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文檔簡介

1、頂管施工工法1.1一般規(guī)定1.1.1.1施工現(xiàn)場平面布置圖;1.1.1.2頂進方法的選用和頂管段單元長度的確定;1.1.1.3工作坑位置的選擇及其結構類型的設計;1.1.1.4頂管機頭選型及各類設備的規(guī)格、型號及數(shù)量;1.1.1.5頂力計算和后背設計;1.1.1.6洞口的封門設計;1.1.1.7測量、糾偏的方法;1.1.1.8垂直運輸和水平運輸布置;下管、挖土、運土或泥水排除的方法;1.1.1.9減阻措施;1.1.1.10控制地面隆起、沉降的措施;1.1.1.11地下水排除方法;1.1.1.12注漿加固措施;1.1.1.13安全技術措施。1.1.2管道頂進方法的選擇,應根據(jù)管道所處土層性質、管

2、徑、地下水位、附近地上與地下建筑物、構筑物和各種設施等因素,經技術經濟比較后確定,并應符合下列規(guī)定:1.1.2.1在粘性土或砂性土層,且無地下水影響時,宜采用手掘式或機械挖掘式頂管法;當土質為砂礫土時,可采用具有支撐的工具管或注漿加固土層的措施; 1.1.2.2在軟土層且無障礙物的條件下,管頂以上土層較厚時,宜采用擠壓式或網格式頂管法; 1.1.2.3在粘性土層中必須控制地面隆陷時,宜采用土壓平衡頂管法;1.1.2.4在粉砂土層中且需要控制地面隆陷時,宜采用加泥式土壓平衡或泥水平衡頂管法;1.1.2.5在頂進長度較短、管徑小的金屬管時,宜采用一次頂進的擠密土層頂管法。1.1.3采用手掘式頂管時

3、,應將地下水位降至管底以下不小于0.5mm處,并應采取措施,防止其他水源進入頂管管道。1.1.4頂管施工中的測量,應建立地面與地下測量控制系統(tǒng),控制點應設在不易擾動、視線清楚、方便校核、易于保護處。1.2工作坑1.2.1頂管工作坑的位置應按下列條件選擇:1.2.1.1管道井室的位置;1.2.1.2可利用坑壁土體作后背;1.2.1.3便于排水、出土和運輸;1.2.1.4對地上與地下建筑物、構筑物易于采取保護和安全施工的措施;1.2.1.5距電源和水源較近,交通方便;1.2.1.6單向頂進時宜設在下游一側。1.2.2采用裝配式后背墻時應符合下列規(guī)定;1.2.2.1裝配式后背墻宜采用方木、型鋼或鋼板

4、等組裝,組裝后的后背墻應有足夠的強度和剛度;1.2.2.2后背土體壁面應平整,并與管道頂進方向垂直;1.2.2.3裝配式后背墻的底端宜在工作坑底以下,不宜小于50cm;1.2.2.4后背土體壁面應與后背墻貼緊,有孔隙時應采用砂石料填塞密實;1.2.2.5組裝后背墻的構件在同層內的規(guī)格應一致,各層之間的接觸應緊貼,并層層固定。1.2.3工作坑的支撐宜形成封閉式框架,矩形工作坑的四角應加斜撐。頂管工作坑及裝配式后背墻的墻面應與管道軸線垂直,其施工允許偏差應符合表6.2.4的規(guī)定工作坑及裝配式后背墻的施工允許偏差(mm)表1.2.4 項目 允許偏差工作坑每側 寬度 不小于施工設計規(guī)定 長度裝配式后背

5、墻 垂直度 0.1%H 水平扭轉度 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度(mm)。1.2.5當無原土作后背墻時,應設計結構簡單、穩(wěn)定可靠、就地取材、拆除方便的人工后背墻。1.2.6利用已頂進完畢的管道作后背時,應符合下列規(guī)定:1.2.6.1待頂管道的頂力應小于已頂管道的頂力;1.2.6.2后背鋼板與管口之間應襯墊緩沖材料;1.2.6.3采取措施保護已頂入管道的接口不受損傷。1.2.7采用鋼管作預埋頂管洞口時,鋼管外宜加焊止水環(huán),且周圍應采用鋼制框架,按設計位置與鋼筋骨架的主筋焊接牢固;鋼管內宜采用具有凝結強度的輕質膠凝材料封堵;鋼筋骨架與井室結構或頂管后

6、背的連接筋、螺栓、連接擋板錨筋,應位置準確,聯(lián)接牢固。1.2.8矩形工作坑的底部宜符合下列公式要求:B = D1 + S L = L1 + L2 + L3 + L4 + L5 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度(m);L1工具管長度(m)。當采用管道第一節(jié)管作為工具管時,鋼筋混凝土管不宜小于0.3m;鋼管不宜小于0.6m;L2管節(jié)長度(m);L3運土工作間長度(m);L4千斤頂長度(m);L5后背墻的厚度(m)。1.2.9工作坑深度應符合下列公式要求:H1 = h1 + h2 + h3H2 = h1 + h3 式

7、中H1頂進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管道外緣底部至導軌底面的高度(m);h3基礎及其墊層的厚底。但不應小于該處井室的基礎及墊層厚度(m)。1.2.10頂管完成后的工作坑應及時進行下步工序,經檢驗后及時回填。1.3設備安裝1.3.1導軌應選用鋼質材料制作,其安裝應符合下列規(guī)定:1.3.1.1兩導軌應順直、平行、等高,其縱坡應與管道設計坡度一致;1.3.1.2導軌安裝的允許偏差應為:軸線位置:3mm頂面高程:0+3mm兩軌內距:±2mm1.3.1.3安裝后的導軌應牢固,不得在使用中產生位移,并應經常檢查校核。1.3

8、.2千斤頂?shù)陌惭b應符合下列規(guī)定:1.3.2.1千斤頂宜固定在支架上,并與管道中心的垂線對稱,其合力的作用點應在管道中心的垂直線上;1.3.2.2當千斤頂多于一臺時,宜取偶數(shù),且其規(guī)格宜相同;當規(guī)格不同時,其行程應同步,并應將同規(guī)格的千斤頂對稱布置;1.3.2.3千斤頂?shù)挠吐窇⒙?lián),每臺千斤頂應有進油、退油的控制系統(tǒng)。1.3.3油泵安裝和運轉應符合下列規(guī)定:1.3.3.1油泵宜設置在千斤頂附近,油管應順直、轉角少;1.3.3.2油泵應與千斤頂相匹配,并應有備用油泵;油泵安裝完畢,應進行試運轉;1.3.3.3頂進開始時,應緩慢進行,待各接觸部位密合后,再按正常頂進速度頂進;1.3.3.4頂進中若發(fā)

9、現(xiàn)油壓突然增高,應立即停止頂進,檢查原因并經處理后方可繼續(xù)頂進;1.3.3.5千斤頂活塞退回時,油壓不得過大,速度不得過快。1.3.4分塊拼裝式頂鐵的質量應符合下列規(guī)定:1.3.4.1頂鐵應有足夠的剛度;1.3.4.2頂鐵宜采用鑄鋼整體澆鑄或采用型鋼焊接成型;當采用焊接成型時,焊縫不得高出表面,且不得脫焊;1.3.4.3頂鐵的相鄰面應互相垂直;1.3.4.4同種規(guī)格的頂鐵尺寸應相同;1.3.4.5頂鐵上應有鎖定裝置;1.3.4.6頂鐵單塊放置時應能保持穩(wěn)定。1.3.5頂鐵的安裝和使用應符合下列規(guī)定:1.3.5.1安裝后的頂鐵軸線應與管道軸線平行、對稱,頂鐵與導軌和頂鐵之間的接觸面不得有泥土、油

10、污;1.3.5.2更換頂鐵時,應先使用長度大的頂鐵;頂鐵拼裝后應鎖定;1.3.5.3頂鐵的允許聯(lián)接長度,應根據(jù)頂鐵的截面尺寸確定。當采用截面為20cm×30cm頂鐵時,單行順向使用的長度不得大于1.5m;雙行使用的長度不得大于2.5m,且應在中間加橫向頂鐵相聯(lián);1.3.5.4頂鐵與管口之間應采用緩沖材料襯墊,當頂力接近管節(jié)材料的允許抗壓強度時,管端應增加U形或環(huán)形頂鐵;1.3.5.5頂進時,工作人員不得在頂鐵上方及側面停留,并應隨時觀察頂鐵有無異常跡象。1.3.6采用起重設備下管時應符合下列規(guī)定:1.3.6.1正式作業(yè)前應試吊,吊離地面10cm左右時,檢查重物捆扎情況和制動性能,確認

11、安全后方可起吊;1.3.6.2下管時工作坑內嚴禁站人,當管節(jié)距導軌小于50cm時,操作人員方可近前工作;1.3.6.3嚴禁超負荷吊裝。1.4頂進1.4.1開始頂進前應檢查下列內容,確認條件具備時方可開始頂進。1.4.1.1全部設備經過檢查并經過試運轉;1.4.1.2工具管在導軌上的中心線、坡度和高程應符合第6.3.1條的規(guī)定;1.4.2拆除封門時應符合下列規(guī)定:1.4.2.1采用鋼板樁支撐時,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;1.4.2.2采用沉井時,應先拆除內側的臨時封門,再拆除井壁外側的封板或其他封填措施;1.4.2.3在不穩(wěn)定土層中頂管時,封門拆除后應將工具

12、管立即頂入土層。1.4.3工具管開始頂進510m的范圍內,允許偏差應為:軸線位置3mm,高程0+3mm。當超過允許偏差時,應采取措施糾正。在軟土層中頂進混凝土管時,為防止管節(jié)飄移,可將前35節(jié)管與工具管聯(lián)成一體。1.4.4采用手工掘進頂管法時,應符合下列規(guī)定(圖6.4.4):圖6.4.4超挖示意圖片:a最大超挖量;b允許超挖范圍1.4.4.1工具管接觸或切入土層后,應自上而下分層開挖;工具管迎面的超挖量應根據(jù)土質條件確定;1.4.4.2在允許超挖的穩(wěn)定土層中正常頂進時,管下部135o范圍內不得超挖;管頂以上超挖量不得大于1.5cm;管前超挖應根據(jù)具體情況確定,并制定安全保護措施;1.4.4.3

13、在對頂施工中,當兩管端接近時,可在兩端中心先掏小洞通視調整偏差量。1.4.5頂管的頂力可按下式計算,亦可采用當?shù)氐慕涷灩酱_定:P=fD12h+(2h+ D1)tg2(45°-/2)+/D1L+PF 式中P計算的總頂力(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);管道所處土層的內摩擦角(o);管道單位長度的自重(kH/m);L管道的計算頂進長度(m);f頂進時,管道表面與其周圍土層之間的摩擦系數(shù),其取值可參看下表;頂進管道與其周圍土層的摩擦系數(shù)土類 濕 干 粘土、亞粘土 0.20.3 0.40.5 砂土、亞砂土 0.30.

14、4 0.50.6 PF 頂進時,工具管的迎面阻力(kN),其取值,宜按不同頂進方法參看下表 頂進工具管迎面阻力(PF)的計算公式 頂進方法 頂進時,工具管迎面阻力(PF)的計算公式(kN) 手工掘進 工具管頂部及兩側允許超挖 0 工具管頂部及兩側不允許超挖 · Dav · t · 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手工掘進頂管法的工具管迎面阻力,或擠壓、網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土壓力計算(kN/m2);a網格截面參數(shù),可取0.61.0。1

15、.4.6采用鋼筋混凝土管時,其接口處理應符合下列規(guī)定:1.4.6.1管節(jié)未進入土層前,接口外側應墊麻絲、油氈或木墊板,管口內側應留有1020mm的空隙;頂緊后兩管間的孔隙宜為10 15mm;1.4.6.2管節(jié)入土后,管節(jié)相鄰接口處安裝內脹圈時,應使管節(jié)接口位于內脹圈的中部,并將內脹圈與管道之間的縫隙用木楔塞緊。1.4.6采用T形鋼套環(huán)橡膠圈防水接口時,應符合下列規(guī)定:1.4.6.1混凝土管節(jié)表面應光潔、平整,無砂眼、氣泡;接口尺寸符合規(guī)定;1.4.6.2橡膠圈的外觀和斷面組織應致密、均勻,無裂縫、孔隙或凹痕等缺陷;安裝前應保持清潔,無油污,且不得在陽光下直曬;1.4.6.3鋼套環(huán)接口無疵點,焊

16、接接縫平整,肋部與鋼板平面垂直,且應按設計規(guī)定進行防腐處理;1.4.6.4木襯墊的厚度應與設計頂力相適應。1.4.7采用橡膠圈密封的企口或防水接口時,應符合下列規(guī)定:1.4.7.1粘結木襯墊時凹凸口應對中,環(huán)向間隙應均勻;1.4.7.2插入前,滑動面可涂潤滑劑;插入時,外力應均勻;1.4.7.3安裝后,發(fā)現(xiàn)橡膠圈出現(xiàn)位移、扭轉或露出管外,應拔出重插。1.4.8頂管結束后,管節(jié)接口的內側間隙應按設計規(guī)定處理;設計無規(guī)定時,可采用石棉水泥、彈性密封膏或水泥砂漿密封。填塞物應抹平,不得凸入管內。1.4.9工具管進入土層后的管端處理應符合下列規(guī)定:1.4.9.1進入接收坑的工具管和管端下部應設枕墊;1

17、.4.9.2管道兩端露在工作坑中的長度不得小于0.5m,且不得有接口;1.4.9.3鋼筋混凝土管道端部應及時澆筑混凝土基礎。1.4.10在管道頂進的全部過程中,應控制工具管前進的方向,并應根據(jù)測量結果分析偏差產生的原因和發(fā)展趨勢,確定糾偏的措施。1.4.11管道頂進過程中,工具管的中心和高程測量應符合下列規(guī)定:1.4.11.1采用手工掘進時,工具管進入土層過程中,每頂進30cm,測量不應少于一次;管道進入土層后正常頂進時,每頂進100cm,測量不應少于一次,糾偏時應增加測量次數(shù);1.4.11.2全段頂完后,應在每個管節(jié)接口處測量其軸線位置和高程;有錯口時,應測出相對高差;1.4.11.3測量記

18、錄應完整、清晰。1.4.12糾偏時應符合下列規(guī)定:1.4.12.1應在頂進中糾偏;1.4.12.2應采用小角度逐漸糾偏;1.4.12.3糾正工具管旋轉時,宜采用挖土方法進行調整 。1.4.13管道頂進應連續(xù)作業(yè)。管道頂進過程中,遇下列情況時,應暫停頂進,并應及時處理;1.4.13.1工具管前方遇到障礙;1.4.13.2后背墻變形嚴重;1.4.13.3頂鐵發(fā)生扭曲現(xiàn)象;1.4.13.4管位偏差過大且校正無效;1.4.13.5頂力超過管端的允許頂力;1.4.13.6油泵、油路發(fā)生異?,F(xiàn)象;1.4.13.7接縫中漏泥漿。1.4.14當管道停止頂進時,應采取防止管前塌方的措施。1.4.15頂進管道的施工質量應符合下列規(guī)定:1.4.15.1管內清潔,管節(jié)無破損;1.4.15.2允許偏差應符合下表的規(guī)定;頂進管道允許偏差(mm)項目 允許偏差 軸線位置 50 管道內底高程 D<1500 +30 -40

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