本文摘要:【標(biāo)準(zhǔn)】頂管施工技術(shù)及驗(yàn)收規(guī)范1 頂管施工技術(shù)總則 1.0.1 為統(tǒng)一全國(guó)頂管施工技術(shù)要求,做到技術(shù)先進(jìn),經(jīng)濟(jì)合理,安全可靠,確保施工質(zhì)量,使頂管施工規(guī)范化,中國(guó)非開挖技術(shù)協(xié)會(huì)特組織制定本規(guī)范?! ?1.0.2 當(dāng)?shù)叵鹿艿阑蚱渌芫€的鋪設(shè)可以通過頂進(jìn)施工方法在交通、建筑、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境保護(hù)方面帶來好的效益,應(yīng)該采用非開挖施工方法?! ?1.0.3 本規(guī)范適用于敞開式和封閉式頂管施工方法。根據(jù)施工方
【標(biāo)準(zhǔn)】頂管施工技術(shù)及驗(yàn)收規(guī)范
1 頂管施工技術(shù)總則
1.0.1 為統(tǒng)一全國(guó)頂管施工技術(shù)要求,做到技術(shù)先進(jìn),經(jīng)濟(jì)合理,安全可靠,確保施工質(zhì)量,使頂管施工規(guī)范化,中國(guó)非開挖技術(shù)協(xié)會(huì)特組織制定本規(guī)范。
1.0.2 當(dāng)?shù)叵鹿艿阑蚱渌芫€的鋪設(shè)可以通過頂進(jìn)施工方法在交通、建筑、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境保護(hù)方面帶來好的效益,應(yīng)該采用非開挖施工方法。
1.0.3 本規(guī)范適用于敞開式和封閉式頂管施工方法。根據(jù)施工方法的不同,頂管機(jī)可分為敞開式頂管掘進(jìn)機(jī)和封閉式頂管掘進(jìn)機(jī)兩大類。敞開式頂管掘進(jìn)機(jī)有手掘式、擠壓式和網(wǎng)格式等;封閉式頂管掘進(jìn)機(jī)有土壓平衡、泥水平衡、混合型等型式。
1.0.4 本規(guī)范適用于所有預(yù)制管道的地下非開挖施工,包括常用的斷面為圓形、長(zhǎng)方形以及其他不規(guī)則形狀的管道。
1.0.5 根據(jù)管道的材料和各自的連接方法來選擇合適的管道之間的連接方法即:剛性連接或柔性連接。
1.0.6 對(duì)采用頂管施工方法引起的地表變形和對(duì)周圍環(huán)境的影響,應(yīng)事先做出充分預(yù)測(cè),并使之符合建設(shè)單位的相關(guān)要求。當(dāng)預(yù)計(jì)影響難以確保地面建筑物、道路交通和地下管線的正常使用時(shí),應(yīng)在建設(shè)單位的組織下,會(huì)同有關(guān)部門商定采取有效的技術(shù)措施進(jìn)行監(jiān)測(cè)和保護(hù)。
1.0.7 當(dāng)兩條平行管道采用頂管法施工時(shí),應(yīng)貫徹先深后淺、先大后小的原則。兩段管道平行頂進(jìn)時(shí),其相鄰管壁間最小凈距應(yīng)根據(jù)施工地區(qū)的地質(zhì)條件、不同的頂進(jìn)方法和施工時(shí)間等因素來確定。一般情況下,相鄰頂管外壁的間距應(yīng)不小于大管道的外徑。
1.0.8 一般情況下,頂管的覆土厚度不小于3m,或者不小于1.5倍的管道外徑,否則應(yīng)采取相應(yīng)的技術(shù)措施。
1.0.9 在進(jìn)行頂管工程施工設(shè)計(jì)前,應(yīng)對(duì)施工線路進(jìn)行工程勘察,調(diào)查分析施工區(qū)域的水文地質(zhì)和工程地質(zhì)情況,充分掌握與頂進(jìn)施工有關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)資料。施工人員必須根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)場(chǎng)施工條件等因素,認(rèn)真編寫施工組織設(shè)計(jì),對(duì)操作人員進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底,明確職責(zé)分工。
1.0.10 對(duì)于機(jī)械化程度較高的土壓平衡、泥水平衡和?昆合式頂管機(jī)操作員,應(yīng)加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)和安全教育,并須持證上崗。
1.0.11 應(yīng)與有關(guān)部門簽訂施工配合協(xié)議。在頂進(jìn)作業(yè)前,對(duì)周圍的建筑物和地下設(shè)施采取相應(yīng)的防護(hù)措施,避免造成意外事故。在頂進(jìn)過程中,應(yīng)對(duì)周圍重大建筑物、頂進(jìn)力、后座墻進(jìn)行測(cè)量監(jiān)控。測(cè)量監(jiān)控方案應(yīng)納入施工組織設(shè)計(jì)或施工技術(shù)方案中。
1.0.12 施工完畢后,管道的伸縮標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該滿足給排水管道、氣體輸送管道和其他管道的使用要求。
1.0.13 管道內(nèi)施工的所有移動(dòng)電機(jī)具和設(shè)備,必須有嚴(yán)格的接地措施。井下、管道內(nèi)的照明設(shè)備必須用12~36V安全電壓。
2 術(shù) 語(yǔ)
2.0.1 非開挖技術(shù) Trenchless technology(No dig)
不開挖地表或以最小的地表開挖量進(jìn)行各種地下管道/管線探測(cè)、檢查、鋪設(shè)、更換或修復(fù)的施工技術(shù)。
2.0.2 頂進(jìn)/起始工作坑/工作井 Drivepit(Entry pit)
為布置頂管施工設(shè)備而開挖的工作坑/井,作頂進(jìn)工作坑/井中一般設(shè)置有后背墻以承受施工過程中的反力。
2.0.3 接收/出口工作坑 Reception pit(Exit pit)
為接收頂管施工設(shè)備而開挖的工作坑(井),有時(shí)也稱為目標(biāo)工作坑(井)(Target shaft)。
2.0.4 進(jìn)人施工 Man entry pipe jacking
施工人員進(jìn)入管道進(jìn)行作業(yè)的施工方法,公認(rèn)的進(jìn)人和非進(jìn)人管道直徑劃分一般以900mm為界。
2.0.5 頂管施工技術(shù) Pipe jacking
在不開挖地表的情況下,利用液壓頂進(jìn)工作站從頂進(jìn)工作坑將待鋪設(shè)的管道頂人,從而在頂管機(jī)之后直接鋪設(shè)管道的非開挖地下管道施工技術(shù)。
2.0.6 微型隧道施工技術(shù) Microtunneling
微型隧道施工技術(shù)也稱為小口徑自動(dòng)化頂管施工技術(shù),一般用于鋪設(shè)小口徑管道,在施工中可采用遙控的方式在地表控制管道的頂進(jìn)方向。該工法也可用于鋪設(shè)直徑較大的管道。
2.0.7 中繼站/中繼間 Intermediate jacking station—IJS
中繼站有時(shí)也稱為中間頂推站、中繼間或中繼環(huán),其安裝在頂進(jìn)管線的某些部位,把這段頂進(jìn)管道分成若干個(gè)推進(jìn)區(qū)間。它主要由多個(gè)頂推油缸、特殊的鋼制外殼、前后兩個(gè)特殊的頂進(jìn)管道和均壓環(huán)、密封件等組成。頂推油缸均勻地分布于保護(hù)外殼內(nèi)。當(dāng)所需的頂進(jìn)力超過主頂工作站的頂推能力、施工管道或者后座裝置所允許承受的最大荷載時(shí),則需要沿施工的管線安裝一個(gè)或多個(gè)中繼站進(jìn)行輔助施工。
2.0.8 頂管機(jī) Jacking machine
頂管機(jī)是在一個(gè)護(hù)盾的保護(hù)下,采用手掘、機(jī)械或水力破碎的方法來完成隧道開挖的機(jī)器。
2.0.9 后背墻 Reaction wall
后背墻是頂進(jìn)管道時(shí)為頂進(jìn)工作站提供反作用力的一種結(jié)構(gòu),有時(shí)也稱為后背、后座或者后座墻等。
2.0.10 頂進(jìn)力 Jacking force(Jacking loads)
頂管施工中的頂進(jìn)力(Jacking loads)是指在施工中推進(jìn)整個(gè)管道系統(tǒng)和相關(guān)機(jī)械設(shè)備向前運(yùn)動(dòng)的力,需要克服頂進(jìn)中的各種阻力,同時(shí)在頂進(jìn)過程中還不斷受到各種外界因素影響(糾偏、后背的位移等)。
2.0.11 切削頭/切削刀盤 Cutting head(Cutting wheel)
根據(jù)地層情況的不同,全斷面掘進(jìn)頂管機(jī)可以配備不同形狀和結(jié)構(gòu)形式的切削刀盤(或鉆頭),某些結(jié)構(gòu)的切削刀盤除了可以進(jìn)行工作面的掘進(jìn)之外,還具有平衡土壓力的作用。切削刀盤一般可分為車輪式切削刀盤、擋板式切削刀盤和巖石切削刀盤三種。
2.0.12 頂進(jìn)管道 Jacking pipe
要頂進(jìn)的各種管道,通常包括混凝土管道、鋼筋混凝土管道、鋼管道、玻璃鋼管道、鑄鐵管道和陶土管道等。管道的接口要求平直,具有良好的密封性能。
2.0.13 手掘式頂管機(jī) Manual pipe jacking machine
3 施工組織設(shè)計(jì)的編寫
3.0.1 頂管施工屬于地下工程,影響施工的因素很多,除了施工工藝方法多、技術(shù)要求差異大等特點(diǎn)外,工程地質(zhì)條件、原有地下設(shè)施和地下障礙物情況以及施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等因素均可對(duì)施工進(jìn)度、工程質(zhì)量、施工安全和施工成本造成影響。為了保證頂管施工項(xiàng)目的順利進(jìn)行,取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,編寫好頂管施工技術(shù)組織設(shè)計(jì)是十分關(guān)鍵的。
3.1 主要內(nèi)容
3.1.1 頂管施工組織設(shè)計(jì)應(yīng)包括如下主要內(nèi)容:
(1)工程概況:主要介紹施工場(chǎng)地的特征,水文地質(zhì)和工程地質(zhì)概況、合同工期、施工設(shè)計(jì)的各項(xiàng)重要指標(biāo)等內(nèi)容。
(2)業(yè)主或發(fā)包單位簡(jiǎn)介。
(3)承包商或施工單位簡(jiǎn)介。
(4)施工準(zhǔn)備工作計(jì)劃。
(5)施工順序與施工進(jìn)度計(jì)劃。
(6)施工方法和施工設(shè)備選擇。
(7)施工平面布置圖。
(8)施工技術(shù)措施(包括工程質(zhì)量保證和安全施工措施等)和工程監(jiān)理等。
(9)施工區(qū)域及施工范圍:施工范圍應(yīng)在施工所在地區(qū)適當(dāng)比例的地圖上用較明顯的線條表示出來,
并且標(biāo)明所頂管子的口徑、延長(zhǎng)米等。
(10)工作量:指標(biāo)明的主要實(shí)物工作量,如工作井、接收井的數(shù)量,各類管徑頂管的總延長(zhǎng)米數(shù)。根據(jù)具體情況,也可同時(shí)標(biāo)明貨幣工作量。
(11)勞動(dòng)力與物資需用計(jì)劃。
3.2 工程概況
3.2.1 工程簡(jiǎn)介:
首先應(yīng)對(duì)工程所在地的環(huán)境、交通、地下公共設(shè)施等作一些簡(jiǎn)明扼要的介紹;其次,應(yīng)對(duì)工程的工作量、管道埋深、管線走向作一個(gè)說明;最后應(yīng)對(duì)工程的特點(diǎn)、難點(diǎn)作一個(gè)重點(diǎn)介紹。
3.2.2 地層條件:
對(duì)頂管、工作井、接收井所涉及的土層的物理、力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)描述。地層條件不僅是選擇頂管工法的主要依據(jù),也是合理選擇輔助施工方法和各種施工計(jì)算(如頂進(jìn)力計(jì)算)的依據(jù)。因此,要求其數(shù)據(jù)可靠、可信。如果業(yè)主提供的資料不能完全滿足要求,承包商應(yīng)進(jìn)一步要求業(yè)主提供有關(guān)資料,或者自己進(jìn)行一次比較詳盡的勘探,以取得完整的資料。
3.2.3 地層柱狀圖:
在比較簡(jiǎn)單、推進(jìn)距離不長(zhǎng)的情況下,可以在地層的縱剖圖-亡標(biāo)明所頂管子的直徑、高程和頂進(jìn)長(zhǎng)度。但是,若頂管施工規(guī)模比較大且較為復(fù)雜時(shí),就必須每間隔一定距離繪一張地層柱狀圖。地層柱狀圖是把每一個(gè)鉆探孔的土質(zhì)分層,并對(duì)其主要特性加以說明,讓施工人員能一目了然地了解地層狀況。
在每一張地層柱狀圖中,自左至右,其應(yīng)含有的內(nèi)容有:絕對(duì)標(biāo)高、土層深度、柱狀圖、土層顏色、土質(zhì)名稱、土層物理力學(xué)性質(zhì)說明、標(biāo)準(zhǔn)貫入值、標(biāo)準(zhǔn)貫入值曲線、頂管所穿過的土層及管徑和管內(nèi)底標(biāo)高等。
3.2.4 地面建筑及道路狀況:
對(duì)頂管可能影響到的建筑的結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、使用狀況應(yīng)作一些說明。必要時(shí)應(yīng)對(duì)建筑物已有的裂縫作一個(gè)封頭處理。具體做法是由施工方、業(yè)主、監(jiān)理及當(dāng)?shù)卮硭姆?,在施工前?duì)可能影響到的建筑物的裂縫端頭用紅漆標(biāo)注出來,對(duì)較寬裂縫的寬度用紅漆標(biāo)注在裂縫旁邊,并且對(duì)這些拍照,做成資料,由四方簽字并各持一份。遇到受保護(hù)的古建筑物及居民房屋應(yīng)盡可能做得詳細(xì)一點(diǎn)。如果需要特別保護(hù)的還要制定出其保護(hù)措施,該措施應(yīng)列入后面的施工計(jì)劃。
3.2.5 地下管線及地下構(gòu)筑物:
4 頂管機(jī)選型
4.0.1 頂管施工應(yīng)主要根據(jù)土質(zhì)情況、地下水位、施工要求等,在保證工程質(zhì)量、施工安全等的前提下,合理選用頂管機(jī)型。
4.0.2 為合理選擇頂管機(jī)型,應(yīng)首先獲得和分析如下相關(guān)技術(shù)資料:
根據(jù)所提供的工程地質(zhì)鉆孔柱狀圖和地質(zhì)縱剖面圖,了解頂管機(jī)所要穿過的有代表性的地層條件,同時(shí)研究特殊的地層條件和可能遇到的施工問題。
詳細(xì)分析頂管機(jī)所要穿越的各類地層的土壤參數(shù)(表4.0.2),然后依據(jù)下列幾條進(jìn)行頂管機(jī)的選型:
第13頁(yè)
1 按土顆粒組成和土的塑性指數(shù),可確定頂管機(jī)穿越最具代表性的地層及其最基本的地質(zhì)依據(jù)。
2 根據(jù)土的有效粒徑d10和土的滲透系數(shù)K等,可確定是否采用人工降水的方法疏干地層。
3 在環(huán)境保護(hù)要求很高的砂性土層中進(jìn)行頂管施工,當(dāng)?shù)叵滤畨毫?gt;98kPa,黏土顆粒含量<10%,滲透系數(shù)>10cm/s,并有嚴(yán)重流砂時(shí),宜采用泥水平衡或開挖面加高濃度泥漿的土壓平衡的頂管掘進(jìn)機(jī)施工。
4 按土的穩(wěn)定系數(shù)NI的計(jì)算和對(duì)地面沉降的控制要求選擇頂管機(jī)的結(jié)構(gòu)形式以及地面沉降控制技術(shù)措施,其計(jì)算公式見式(4.0.2)。
當(dāng)Nt≥6時(shí),且地面沉降控制要求很高時(shí),因正面土體流動(dòng)性很大,需采用封閉式頂管機(jī)頭。
當(dāng)4<Nt<6,地面沉降控制要求不很高時(shí),可考慮采用擠壓式或網(wǎng)格式頂管機(jī)。
5 頂進(jìn)管道
5.1 頂進(jìn)管道的基本要求
5.1.1 所用管材必須滿足如下基本要求:
(1)能夠抵抗管道內(nèi)外的侵蝕。
(2)能夠承受一定的靜、動(dòng)荷載。
(3)能夠承受管道內(nèi)外部的壓力。
(4)具有良好的過流性能。
(5)較低的成本。
5.1.2 除了滿足5.1.1中對(duì)管材的基本要求之外,頂管施工的管材還應(yīng)符合以下要求:
(1)較高的軸向承載能力。
(2)緊密的配合尺寸。
(3)端部要乎整、垂直。
(4)管道長(zhǎng)度方向上應(yīng)保證平直度。
(5)防水接頭應(yīng)設(shè)置在管道壁內(nèi),不允許突出于管道的內(nèi)外壁。
(6)管道接頭應(yīng)具有傳遞軸向載荷的能力,同時(shí)在發(fā)生一定角度的偏斜時(shí)應(yīng)仍具有防水能力。
5.1.3 管道長(zhǎng)度通常以2.0~3.0m為宜,有時(shí)也采用1.0~1.25m較短的管節(jié)。對(duì)于大直徑的管道,一般應(yīng)采用較長(zhǎng)的管節(jié),這樣可以相對(duì)減少管接頭的次數(shù)、提高施工效率。在通常情況下,采用的單根管節(jié)的長(zhǎng)度不宜超過頂管機(jī)或微型隧道掘進(jìn)機(jī)的機(jī)身長(zhǎng)度。
5.1.4 頂進(jìn)管道的直徑DN(ID)系列為:250,300,350,400,450,500,600,700,800,900,1000,1100,1200,1250,1300,1400,1500,1600,1800,2000,2100,2200,2400,2500,2600,2800,3000,3200,3500,4000。
5.1.5 適合于頂管的管材類型通常包括:混凝土管道、球墨鑄鐵管道、石棉水泥管道、陶土管、鋼管和塑料管等。
5.1.6 頂進(jìn)管道及其連接處應(yīng)有足夠的抵抗管道內(nèi)外化學(xué)腐蝕和機(jī)械損傷的能力,管道的防護(hù)措施應(yīng)和管道頂進(jìn)工藝過程以及地層條件相適應(yīng)。
5.1.7 管道制造商應(yīng)提供頂進(jìn)管道的下列詳細(xì)資料:
(1)管道的內(nèi)徑。
(2)管道的外徑。
(3)管道的接頭形式。
(4)管道連接位置的尺寸。
(5)管道長(zhǎng)度(平均長(zhǎng)度)。
5.1.8 管道的長(zhǎng)度誤差應(yīng)符合表5.1.8中的相關(guān)規(guī)定。
5.1.9 管道端面的垂直度應(yīng)滿足下列要求:
(1)管道端面的垂直度定義為如圖5.1.9所示的管道末端的角度。
(2)管道端面垂直度要依據(jù)線垂直于管道軸的管壁為基準(zhǔn)來測(cè)量。如
6 頂管工作坑的設(shè)計(jì)與施工
6.1 頂進(jìn)工作坑的設(shè)計(jì)
6.1.1 工作坑形狀一般有矩形、圓形、腰圓形、多邊形等,其中矩形工作坑最為常見。在直線頂管中或在兩段交角接近180度的折線的頂管施工中,多采用矩形工作坑。矩形工作坑的短邊與長(zhǎng)邊之比通常為2:3。如果在兩段交角比較小或者是在一個(gè)工作坑中需要向幾個(gè)不同方向頂進(jìn)時(shí),則往往采圓形工作坑;另外,較深的工作坑也一般采用圓形,且常采用沉井法施工。沉井材料采用鋼筋混凝土,工程竣工后沉井則成為管道的附屬構(gòu)筑物。腰圓形工作坑的兩端各為半圓形狀,而其兩邊則為直線;這種形狀的工作坑多用成品的鋼板構(gòu)筑而成,而且大多用于小口徑頂管中。
6.1.2 應(yīng)根據(jù)下列條件設(shè)計(jì)頂管工作坑:
(1)管道井室的位置。
(2)可利用坑壁土體作后座墻。
(3)便于排水、出土和運(yùn)輸。
(4)對(duì)地上、地下建筑物、構(gòu)筑物易于采取保護(hù)和安全施工措施。
(5)距電源和水源較近,交通方便。
(6)地下水位以下頂進(jìn)時(shí),工作坑要設(shè)在管線下游,逆管道坡度方向頂進(jìn),有利于管道排水。
(7)盡可能減少工作坑的數(shù)量:頂進(jìn)過程中要力求長(zhǎng)距離頂進(jìn),少挖工作坑。
(8)直線頂管工作坑最好設(shè)在管道附屬構(gòu)筑物處,竣工后就工作坑地點(diǎn)修建永久性管道附屬構(gòu)筑物。
(9)長(zhǎng)距離直線管道頂進(jìn)時(shí),在檢查井處做工作坑,在工作坑內(nèi)可以調(diào)頭頂進(jìn)。在管道拐彎處或轉(zhuǎn)向檢查井處,應(yīng)盡量雙向頂進(jìn),提高工作坑的利用率?! ?/div>
(10)多排頂進(jìn)或多向頂進(jìn)時(shí),應(yīng)盡可能利用一個(gè)工作坑。
(11)工作坑的選址應(yīng)盡量避開房屋、地下管線、池塘、架空電線等不利于頂管施工的場(chǎng)所。
(12)在一些特殊條件下,如離房屋很近,則應(yīng)采用特殊方法施工工作坑。
6.1.3 矩形工作坑的底部尺寸應(yīng)滿足式(6.1.3—1)和式(6.1.3—2)要求:
6.1.4 工作坑深度應(yīng)符合式(6.1.4—1)和式(6.1.4—2)要求(圖6.1.4):
7 后座墻的設(shè)計(jì)與施工
7.0.1 后座墻(reaction wall)是頂進(jìn)管道時(shí)為千斤頂提供反作用力的一種結(jié)構(gòu),有時(shí)也稱為后座、后背或者后背墻等。在施工中,要求后座墻必須保持穩(wěn)定,一旦后座墻遭到破壞,頂管施工就要停頓。后座墻的設(shè)計(jì)要通過詳細(xì)計(jì)算,其重要程度不亞于頂進(jìn)力的預(yù)測(cè)計(jì)算
7.0.2 后座墻的最低強(qiáng)度應(yīng)保證在設(shè)計(jì)頂進(jìn)力的作用下不被破壞,并留有較大的安全度。要求其本身的壓縮回彈量為最小,以利于充分發(fā)揮主頂工作站的頂進(jìn)效率。在設(shè)計(jì)和安裝后座墻時(shí),應(yīng)使其滿足如下要求:
(1)要有充分的強(qiáng)度在頂管施工中能承受主頂工作站千斤頂?shù)淖畲蠓醋饔昧Χ恢缕茐摹?/div>
(2)要有足夠的剛度當(dāng)受到主頂工作站的反作用力時(shí),后座墻材料受壓縮而產(chǎn)生變形,卸荷后要恢復(fù)原狀。
(3)后座墻表面要平直,并垂直于頂進(jìn)管道的軸線,以免產(chǎn)生偏心受壓,使頂力損失和發(fā)生質(zhì)量、安全事故。
(4)材質(zhì)要均勻后座墻材料的材質(zhì)要均勻一致,以免承受較大的后坐力時(shí)造成后座墻材料壓縮不勻,出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象。
(5)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝拆方便裝配式或臨時(shí)性后座墻都要求采用普通材料、裝拆方便。
7.0.3 后座墻的結(jié)構(gòu)形式一般可分為整體式和裝配式兩類。整體式后座墻多采用現(xiàn)場(chǎng)澆筑的混凝土。
裝配式后座墻是常用的形式,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝和拆卸方便、適用性較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
7.0.4 采用裝配式后座墻時(shí),應(yīng)滿足下列要求:
(1)裝配式后座墻宜采用方木、型鋼或鋼板等組裝,組裝后的后座墻應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。
(2)后座墻土體壁面應(yīng)平整,并與管道頂進(jìn)方向垂直。
(3)裝配式后座墻的底端宜在工作坑底以下(不宜小于50cm)。
(4)后座墻土體壁面應(yīng)與后座墻貼緊,有間隙時(shí)應(yīng)采用砂石料填塞密實(shí)。
(5)組裝后座墻的構(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。
(6)頂管工作坑及裝配式后座墻的墻面應(yīng)與管道軸線垂直,其施工允許偏差應(yīng)符合表7.0.4中的規(guī)定。
7.0.5 當(dāng)無(wú)原狀土作后座墻時(shí),應(yīng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定可靠、就地取材、拆除方便的人工后座墻。
7.0.6 利用已頂進(jìn)完畢的管道作后座墻時(shí),應(yīng)符合下列規(guī)定:
(1)待頂管道的頂進(jìn)力應(yīng)小于已頂管道的頂進(jìn)力。
(2)后座墻鋼板與管口之間應(yīng)襯墊緩沖材料。
(3)采取措施保護(hù)已頂人管道的接口不受損傷。
7.0.7 在設(shè)計(jì)后座墻時(shí)應(yīng)充分利用土抗力,而且在工程進(jìn)行中應(yīng)嚴(yán)密的注意后背土的壓縮變形值,將殘余變形值控制在20mm左右。當(dāng)發(fā)現(xiàn)變形過大時(shí),應(yīng)考慮采取輔助措施,必要時(shí)可對(duì)后背土進(jìn)行加固,以提高土抗力。
7.0.8 后座反力常用的計(jì)算方法一:
忽略鋼制后座的影響,假定主頂千斤頂施加的頂進(jìn)力是通過后座墻均勻地作用在工作坑后的土體上,為確保后座在頂進(jìn)過程中的安全,后座的
8 頂管施工設(shè)備及安裝
8.1 導(dǎo)軌選擇與安裝
8.1.1 導(dǎo)軌是在基礎(chǔ)上安裝的軌道,一般采用裝配式。管節(jié)在頂進(jìn)前先安放在導(dǎo)軌上。在頂進(jìn)管道人
土前,導(dǎo)軌承擔(dān)導(dǎo)向功能,以保證管節(jié)按設(shè)計(jì)高程和方向前進(jìn)。
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:
(1)兩導(dǎo)軌應(yīng)順直、平行、等高,其坡度應(yīng)與管道設(shè)計(jì)坡度一致。當(dāng)管道坡度>1%時(shí),導(dǎo)軌可按平坡鋪設(shè)。
(2)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。
(3)安裝后的導(dǎo)軌必須穩(wěn)固,在頂進(jìn)中承受各種負(fù)載時(shí)不產(chǎn)生位移、不沉降、不變形。
(4)導(dǎo)軌安放前,應(yīng)先復(fù)核管道中心的位置,并應(yīng)在施工中經(jīng)常檢查校核。
8.1.2 導(dǎo)軌應(yīng)選用鋼質(zhì)材料制作,導(dǎo)軌安裝完畢后需在預(yù)留洞口內(nèi)安裝副導(dǎo)軌,副導(dǎo)軌的軸線以及高
程均要與主導(dǎo)軌保持一致,此副導(dǎo)軌用于防止機(jī)頭進(jìn)洞后低頭。
8.1.3 目前常用的導(dǎo)軌形式有兩種,普通導(dǎo)軌和復(fù)合型導(dǎo)軌。普通導(dǎo)軌適用于小口徑頂管,它是用兩
根槽鋼相背焊接在軌枕上制成的(圖8.1.3a),它的導(dǎo)軌面標(biāo)高與管子內(nèi)管底的標(biāo)高是相等的,因此兩軌道
之間的寬度B可以根據(jù)公式求得:
復(fù)合型基坑導(dǎo)軌斷面請(qǐng)參見圖8.1.3b)。在每一根導(dǎo)軌上都有兩個(gè)工作面:水平工作面是供頂鐵在
其上滑動(dòng),傾斜的工作面則是與管子接觸。這樣一來,復(fù)合型導(dǎo)軌的壽命要比普通型大大增長(zhǎng)。為了測(cè)量及導(dǎo)軌安放的方便,導(dǎo)軌的水平工作面仍然與鋼筋混凝土管內(nèi)的管底標(biāo)高同處一個(gè)水平面上。每一副復(fù)合導(dǎo)軌中還設(shè)有六只可以調(diào)節(jié)高低的撐腳,以便安裝。
8.2 主頂設(shè)備及安裝
8.2.1 主頂千斤頂安裝于頂進(jìn)工作坑中,用于向土中頂進(jìn)的管道,其形式多為液壓驅(qū)動(dòng)的活塞式雙作用油缸。
1 主頂設(shè)備主要由下列裝置組成:
(1)2~6只主頂千斤頂。
(2)組合千斤頂架。
(3)液壓動(dòng)力泵站及管閥。
(4)頂鐵。
2 千斤頂?shù)慕M合布置一般采用以下幾種形式:
(1)固定式。
(2)移動(dòng)式。
(3)雙沖程組合式。
8.2.2 千斤頂?shù)陌惭b應(yīng)符合下列規(guī)定:
(1)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。
(2)當(dāng)千斤頂多于一臺(tái)時(shí),應(yīng)取偶數(shù),且規(guī)格相同,行程同步,每臺(tái)
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9 頂進(jìn)力的計(jì)算
9.1.1 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):
9.1.2 采用敞開式頂管法施工時(shí),頂管掘進(jìn)機(jī)的切人阻力可按式(9.1.2)計(jì)算:
9.1.3 在封閉式壓力平衡頂管施工中,迎面阻力可以用式(9.1.3)進(jìn)行計(jì)算:
9.1.4 曲線頂進(jìn)時(shí),應(yīng)分別計(jì)算其直線段和曲線段的頂進(jìn)力,然后累加即得總的頂進(jìn)力。直線段的
頂進(jìn)力仍然按照上述公式來計(jì)算,而曲線段的頂進(jìn)力則可按式(9.1.4—1)進(jìn)行計(jì)算:
在曲線段的頂進(jìn)力計(jì)算完畢后,如要接著計(jì)算隨后的直線段頂進(jìn)力,可按下述公式進(jìn)行計(jì)算:
10 頂進(jìn)施工
10.1 頂進(jìn)施工的一般要求
10.1.1 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。
10.1.2 采用鋼筋混凝土管時(shí),其接口處理應(yīng)符合下列規(guī)定:
(1)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10~20mm的空隙;
頂緊后兩管間的孔隙宜為10~15mm;
(2)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,并將內(nèi)脹圈與管道之間的縫隙用木楔塞緊。
10.1.3 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:
(1)混凝土管節(jié)表面應(yīng)光潔、平整,無(wú)砂眼、氣泡;接口尺寸應(yīng)符合規(guī)定。
(2)橡膠圈的外觀和斷面組織應(yīng)致密、均勻,無(wú)裂縫、孔隙或凹痕等缺陷,安裝前應(yīng)保持清潔,無(wú)油污,且不得在陽(yáng)光下直曬。
(3)鋼套環(huán)接口無(wú)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。
(4)木襯墊的厚度應(yīng)與設(shè)計(jì)頂進(jìn)力相適應(yīng)。
10.1.4 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:
(1)黏結(jié)木襯墊時(shí)凹凸口應(yīng)對(duì)中,環(huán)向間隙應(yīng)均勻。
(2)插入前,滑動(dòng)面可涂潤(rùn)滑劑;插入時(shí),外力應(yīng)均勻。
(3)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)拔出重新安裝。
10.1.5 掘進(jìn)機(jī)進(jìn)人土層后的管端處理應(yīng)符合下列規(guī)定:
(1)進(jìn)入接收坑的頂管掘進(jìn)機(jī)和管端下部應(yīng)設(shè)枕墊。
(2)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。
(3)鋼筋混凝土管道端部應(yīng)及時(shí)澆筑混凝土基礎(chǔ)。
10.1.6 在管道頂進(jìn)的全部過程中,應(yīng)控制頂管掘進(jìn)機(jī)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。
10.1.7 管道頂進(jìn)過程中,頂管掘進(jìn)機(jī)的中心和高程測(cè)量應(yīng)符合下列規(guī)定:
(1)采用手工掘進(jìn)時(shí),頂管掘進(jìn)機(jī)進(jìn)入土層過程中,每頂進(jìn)300mm,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)looomm,測(cè)量不應(yīng)少于一次,糾偏時(shí)應(yīng)增加測(cè)量次數(shù)。
(2)全段頂完后,應(yīng)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。
(3)測(cè)量記錄應(yīng)完整、清晰。
10.1.8 糾偏時(shí)應(yīng)符合下列規(guī)定:
(1)應(yīng)在頂進(jìn)中糾偏。
(2)應(yīng)采用小角度逐漸糾偏。
(3)糾正頂管掘進(jìn)機(jī)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。
10.1.9 頂管穿越鐵路或公路時(shí),除應(yīng)遵守本規(guī)范外,還應(yīng)符合鐵路或公路有關(guān)技術(shù)安全規(guī)定;
10.1.10 管道頂進(jìn)應(yīng)連續(xù)作業(yè)。如遇下列情況時(shí),應(yīng)暫停頂進(jìn),并應(yīng)及時(shí)處理。
(1)頂管掘進(jìn)機(jī)前方遇到障礙。
(2)后背墻變形嚴(yán)重。
(3)頂鐵發(fā)生扭曲現(xiàn)象。
(4)管位偏差過大且校正無(wú)效。
(5)頂進(jìn)力超過管端的允許頂力。
(6)油泵、油路發(fā)生異?,F(xiàn)象。
本文關(guān)鍵詞: 頂管施工技術(shù)
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