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(píng)定標(biāo)準(zhǔn)GJJ3

2、1990（ 3）混凝土和鋼筋混凝土排水管GB T11836 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(zhǎng)度：指不采用中繼間時(shí)計(jì)算所能頂進(jìn)的管段長(zhǎng)度。此長(zhǎng)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(chǎng)所，也是頂管掘進(jìn)機(jī)的始發(fā)場(chǎng)所。（ 3）接收坑：是接收掘進(jìn)機(jī)的場(chǎng)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(zhǎng)度最大頂力的反作用力的后背

3、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(huì)審。（ 2）會(huì)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(duì)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材料要求

4、所有材料進(jìn)場(chǎng)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(chǎng)；在材料使用前，必須按規(guī)定抽樣送檢，合格后方可使用。對(duì)頂管工藝中最主要的材料鋼筋混凝土管材在進(jìn)場(chǎng)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2.4.3主要機(jī)具主要機(jī)具設(shè)備如表4.3 l ，測(cè)量?jī)x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測(cè)量?jī)x器配備表（以一個(gè)作業(yè)班組施工為例）表 4.3-2作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)還應(yīng)配備相應(yīng)的試驗(yàn)檢測(cè)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(chǎng)地，

5、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/T11836 1999 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(cè)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 1 2H 十（ 2HD1 ）tg 2（ 45 2） rD1 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（

6、）； 管道單位長(zhǎng)度的自重（kN m）；L管道的計(jì)算頂進(jìn)長(zhǎng)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，一般取0.2 0.4 ，若土質(zhì)為干土，一般取0.4 0.6 ；PF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

7、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 。工作坑開挖宜采用人工開挖，不宜機(jī)械作業(yè)，以防擾動(dòng)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(tái)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=D1+SL=L1+ L2+ L3+

8、 L4+ L5式中 B 一矩形工作坑的底部寬度（ m);D1管道外徑（ m）；S操作寬度（ m），可取 2.4 3.2m ；L矩形工作坑的底部長(zhǎng)度（ m）；1工具管長(zhǎng)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 ；LL2管節(jié)長(zhǎng)度（ m）；3L 運(yùn)土工作間長(zhǎng)度（ m）；L4千斤頂長(zhǎng)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 15 20cm 的方木，其寬度應(yīng)不小于所需的受力面積；（ B）橫放一層 1

9、5 20cm 的方木；（ C）立放 2 4 根 40 號(hào)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）圖6.2 2 頂管作業(yè)坑設(shè)備布置圖l 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(cè)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1）導(dǎo)軌安裝工作坑及后

10、背墻成型后，在槽底安放 25cm25cm 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(zhǎng)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(zhǎng)度為 5m，導(dǎo)軌與枕木之間應(yīng)錨固連接，以防滑動(dòng)。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：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。2) 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(duì)稱，其合力的中心應(yīng)比管中心低5的管內(nèi)徑左右的垂直線上；當(dāng)千斤頂多于一臺(tái)時(shí)，宜取偶數(shù)，且其規(guī)格宜相同；當(dāng)用多臺(tái)千斤頂時(shí)，其油路應(yīng)并聯(lián)，每臺(tái)千斤頂應(yīng)有進(jìn)油、退油的控制

11、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(dòng)。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(zhǎng)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 50cm50cm80cm 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)。(3) 吊管正式作業(yè)前應(yīng)試吊，吊離地面l0cm 左右時(shí)，檢查重物捆扎情況和制動(dòng)性能，確認(rèn)安全

12、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)，操作人員方可近前工作；嚴(yán)禁超負(fù)荷工作。(4) 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 40 50cm；管頂以上的超挖量不得超過 1.5cm 。管下部范圍內(nèi)不得超挖。 ( 見圖 6.2-3)135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

13、，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)頂管單元段計(jì)算頂力較大時(shí)，可采取管外壁潤(rùn)滑等措施以減小阻力。3) 測(cè)量及糾偏頂進(jìn)過程中， 開始每頂 30 50cm；測(cè)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) l00cm ，不少于 1 次；開始頂進(jìn) 5 l0cm 的范圍內(nèi)，允許偏差應(yīng)為軸線位置 3mm，高程 0 +3mm，測(cè)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 1 2cm 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

14、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1 2cm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(duì)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。(7)閉水試驗(yàn)：閉

15、水試驗(yàn)前做好堵頭。閉水試驗(yàn)段水位至上游管道內(nèi)頂以上閉水試驗(yàn)水位可至井口為止。閉水試驗(yàn)在管道灌滿水后經(jīng) 30min 。試驗(yàn)頻率為 D 700mm 的管段，每 3 個(gè)井段抽檢2m。如上游管內(nèi)頂?shù)綑z查口的高度小于24h 后再進(jìn)行，對(duì)滲水量的測(cè)定時(shí)間不小于1 段， D700mm的管段，每個(gè)井段檢驗(yàn)。2m 時(shí)，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：頂面高程； 0+3mm；兩軌內(nèi)距：2mm。(2) 頂管軸線及高程3mm；質(zhì)量允許偏差為：( 見表 7.1)質(zhì)量施工允許偏差表表 7.17.2一般項(xiàng)目(1) 后背墻后背墻

16、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。(2) 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(zhǎng)、寬及直徑的允許偏差均為 20mm。8 成品保護(hù)8.1對(duì)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(rùn)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(shí)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)