顶管施工技术及验收规范定稿

顶管施工技术及验收规范定稿内容摘要：

式顶管机 blade balance jacking machine 工作面被 网格 分成几个部分，目的是减小土体的长度，亦即减小滑移基面的大小。 根据顶管机直径的大小，网格可以作为工 作 人员的工作平台。 工作面可以采用水力或机械的方式进行破碎。 . 斗铲式顶管机 mechanical excavation shield 一种 敞口式机械挖掘顶管机，其内部装备有挖掘机械，可以实现工作面的 分段式挖掘。 破碎下来的土石可以通过传送带或者螺旋 输送装置 输送至后 续 的运输设备 (如传送带，手推车或轨道式的运输矿车等 )。 . 土压平衡式顶管机 earth pressure balance machine/shield 土压平衡式顶管机 ， 也称为土压式顶管机或者 EPB顶管机 ， 是一种封闭式的顶管机。 在顶进过程中，顶管掘进机一方面与其所处土层的土压力和地下水压力处于平衡状态；另一方面，其排土量与掘进机切削刀盘破碎下来的土的体积处于一种平衡状态。 只有同时满足这两个条件，才算是真正的土压平衡。 . 泥水平衡式顶管机 slurry pipe jacking machine/shield 平衡介质 (这里指膨润土浆液 )在工作舱中获得一定的压力，以平衡地下水和土层的压力，其破碎室中平衡压力的调节主要是通过泥浆泵控制进出平衡介质的量来实现的。 . 混合式顶管机 mixshield 混合式顶管机 即是 通过顶管机的重新设置，可以实现 气水平衡 、土压平衡、气压平衡和敞口式顶管机任意两者之间的相互组合 ，以实现对不同地层的 广 谱适应性。 . 顶管始发 start to jack 管道顶进施工的开始 ，即顶管机开始顶入地层。 . 顶管接收 reception of pipe jacking machine 指顶管机到达接收坑时的准备和接收工作。 . 曲线顶管技术 curved pipe jacking technology 采用顶管机械使管道的中心线按照预先设计的弧线前进的施工技术，即称为曲线顶管技术。 . 润滑 lubrication 顶管施工过程中，向管道和地层之间的环状间隙中注入润滑浆液，形成一个比较完整的连续的润滑膜，达到润湿管线，减小管道顶进摩擦阻力的效果。 3 施工组织设计的编写 顶管 施工 属于地下工程，影响施工的因素很多，除了施工工艺 方法多、技术要求差异大等特点外，工程地质条件、原有地下设施和地下障碍物情况以及施工现场环境等因素均可对施工进度、工程质量、施工安全和施工成本造成影响。 为了保证顶管施工项目的顺利进行，取得良好的经济效益和社会效益，编写好顶管施工技术组织设计是十分关键的。 c958eff92c5a4e5f1086f5e3bab26343 Page 8 of 54 主要内容 顶管施工组织设计 应 包括如下主要内容：  工程概况：主要介绍施工场地的特征，水文地质和工程地质概况、合同工期、施工设计的各项重要指标等内容。  业主或发包单位简介。  承包商或施工单位简介。  施工准备工作计划。  施工顺序与施工进度计划。  施工方法和施工设备选择。  施工平面布置图。  施工技术措施 (包括工程质量保证和安全施工措施等 )和工程监理等。  施工区域及施工范围：施工范围应在施工所在地区适当比例的地图上用较明显的线条表示出来。 并且标明所顶管子的口径、延长米等。  工作量：指标明的主要实物工作量，如工作井、接收井的数量，各类管径顶管的总延长米数。 根据具体情况，也可同时标明货币工作量。  劳动力与物资需用计划。 工程概况 工程简介 首先应对工程所在地的环境、交通、地下公共设施等作一些简明扼要的介绍；其次，应对工程的工作量、管道 埋深、管线走向作一个说明；最后应对工程的特点、难点作一个重点介绍。 地层条件 对顶管、工作井、接收井所涉及的土层的物理、力学性质进行详细描述。 地层条件不仅是选择顶管工法的主要依据，也是合理选择辅助施工方法和各种施工计算 (如顶进力计算 )的依据。 因此，要求其数据可靠、可信。 如果业主提供的资料不能完全满足要求，承包商应进一步要求业主提供有关资料，或者自己进行一次比较详尽的勘探，以取得完整的资料。 地层柱状图 在比较简单、推进距离不长的情况下，可以在地层的纵剖图上标明所顶管子的直径、高程和顶 进长度。 但是，若顶管施工规模比较大且较为复杂时，就必须每间隔一定距离绘一张地层柱状图。 地层柱状图是把每一个钻探孔的土质分层，并对其主要特性加以说明，让施工人员能一目了然地了解地层状况。 在每一张地层柱状图中，自左至右，其应含有的内容有：绝对标高、土层深度、柱状图、土层颜色、土质名称、土层物理力学性质说明、标准贯入值、标准贯入值曲线、顶管所穿过的土层及管径和管内底标高等。 地面建筑及道路状况 对顶管可能影响到的建筑的结构、基础、使用状况应作一些说明。 必要时应对建筑物已有的裂缝作一个封头处理。 具体做 法是由施工方、业主、监理及当地代表四方，在施工前对可能影响到的建筑物的裂缝端头用红漆标注出来，对较宽裂缝的宽度用红漆标注在裂缝旁边，并且对这些拍照，做成资料，由四方签字并各持一份。 遇到受保护的古建筑物及居民房屋应尽可能做得详细一点。 如果需要特别保护的还要制定出其保护措施，该措施应列入后面c958eff92c5a4e5f1086f5e3bab26343 Page 9 of 54 的施工计划。 地下管线及地下构筑物 对顶管、工作井、接收井及辅助施工可能影响到的各种地下管线，应注明所要施工的管道是与其平行还是相交，顶管与它们的间隔、距离都应标明。 还要标明该管线的名称、用途、接口、埋设年份及目 前使用状况。 特别应该引起注意的是那些早已废弃的各种管道，如果调查不充分，会给顶管施工带来麻烦，甚至影响工程的顺利进展。 所以，应尽可能取得它们的竣工资料或开挖样洞来获取第一手资料。 同样，对于地下废弃的构筑物也要仔细调查清楚。 施工进度计划的编制 施工方法的选择 顶管 施工方法很多，在选择合适的施工方法时，首先应考虑各类工法的适用条件，然后根据现场情况及设计要求，确定采用何种施工方法。 选择工法的原则是要求该工法同时具有适应性、安全性、经济性。 然后通过对比、优化，选出最好的工法。 施 工图 施工设计图应包括施工平面图和施工纵剖图。 为了装订方便，施工图最大图幅不要超过 A3，如果实在太小看不清楚，则可以把它分成几页。 施工数量表及施工计划图 这里施工数量除了顶管施工、工作井的施工数量以外，还应包括前期施工准备及后期路面恢复、各种辅助施工的数量，并且全部列入施工计划的总工期中。 施工计划图可以是简单的横道图，也可以是施工网络图。 较简单的工程可采用前者，较复杂的工程一般应采用后者。 施工现场布置图及说明 这里的施工现场布置应包括临时的基地布置和工作坑的平面布置图，还应包括 临时交通布置图及说明。 工作坑施工及其布置 对工作坑地点的选择、施工方法、辅助施工方法、施工进度以及设备布置等都应作详细的说明，并配有必要的附图。 另外，对工作坑的受力情况应进行详细的计算，并得到结论，可行还是不可行，安全还是不安全。 如果不安全，则应采取措施确保其安全。 还应确定 主顶千斤顶 总推力的大小。 顶管机及顶管施工原理介绍 可结合实际施工情况进行综合说明。 其中，还必须有顶推力计算、地面沉降计算等定量计算。 如是泥水平衡施工，还必须给出供操作者作为操作依据的土压力、泥水压力、进排泥压力 、中继排泥泵等参数。 如果采用土压平衡施工方法，则必须给出供操作者作为操作依据的土压力上下限。 弃土输送方式及处理办法 如果是泥水式顶管或微型隧道施工，则应说明泥水管理的流程、泥水处理的方法和泥水管理的主要指标。 如果采用手掘式和土压式平衡式施工方法，则应说明弃土的运输及处理方式。 注浆减阻 这里指的是为了减小顶进阻力而必须注入的润滑浆。 主要包括注浆设备的选型、注浆现场的布置、注浆材料的选用和配制方法等。 注浆现场的布置应包括注浆泵、浆液搅拌装置、注浆管路和材料堆放等的布置。 注浆效果的好 坏不仅直接关系到顶管施工的进度、质量，而且直接影响到顶管施工的c958eff92c5a4e5f1086f5e3bab26343 Page 10 of 54 成本。 它是顶管施工中不可忽略的重要一环。 有时，它还直接影响顶管施工的成败。 管材和管接口以及管子数量 顶管施工最合适的管材是高强度的混凝土管和钢管。 混凝土管中最适合顶管的管接口是F型接口。 钢管中则是采用 K 型坡口的焊接接口。 应该附上管材的设计图，同时还应对管材所能承受的最大顶进力进行计算，并与总推力的大小进行比较，看是否匹配。 主顶工作站的总推力的大小确定，是以工作井能承受的最大推力、管材所能承受的最大推力和全程顶进所必须具有的推力这 三者中的最小值为依据的。 另外，如果是曲线顶管，还必须考虑张角大小对管材所承受推力的影响。 机具设备及使用时间一览表 主要材料使用情况一览表 测量与记录 对测量仪器、测量方法要有说明。 如果是复杂的曲线顶管，则应进行详细说明。 同时还要有复测或检验测量是否准确的措施。 另外，要设计好测量及其它施工数据采集的记录表格，明确记录人员和交表格的时间及方法。 需要说明的是，除了方向偏差表格以外，推进距离与实际推力和理论推力之间要有一个对比的曲线，当实际推力小于理论推力时为正常；反之 则视为不正常。 顶管始发和接收措施 应根据不同地层条件，制定出可靠的顶管机进出洞措施。 顶管机从工作坑中进入土层中称为出洞；顶管机从土层中进入接收坑洞称为进洞。 基坑降水措施及方法 照明及供电措施 中继站的设置及管理 如果一次推进距离长， 主顶千斤顶 推力小于实际总推力的要求，这时就必须设置中继站。 中继站的管理可以是集中管理，也可以是各个中继站单独管理。 如果中继站较多，单独管理 时必须设置好中继站之间的通信联络方法。 路面恢复方法及措施 竣工测量与内业资料管理 在工程施工完毕，应提交的资料包括：开工报告、完工报告、隐蔽工程检验签证记录、工程初步验收报告、交接书、施工设计图、施工工程竣工图、工程预算表等。 通风方法说明。 组织机构 在管理组织网络中，除了绘明施工单位、分包单位之间的联系之外，必须明确施工项目经理，以及以项目经理为首的施工、安全、质量、文明施工等各个部门的负责人。 其中安全网络中应标明处理紧急事故的联络方式和方法，文明施工中应有监督电话。 在施工组织设计中，有时也可将上述内容进行删除、简化，突出重点 ，编制成施工大纲。 4 顶管机选型 顶管施工应主要根据土质情况、地下水位、施工要求等，在保证工程质量、施工安全c958eff92c5a4e5f1086f5e3bab26343 Page 11 of 54 等的前提下，合理选用顶管机型。 为合理选择顶管机型，应首先获得和分析如下相关技术资料： 根据所提供的工程地质钻孔柱状图和地质纵剖面图，了解顶管机所要穿过的有代表性的地层条件，同时研究特殊的地层条件和可能遇到的施工问题。 详细分析顶管机所要穿越的各类地层的土壤参数（见表 ），然后依据下列几条进行顶管机的选型： 顶管机头选型的主要土层参数 表 参数性质 地层参数 符号 单位 说明 表示土的 固有特征 % d60 mm d10 mm Cu Cu= d60/d10 注 [1] WL % WP % IP % IP = WL WP 表示土的 状态特征 w % Sr % 注 [2] IL IL=( w WP)/ IP 注 [3] e K m/s γ kN/m3 土的力学 性质特征 Su kPa C kPa Ф N qu kPa qo kPa St St= qu/qo 注 [4] a Es kPa Es=(1+e1)/a 注： [1] Cu 10 为级配不均匀土， Cu5 为级配均匀土。 [2] Sr 值将砂性土分为三种状态： Sr≤50%,稍湿的； 50 Sr≤80%,很湿的； Sr80%,饱和土。 [3] IL值将粘性土分为 5 种状态： IL≤0，坚硬状态； IL≤，硬塑状态； IL≤，可塑状态； IL≤1，软塑状态； IL1，流塑状态。 [4] 粘性土的灵敏度分为三种： St =24，低灵敏度； St =46，中灵敏度； St 8，高灵敏度。 按土颗粒组成和土的塑性指数，可确定顶管机穿越最具代表性的地层及其最基本的地质依据。