頂管施工技術(shù)pipejacking在不開挖地表的情況下，利用液壓頂進工作站，從頂進工作坑，將待鋪設(shè)的管道頂人，從而在頂管機之后直接鋪設(shè)管道的非開挖地下管道施工技術(shù)。2.0.3頂管機jacking安裝在頂進管道最前端的，用于掘進、防坍、出泥、導(dǎo)向等的頂管機構(gòu)。通過管端頭對復(fù)合管道施加的軸向載荷。2.0.5環(huán)剛度ringstiffness具有環(huán)形截面的管材或管件在外荷載作用下抗撓曲(徑向變形)能力的物理參數(shù)。單位是N/m2。對于均質(zhì)平壁管可用公式計算確定；對于復(fù)合管可通過試驗確定。管材在外壓荷載作用下，管內(nèi)徑豎向彈性變形的極限值與加荷載前管材內(nèi)徑的比值。用百分?jǐn)?shù)表示。管材的標(biāo)準(zhǔn)直徑，單位為(mm)。3頂管工程勘察3.1一般規(guī)定3.1.1頂管工程設(shè)計，應(yīng)有沿頂管軸線左右30m范圍的勘察資料；包括沿線的地形、地貌、地層結(jié)構(gòu)特征，地下管網(wǎng)的屬性、尺度和空間分布，地下水位。3.1.2沿頂管線60m范圍的地形圖和地下管線平面圖比例尺為1:500;地下管線的節(jié)點、特征點、管道屬性、材料、尺度和空間位置應(yīng)有文字資料。3.1.3當(dāng)頂管工程地段有不良地質(zhì)條件時，如滑坡、暗河、潛蝕、流沙、管涌、地震液化地層等，其勘察范圍應(yīng)適當(dāng)擴大，應(yīng)查明其工程地質(zhì)特性，評價對頂管工程的影響程度并提出處理建議。3.1.4當(dāng)有地下障礙物時，應(yīng)查明地下障礙物及鄰近地段地下理設(shè)物的分布范圍、埋置深度和特性。3.1.5當(dāng)頂管管線范圍內(nèi)存在對人有害氣體和其他有害物質(zhì)時，應(yīng)查明分布位置。3.2地下水勘察3.2.1地下水勘察時，主要應(yīng)查明常年地下水的高程和分布，同時應(yīng)調(diào)查地下水歷史上的最高水位和最低水位。3.2.2應(yīng)測定地下水的PH值、氯離子、鈣離子和硫酸根離子等的含量并對混凝土、鋼、鑄鐵及橡膠的腐蝕程度做出評價。3.2.4當(dāng)?shù)叵掠谐袎核植紩r，應(yīng)測定承壓水的壓力，并評價對頂管施工的影響。A3.3布孔要求3.3.1頂管勘察探孔應(yīng)布置在管道設(shè)計軸線的兩側(cè)，陸上各10m、水上各20m范圍內(nèi)，但不宜布置在頂管管體范圍。管道穿越小河道或主要道路時，應(yīng)在河道兩岸和道路兩側(cè)及綠化帶內(nèi)布置勘探孔。3.3.2矩形工作井和接收井勘探孔應(yīng)布置在四角，圓形井勘探孔沿周邊均勻布置。3.3.3頂管勘察的勘探孔間距應(yīng)符合表3.3.3的規(guī)定。I類場地Ⅱ類場地在管道穿越暗埋的河、湖、溝、坑地段和可能產(chǎn)生流沙及地震液化的地段，勘探孔應(yīng)適當(dāng)予以加密。在管道穿越鐵道、公路和河谷的地段，勘探孔間距以能控制地層土質(zhì)變化為原則，宜采用30m~100m,但在穿越鐵道、公路地段時，不宜少于2個勘探孔；在穿越河谷的地段時，不應(yīng)少于3個勘探孔。3.3.4工作井和接收井勘探孔的間距不宜超過30m?？椎臄?shù)量不宜少于2個。3.3.5頂管的勘探孔深度在一般情況下應(yīng)達(dá)到管底設(shè)計標(biāo)高以下3m~5m;遇有下列情況之一時，應(yīng)適當(dāng)增加勘探孔深度：1當(dāng)管道穿越河道時，勘探孔深度應(yīng)達(dá)到河床最大沖刷深度以下4m~6m,并應(yīng)滿足管底勘探深度要求；2當(dāng)基底下存在松軟土層或未經(jīng)固結(jié)的回填土?xí)r，勘探孔深度應(yīng)適當(dāng)增加；3當(dāng)基底下存在可能產(chǎn)生流沙、潛蝕、管涌或地震液化地層64當(dāng)采取降低地下水位施工時，勘探孔深度應(yīng)鉆至管底以5當(dāng)已有資料證明，或勘探過程中發(fā)生粘性土層下存在承壓含水層，且其水壓較大，需要降水施工時，勘探孔應(yīng)適當(dāng)加深，并應(yīng)測量其水壓。3.3.6工作井和接收井的勘探孔深度可取井底下5m,特殊情況應(yīng)適當(dāng)加深。3.4勘察報告3.4.1勘察報告由文字和圖表構(gòu)成，應(yīng)滿足相應(yīng)設(shè)計階段的技術(shù)要求。工程地質(zhì)條件簡單和勘察工作量小的工程，可適當(dāng)簡化勘察報告的內(nèi)容。3.4.2初步勘察報告，應(yīng)闡述場地工程地質(zhì)條件、評價場地穩(wěn)定性和適應(yīng)性，為合理確定平面布置、選擇頂進標(biāo)高，防治不良地質(zhì)現(xiàn)象提供依據(jù)。3.4.3詳細(xì)勘察報告，應(yīng)提供頂管段和工作井、接收井設(shè)計和施工所需的各土怪物理力學(xué)性質(zhì)設(shè)計參數(shù)，以及地下水和環(huán)境資料，并作出針對性的分析評價、結(jié)論和建議。3.4.4施工勘察報告，應(yīng)滿足設(shè)計、施工的具體要求，提供相應(yīng)的資料，并作出結(jié)論和建議。3.4.5勘察報告文字部分應(yīng)包括下列內(nèi)容：1勘察目的和任務(wù)要求；2擬建頂管工程的基本特性；3勘察方法和工作布置說明；4場地地形、地質(zhì)(地層、地質(zhì)構(gòu)造)、地貌、巖土性質(zhì)、地下水及不良地質(zhì)現(xiàn)象的闡述和評價；5地基與斜坡上土的穩(wěn)定性評價；76巖土參數(shù)的分級及選用；7建議地基處理方案；8工程施工及使用期間可能發(fā)生的巖土工程問題的預(yù)測及監(jiān)控、防治措施的建議；有關(guān)頂管工程設(shè)計及施工措施的建議。3.4.6勘察報告圖表部分應(yīng)包括以下內(nèi)容：1勘探點平面布置圖；2工程地質(zhì)柱狀圖；3工程地質(zhì)剖面圖；4原位測試成果圖表；5室內(nèi)試驗成果圖表；6巖土工程計算簡圖及計算成果圖表；7建議地基處理方案的圖表。必要時，可附特殊性巖土分布圖綜合工程地質(zhì)圖，或工程地質(zhì)分區(qū)(段)圖、地下水等水位線圖、素描及照片等。3.5提供巖土物理力學(xué)指標(biāo)的基本要求3.5.1巖石和土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，應(yīng)按工程地質(zhì)區(qū)(段)及層位分別統(tǒng)計，當(dāng)同層土指標(biāo)差別較大時，應(yīng)進一步劃分土質(zhì)單元，并分別進行統(tǒng)計。3.5.2在勘察報告中，應(yīng)提供巖土參數(shù)的平均值、最大值、最小值、子樣數(shù)、均方差和變異系數(shù)。3.5.3土層物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)表必須具有下列內(nèi)容：土的顆粒分析、密實度、垂直和水平滲透系數(shù)、粘聚力、內(nèi)摩擦角、土與混凝土、鋼和玻璃鋼等材料的摩擦系數(shù)、土的變形模量、泊桑比、地基承載力及其他必需的常規(guī)參數(shù)。4復(fù)合頂管管道4.1管道構(gòu)造玻璃鋼(GRP)塑料(PE)復(fù)合頂管由內(nèi)襯管和外增強層管組成。內(nèi)襯為排水用管內(nèi)外雙平纏繞管。在雙平纏繞管外表面上，采用定長纏繞工藝，在一定長度的內(nèi)襯管道上，逐層纏繞一玻璃鋼增強層管。復(fù)合頂管一端為承插口，另一端為承插頭，見圖4.1。D——復(fù)合頂管內(nèi)徑；D?——復(fù)合頂管外徑；D?——復(fù)合頂管承插口內(nèi)徑；L?——復(fù)合頂管承插頭長度：L?——復(fù)合頂管承插口長度；L——復(fù)合頂4.2分類和標(biāo)記產(chǎn)品按公稱直徑、軸向壓縮強度等級、環(huán)剛度等級進行分類。4.2.1.2軸向壓縮強度等級軸向壓縮強度等級(MPa):65、75、90、105。4.2.1.3環(huán)剛度等級(SN)環(huán)剛度等級(KN/m2):SN2≥2,SN≥4,SN6≥6,SN8≥8,注：其他公稱直徑、軸向壓縮強度等級、環(huán)剛度等級可由供需雙方協(xié)商確定。詳表4.2.2。表4.2.2允許頂力公稱直徑DN(mm)允許頂力F(Kn)A復(fù)合頂管按產(chǎn)品代號、公稱直徑、壓縮強度等級、剛度等級和本標(biāo)準(zhǔn)號進行標(biāo)記。G·P—G·P—Q/KBT03產(chǎn)品代碼示例：公稱直徑為1000mm,軸向壓縮強度為65MPa、環(huán)剛度等級為2KN/m2。4.3.1原材料4.3.1.1復(fù)合頂管內(nèi)襯層管材料復(fù)合頂管內(nèi)襯層管材料為高密度聚乙烯(HDPE)。高密度聚乙烯應(yīng)符合《高密度聚乙烯樹脂》GB11116標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。4.3.1.2復(fù)合頂管外增強層管材料不飽和聚脂樹脂應(yīng)符合《纖維增強塑料用液體不飽和聚酯樹4.3.1.2.2玻璃纖維及其制品應(yīng)采用無堿玻璃纖維及其制品，無堿玻璃纖維及其制品應(yīng)符合相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。4.3.1.2.3石英顆粒石英顆粒應(yīng)采用天然的或經(jīng)加工處理的優(yōu)質(zhì)硅砂，其SiO?含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))應(yīng)不小于95%,含水量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))不大于0.2%,粒4.4連接4.4.1連接形式復(fù)合頂管采用承插連接形式，如圖4.4.1。4.4.2密封介質(zhì)復(fù)合頂管連接密封介質(zhì)采用不飽和樹脂。施工安裝中，在復(fù)合頂管承插頭的外園面上和承插口的內(nèi)園面上，都應(yīng)均勻涂敷一層不飽和樹脂，涂敷的長度與復(fù)合頂管承插頭長度和復(fù)合頂管承插口的長度一致。I——水力坡度(‰);5.2污水管最大設(shè)計充滿度公稱直徑DN(mm)5.4管道的最大設(shè)計流速不宜大于5m/s;5.5管道所采用的最小設(shè)計流速，應(yīng)符合下列規(guī)定：5.5.1污水管道，在設(shè)計充滿度下不應(yīng)小于0.6m/s;5.5.2按滿流設(shè)計的雨水管道與合流管道，最小流速為0.75m/s;5.5.3管道輸送高含沙水流時，最小設(shè)計流速應(yīng)大于泥沙的不淤流速。5.6管道在滿流條件下管徑、坡度、流速、流量、關(guān)系表見附錄A,管道在不同充滿度的流水?dāng)嗝嫦禂?shù)表見附錄B。6頂管結(jié)構(gòu)設(shè)計6.1.1本規(guī)程采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法，以可靠指標(biāo)度量管道結(jié)構(gòu)的可靠度，除管道的穩(wěn)定驗算外，均應(yīng)采用分項系數(shù)的設(shè)計表達(dá)式進行設(shè)計。6.1.2夾砂玻璃鋼(GRP)塑料(PE)復(fù)合管按柔性管計算。1承載能力極限狀態(tài)：頂管結(jié)構(gòu)縱向超過最大頂力破壞，管壁因材料強度被超過而破壞；柔性管道管壁截面喪失穩(wěn)定；管道的管段接頭因頂力超過材料強度破壞。2正常使用極限狀態(tài)：管道的豎向變形超過正常使用的變形限值。6.1.4管道結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析，均應(yīng)按彈性體系計算，不考慮由非彈性變形所引起的塑性內(nèi)力重分布。6.2承載能力極限狀態(tài)計算規(guī)定6.2.1管道結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)進行強度計算時，結(jié)構(gòu)上的各項作用均應(yīng)采用設(shè)計值。作用設(shè)計值，應(yīng)為作為代表值與作用分項系數(shù)的乘積。式中：yo——管道的重要性系數(shù)；污水管道取1.0;雨水管道取0.90;+φcYQ(CQ,aF,k+CoQ+ComQmk+CaFYG——豎向水土壓力作用分項系數(shù)，可取YQ——可變作用的分項系數(shù)，可取γ=1.4;Ca、C、G、C——分別為管道結(jié)構(gòu)自重、豎向和側(cè)向水土壓力及管內(nèi)水重的作用效效應(yīng)系地面堆積荷載、溫度變化的作用效應(yīng)9——可變荷載組合系數(shù)，對柔性管道取φ6.2.4承載能力極限狀態(tài)強度計算的作用組合，應(yīng)根據(jù)頂管實際條件按表6.2.4的規(guī)定采用。管材永久作用可變作用F復(fù)合管空管期間√√V√VV√VV使用期間√V√√√√6.3.1管道結(jié)構(gòu)按正常使用極限狀態(tài)進行驗算時，各項作用效6.3.2當(dāng)驗算構(gòu)件截面的最大裂縫開展寬度時，應(yīng)按準(zhǔn)永久組6.3.3正常使用極限狀態(tài)驗算時，作用組合工況可按本規(guī)程表6.2.4的規(guī)定采用。6.3.4管道在準(zhǔn)永久組合作用下長期豎向變形允許值，不應(yīng)超re.d——頂力分項系數(shù)，可取1/3。管道工作壓力F(MPa)E,一管材的環(huán)向彎曲彈性模量(MPa);取D?=3.2;不小于2的正整數(shù)；0,——管兩側(cè)土的泊柔比，一般對砂性土取0.3,對粘性土取0.4。6.7.1管道在土壓力和地面荷載作用下產(chǎn)生的最大長期豎向變管材類型工作壓力設(shè)計水壓力(Mpa)復(fù)合頂管0.05Mpa計算，其準(zhǔn)永久值系數(shù)可取φ=0?？扇?g=1.0。07頂管施工7.1施工組織設(shè)計7.1.1施工組織設(shè)計應(yīng)包括下列主要內(nèi)容：1工程概況：應(yīng)主要介紹施工場地的特征，水文地質(zhì)和工程地質(zhì)概況。2編制依據(jù)及采用標(biāo)準(zhǔn)。3承包商或施工單位簡介。4施工準(zhǔn)備工作計劃。5施工順序與施工進度計劃。6施工方法和施工設(shè)備選擇。7施工平面布置圖。8應(yīng)采取的主要施工技術(shù)措施，包括以下內(nèi)容：1)頂管機出洞的施工方法；2)頂管機的定向和水平測量方法，采用測量儀器，測量精度分析；3)頂管機進洞和施工方法；4)減少管壁摩阻力；5)出泥的方法和棄土的處置；6)地面隆起、沉降和對周邊擠壓的控制；7)解決工程難點的技術(shù)保障措施；8)頂管設(shè)備型號、規(guī)格、性能和數(shù)量。7.1.2施工安全、質(zhì)量和文明措施1工作井和接收井的設(shè)計；2工作井和接收井的開挖和支護；3頂管設(shè)備的安裝，起重設(shè)備的安全；4工作井施工區(qū)的安全警示與標(biāo)志；5工作時間安排。7.1.3施工環(huán)境保護1地表植被、公共實施的保護措施；2施工水供給與排放；3出渣路線與渣車清潔；4施工噪聲控制。7.1.4施工應(yīng)急預(yù)案1組織機構(gòu)與職責(zé)；2責(zé)任人的聯(lián)系方式；3工程應(yīng)急搶險措施。7.2.1不同性能的土質(zhì)應(yīng)采用不同類型的頂管機：地下水位以上的頂管可采用敞開類頂管機；地下水位以下的頂管應(yīng)采用具有平衡功能類型的頂管機。7.2.2敞開類頂管機有：1機械式頂管機——采用機械掘進的頂管機，可用于巖層、硬土層和整體穩(wěn)定性較好的土層；2擠壓式頂管機——依靠頂力擠壓出土的頂管機，可用于流塑性土層；3人工挖掘頂管機——采用手持工具開挖的頂管機，可用于地基強度較高的土層。7.2.3平衡類頂管機有：1土壓平衡式頂管機——通過調(diào)節(jié)出泥艙的土壓力穩(wěn)定開挖面，棄土可從出泥艙排出的頂管機，可用于淤泥和流塑性粘性2泥土平衡式頂管機——通過調(diào)節(jié)出泥艙的泥水壓力穩(wěn)定開挖面，棄土以泥水方式排放出頂管機，可用于粉質(zhì)土和滲透系數(shù)較小的砂性土；3氣壓平衡式的頂管機—通過調(diào)節(jié)出泥艙的氣壓穩(wěn)定開挖面，棄土以泥水方式排放出的頂管機，可用于有地下障礙物的7.3頂管機的選擇7.3.1頂管機選擇應(yīng)根據(jù)管道穿越土層的物理力學(xué)特征、有無地下水、是否存在有毒氣體、地下障礙物情況和需要保護的構(gòu)建筑物等因素，應(yīng)按表7.3.1經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。表7.3.1頂管機選型參考表敞開式頂管機挖掘挖掘地下水★★★下水位以下地層★★★★★★★★★砂土k<10-4~10-3cm/s★砂礫k<10-3~10-2cm/s★★★注：★★一首選機型；★—可選機型；空格—不宜選用。7.3.2頂進土層單一時宜選用表中的“首選機型”;在復(fù)雜土層頂進時，應(yīng)根據(jù)可能有的土層選擇“可選機型”或“首選機型”。表7.5.13采用；常用機型迎面阻力N(kN)式中符號刃口t—刃口厚度(m)喇叭口e—開口率網(wǎng)格α—網(wǎng)格截面參數(shù)，可取α=0.6~1.0網(wǎng)格加氣壓P。一氣壓(kN/m2)大刀盤切削土壓平衡式泥水平衡式y(tǒng),一土的厚度(kNm)H,—蕉蓋層厚度(m)注：1D—頂管機外徑(m);1擴孔后管周間隙可取10mm~30mm;3擴孔間隙在地下水以下時應(yīng)壓注減阻泥漿；無地下水處7.5.3膨潤土觸變泥漿技術(shù)參數(shù)應(yīng)滿足表7.5.3。比重靜切力100Pa左右7.5.6滲透系數(shù)大于或等于102cm/s的粗砂和砂礫層直采用7.5.8頂管機后部斷面縮小處應(yīng)設(shè)置一組主注漿孔；在每個中T——減阻泥漿失效期(d),可取T=6-10d7.5.9注漿管出口處應(yīng)設(shè)泥漿單向閥，出口壓力應(yīng)大于地下水壓力。7.5.10主注漿口的實際漿量，對于粘性土和粉土不應(yīng)大于理論注漿量的1.5~3倍，對于中粗砂層應(yīng)大于理論壓漿量的3倍以上。7.5.11主注漿孔應(yīng)與管道頂進同步注漿，先注漿頂進。中繼間注漿孔的注漿應(yīng)與中繼間啟動同步，運行中連續(xù)注漿。7.5.12管道在覆蓋層較薄的流塑性土層中頂進，注漿量不宜過大，防止地面拱起及管道上浮。7.5.13采用觸變泥漿減阻的頂管，管壁與土的平均摩阻力可按表7.5.13采用。中粗砂復(fù)合管注：玻璃纖維增強塑料夾砂管可參照鋼管乘以0.8系數(shù)。7.5.14采用其他減阻泥漿的摩阻力應(yīng)通過試驗確定。7.6.1頂管施工應(yīng)建立地面與地下測量控制系統(tǒng)。7.6.2測量控制點應(yīng)設(shè)在不易擾動、視線清楚、便于校核和易于保護處。7.6.3頂管施工測量的相對坐標(biāo)的X軸線就為工作井穿墻管中心與接收井的墻管中心(無接收井時采用設(shè)計管道終點的中心)的連線。7.6.4直線頂管的方向測量，當(dāng)頂進長度不超過300m時，可采用經(jīng)緯儀；超過300m時，宜采用激光經(jīng)緯儀；超過1000m時，應(yīng)在管內(nèi)設(shè)置測站采用經(jīng)緯儀導(dǎo)線法測量。7.6.5曲線頂管的方向測量，應(yīng)在管內(nèi)設(shè)置若于測站，用導(dǎo)線法7.6.6管內(nèi)水準(zhǔn)測量儀器，當(dāng)頂進長度不超過200m時，可使用水準(zhǔn)儀；超過200m時，宜使用水位連通器；軸線高度偏差大于管道內(nèi)徑的1/3時，應(yīng)采用微測壓計。7.6.7測量成果應(yīng)有精度分析，并提供管道終點測量可能達(dá)到的最大誤差。7.6.8原始記錄和測量分析資料應(yīng)完整存檔。7.7頂進設(shè)備7.7.1導(dǎo)軌應(yīng)符合下列規(guī)定；1導(dǎo)軌支架應(yīng)采用鋼材制作。固定在工作井底板上的導(dǎo)軌在管道頂進時不可產(chǎn)生位移。其整體剛度和強度應(yīng)滿足施工要2導(dǎo)軌對管道的支承角度宜為60°,導(dǎo)軌的高度應(yīng)保證管中心對準(zhǔn)穿墻管中心，導(dǎo)軌的坡度應(yīng)與設(shè)計軸線一致。3導(dǎo)軌安裝的允許偏差應(yīng)滿足下列要求；1)軸線位置：3mm;2)頂面高程：0~+3mm;3)兩軌凈距：±2mm。7.7.2主頂站千斤頂?shù)男阅芎桶惭b宜滿足下列規(guī)定；1千斤頂?shù)男谐桃瞬恍∮?000mm,單只頂力宜不小于1000KN.2千斤頂安裝應(yīng)符合下列規(guī)定：1)除鉸接式千斤頂外，千斤頂應(yīng)安裝在支架上；2)千斤頂數(shù)量應(yīng)為偶數(shù)，設(shè)置在管道兩側(cè)，并與管中心左右對稱。每只千斤頂均應(yīng)與管軸平行；3)千斤頂?shù)暮狭χ行膽?yīng)低于管中心，其尺寸宜為管道外徑的1/10~1/8;4)千斤頂應(yīng)同步運行。7.7.3主站油泵安裝應(yīng)符合下列規(guī)定；1油泵應(yīng)與千斤頂性能相匹配。油泵流量宜滿足頂進速度100mm/min的要求；2油泵宜設(shè)置在千斤頂附近，油管應(yīng)順直，轉(zhuǎn)角少；3除遙控頂管外，主油泵的運行應(yīng)受控于頂管機。7.7.4頂鐵安裝應(yīng)符合下列規(guī)定：1頂鐵應(yīng)滿足傳遞頂力、便于出泥和人員出人的需要；2頂鐵的兩個受壓面應(yīng)平整，互相平行；3宜采用U型或弧形剛性頂鐵；4與管尾接觸的環(huán)形頂鐵應(yīng)與管道匹配，頂鐵與混凝土管或玻璃纖維增強塑料夾砂管之間應(yīng)加木墊圈。7.8.1進人操作的頂管，應(yīng)在頂管機內(nèi)發(fā)指令。7.8.2主頂站應(yīng)裝設(shè)計量準(zhǔn)確的油壓表，嚴(yán)格防止頂力超限。7.8.3頂管機偏差測量覘標(biāo)宜接近前端。覘標(biāo)設(shè)在頂管機第二段上的，應(yīng)借助儀器通過計算轉(zhuǎn)換成頂管機前端面偏差。7.8.4管道偏差測量每頂進500mm不宜少于1次，在糾偏階段不宜少于2次。7.8.5頂管糾編記錄包括如下內(nèi)容：日期、時間、頂進長度、頂進總長度、各組糾偏油缸的糾偏量、鎖緊壓力和上下糾編角及左右糾偏角。7.8.6工作井中的頂進記錄應(yīng)包括如下內(nèi)容：日期、時間、頂進長度、頂進總長度、啟動頂力和正常頂力。7.8.7頂管機的偏差測量記錄應(yīng)包括如下內(nèi)容：日期、時間、頂進長度、頂進總長度、方向測量和水準(zhǔn)測量數(shù)據(jù)。7.8.8中繼間油壓應(yīng)有記錄。7.8.9采用觸變泥漿減阻時的注漿記錄應(yīng)包括如下內(nèi)容：日期、時間、頂進總長度、注漿壓力和注漿量。7.8.10應(yīng)根據(jù)糾偏記錄及時繪制頂管機頂進軌跡，指導(dǎo)糾偏。7.8.11頂管機糾偏應(yīng)根據(jù)管道偏差的大小、偏差發(fā)展趨勢而確定，使頂管機軌跡過渡平穩(wěn)。7.8.12頂管機旋轉(zhuǎn)需要校正時，對大刀盤頂管機應(yīng)采用改變刀盤的旋轉(zhuǎn)方向校正，其余頂管機可以管內(nèi)采取單邊配重校正。7.8.13經(jīng)較長時間停頓的管道，在啟動前應(yīng)加大補漿量、連續(xù)補漿及增加補漿點，直至頂管啟動。7.8.14在流塑性土層中的長距離頂管，應(yīng)防止管道縱向失穩(wěn)。7.9.1頂管機進洞前的3倍管徑范圍內(nèi)，應(yīng)減慢頂進速度，減小管道正面阻力對接收井的不利影響。7.9.2進洞口的臨時悶板宜加水平支撐便于頂管機接近悶板。7.9.3接收孔軸線上可安裝臨時支架，防止頂管機頭下落。7.9.4接收孔處于飽和砂土層時，應(yīng)進行土體加固。7.9.5管道進洞后應(yīng)按設(shè)計要求封閉接收孔，防上水土流人井內(nèi)。7.10減少地面沉降措施7.10.1在不穩(wěn)定土中應(yīng)選擇有平衡功能的頂管機，不應(yīng)采用開敞式挖掘頂管。7.10.2建立地面觀察點，并通過試頂確定具有平衡功能頂管機的平衡參數(shù)。7.10.3頂管施工時應(yīng)采取以下措施：1減少減阻泥漿套的厚度；2不可采用大角度糾偏；3嚴(yán)格控制出泥量，不可超量出泥。7.10.4在道路下頂進，當(dāng)路面沉量超過10mm時，應(yīng)鉆孔取樣檢查土體孔隙比變化。7.10.5頂管結(jié)束后應(yīng)采用水泥砂漿加固減阻泥漿。8頂管施工監(jiān)測及驗收標(biāo)準(zhǔn)8.1頂管施工監(jiān)測8.1.1施工監(jiān)測的范圍應(yīng)包括地面以上和地面以下兩大部分。地面以上應(yīng)監(jiān)測地面沉降和地面建筑物的沉降、位移和損壞。地面以下應(yīng)監(jiān)測在頂管擾動范圍內(nèi)的地下構(gòu)筑物、各種地下管線的沉降、水平位移及漏水、漏氣。8.1.2施工監(jiān)測的重點應(yīng)放在鄰近建筑物(構(gòu)筑物)、堤岸及可能引起嚴(yán)重后果的地下管線及其他重要設(shè)施。8.1.3在設(shè)置監(jiān)測點時，應(yīng)避開各種可能對其產(chǎn)生影響的因素，以確保不被損壞。8.1.4觀察裂縫應(yīng)記錄地面和結(jié)構(gòu)裂縫的生成時間、裂縫的長度及寬度發(fā)展?fàn)顩r。8.1.5所有監(jiān)測點必須在頂管施工開始前進行埋設(shè)、布置。8.1.6觀測點應(yīng)定時測定，測定數(shù)據(jù)就保持連續(xù)、真實，可靠。8.2工程驗收標(biāo)準(zhǔn)8.2.1頂進貫通后的管道允許偏差應(yīng)符合表8.2.1的規(guī)定。檢查項目允許偏差復(fù)合頂管范圍點數(shù)1300m≤頂進長度檢查項目允許偏差復(fù)合頂管范圍點數(shù)2內(nèi)底8.2.2水平管道垂直頂升施工的允許偏差應(yīng)符合表8.2.2的規(guī)檢查項目允許偏差范圍點數(shù)11點用水準(zhǔn)儀測23頂升管節(jié)間錯口41點用經(jīng)緯儀、5中心軸線沿水平管縱向各1點沿水平管橫向6口中心軸線沿水平管縱向1點沿水平管橫向8.2.3頂管竣工后管道的閉水試驗結(jié)果應(yīng)滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》GB50268的要求。8.2.4地面沉降應(yīng)滿足下列規(guī)定：1頂管造成的地面沉降不應(yīng)造成道路開裂，大堤及地下設(shè)施損壞和滲水。2頂管造成的地面沉降時不應(yīng)超過下列規(guī)定：1)土堤小于或等于30mm;2)公路小于或等于20mm;3)頂管穿越鐵路、地鐵及其它對沉降敏感的地下設(shè)施時，累計沉降時尚應(yīng)符合國家相關(guān)的規(guī)定。3當(dāng)檢測數(shù)據(jù)達(dá)到沉降限值70%時，應(yīng)及時報警并啟動應(yīng)急事故處理預(yù)案。附錄A管道在滿流條件下(規(guī)范性附錄)表A.0.1(DN300-1200)管徑、坡度、流速、流量關(guān)系表坡度IVQVQVQVVQVQ%G.118F坡度IVQVQVQTQVQ%附錄B不同充滿度的流水?dāng)嗝嫦禂?shù)表(n=0.010)(規(guī)范性附錄)Aβ流速比)(流量比)H./D——管道水流充滿度；6——管道斷面水深圓心角；a比(斷面比)——不同h。D時的α值與h./D=1時的a值的比β6比(流速比)——不同h。/D時的a.β7值與h。D=1時的2、說明：附錄A為復(fù)合管(n=0.01)在滿流條件下，不同管徑、不同水力坡降的流速、流量關(guān)系。附錄B是管內(nèi)水流在不同充滿度時的水流有效斷面面積、流速、流量于管內(nèi)漫流狀態(tài)，即可得出不同管徑、不同水力坡降在不同充滿度時的流速、流量。當(dāng)管道內(nèi)徑與附錄A中管道內(nèi)徑不同時，則按本規(guī)程計算式(4.1.1)和(4.1.2)重新計算滿流時的流速、流量。附錄C柔性管道在各種荷載作用下的最大彎矩系數(shù)和豎向變形系數(shù)C.0.1柔性管道在各種荷載作用下的最大彎矩系數(shù)和豎向變形系數(shù)可按表C采用。表C最大彎矩系數(shù)和豎向變形系數(shù)注：支承角取2。=120°附錄D地面車輛荷載對管道作用標(biāo)準(zhǔn)值的計算方法D.0.1地面車輛荷載對管道上的作用D.0.2地面車輛荷載傳遞到管道頂部的豎向壓力標(biāo)準(zhǔn)值，可按1單個輪壓傳遞到管道頂部的豎向壓力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計算(圖D.0.2-1):2兩個以上單排輪壓綜合影響傳遞到管道頂部的豎向壓力式中：n——輪胎的總數(shù)量；3多排輪壓綜合影響傳遞到管道頂部的豎向壓力標(biāo)準(zhǔn)值，可按下式計算：式中：m?！剀囕喼胤植紝挾确较虻能囕喤艛?shù)；m——沿車輪著地分布長度方向的車輪排數(shù)；d——沿車輪著地分布長度方向，相鄰兩個車輪間的凈距2《高密度聚乙烯纏繞管》GB/I194723《玻璃纖維增強塑料夾砂管》GB/T212384《室外排水設(shè)計規(guī)范》GB500145《給水排水工程管道結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB503326《給水排水管道施工及驗收規(guī)范》/GB502687《室外給水排水和燃?xì)鉄崃こ炭拐鹪O(shè)計規(guī)范》GB500328《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB500689《工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50153A5本規(guī)程用詞說明1為便于執(zhí)行本規(guī)程條文時區(qū)別對待，對要求嚴(yán)格程度不同的用詞說明如下：1)表示很嚴(yán)格，非這樣做不可的：正面詞采用“必須”:反面詞采用“嚴(yán)禁”。2)表示嚴(yán)格，在正常情況下均應(yīng)這樣做的：3)表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應(yīng)這樣做的：2條文中指明應(yīng)按其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行時，寫法為“應(yīng)按……執(zhí)行”或“應(yīng)符合……要求(規(guī)定)”。3非必須按所指定標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行時，寫法為“可參照………執(zhí)夾砂玻璃鋼(GRP)塑料(PE)復(fù)合頂管管道技術(shù)規(guī)程條文說明 49 3頂管工程勘察 3.1一般規(guī)定 3.2地下水勘察 3.3布孔要求 3.4勘察報告 3.5提供巖土物理力學(xué)指標(biāo)的基本要求 4復(fù)合頂管管道 5水力計算 6頂管結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.1一般規(guī)定 6.2承載能力極限狀態(tài)計算規(guī)定 6.3正常使用極限狀態(tài)驗算規(guī)定 6.4管道允許頂力驗算 6.5管道強度計算 6.6穩(wěn)定驗算 6.7管道豎向變形驗算 6.8頂管結(jié)構(gòu)上永久作用標(biāo)準(zhǔn)值 616.9頂管結(jié)構(gòu)上可變作用標(biāo)準(zhǔn)值及其準(zhǔn)永久值系數(shù) 7頂管施工 637.2頂管機 7.3頂管機的選擇 7.4頂力估算 7.5減阻措施 7.7頂進設(shè)備 7.8頂進 68 7.10減少地面沉降措施 8頂管施工監(jiān)測及驗收標(biāo)準(zhǔn) 718.1頂管施工監(jiān)測 718.2工程驗收標(biāo)準(zhǔn) 710夾砂玻璃鋼(GRP)塑料(PE)復(fù)合頂管管材是一種新型化學(xué)復(fù)合管材，具有重量輕、耐腐蝕、管壁光滑，過流能力大，密封性能好、使用壽命長、運輸安裝方便、施工速度快、工期短等特點。用作非開挖技術(shù)的頂管用管材，具有良好的使用性能、但在設(shè)計上存在不同于一般排水管的特殊要求。第1.0.1、1.0.2、1.0.3、1.0.4、1.0.5條明確了編制本規(guī)程的目的和使用范圍。第1.0.6~1.0.8這幾條明確了編制依據(jù)及其它相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)銜接關(guān)系。2.0.1、2.0.2、2.0.3、2.0.4、2.0.5、2.0.6、2.0.7、2.0.8均為本規(guī)程中采用的管材專用名詞。3頂管工程勘察3.1一般規(guī)定3.1.1應(yīng)查明地層結(jié)構(gòu)特征及各類土的空間分布，供頂管選位參考，發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定土層或巖石層應(yīng)特別提示。3.2地下水勘察3.2.1地下水勘察時的水位不是最高水位也不是最低水位。最高水位和最低水位應(yīng)向當(dāng)?shù)厮牟块T查詢。3.3布孔要求3.3.1勘探孔布置在軸線兩側(cè)，不要布置在軸線上，以避免對頂管的不利影響。3.3.3本條參照現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《市政工程勘察規(guī)范》CJJ56,場地分類見下表。1.按現(xiàn)行的國家規(guī)范《建劃分的對建筑抗震危險的場地和地段。1.按現(xiàn)行的國家規(guī)范《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011劃分的對建筑抗震不利的場地和地段。1.地震設(shè)防烈度為6度規(guī)范》GB500011劃分的1類土4.地形地貌較復(fù)雜。4.地形地貌簡單。處理。影響。影響。6.非特殊性巖土。殊性巖土。性巖土。注：1表中未列項目可按其復(fù)雜性比照推定；2從I類開始，向Ⅲ類、Ⅲ類推定，6項中其中一項屬于I類，即劃為I類，即劃為I類場地，依次類推。3.4勘察報告3.4.1~3.4.6勘察報告內(nèi)容應(yīng)根據(jù)任務(wù)要求，勘察區(qū)的地理、地質(zhì)特征和工程地質(zhì)環(huán)境特征，以及市政工程建設(shè)項目的具體情況確定。為便于工作，本節(jié)規(guī)定了勘察報告內(nèi)容的基本要求，這些內(nèi)容可根據(jù)上述原則作適當(dāng)增減。對地質(zhì)條件簡單和勘察工作量小的工程，勘察報告可適當(dāng)簡化，采用圖表形式，并附必要的文字說明。3.5提供巖土物理力學(xué)指標(biāo)的基本要求3.5.1~3.5.3本節(jié)要求提供的物理力學(xué)的基本要求，是針對頂管工程的必需資料。第3.5.3條所列的土層物理力學(xué)系數(shù)是頂管設(shè)計和施工的必需參數(shù)，不同于一般的工程勘察項目?？辈觳块T編寫勘察報告時應(yīng)參照勘察行業(yè)的有關(guān)規(guī)范編寫。本章的內(nèi)容主要參考了現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《市政工程勘察規(guī)范》GJJ56和上海市工程建設(shè)規(guī)定《地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》DGJ08-11。4復(fù)合頂管管道4.1硬聚氯乙烯及高密度聚乙烯的粗糙率系數(shù)n,選用值為0.010。規(guī)定的計算公式與《室外排水設(shè)計規(guī)范》(GB50014)的規(guī)定是一致的。4.2~4.5最大設(shè)計充滿度、最小設(shè)計流速、最大設(shè)計流速等，是根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》(GB50014)確定的?？紤]到纏繞管粗糙系數(shù)小、耐磨損的特點，在有充分依據(jù)的前提下，對最小設(shè)計流速、最大設(shè)計流速的要求可作適當(dāng)放寬。A5.1.1規(guī)定的管道結(jié)構(gòu)設(shè)計驗算內(nèi)容都參照《給排水工程管道結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GBJ50332)制定的。5.1.2管道的剛性由下式判別當(dāng)λ<1時，為柔性管；當(dāng)λ>1時為剛性管。式中：λ——管道剛性指數(shù)；E——管道材料彈性模量；Ed——管區(qū)填土的綜合變形模量；Dc——管徑中徑。纏繞管的λ遠(yuǎn)小于1,屬于柔性管。柔性管與剛性管在力學(xué)性能上有差別，主要表現(xiàn)以下幾個方1柔性管所承受的豎向壓力往往小于管側(cè)土所受的豎向土2柔性管的變形較大，設(shè)計計算時不能忽略變形的影響，在結(jié)構(gòu)分析時定要注意采用力學(xué)公式的前提條件是否滿足；3柔性管在發(fā)生變形時，管道周圍填土產(chǎn)生抗力，約束管道變形的發(fā)展這種機制管土共同承擔(dān)上部荷載的承力系統(tǒng)。管道周圍(管區(qū))填土質(zhì)量的好壞對管道的工作狀態(tài)影響較大。4柔性管抗地震特性以及適應(yīng)地基不均勻沉降等方面都優(yōu)于剛性管，這已為國內(nèi)外工程實例所證實。5.1.3塑料材料的蠕變和應(yīng)力松弛現(xiàn)象發(fā)生的充分必須條件是持久作用力，各種材料的長期強度指標(biāo)則是反映了在上述條件下，材料的應(yīng)力和應(yīng)變力隨時間的變化過程，并不表明材質(zhì)強度的降低。很顯然在持久負(fù)荷作用下塑料材料必然產(chǎn)生持久的應(yīng)力，因而會產(chǎn)生蠕變及應(yīng)力松弛，所以采用的強度指標(biāo)應(yīng)為長期強度設(shè)計值。當(dāng)PE纏繞管道受到可變荷載和偶然荷載作用時，沒有做足夠時間發(fā)生蠕變和贏利松弛，因此在結(jié)構(gòu)計算中應(yīng)采用材料的短期強度設(shè)計值。這一原則在美國AASHTO《高速公路及橋梁設(shè)計規(guī)程》中也作了明確的規(guī)定。復(fù)合管道的強度均取決于PE纏繞管和玻璃鋼的剛度及強度，因此結(jié)構(gòu)分析中應(yīng)按PE纏繞管和玻璃鋼的強度計算。本規(guī)程第5.1.2~5.2.10條主要參照《給排水工程管道結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GBJ50332)制定的。其計算公式均為通用的計算辦5.2.1國外規(guī)范AS2566、AWWAC950和A長期容許變形率為5%。經(jīng)過對理設(shè)多年的PE纏繞管的觀測與研究證實，5%的變形率對管壁強度及管內(nèi)水流流態(tài)無甚影響，資料顯示當(dāng)管道變形率為5%時，對管道水流充滿度影響僅為0.25%,國外埋地17年的PE管的強度降低在5%~10%范圍內(nèi)，從施工方面考慮，滿足5%的變形率的管區(qū)填土密實度要求，國內(nèi)施工技術(shù)水平不難達(dá)到。城鎮(zhèn)排水管道幾乎無可避免地受到了邊荷載的作用，而施工荷載在室外排水工程總是要發(fā)生的，為了控制管道總變形率，有必要對施工變形加以限制，有關(guān)實測結(jié)果表明，只要按規(guī)定施工，施工結(jié)束時管道變形一般不超過3%,而發(fā)生在運行期的滯后變5.2.7在組合荷載作用下，垂直方向的管道變形國內(nèi)外(除日本外)廣泛采用Spangler修正的lowa公式(也稱為Spangler公式或lowa公式),因此本規(guī)程與同類規(guī)范一致，也采用這一公式進行計系統(tǒng)一樣，管子兩邊土壤的固結(jié)作用在管子安裝以后，還隨著時間在繼續(xù)。他的經(jīng)驗證明，變形可能在40年里增長30%。因此，他建議采用變形滯后系數(shù)1.5,作為保守的設(shè)計方法。但Spangler公式(或lowa公式)中采用的荷載是永遠(yuǎn)柔性管打Marston荷載。對于大多數(shù)埋地管道安裝工程來說，棱柱荷載至少為Marston荷載的15倍，如果設(shè)計采用棱柱土荷載，設(shè)計應(yīng)采用變形滯后系數(shù)美國聚乙烯波紋管協(xié)會(CPPA)資料《聚乙烯波紋管的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法》中的變形設(shè)計也采用lowa公式，公式中Wc為棱柱土荷載，變形滯后系數(shù)D?用棱柱土荷載時等于1.0?！毒垡蚁┎y管的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法》中還提到：在設(shè)計方法用棱柱土荷載來計算土壤負(fù)載。棱柱土荷載有時稱為柱狀負(fù)載，它的定義是直接在管材外直徑以上的土壤棱柱體的重量。這是非常保守的做法，因為這是管材可能承受的最大的土壤荷載。在現(xiàn)實中，因為土壤顆粒間的摩擦和凝聚，實際的負(fù)載要明顯地小于棱柱土荷載。5.2.8該部分內(nèi)容參考了國家標(biāo)準(zhǔn)《給水排水工程管道結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50332的規(guī)定。5.2.9由于資料較少，纏繞管的抗外壓穩(wěn)定計算還不能采用基于概率的極限狀態(tài)法。穩(wěn)定安全系數(shù)的取值，國內(nèi)一般都取5.2.10條都是國內(nèi)通常采用的管道抗浮進似計算公式。5.2.11頂力計算根據(jù)《玻璃纖維增強塑料頂管》GB/I21492-2008標(biāo)準(zhǔn)中附錄F頂力計算方法來計算。6頂管結(jié)構(gòu)設(shè)計6.1一般規(guī)定6.1.1本規(guī)程采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法，以可靠指標(biāo)度量管道結(jié)構(gòu)的可靠度，除管道的穩(wěn)定驗算外，均應(yīng)采用分項系數(shù)的設(shè)計表達(dá)式進行設(shè)計。6.1.2夾砂玻璃鋼(GRP)塑料(PE)復(fù)合管按柔性管計算。6.1.3管道結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)計算下列兩種極限狀態(tài)：1承載能力極限狀態(tài)：頂管結(jié)構(gòu)縱向超過最大頂力破壞，管壁因材料強度被超過而破壞；柔性管道管壁截面喪失穩(wěn)定；管道的管段接頭因頂力超過材料強度破壞；2正常使用極限狀態(tài)：管道的豎向變形超過正常使用的變形限值。6.1.4管道結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析，均應(yīng)按彈性體系計算，不考慮由非彈性變形所引起的塑性內(nèi)力重分布。6.2承載能力極限狀態(tài)計算6.2.4頂管的計算分四個工況：頂管期間、空調(diào)期間、管內(nèi)滿水、使用期間。頂管期間管內(nèi)不可能有水、水壓，也沒有溫差作用，頂管計算只考慮頂力。當(dāng)采取注漿減阻并且漿液確實飽滿時，管外水壓力和地面堆載可以不計，只承受減阻泥漿壓力，此工況不是受力控制工況，所以在計算組合中不考慮。管內(nèi)滿水工況不同于使用工況，因為管內(nèi)靜水壓力，對管壁橫截面彎矩起控制作用。當(dāng)不使用減阻泥漿施工時，施工階段管道計算可參照使用階段工況設(shè)6.2.5驗算柔性管截面穩(wěn)定時，豎向土壓和側(cè)向土壓應(yīng)分別按本規(guī)程第6.8.2條和第6.8.3條所列公式計算，地面車輛或地面堆積荷載是否考慮視計算土柱高度決定。使用期間承載能力和穩(wěn)定驗算時，對于鋼管應(yīng)扣除腐蝕厚度，對于玻璃纖維增強塑料夾砂管應(yīng)考慮老化系數(shù)和長期作用的強度值。而施工階段則不應(yīng)考慮這些因素。6.3正常使用極限狀態(tài)驗算規(guī)定6.3.1管道結(jié)構(gòu)按正常使用極限狀態(tài)進行驗算時，各項作用效應(yīng)均應(yīng)采用作用代表值。6.3.2當(dāng)驗算構(gòu)件截面的最大裂縫開展寬度時，應(yīng)按準(zhǔn)永久組合作用計算。作用效應(yīng)的組合設(shè)計值應(yīng)按下式確定：式中：φ——第j個可變作用的準(zhǔn)永久值系數(shù)，應(yīng)按本規(guī)程第6.9節(jié)的有關(guān)規(guī)定采用；Ca,Cg——永久荷載和可變荷載作用效應(yīng)系數(shù)；G,Qm——永久荷載和可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值。6.3.3正常使用極限狀態(tài)驗算時，作用組合工況可按本規(guī)程表6.2.4的規(guī)定采用。6.3.4鋼管內(nèi)防腐為水泥砂漿時，其最大豎向變形不應(yīng)超過0.02D?,超過此值以后，砂漿會因此而開裂。如果采取措施提高水泥砂漿抗裂性能，鋼管變形也可以控制到0.03D?。如果先頂6.4管道允許頂力驗算6.4.1夾砂玻璃鋼(GRD)塑料(PE)復(fù)合管頂管傳力面允許最Ye——管道的壓力影響系數(shù)。對重力流排水管道應(yīng)取管道工作壓力F(MPa)不小于2的正整數(shù)；0,——管兩側(cè)土的泊柔比，一般對砂性土取0.3,對粘性土取0.4。6.7管道豎向變形驗算6.7.1管道在土壓力和地面荷載作用下產(chǎn)生的最大長期豎向變6.8.2管項覆蓋層的豎向土壓力公式取自現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《給水原公式只考慮土的內(nèi)摩擦角φ,未考慮的粘聚力C,本規(guī)程7頂管施工7.2頂管機有無地下水，對土的性能影響很大。頂管機根據(jù)有無地下水分為兩大類。地下水位以下的大多數(shù)土層不夠穩(wěn)定，一般需要采用具有平衡功能的頂管機。目前我國頂管已處于發(fā)展成熟期，頂管機的機型很多，性能各異。儀以泥水平衡式頂管機為例，還可分為泥水平衡、泥水土壓平衡、帶軋石功能的、帶破巖功能的泥水平衡頂管機，其中一些機型比較成熟，還有一些不夠成熟，還需要時間的考驗，所以把某些頂管機列人規(guī)程，條件還不夠成熟?？v觀國內(nèi)外的頂管機，用平衡功能分類是比較可行的，既有指導(dǎo)意義，又有實用價值。例如世界上第一條超千米的頂管工程——德國漢堡下水道頂管工程所采用的是氣壓平衡式機型。如今有了許多高性能頂管機，但氣壓平衡式在復(fù)雜地層中仍然被采用，而且還在提高。7.3頂管機的選擇7.3.1~7.3.4根據(jù)單一地層選擇頂管機可直接按本規(guī)程表7.3.1選取。根據(jù)復(fù)雜地層選擇頂管機就比較復(fù)雜，要選擇對所有土層均符合“可選機型”或“首選機型”的機型。適合復(fù)雜地層頂管機早期常用的是氣壓平衡式，現(xiàn)在趨向于泥水平衡式。國外除泥水平衡式外還有混合式機型。混合式機型是專門為特定工程而研制的，有其局限性，不是通用機型。7.4頂力估算1為什么稱估算?經(jīng)過多年來的施工實踐，影響頂力的主要因素是土的性質(zhì)、管道彎曲大小和施工技術(shù)水平高低。在同樣的土層中頂管，施工人員操作方法不同，頂力也有所不同。因此頂力計算公式有一定誤差。2估算公式中不反映土壓力。本規(guī)程的估算公式不采用與土層高度有關(guān)的理論公式。原因如下：1)以往的理論公式，計算頂力普遍偏大，實際上很少采用此類公式指導(dǎo)施工。2)現(xiàn)代的頂管隊極短的頂管外，都需要減阻措施。減阻的基本措施是擴孔。地下水位以上的頂管，極大部分土層比較穩(wěn)定，擴孔后管道不直接承受土壓力作用這是顯而易見的。地下水位以下的頂管，擴孔后管道與土層之間壓注減阻泥漿，管道是浮在泥漿套中向前移動的，管道不直接承受土壓力作用。3)實踐證明管道頂力與覆蓋層高低無關(guān)。最直觀的證明是采用中繼間的頂管，經(jīng)測試同一中繼間在不同百度的覆蓋層下經(jīng)過時，中繼間的頂力對覆蓋厚度變化無明顯反映。7.5減阻措施7.5.2目前頂管減阻的基本措施是擴孔。地下水位以上的頂管，通常按120°擴孔，如果土質(zhì)硬、阻力大，可按圖2所示的頂管頭擴孔，方法簡單，但是在頂管完工后，對空隙應(yīng)采取吹砂措施，保證管道在使用階段的受力。用超挖擴孔不是好辦法，管道的摩阻力主要是由管道與土在管底摩擦造成的，施工時可在管底涂抹非親水減阻劑進一步減少摩阻力。如忽略管道彎曲，管道頂進阻力可按管道自重乘以摩擦系數(shù)估算。地下水位以下頂管的擴孔，四周擴大成圓形。擴孔后的間隙注滿減阻泥漿(減阻泥漿包括膨潤土觸變泥漿和化學(xué)泥漿),管道浮在泥漿中向前移動。7.5.8預(yù)留注漿孔。管道中增加預(yù)留注漿孔是近幾年來的經(jīng)驗，這對減小管道摩阻力、預(yù)防摩阻力突升是很好的辦法。管道在頂進過程中，由于種種原因摩阻力突升時有發(fā)生。遇到這種情況可采用增雖加補漿孔，加大補漿量來減少摩阻力，使管道恢復(fù)正常頂進。最典型的例子是2004年發(fā)生廣東省過陳村水道的頂管，管道內(nèi)徑DN2200的鋼管，全長近400m。管道頂進到170余米時，頂力猛增到12000Kn,后背墻體移動，頂管被迫停止。經(jīng)過一個多月后背墻重建施工，很擔(dān)心管道能否啟動。增加頂力又怕管道受損，已經(jīng)沒有余地。后決定用增加補漿孔大面積補漿。每隔6m增設(shè)一環(huán)補漿孔，每環(huán)3孔。全面連續(xù)注漿后，管道在第四天頂動，不久頂力很快下降到近8000kN,管道恢復(fù)正常頂進。經(jīng)過不斷的摸索，有經(jīng)驗的施工人員，已經(jīng)找到注漿的辦法保持管道在低摩阻力下頂進的規(guī)律。這就