手掘式頂管施工工藝標(biāo)準(zhǔn)

1、手掘式頂管施工藝1 總則1.1 適用范圍頂管工藝的選擇，應(yīng)根據(jù)管道所處土層性質(zhì)、管徑、地下水位、附近地上或地下建筑物、構(gòu)筑物等各種設(shè) 施情況，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。頂管工藝大致可分類為：手掘式頂管工藝、擠壓式頂管工藝、土壓平衡 頂管工藝、泥水平衡式頂管工藝和擠密土層頂管工藝。本標(biāo)準(zhǔn)介紹的是手掘式頂管式工藝。手掘式頂管施 工適用于土質(zhì)較好的黏性土或砂性土層中，且管徑在 80cm 以上。如地下水位較高，則需要采用井點(diǎn)降水 等輔助施工措施；不適用于曲率半徑小和軟土地層的施工。1.2 編制參考標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范（ l ）給水排水管道工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50268 2001（2）市政排水管渠工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)

2、準(zhǔn)GJJ3 1990（3）混凝土和鋼筋混凝土排水管 GBT11836 1999（ 4）建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) GB50300 2001（ 5）地下防水工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50208 2002（ 6）地下工程防水技術(shù)規(guī)范 GB50108 20012 術(shù)語2.1 術(shù)語（1）頂管段單元長度：指不采用中繼間時(shí)計(jì)算所能頂進(jìn)的管段長度。此長度由管徑、管道所處土層性質(zhì)、 千斤頂規(guī)格、后背墻允許抗力、管道端部所能承受的允許頂力等因素確定。（2）工作坑：是安放所有頂進(jìn)設(shè)備的場所，也是頂管掘進(jìn)機(jī)的始發(fā)場所。（3）接收坑：是接收掘進(jìn)機(jī)的場所。（4）后背：指根據(jù)土的性質(zhì)設(shè)計(jì)能承受頂管段單元長度最大頂力的反

3、作用力的后背墻。（5）頂鐵：指管道頂進(jìn)時(shí)，千斤頂與管道端部之間臨時(shí)設(shè)置的傳力構(gòu)件。其作用能將千斤頂集中荷載通 過頂鐵比較均勻地分在管端并能延伸千斤頂活塞的功能。3 基本規(guī)定該工藝操作全過程應(yīng)遵守的標(biāo)準(zhǔn)是給水排水管道工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50268 2001。4 施工準(zhǔn)備4.1 技術(shù)準(zhǔn)備（1）組織管理人員和技術(shù)人員熟悉設(shè)計(jì)文件及設(shè)計(jì)交底并進(jìn)行圖紙會審。（ 2）會同業(yè)主、監(jiān)理單位進(jìn)行交樁并做好交樁復(fù)核記錄；對沿線水準(zhǔn)點(diǎn)及軸線控制樁進(jìn)行加密，并報(bào)監(jiān) 理工程師審核。（3）進(jìn)行工程量復(fù)核并編制詳細(xì)的工料分析。（4）編制實(shí)施性的作業(yè)指導(dǎo)書。（5）組織技術(shù)人員熟悉施工規(guī)范并進(jìn)行書面技術(shù)交底和安全交底。4.2

4、材料要求所有材料進(jìn)場前均應(yīng)附有生產(chǎn)許可證、產(chǎn)品合格證和相應(yīng)的檢驗(yàn)報(bào)告書，并經(jīng)專職質(zhì)檢員驗(yàn)收合格后方可 進(jìn)場；在材料使用前，必須按規(guī)定抽樣送檢，合格后方可使用。對頂管工藝中最主要的材料鋼筋混凝土管 材在進(jìn)場前還必須檢查其所有原材料試驗(yàn)報(bào)告、混凝土試塊抗壓強(qiáng)度報(bào)告和管材本身的抗壓檢驗(yàn)報(bào)告。材 料要求具體如表 4.2 。材料要求一覽表 表 2.序號材料名稱規(guī)格主姜技術(shù)摘標(biāo)外現(xiàn)芙或1水泥普通砰矗 銘水泥32,5安定性合格無潮濕*結(jié)塊現(xiàn)直砂啊含遲量不大于跖細(xì)度2.5 k潔片.不得溟有五茨，說渣等 其他雜物3石子15 40mm含泥址不大于1%. 針片停粒含渥不 大于廿潔凈.不蒔富有石茨、煨渣等 碁他雜物4

5、mat勰釋土*廢無型不宜瓜于C4O.內(nèi)水壓力不小于OilXiPa著子內(nèi)外表面應(yīng)平整.管于應(yīng) 無粘皮、康面、It窩、坍落.SAa.空蝕規(guī)壊管外喪面不 處許有裂iit內(nèi)義面裂域址許 寬庚不得超過Oanun4.3主要機(jī)具主要機(jī)具設(shè)備如表4.3 I，測量儀器設(shè)備如表4.3 2。主要機(jī)具配備表(以1個(gè)作業(yè)班組單端作業(yè)為例)表4.3 1序號設(shè)備名稱型號規(guī)格單位數(shù)M1龍門架YJ5O-2365t臺22液壓油泉車CJ20-H-321200t臺23頂梯YI802200200t:臺24變壓器S9-IOG10lOOOkV臺15千斤頂5t:臺26手推車普通OSmni527自剖頂錐圍場或弧形諄個(gè)6g導(dǎo)軌13anh 1-k

6、rnffl29枕木25cm. 20cm根若干測量儀器配備表(以一個(gè)作業(yè)班組施工為例)表4.3-2停號設(shè)備容稱型號規(guī)搐單位數(shù)11水準(zhǔn)怏25倍臺12削子經(jīng)緯儀ET-02臺13紅帥線劇耶枚ND300Q- 20002km合14J2經(jīng)緯儀把155m塔尺把16水平尺1760c ru魚尺把185m «尺作業(yè)現(xiàn)場還應(yīng)配備相應(yīng)的試驗(yàn)檢測設(shè)備。4.4作業(yè)條件施工前應(yīng)具備的基本條件：(1) 清理場地，將作業(yè)區(qū)的障礙物及雜物全部清運(yùn)干凈。(2) 修施工便道，確保大型車輛能進(jìn)入到作業(yè)區(qū)。（3）電源、水源落實(shí)。（4）搭設(shè)臨時(shí)設(shè)施。5 材料和質(zhì)量要點(diǎn)5.1 材料的關(guān)鍵要求 : 鋼筋混凝土管材的質(zhì)量必須符合 GB/

7、T118361999 的規(guī)范要求。5.2 技術(shù)關(guān)鍵要求該施工工藝的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)為頂力計(jì)算和測量控制。 頂管的頂力可按下式計(jì)算， 也可按當(dāng)?shù)氐慕?jīng)驗(yàn)公式確定：P= frD i : 2H 十（2H+ D ） tg 2 （45° © /2）+ 3/rDi L 十Pf式中P計(jì)算的總頂力（kN）;r 管道所處土層的重力密度（kN/ m3 ）；D1 管道的外徑（ m）;h管道頂部以上覆蓋土層的厚度（m ；© 管道所處土層的內(nèi)摩擦角（°）；3管道單位長度的自重（kN/ m）;L管道的計(jì)算頂進(jìn)長度（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)，若土質(zhì)為濕砂性土或黏土，

8、一般取0.20.4，若土質(zhì)為干土，一般取 0.40.6 ;FF頂進(jìn)時(shí)，工具管的迎面阻力（ kN）,因管前及兩側(cè)允許超挖，故取0。5.3 質(zhì)量關(guān)鍵要求 頂進(jìn)過程中的管道軸線和高程控制以及管接口的處理是否密實(shí)是整個(gè)頂管過程中的質(zhì)量關(guān)鍵點(diǎn)。5.4 職業(yè)健康安全關(guān)鍵要求（1）管道埋置較深時(shí)必須用鼓風(fēng)機(jī)不斷向頂管作業(yè)區(qū)內(nèi)輸送新鮮氧氣，以免缺氧。（ 2）工作坑支撐必須牢固，以免坑壁塌方。5.5 環(huán)境關(guān)鍵要求 : 挖出的土方不能隨意亂倒，要集中堆放到指定位置。6 施工工藝6.1 工藝流程 施工工藝流程詳見圖 6.1 施工工藝流程框圖。圖6.1 頂管施工工藝流程圖聲-:匚M工作燒設(shè)開管材松驗(yàn)擔(dān)土運(yùn)土管道吊饕Y

9、測星及斜集 _'.n立吃化管il運(yùn)鏑理故卸管接口?；€測檢沓蔓收6.2操作工藝(1) 工作坑選擇及開挖1) 工作坑盡量設(shè)在檢查井位置處，且與接收坑交替布置，這樣不僅可以縮短工期，也可以節(jié)約費(fèi)用。工 作坊布置圖見圖6.2-1 o工作坑開挖宜采用人工開挖，不宜機(jī)械作業(yè)，以防擾動坑土質(zhì)造成塌方。開挖的 坡度由土質(zhì)決定。工作坑深度大于5m時(shí)，中間留用50cm的土質(zhì)臺階以緩沖土質(zhì)的側(cè)向壓力。工作坑支撐形式應(yīng)根據(jù)土質(zhì)及開挖深度情況確定，支撐應(yīng)滿足便于運(yùn)土提吊管件及機(jī)具設(shè)備的要求。如采用矩形工作 坑，則底部宜符合下列公式要求：圖6.2-1 工作坑布置圖B=D!+SL=L1+ L2+ L3+ L4+

10、 L5式中B 矩形工作坑的底部寬度（m）;D管道外徑（m ；S操作寬度（m）,可取2.43.2m ;L矩形工作坑的底部長度（m）;Li 工具管長度（m）。當(dāng)采用管道第一節(jié)管為工具管時(shí)，鋼筋混凝土管不宜小于 0.3m;鋼管不宜小于0.6m ;L導(dǎo)軌安裝工作坑及后背墻成型后，在槽底安放25cmx 25cm的枕木，枕木項(xiàng)與槽底平，使枕木鑲在槽底土層中，間 距為0.5m，長度3m,枕木的下面澆筑15cm厚C20混凝土，以免枕木下沉，在順管子方向安放兩根重型鋼 質(zhì)導(dǎo)軌，長度為5m,導(dǎo)軌與枕木之間應(yīng)錨固連接，以防滑動。兩根導(dǎo)軌之間的軸線應(yīng)與管子的軸線重合， 導(dǎo)軌的間距為：A=2 /D- 1（11 c &g

11、t; （b c y式中D1管外徑；h鋼軌高度； c管外壁與基礎(chǔ)間縫隙，一般取68m。 千斤頂安裝 千斤頂宜固定在支架上，并與管道中心的垂線對稱，其合力的中心應(yīng)比管中心低5%的管內(nèi)徑左右的垂直管節(jié)長度（m ；L3運(yùn)土工作間長度（m）;L線上；當(dāng)千斤頂多于一臺時(shí)，宜取偶數(shù)，且其規(guī)格宜相同；當(dāng)用多臺千斤頂時(shí)，其油路應(yīng)并聯(lián)，每臺千斤千斤頂長度（m ；L5 后背墻的厚度（m。2）后背墻的安裝：工作坑后背土壁表面應(yīng)平整，并與管道軸線垂直；后背墻的面積必須通過頂力的反作用力及土質(zhì)的情況來 確定，后背墻構(gòu)造如下：（A）貼土壁立碼一層1520cm的方木，其寬度應(yīng)不小于所需的受力面積；（B）橫放一層1520cm的

12、方木；（C）立放24根40號工字鋼，設(shè)在千斤頂作用點(diǎn)位置；（D）后背土壁面應(yīng)與后背墻貼緊，有孔隙時(shí)應(yīng)用砂石料填密實(shí)；組裝后背墻的底端應(yīng)在工作坑底以下，不宜小于50cm。這一規(guī)定的目的，是在增加施工工作量不大的條件下，利用后背墻的抗力與其高度的平方 成正比的規(guī)律，以充分發(fā)揮其抗力。（2）設(shè)備安裝（見圖6.2 2）I 一混凝土管；2 一環(huán)形頂鐵；3 一弧形頂鐵；4 一枕木；5 一導(dǎo)軌；6 一主頂油缸；7 一主頂油缸架；8 一測量系統(tǒng)；9 一混凝土底座；10 一后靠背；11 一后座墻S12 一工作井頂應(yīng)有進(jìn)油、退油的控制系統(tǒng)。3）頂鐵安裝頂鐵宜采用鑄鐵整體澆鑄或采用型鋼焊接成型，安裝頂鐵時(shí)，應(yīng)首先檢

13、查頂鐵與頂鐵之間的接觸面。如有 泥土或油污等，應(yīng)擦拭干凈，防止接觸不良，相互滑動。安裝后，頂鐵必須與管道的軸線平行，使千斤頂 軸線頂鐵軸線和管道的軸線相互平行；更換頂鐵時(shí)，應(yīng)先使用長度大的頂鐵，頂鐵拼裝后應(yīng)鎖定；頂鐵與 管口之間應(yīng)采用緩沖材料，一般可采用油氈或膠合板。4）架設(shè)起吊設(shè)備龍門架安裝要牢固、安全，基座應(yīng)采用 50cmK 50cmK 80cm的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，龍門架的兩側(cè)必須用鋼絲 繩做拉錨固定，上部搭設(shè)帆布篷，以在雨天作業(yè)。吊管正式作業(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

14、工作；嚴(yán)禁超負(fù)荷工作。頂進(jìn)1）挖土本工藝采用手工掘進(jìn)頂管法。工具管接觸土層后，應(yīng)自上而下分層挖土；挖出的土方用專用手推車運(yùn)出，工具管迎面的超挖量如土質(zhì)良好，可超出管端4050cm；管頂以上的超挖量不得超過 1.5cm。管下部135 °范圍內(nèi)不得超挖。（見圖6.2-3）圖6.2 3管頂超挖示意圖a-最大超挖量；b-允許超挖范圍2）頂進(jìn)頂進(jìn)開始時(shí)，應(yīng)緩慢進(jìn)行，待各部位密合后，再按正常頂進(jìn)速度進(jìn)行；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)。頂管要連續(xù)進(jìn)行，不能停滯不前，隨挖隨運(yùn)隨頂。盡量 減少停歇時(shí)間，以免造成管上方土質(zhì)塌方及水位上漲造成頂力增大。當(dāng)頂管單

15、元段計(jì)算頂力較大時(shí)，可采 取管外壁潤滑等措施以減小阻力。3）測量及糾偏頂進(jìn)過程中，開始每頂3050cm；測量高程和軸線不少于 1次；管道頂入土層后正常頂進(jìn)時(shí)，每頂進(jìn)100cm ,不少于1次；開始頂進(jìn)510cm的范圍內(nèi)，允許偏差應(yīng)為軸線位置3mm高程0+3mm測量記錄應(yīng)完整、清晰，當(dāng)超過允許偏差時(shí)，必須及時(shí)糾正；如偏差在12cm左右，可采用超挖糾偏法，即在管子偏向的反側(cè)適當(dāng)超挖，使管子在頂進(jìn)中向阻力小的超挖側(cè)偏向，逐漸回到實(shí)際位置。如偏差較大，宜采用頂木糾 偏法，即用方木的一端頂在管子偏向的另一側(cè)內(nèi)管壁上，另一端斜撐在墊有鋼板或木板的管前土壤土，頂 木牢固后，即可頂進(jìn)，在頂進(jìn)中配合超挖糾偏法，邊

16、頂邊支。4）頂管的接口：接管前，在兩管的接口處均勻加襯3cm粗的防水油麻，油麻置于管外縫外側(cè)面12cm處，油麻頂緊后能起到均布頂力和保護(hù)管節(jié)，防止地下水滲入管內(nèi)的作用，頂完后，拆除臨時(shí)連接的內(nèi)脹圈，用石棉水泥做內(nèi) 勾縫。（5）檢查井砌筑：頂管單元段質(zhì)量驗(yàn)收合格后，及時(shí)進(jìn)行檢查井的砌筑。(6) 支撐的拆除：拆除支撐前，應(yīng)對溝槽兩側(cè)的建筑物和槽壁進(jìn)行安全檢查，并應(yīng)制定拆除支撐的實(shí)施細(xì)則和安全措施。支撐的拆除應(yīng)與回填土的填筑高度配合進(jìn)行，且在拆除后應(yīng)及時(shí)回填。閉水試驗(yàn)：閉水試驗(yàn)前做好堵頭。閉水試驗(yàn)段水位至上游管道內(nèi)頂以上2m。如上游管內(nèi)頂?shù)綑z查口的高度小于2m時(shí)，閉水試驗(yàn)水位可至井口為止。閉水試驗(yàn)在

17、管道灌滿水后經(jīng)24h后再進(jìn)行，對滲水量的測定時(shí)間不小于30min。試驗(yàn)頻率為D> 700mm的管段，每3個(gè)井段抽檢1段，D<700mm的管段，每個(gè)井段檢驗(yàn)。7質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)7.1主控項(xiàng)目(1) 導(dǎo)軌安裝安裝后的導(dǎo)軌應(yīng)順直、牢固、平行、等高，其縱坡應(yīng)與管道設(shè)計(jì)坡度一致。允許偏差為：軸線位置：3mm頂面高程；0+3mm兩軌內(nèi)距：+ 2mm(2) 頂管軸線及高程質(zhì)量允許偏差為：(見表7.1)質(zhì)量施工允許偏差表表7.1序號號目尤許偏茜(Ti：ni J檢畫拶率檢驗(yàn)方法1中釀位秫點(diǎn)數(shù)測憶井查刃“蹩迅聶1管內(nèi)慮離程TO： -40節(jié)1用水準(zhǔn)UM*D>1500+40. -50対節(jié)管7.2 一般項(xiàng)目(

18、1)后背墻后背墻必須牢固，表面應(yīng)平整、光滑、管道的中心線應(yīng)與后背墻垂直。管接口管接口必須密實(shí)、平順、不脫落；相鄰管間錯(cuò)口不大于20mm(3) 檢查井井壁必須互相垂直，不得有通縫；必須保證灰漿飽滿，抹面壓光，不得有空鼓、裂縫等現(xiàn)象；井內(nèi)流槽應(yīng) 平順，踏步應(yīng)安裝牢固，位置準(zhǔn)確；井框、井蓋必須完整無損，安裝平穩(wěn)，位置正確；井的長、寬及直徑 的允許偏差均為20mm8成品保護(hù)8.1對已頂完的單元段，工作棚拆除以后，應(yīng)在工作坑四周用土筑成15cm高的堤，以防下雨時(shí)雨水沖刷坑壁及進(jìn)入管道造成污染。8.2做接口內(nèi)勾縫時(shí)，應(yīng)經(jīng)常灑水濕潤以防開裂，在下班時(shí)應(yīng)用塑料布封堵管頭以便養(yǎng)生。8.3檢查井砌筑完畢后應(yīng)立即蓋好井蓋，以防落入雜物。9安全環(huán)保措施9.1安全措施(1) 建立詳細(xì)的安全崗位責(zé)任制，設(shè)專職的安全員并持證上崗。(2) 經(jīng)常教育職工和民建隊(duì)提高安全意識和安全的重要性。(3) 機(jī)械操作必須設(shè)專人操作，嚴(yán)禁非操作人員操作機(jī)械。(4) 坑內(nèi)工作人員必須戴安全帽。(5) 吊機(jī)必須經(jīng)常有專人檢查是否漏電的危險(xiǎn)，鋼絲繩及吊鉤是否能繼續(xù)使用。(6) 工作坑四周宜設(shè)70cm高，離坑邊距離不少于 50cm的鋼制欄桿，并懸掛安全警示牌。（7）工作坑每邊 lm 范圍內(nèi)不得堆放任何東西，以防滑落。（8）頂進(jìn)時(shí)，工作人員不得在頂鐵上方及側(cè)面停留，并隨時(shí)觀察頂