頂管施工技術(shù)及驗收規(guī)范

中國非開挖技術(shù)協(xié)會行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)頂管施工技術(shù)及驗收規(guī)范（試行）SpecificationsforConstructionandAcceptanceofPipeJacking中國非開挖技術(shù)協(xié)會2006年12月

前言本規(guī)范是受中國非開挖技術(shù)協(xié)會秘書處的委托，由中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）主持編寫完成。在本規(guī)范的編制過程中，規(guī)范編委會進(jìn)行了廣泛的調(diào)查研究，認(rèn)真總結(jié)和研討我國頂管施工技術(shù)的實踐經(jīng)驗，充分征求了全國有關(guān)單位的意見，參考了有關(guān)國內(nèi)和國外的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，邀請了有關(guān)部門的專家進(jìn)行函審，在此基礎(chǔ)上，形成初稿。2006年3月，編委會在無錫開會，進(jìn)一步討論規(guī)范的編寫內(nèi)容，并最終成文。本規(guī)范分為總則、術(shù)語、頂管機(jī)選型、頂進(jìn)管道、頂管工作坑的設(shè)計與施工、后座墻的設(shè)計與施工、頂管施工設(shè)備及安裝、頂進(jìn)力的計算、頂進(jìn)施工、施工組織設(shè)計的編寫、頂管施工質(zhì)量控制和參考文獻(xiàn)共12部分。鑒于本規(guī)范系初次編制，在使用過程中，希望各單位結(jié)合工程實踐和科學(xué)研究，認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗，注意數(shù)據(jù)收集和分析。如發(fā)現(xiàn)需要修改和補(bǔ)充之處，請將意見和有關(guān)資料反饋給中國非開挖技術(shù)協(xié)會秘書處，以供今后修訂時參考。本規(guī)程主編單位、參編單位和主要起草人員如下：主編單位：中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）參編單位：中國非開挖技術(shù)協(xié)會秘書處上海市市政工程管理局上海鐘倉機(jī)械設(shè)備有限公司?國土資源部勘探技術(shù)研究所紹興磐石基礎(chǔ)工程有限公司福建東辰巖土基礎(chǔ)工程公司廈門頂管分公司武漢市拓展地下管道工程有限公司德國海瑞克公司小口徑頂管北京代表處中國地質(zhì)調(diào)查局探礦工程研究所主編：馬保松(執(zhí)筆)參編人員（排名不分先后）：何宜章馬福海蔣國盛王兆銓馮占義朱文鑒李浩民張光列張雅春陳勇鄧化雨余為民劉暢規(guī)范編輯工作得到了曾聰、陶永鋒等有關(guān)單位和個人的大力支持和幫助，在此表示衷心的感謝！《頂管施工技術(shù)及驗收規(guī)范》編委會2006年12月

目錄1總則為統(tǒng)一全國頂管施工技術(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，中國非開挖技術(shù)協(xié)會特組織制定本規(guī)范。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，就應(yīng)該采用這種非開挖施工方法。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。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、長方形以及其它不規(guī)則形狀的管道。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。對采用的頂管施工方法引起的地表變形和對周圍環(huán)境的影響，應(yīng)事先做出充分預(yù)測，并使之符合建設(shè)單位的相關(guān)要求。當(dāng)預(yù)計影響難以確保對地面建筑物、道路交通和地下管線的正常使用時，在建設(shè)單位的組織下，會同有關(guān)部門商定采取有效的技術(shù)措施進(jìn)行監(jiān)測和保護(hù)。當(dāng)兩條平行管道采用頂管法施工時，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，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。一般情況下，頂管的覆土厚度不小于3m，或者不小于倍的管道外徑，否則應(yīng)采取相應(yīng)的技術(shù)措施。在進(jìn)行頂管工程施工設(shè)計前，應(yīng)對施工線路進(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)場資料。施工人員必須根據(jù)設(shè)計圖紙、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)場施工條件等因素，認(rèn)真編寫施工組織設(shè)計，對操作人員進(jìn)行詳細(xì)技術(shù)交底，明確職責(zé)分工。對于機(jī)械化程度較高的土壓平衡、泥水平衡和混合式頂管機(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。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)對周圍重大建筑物、頂進(jìn)力、后座墻進(jìn)行測量監(jiān)控。測量監(jiān)控方案應(yīng)納入施工組織設(shè)計或施工技術(shù)方案中。施工完畢后，管道的伸縮標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該滿足給排水管道、氣體輸送管道和其它管道的使用要求。管道內(nèi)施工的所有移動電機(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12V~36V安全電壓。2術(shù)語非開挖技術(shù)trenchlesstechnology/nodig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、檢查、鋪設(shè)、更換或修復(fù)的施工技術(shù)。頂進(jìn)/起始工作坑/工作井drive/entryshaft/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。接收/出口工作坑reception/exitshaft/pit為接收頂管施工設(shè)備而開挖的工作坑/井，有時也稱為目標(biāo)工作坑/井（targetshaft/pit）。進(jìn)人施工manentrypipejacking施工人員可以進(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。頂管施工技術(shù)pipejacking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)的管道頂入，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)。微型隧道施工技術(shù)microtunneling也稱為小口徑自動化頂管施工技術(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。中繼站/中繼間intermediatejackingstation-IJS中繼站有時也稱為中間頂推站、中繼間或中繼環(huán)，安裝在頂進(jìn)管線的某些部位，把這段頂進(jìn)管道分成若干個推進(jìn)區(qū)間。它主要由多個頂推油缸、特殊的鋼制外殼、前后兩個特殊的頂進(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，則需要在施工的管線之間安裝中繼站進(jìn)行輔助施工。頂管機(jī)jackingmachine/shield頂管機(jī)是在一個護(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。后背墻reactionwall后背墻是頂進(jìn)管道時為頂進(jìn)工作站提供反作用力的一種結(jié)構(gòu)，有時也稱為后背、后座或者后座墻等。頂進(jìn)力jackingforce/jackingloads頂管施工中的頂進(jìn)力(JackingLoads)是指在施工中推進(jìn)整個管道系統(tǒng)和相關(guān)機(jī)械設(shè)備向前運(yùn)動的力，需要克服頂進(jìn)中的各種阻力，同時在頂進(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)。切削頭/切削刀盤cuttinghead/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。頂進(jìn)管道jackingpipe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。手掘式頂管機(jī)manualpipejackingmachine手掘式頂管機(jī)即是非機(jī)械的開放式(或敞口式)頂管機(jī)，在施工時，采用手工的方法來破碎工作面的土層，破碎輔助工具主要有鎬、鍬以及沖擊錘等。破碎下來的泥土或巖石可以通過傳送帶、手推車或軌道式的運(yùn)輸?shù)V車來輸送。擠壓式頂管機(jī)intrusionpipejackingmachine/shield適用于軟地層的一種特殊形式的頂管機(jī)，在施工中，進(jìn)入喇叭口形破碎室的泥土，在安裝于掘進(jìn)機(jī)下部的螺旋輸送裝置的作用下通過壓力墻，然后再通過砂石泵排出至地表。網(wǎng)格式頂管機(jī)bladebalancejackingmachine工作面被網(wǎng)格分成幾個部分，目的是減小土體的長度，亦即減小滑移基面的大小。根據(jù)頂管機(jī)直徑的大小，網(wǎng)格可以作為工作人員的工作平臺。工作面可以采用水力或機(jī)械的方式進(jìn)行破碎。斗鏟式頂管機(jī)mechanicalexcavationshield一種敞口式機(jī)械挖掘頂管機(jī)，其內(nèi)部裝備有挖掘機(jī)械，可以實現(xiàn)工作面的分段式挖掘。破碎下來的土石可以通過傳送帶或者螺旋輸送裝置輸送至后續(xù)的運(yùn)輸設(shè)備(如傳送帶，手推車或軌道式的運(yùn)輸?shù)V車等)。土壓平衡式頂管機(jī)earthpressurebalancemachine/shield土壓平衡式頂管機(jī)，也稱為土壓式頂管機(jī)或者EPB-頂管機(jī)，是一種封閉式的頂管機(jī)。在頂進(jìn)過程中，頂管掘進(jìn)機(jī)一方面與其所處土層的土壓力和地下水壓力處于平衡狀態(tài)；另一方面，其排土量與掘進(jìn)機(jī)切削刀盤破碎下來的土的體積處于一種平衡狀態(tài)。只有同時滿足這兩個條件，才算是真正的土壓平衡。泥水平衡式頂管機(jī)slurrypipejackingmachine/shield平衡介質(zhì)(這里指膨潤土漿液)在工作艙中獲得一定的壓力，以平衡地下水和土層的壓力，其破碎室中平衡壓力的調(diào)節(jié)主要是通過泥漿泵控制進(jìn)出平衡介質(zhì)的量來實現(xiàn)的?；旌鲜巾敼軝C(jī)mixshield混合式頂管機(jī)即是通過頂管機(jī)的重新設(shè)置，可以實現(xiàn)氣水平衡、土壓平衡、氣壓平衡和敞口式頂管機(jī)任意兩者之間的相互組合，以實現(xiàn)對不同地層的廣譜適應(yīng)性。頂管始發(fā)starttojack管道頂進(jìn)施工的開始，即頂管機(jī)開始頂入地層。頂管接收receptionofpipejackingmachine指頂管機(jī)到達(dá)接收坑時的準(zhǔn)備和接收工作。曲線頂管技術(shù)curvedpipejackingtechnology采用頂管機(jī)械使管道的中心線按照預(yù)先設(shè)計的弧線前進(jìn)的施工技術(shù)，即稱為曲線頂管技術(shù)。潤滑lubrication頂管施工過程中，向管道和地層之間的環(huán)狀間隙中注入潤滑漿液，形成一個比較完整的連續(xù)的潤滑膜，達(dá)到潤濕管線，減小管道頂進(jìn)摩擦阻力的效果。3施工組織設(shè)計的編寫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)場環(huán)境等因素均可對施工進(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目的順利進(jìn)行，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，編寫好頂管施工技術(shù)組織設(shè)計是十分關(guān)鍵的。主要內(nèi)容頂管施工組織設(shè)計應(yīng)包括如下主要內(nèi)容：工程概況：主要介紹施工場地的特征，水文地質(zhì)和工程地質(zhì)概況、合同工期、施工設(shè)計的各項重要指標(biāo)等內(nèi)容。業(yè)主或發(fā)包單位簡介。承包商或施工單位簡介。施工準(zhǔn)備工作計劃。施工順序與施工進(jìn)度計劃。施工方法和施工設(shè)備選擇。施工平面布置圖。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。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、延長米等。工作量：指標(biāo)明的主要實物工作量，如工作井、接收井的數(shù)量，各類管徑頂管的總延長米數(shù)。根據(jù)具體情況，也可同時標(biāo)明貨幣工作量。勞動力與物資需用計劃。工程概況工程簡介首先應(yīng)對工程所在地的環(huán)境、交通、地下公共設(shè)施等作一些簡明扼要的介紹；其次，應(yīng)對工程的工作量、管道埋深、管線走向作一個說明；最后應(yīng)對工程的特點、難點作一個重點介紹。地層條件對頂管、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算(如頂進(jìn)力計算)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。地層柱狀圖在比較簡單、推進(jìn)距離不長的情況下，可以在地層的縱剖圖上標(biāo)明所頂管子的直徑、高程和頂進(jìn)長度。但是，若頂管施工規(guī)模比較大且較為復(fù)雜時，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鉆探孔的土質(zhì)分層，并對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。地面建筑及道路狀況對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。必要時應(yīng)對建筑物已有的裂縫作一個封頭處理。具體做法是由施工方、業(yè)主、監(jiān)理及當(dāng)?shù)卮硭姆?，在施工前對可能影響到的建筑物的裂縫端頭用紅漆標(biāo)注出來，對較寬裂縫的寬度用紅漆標(biāo)注在裂縫旁邊，并且對這些拍照，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。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)列入后面的施工計劃。地下管線及地下構(gòu)筑物對頂管、工作井、接收井及輔助施工可能影響到的各種地下管線，應(yīng)注明所要施工的管道是與其平行還是相交，頂管與它們的間隔、距離都應(yīng)標(biāo)明。還要標(biāo)明該管線的名稱、用途、接口、埋設(shè)年份及目前使用狀況。特別應(yīng)該引起注意的是那些早已廢棄的各種管道，如果調(diào)查不充分，會給頂管施工帶來麻煩，甚至影響工程的順利進(jìn)展。所以，應(yīng)盡可能取得它們的竣工資料或開挖樣洞來獲取第一手資料。同樣，對于地下廢棄的構(gòu)筑物也要仔細(xì)調(diào)查清楚。施工進(jìn)度計劃的編制施工方法的選擇頂管施工方法很多，在選擇合適的施工方法時，首先應(yīng)考慮各類工法的適用條件，然后根據(jù)現(xiàn)場情況及設(shè)計要求，確定采用何種施工方法。選擇工法的原則是要求該工法同時具有適應(yīng)性、安全性、經(jīng)濟(jì)性。然后通過對比、優(yōu)化，選出最好的工法。施工圖施工設(shè)計圖應(yīng)包括施工平面圖和施工縱剖圖。為了裝訂方便，施工圖最大圖幅不要超過A3，如果實在太小看不清楚，則可以把它分成幾頁。施工數(shù)量表及施工計劃圖這里施工數(shù)量除了頂管施工、工作井的施工數(shù)量以外，還應(yīng)包括前期施工準(zhǔn)備及后期路面恢復(fù)、各種輔助施工的數(shù)量，并且全部列入施工計劃的總工期中。施工計劃圖可以是簡單的橫道圖，也可以是施工網(wǎng)絡(luò)圖。較簡單的工程可采用前者，較復(fù)雜的工程一般應(yīng)采用后者。施工現(xiàn)場布置圖及說明這里的施工現(xiàn)場布置應(yīng)包括臨時的基地布置和工作坑的平面布置圖，還應(yīng)包括臨時交通布置圖及說明。工作坑施工及其布置對工作坑地點的選擇、施工方法、輔助施工方法、施工進(jìn)度以及設(shè)備布置等都應(yīng)作詳細(xì)的說明，并配有必要的附圖。另外，對工作坑的受力情況應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的計算，并得到結(jié)論，可行還是不可行，安全還是不安全。如果不安全，則應(yīng)采取措施確保其安全。還應(yīng)確定主頂千斤頂總推力的大小。頂管機(jī)及頂管施工原理介紹可結(jié)合實際施工情況進(jìn)行綜合說明。其中，還必須有頂推力計算、地面沉降計算等定量計算。如是泥水平衡施工，還必須給出供操作者作為操作依據(jù)的土壓力、泥水壓力、進(jìn)排泥壓力、中繼排泥泵等參數(shù)。如果采用土壓平衡施工方法，則必須給出供操作者作為操作依據(jù)的土壓力上下限。棄土輸送方式及處理辦法如果是泥水式頂管或微型隧道施工，則應(yīng)說明泥水管理的流程、泥水處理的方法和泥水管理的主要指標(biāo)。如果采用手掘式和土壓式平衡式施工方法，則應(yīng)說明棄土的運(yùn)輸及處理方式。注漿減阻這里指的是為了減小頂進(jìn)阻力而必須注入的潤滑漿。主要包括注漿設(shè)備的選型、注漿現(xiàn)場的布置、注漿材料的選用和配制方法等。注漿現(xiàn)場的布置應(yīng)包括注漿泵、漿液攪拌裝置、注漿管路和材料堆放等的布置。注漿效果的好壞不僅直接關(guān)系到頂管施工的進(jìn)度、質(zhì)量，而且直接影響到頂管施工的成本。它是頂管施工中不可忽略的重要一環(huán)。有時，它還直接影響頂管施工的成敗。管材和管接口以及管子數(shù)量頂管施工最合適的管材是高強(qiáng)度的混凝土管和鋼管?；炷凉苤凶钸m合頂管的管接口是F型接口。鋼管中則是采用K型坡口的焊接接口。應(yīng)該附上管材的設(shè)計圖，同時還應(yīng)對管材所能承受的最大頂進(jìn)力進(jìn)行計算，并與總推力的大小進(jìn)行比較，看是否匹配。主頂工作站的總推力的大小確定，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頂進(jìn)所必須具有的推力這三者中的最小值為依據(jù)的。另外，如果是曲線頂管，還必須考慮張角大小對管材所承受推力的影響。機(jī)具設(shè)備及使用時間一覽表主要材料使用情況一覽表測量與記錄對測量儀器、測量方法要有說明。如果是復(fù)雜的曲線頂管，則應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)說明。同時還要有復(fù)測或檢驗測量是否準(zhǔn)確的措施。另外，要設(shè)計好測量及其它施工數(shù)據(jù)采集的記錄表格，明確記錄人員和交表格的時間及方法。需要說明的是，除了方向偏差表格以外，推進(jìn)距離與實際推力和理論推力之間要有一個對比的曲線，當(dāng)實際推力小于理論推力時為正常；反之則視為不正常。頂管始發(fā)和接收措施應(yīng)根據(jù)不同地層條件，制定出可靠的頂管機(jī)進(jìn)出洞措施。頂管機(jī)從工作坑中進(jìn)入土層中稱為出洞；頂管機(jī)從土層中進(jìn)入接收坑洞稱為進(jìn)洞。基坑降水措施及方法照明及供電措施中繼站的設(shè)置及管理如果一次推進(jìn)距離長，主頂千斤頂推力小于實際總推力的要求，這時就必須設(shè)置中繼站。中繼站的管理可以是集中管理，也可以是各個中繼站單獨管理。如果中繼站較多，單獨管理時必須設(shè)置好中繼站之間的通信聯(lián)絡(luò)方法。路面恢復(fù)方法及措施竣工測量與內(nèi)業(yè)資料管理在工程施工完畢，應(yīng)提交的資料包括：開工報告、完工報告、隱蔽工程檢驗簽證記錄、工程初步驗收報告、交接書、施工設(shè)計圖、施工工程竣工圖、工程預(yù)算表等。通風(fēng)方法說明。組織機(jī)構(gòu)在管理組織網(wǎng)絡(luò)中，除了繪明施工單位、分包單位之間的聯(lián)系之外，必須明確施工項目經(jīng)理，以及以項目經(jīng)理為首的施工、安全、質(zhì)量、文明施工等各個部門的負(fù)責(zé)人。其中安全網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)標(biāo)明處理緊急事故的聯(lián)絡(luò)方式和方法，文明施工中應(yīng)有監(jiān)督電話。在施工組織設(shè)計中，有時也可將上述內(nèi)容進(jìn)行刪除、簡化，突出重點，編制成施工大綱。4頂管機(jī)選型頂管施工應(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。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)（見表），然后依據(jù)下列幾條進(jìn)行頂管機(jī)的選型：頂管機(jī)頭選型的主要土層參數(shù)表參數(shù)性質(zhì)地層參數(shù)符號單位說明表示土的固有特征1.顆粒組成%2.限位粒徑d60mm3.有效粒徑d10mm4.不均勻系數(shù)CuCu=d60/d10注[1]5.液限WL%6.塑限WP%7.塑性指數(shù)IP%IP=WL-WP表示土的狀態(tài)特征1.含水量w%2.飽和度Sr%注[2]3.液性質(zhì)數(shù)ILIL=(w-WP)/IP注[3]4.孔隙比e5.滲透系數(shù)Km/s6.土的天然重度γkN/m3土的力學(xué)性質(zhì)特征1.不排水抗剪強(qiáng)度SukPa2.內(nèi)聚力CkPa3.內(nèi)摩擦角Ф4.標(biāo)準(zhǔn)貫入指數(shù)N5.原狀土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度qukPa6.重塑土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度qokPa7.靈敏度StSt=qu/qo注[4]8.壓縮系數(shù)a9.壓縮模量EskPaEs=(1+e1)/a注：[1]Cu>10為級配不均勻土，Cu<5為級配均勻土。[2]Sr值將砂性土分為三種狀態(tài)：Sr≤50%,稍濕的；50<Sr≤80%,很濕的；Sr>80%,飽和土。[3]IL值將粘性土分為5種狀態(tài)：IL≤0，堅硬狀態(tài)；IL≤，硬塑狀態(tài)；IL≤，可塑狀態(tài)；IL≤1，軟塑狀態(tài)；IL>1，流塑狀態(tài)。[4]粘性土的靈敏度分為三種：St=2-4，低靈敏度；St=4-6，中靈敏度；St>8，高靈敏度。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)。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。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，粘粒含量<10%，滲透系數(shù)>10cm/s，并有嚴(yán)重流砂時，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。按土的穩(wěn)定系數(shù)Nt的計算和對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，其計算公式見公式公式——土的重度h——地面至機(jī)頭中心的高度q——地面超載n——折減系數(shù)，一般取1——土的不排水抗剪強(qiáng)度當(dāng)Nt≥6時，且地面沉降控制要求很高時，因正面土體流動性很大，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，可考慮采用擠壓式或網(wǎng)格式頂管機(jī)。當(dāng)Nt≤4，地面沉降控制要求不高時，可考慮采用手掘式頂管機(jī)。在飽和含水地層中，特別是在含水砂層、復(fù)雜困難地層或臨近水體，需充分掌握水文地質(zhì)資料。為防止開挖面涌水或塌方，應(yīng)采取防范和應(yīng)急措施。綜上所述，可參照表選擇頂管機(jī)和相應(yīng)施工方法。頂管機(jī)和相應(yīng)施工方法選擇參照表表編號頂管機(jī)形式適用管道內(nèi)徑D/mm管頂覆土厚度H/m地層穩(wěn)定措施適用地層適用環(huán)境1手掘式D:900-4200H:≥3m或≥遇砂性土用降水法疏干地下水；管道外周注漿形成泥漿套。粘性或砂性土，在軟塑和流塑粘土中慎用。允許管道周圍地層和地面有較大變形，正常施工條件下變形量10-20cm.2擠壓式D:900-4200H:≥3m或≥適當(dāng)調(diào)整推進(jìn)速度和進(jìn)土量；管道外周注漿形成泥漿套。軟塑和流塑性粘土，軟塑和流塑的粘性土夾薄層粉砂。允許管道周圍地層和地面有較大變形，正常施工條件下變形量10-20cm.3網(wǎng)格式(水沖)D:1000-2400H:≥3m或≥適當(dāng)調(diào)整開口面積，調(diào)整推進(jìn)速度和進(jìn)土量，管道外周注漿形成漿套。軟塑和流塑性粘土，軟塑和流塑的粘性土夾薄層粉砂。允許管道周圍地層和地面有較大變形，精心施工條件下地面變形量可小于15cm。4斗鏟式D:1800-2400H:≥3m或≥氣壓平衡工作面土壓力，管道周圍注漿形成泥漿套。地下水位以下的砂性土和粘性土，但粘性土的滲透系數(shù)應(yīng)不大于10-4cm/s.允許管道周圍地層和地面有中等變形，精心施工條件下地面變形量可小于10cm。5多刀盤土壓平衡式D:900-2400H:≥3m或≥胸板前密封艙內(nèi)土壓平衡地層和地下水壓力，管道周圍注漿形成泥漿套。軟塑和流塑性粘土，軟塑和流塑的粘性土夾薄層粉砂。粘質(zhì)粉土中慎用。允許管道周圍地層和地面有中等變形，精心施工條件下地面變形量可小于10cm。6刀盤全斷面切削土壓平衡式D:900-2400H:≥3m或≥胸板前密封艙內(nèi)土壓平衡地層和地下水壓力，以土壓平衡裝置自動控制，管道周圍注漿形成泥漿套。軟塑和流塑性粘土，軟塑和流塑的粘性土夾薄層粉砂。粘質(zhì)粉土中慎用。允許管道周圍地層和地面有較小變形，精心施工條件下地面變形量可小于5cm。7加泥式機(jī)械土壓平衡式D:600-4200H:≥3m或≥胸板前密封艙內(nèi)混有粘土漿液的塑性土壓力平衡地層和地下水壓力，以土壓平衡裝置自動控制，管道周圍注漿形成泥漿套。地下水位以下的粘性土、砂質(zhì)粉土、粉砂。地下水壓力>200kPa,滲透系數(shù)≥10-3cm/s時慎用。允許管道周圍地層和地面有較小變形，精心施工條件下地面變形量可小于5cm。8泥水平衡式D:250-4200H:≥3m或≥胸板前密封艙內(nèi)的泥漿壓力平衡地層和地下水壓力，以泥漿平衡裝置自動控制，管道周圍注漿形成泥漿套。地下水位以下的粘性土、砂性土。滲透系數(shù)>10-1cm/s,地下水流速較大時，嚴(yán)防護(hù)壁泥漿被沖走。允許管道周圍地層和地面有很小變形，精心施工條件下地面變形量可小于3cm。9混合式頂管機(jī)D:250-4200H:≥3m或≥上述方法中兩種工藝的結(jié)合根據(jù)組合工藝而定根據(jù)組合工藝而定10擠密式頂管機(jī)D:150-400H:≥3m或≥將泥土擠入周圍土層而成孔，無需排土。松軟可擠密地層允許管道周圍地層和地面有較大變形。注：表中的D、H值可根據(jù)具體情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。5頂進(jìn)管道頂進(jìn)管道的基本要求所用管材必須滿足如下基本要求：能夠抵抗管道內(nèi)外的侵蝕；能夠承受一定的靜、動荷載；能夠承受管道內(nèi)外部的壓力；具有良好的過流性能；較低的成本。除了滿足中對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：較高的軸向承載能力；緊密的配合尺寸；端部要平整、垂直；管道長度方向上應(yīng)保證平直度；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；管道接頭應(yīng)具有傳遞軸向載荷的能力，同時在發(fā)生一定角度的偏斜時應(yīng)仍具有防水能力。管道長度通常以~為宜，有時也采用~較短的管節(jié)。對于大直徑的管道，一般應(yīng)采用較長的管節(jié)，這樣可以相對減少管接頭的次數(shù)、提高施工效率。在通常情況下，采用的單根管節(jié)的長度不宜超過頂管機(jī)或微型隧道掘進(jìn)機(jī)的機(jī)身長度。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。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。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)。管道制造商應(yīng)提供頂進(jìn)管道的下列詳細(xì)資料：管道的內(nèi)徑管道的外徑管道的接頭形式管道連接位置的尺寸管道長度（平均長度）管道的長度誤差應(yīng)符合表中的相關(guān)規(guī)定。管道的長度誤差表直徑D混凝土管道纖維-水泥管道陶土管鋼/鑄鐵管道玻璃鋼管道150≤D≤600±2‰但是要少于±5mm±1‰±1mm＋10mm;－0mm±1‰600＜D＜1200±2‰但是要少于±5mm±1‰±1mm＋10mm;－0mm±1‰1200≤D＜3000±5‰但是要少于－10mm或＋25mm±1‰－＋10mm;－0mm±1‰3000≤D±5‰但是要少于－10mm或＋25mm－－管道端面的垂直度應(yīng)滿足下列要求：管道端面的垂直度定義為如圖所示的管道末端的角度。圖圖管道端面的垂直度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)來測量。如果沒有可以參照的垂直管道軸線的參考面，可以假設(shè)將管道從平面翻轉(zhuǎn)動180度，然后測量出其與水平線的角度，然后除以2就是工作面的垂直度。管道端面垂直度誤差應(yīng)符合表中的要求。管道端面垂直度的允許誤差（mm）表直徑混凝土管道纖維-水泥管道陶土管鋼管玻璃鋼管道鑄鐵管道150≤D≤6002600＜D＜120031200≤D＜300043000≤D5－－－－－管道水平方向的偏差的最大值為％的管道直徑（m）。在頂進(jìn)施工鋼管時，最大的偏差不能超過m。管道外徑的誤差應(yīng)滿足表中的相關(guān)要求。管道外徑的允許誤差（mm）表直徑混凝土管道纖維-水泥管道陶土管鋼管玻璃鋼管道鑄鐵管道150≤D≤600±5±5－0±5±5±5－0±5600＜D＜1200±6±5－0±5±6±7－0±51200≤D＜3000±6±5－0－±8±10－0±83000≤D±12－－－－－管道表面凸凹度一般用管道直徑的百分比表示，要求見表所示，其最大值限制在30mm以內(nèi)。管道轉(zhuǎn)向的誤差允許值表直徑纖維-水泥管道，陶土管道，鑄鐵管道，鋼管道，聚合物水泥管道，玻璃鋼管道加強(qiáng)混凝土管道，混凝土管道，鋼化纖維混凝土管道所有1％2％管道接頭應(yīng)滿足下列基本要求：密封性要求：污水管道接頭以及供水和供氣管線管道接頭必須滿足如下密封要求：能夠承受管內(nèi)超水壓；承受施工條件下所要求的管道內(nèi)部氣體超壓；管外超水壓的水滲入（對較深的地下水也必須滿足要求）對密封性能的要求，也可以根據(jù)具體的工程情況而定。供氣和供水管道產(chǎn)品的密封性能檢測應(yīng)按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行?？蛊蹦芰σ螅汗艿澜宇^在最大允許偏斜的情況下必須保持良好的密封性能。在一定的剪切力/剪切運(yùn)動作用下，要求管道街頭能夠保持良好的密封性能。軸向力的傳遞當(dāng)管道之間使用墊環(huán)來傳遞軸向力時，墊環(huán)的厚度Dj可由下面的公式確定。對小直徑管道，可選用不易變形的材料；對于大直徑管道，則可優(yōu)先選用側(cè)向伸縮較小的材料。墊環(huán)的寬度一般不能超過管壁的厚度，推薦比管壁厚度稍小。管道接頭的密封設(shè)計應(yīng)滿足下列要求：保證頂進(jìn)施工的正常進(jìn)行。應(yīng)該保證對管道導(dǎo)向環(huán)的充分固定。應(yīng)該采用合適的方法來避免管道的轉(zhuǎn)動。如果管道頂進(jìn)完成后的壓力試驗導(dǎo)致管道泄漏，在征得客戶同意的情況下，應(yīng)在管道內(nèi)部安裝一個密封環(huán)，然后還應(yīng)進(jìn)行接口的防水測試。 要求所采用的密封材料和管道材料沒有相互的影響，并且要求得到證實。采用橡膠圈防水接口時，應(yīng)符合下列規(guī)定：混凝土管節(jié)表面應(yīng)光潔、平整，無砂眼、氣泡，接口尺寸符合規(guī)定；橡膠圈的外觀和斷面組織應(yīng)致密、均勻，無裂縫、孔隙或凹痕等缺陷；安裝前應(yīng)保持清潔，無油污，且不得在陽光下直曬；鋼套環(huán)接口無疵點，焊接接縫平整，肋部與鋼板平面垂直，且應(yīng)按設(shè)計規(guī)定進(jìn)行防腐處理；木襯墊的厚度應(yīng)與設(shè)計頂力相適應(yīng)。密封介質(zhì)的使用還應(yīng)滿足表中的要求。密封介質(zhì)的尺寸和安裝要求表密封介質(zhì)1粘結(jié)劑2可壓縮的橡膠接口寬度b(mm)最小10mm接口深度t(mm)單層t≥12＋b/3雙層t≥2（12＋b/3）t≥2b工作面的特征干燥（濕度<5％），除油、除塵除油、不受濕度影響對管道表面的突起和坑洞進(jìn)行平整管道和配件的包裝管道及配件的包裝必須適合道路運(yùn)輸以及施工場地存儲要求和單個移動方便的要求。對于混凝土管道的運(yùn)輸和存放都應(yīng)該遵守相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和要求。產(chǎn)品出廠的標(biāo)記頂進(jìn)管道和管道接頭出廠時應(yīng)該有如下的標(biāo)記：制造商的生產(chǎn)號碼生產(chǎn)日期直徑測試標(biāo)記，制造允許和所采用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)檢測合格標(biāo)記常用的頂進(jìn)管道尺寸表給出污水管道、飲用水管道和供氣管道常用的頂進(jìn)管道直徑。污水管道、飲用水管道和供氣管道的優(yōu)選管徑表管徑/mm污水管道飲用水管道供氣管道250×××300×××400×××500×××600×××700×××800×××900×××1000×××1100×××1200×××1250×××1300×××1400×××1500×××1600×××1800×××2000×××2100××2200××25002400×2600×2800×3000×3200×3400×3500×3600×3800×4000×頂進(jìn)用混凝土管道鋼筋混凝土管是頂管中使用得最多的一種管材，且主要用于下水道中。有時需用鋼管做外殼，里面再澆上鋼筋混凝土，可用于超長距離頂管施工。鋼筋混凝土管道按接口形式可分為：平口式(P)、企口式(Q)、雙插口式(S)、鋼承口式(G)四種。企口管這種管道既適合于開挖法埋管也適于采用頂管施工，直徑范圍從1350~2400mm，共有七種規(guī)格。成品管道的混凝土為c50，最大覆土厚度為~6m，最小覆土厚度為，內(nèi)水壓可達(dá)75~90kPa。企口管的接口形式及尺寸和外形等各項性能指標(biāo)請參閱表。 企口管的規(guī)格尺寸表 管子公稱內(nèi)徑DN管壁厚度h管子長度L企口尺寸長度深度斜坡投影尺寸L1L2m1m2S1S211001102000403062361071200120403067411071350135403075481071500l5045358550151016501654535935715101800180453510065151020002005040l126820152200220504012278201524002405040l328820152600260554514293252028002805545152103252030003006050l62l132520圖“q”形橡膠止水圈企口管的橡膠止水圈安裝在管接頭部位的間隙內(nèi)。橡膠止水圈的右邊壁厚為的空腔內(nèi)充有少許硅油，這樣在兩個管子對接過程中，充有硅油的腔可以滑動到橡膠體的上方及左邊，便于安裝，使橡膠體不易翻轉(zhuǎn)。該橡膠止水圈采用丁苯橡膠制成，像一個小寫的英文字母“q”形(圖，因此又稱為“圖“q”形橡膠止水圈圖墊圈的形狀和尺寸當(dāng)頂管工程采用企口管時，須按圖的形狀和尺寸制作墊圈，墊于管道內(nèi)口處。墊圈可用多層膠合板制成圖墊圈的形狀和尺寸采用企口管作為頂管用管，應(yīng)注意如下問題：由于管道端面的接觸面積較小，還不及有效環(huán)斷面的一半，雖然抗壓強(qiáng)度高，但作用在管道端面的許用推力要比同口徑的其他接口形式小許多。由于采用半干性混凝土，管道的外表比較粗糙，與其他類型的管子比較，頂進(jìn)阻力較大。由于它的最大允許偏角僅為，而且偏角每增加，許用推力就會下降50%，所以不適用于曲線頂管。而且，即使在直線頂管中，也不允許存在較大幅度的糾偏，否則管口即有損壞的危險。采用橡膠圈密封的企口或防水接口時，應(yīng)符合下列規(guī)定：粘結(jié)木襯墊時凹凸口應(yīng)對中，環(huán)向間隙應(yīng)均勻；插入前，滑動面可涂潤滑劑；插入時，外力應(yīng)均勻；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)拔出重插。雙插口混凝土管道雙插口混凝土管道也稱T型套環(huán)管接口管道，它的接口形式請參見表。其結(jié)構(gòu)形式是用一個T形鋼套環(huán)把兩只管子聯(lián)接在一起的接口形式。接口的止水部分由安裝在混凝土管與鋼套環(huán)之間的齒形橡膠圈承擔(dān)，為了保護(hù)管端和盡量增加管端間的接觸面積，在兩個管端與鋼套環(huán)的筋板兩側(cè)都安裝有一個襯墊。襯墊可以用多層膠合板制成，也可用8mm左右的木板制成。T形鋼套環(huán)在套入之前，必須先把齒形橡膠止水圈用粘結(jié)劑膠粘在混凝土管的槽口內(nèi)，要注意的是齒形橡膠圈的方向不能安放錯了，T形鋼套環(huán)是順著齒形橡膠圈的斜面滑進(jìn)去的，為了使安裝順利，應(yīng)在齒形橡膠圈外涂抹一層潤滑劑。最普通的潤滑劑就是用肥皂削成碎片所泡成的肥皂水。安裝時，還應(yīng)注意不能讓橡膠圈被擠出，否則，接口就會漏水。頂進(jìn)工法用雙插口混凝土管道規(guī)格尺寸(mm)表公稱內(nèi)徑DN管壁厚度h管子長度L接口尺寸長度深度L1L2L3t1t260060200015587269l5700708008090090100010011001101200120160401218135013515001501650I6518001802000200220022024002402600260162428002803000300注：經(jīng)供需雙方協(xié)議，也可生產(chǎn)其他規(guī)格尺寸的鋼筋混凝土管道。T型套環(huán)管接口通常采用齒形橡膠圈或鷹嘴形橡膠止水圈，見圖。其展開長度應(yīng)為槽口實際展開長度的85％左右。a)b)圖雙插口混凝土管道橡膠圈的形式T型套環(huán)管接口的a)b)圖雙插口混凝土管道橡膠圈的形式采用T形鋼套環(huán)橡膠圈防水接口時，應(yīng)符合下列規(guī)定：混凝土管節(jié)表面應(yīng)光潔、平整，無砂眼、氣泡，接口尺寸符合規(guī)定；橡膠圈的外觀和斷面組織應(yīng)致密、均勻，無裂縫、孔隙或凹痕等缺陷；安裝前應(yīng)保持清潔，無油污，且不得在陽光下直曬；鋼套環(huán)接口無疵點，焊接接縫平整，肋部與鋼板平面垂直，且應(yīng)按設(shè)計規(guī)定進(jìn)行防腐處理；木襯墊的厚度應(yīng)與設(shè)計頂力相適應(yīng)。鋼承口管接口形式鋼承口管接口形式(見表是把鋼套環(huán)的前面一半埋入到混凝土管中去，又稱為F型管接口。為了防止鋼套環(huán)與混凝土管結(jié)合面產(chǎn)生滲漏，在該處設(shè)了一個橡膠止水圈。該橡膠止水圈不是用普通橡膠，而是采用了遇水膨脹橡膠，該橡膠在吸收了水分以后體積會膨脹1~3倍。鋼承口管規(guī)格尺寸表公稱內(nèi)徑DN管壁厚度h管子長度L鋼圈尺寸接口尺寸長度厚度長度深度ltL1L2L3L4t1t2t32000200200026010127137425211241722002202400240260026028002803000300注：1.經(jīng)供需雙方協(xié)議，也可生產(chǎn)其他規(guī)格尺寸的鋼筋混凝土管；2.鋼圈需采取防腐措施，在有腐蝕性介質(zhì)的條件下，應(yīng)適當(dāng)加大鋼圈的厚度。圖混凝土管平接口鋼圖混凝土管平接口平接口是鋼筋混凝土管最常用的接口形式，其接口的連接方法有五種，如圖。第一種是油氈墊接口(如圖，此種接口方法簡單、施工方便，主要用于無地下水的條件下。雨水管道或者穿越構(gòu)筑物的套管上常采用該類型管道。油氈墊可以使頂力均勻分布于管道的端面上，在施工中管節(jié)之間要墊3~4層油氈墊，竣工后在管節(jié)之間用水泥沙漿嵌內(nèi)縫。第二種為麻辮—石棉水泥接口(如圖，這種接口可用于地下水位以下的工程，施工中有利于校正作業(yè)，竣工后的管道具有一定的抗?jié)B性。在使用過程中，首先將青麻編成直徑為25~30mm的麻辮，并在瀝青內(nèi)浸透成油麻。接口時將油麻繞成圈墊于管口外緣，頂進(jìn)過程中管口間的油麻被擠緊，竣工后在管口內(nèi)緣的管間凹槽內(nèi)填打石棉水泥。為了減輕填打石棉水泥口的勞動強(qiáng)度，可采用在凹槽內(nèi)填抹膨脹水泥砂漿。這種接口適用于防止外滲的污水管道。第三種為鋼套環(huán)接口(如圖，鋼套環(huán)的寬度為20~30cm，外徑稍小子管內(nèi)徑。安裝時先對齊管口，將鋼套環(huán)裝于接口間并對中，然后用木楔固定。竣工后撤去木楔并用石棉水泥將管縫填實。此種接口剛度較大、接口質(zhì)量好、不易滲漏，但成本較高且耗用鋼材，故只適用于地基土壤受擾動處或穿越重要建筑物時。第四種為麻布瀝青接口(如圖。施工方法是:先將管口對齊，在接口處涂布熱瀝青，邊涂邊裹麻布。采用三油二麻或四油三麻均可，根據(jù)施工條件及管道要求而定。這種接口形式一般用于小口徑頂管。第五種接口為粘接口(如圖，采用樹脂型材料涂于將對口的兩管節(jié)的端面上，用千斤頂推動后邊管節(jié)，使管口緊貼后停止頂進(jìn)，待接口處粘接劑固化后，再開始頂進(jìn)。這種接口有兩個不利因素，一是粘接材料價格較貴，二是用于大口徑接口時對接比較困難，故一般應(yīng)用于小口徑管接口。頂進(jìn)施工法用鋼筋混凝土平口管規(guī)格尺寸見表。平口管規(guī)格尺寸(mm)表公稱內(nèi)徑DN管子長度L管壁厚度h公稱內(nèi)徑DN管子長度L管壁厚度h8002000801800200018090090200020010001002200220110011024002401200120260026013501352800280150015030003001650165注:經(jīng)供需雙方協(xié)議，也可生產(chǎn)其他規(guī)格尺寸的鋼筋混凝土管。鋼筋混凝土管道的許用頂力管道斷面的許用頂力是決定頂進(jìn)長度的一個重要因素，管道的許用頂力取決于管材強(qiáng)度、頂進(jìn)時的加壓方式和受力面積以及頂鐵與管道端面的接觸狀態(tài)等。鋼筋混凝土管道的強(qiáng)度決定于離心混凝土的強(qiáng)度，從理論上講，離心混凝土強(qiáng)度應(yīng)高于普通混凝土強(qiáng)度的倍，但實際上我國混凝土管道的抗壓強(qiáng)度應(yīng)大于30MPa。在頂管施工中，加壓面的中心即頂力作用中心應(yīng)與管壁中心重合，否則在管壁上除產(chǎn)生壓應(yīng)力外，還會引起其他應(yīng)力的產(chǎn)生，如拉應(yīng)力、彎曲應(yīng)力和剪應(yīng)力等，容易造成管壁的破壞。從理論上講，管道端面和頂鐵應(yīng)平整接觸，無間隙，而實際上由于管道制造和頂鐵加工中都存在誤差，不可能實現(xiàn)密切接觸，為了補(bǔ)救這一不足，在施工中需在兩者之間加墊層，常采用的鋪墊材料有油氈、橡膠、塑料和軟木板等?；炷凉艿赖脑S用頂力通?？捎霉竭M(jìn)行計算：公式式中：[Fr]——許用頂力，kN；——管體抗壓強(qiáng)度，kN/m2；A——加壓面積，m2；S——安全系數(shù)，取S=~。6頂管工作坑的設(shè)計與施工頂進(jìn)工作坑的設(shè)計工作坑形狀一般有矩形、圓形、腰圓形、多邊形等幾種，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180o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邊之比通常為2:3。如果在兩段交角比較小或者是在一個工作坑中需要向幾個不同方向頂進(jìn)時，則往往采用圓形工作坑；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。腰圓形的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)筑成，而且大多用于小口徑頂管中。應(yīng)根據(jù)下列條件設(shè)計頂管工作坑：管道井室的位置；可利用坑壁土體作后座墻；便于排水、出土和運(yùn)輸；對地上、地下建筑物、構(gòu)筑物易于采取保護(hù)和安全施工措施；距電源和水源較近，交通方便；地下水位以下頂進(jìn)時，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。盡可能減少工作坑的數(shù)量：頂進(jìn)過程中要力求長距離頂進(jìn)，少挖工作坑。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修建永久性管道附屬構(gòu)筑物。長距離直線管道頂進(jìn)時，在檢查井處作工作坑，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。多排頂進(jìn)或多向頂進(jìn)時，應(yīng)盡可能利用一個工作坑。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所。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。矩形工作坑的底部尺寸應(yīng)滿足下列公式要求：B=D1+SL=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，可取～；L——矩形工作坑的底部長度，m；L1——頂管掘進(jìn)機(jī)長度，當(dāng)采用管道第一節(jié)管作為頂管掘進(jìn)機(jī)時，對于鋼筋混凝土管，不宜小于；鋼管則不宜小于；L2——管節(jié)長度，m；L3——輸土工作間長度，m；L4——千斤頂長度，m；L5——后座墻的厚度，m。工作坑深度應(yīng)符合下列公式要求（見圖）：H1=h1+h2+h3H2=h1+h3+t+h4式中：H1——頂進(jìn)坑地面至坑底的深度，m；H2——接收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(dǎo)軌底面的高度，m；h3——基礎(chǔ)及其墊層的厚底(不應(yīng)小于該處井室的基礎(chǔ)及墊層厚度)，m；h4——頂管機(jī)進(jìn)入接收坑后支撐墊板厚度，m；圖頂進(jìn)工作坑深度示意圖頂進(jìn)工作坑深度示意圖可以根據(jù)需要和施工條件允許確定工作坑的尺寸，頂進(jìn)坑和接收坑的最小尺寸可分別參照表和表。頂進(jìn)坑的形狀和最小尺寸表擋板支護(hù)的矩形頂進(jìn)坑b)內(nèi)襯板支護(hù)的兩端半圓矩形頂進(jìn)坑頂進(jìn)管道直徑/mm擋板支護(hù)的矩形頂進(jìn)坑長度L/m內(nèi)襯板支護(hù)的兩端半圓矩形頂進(jìn)坑長度L/m頂進(jìn)坑的寬度B/m700800900100011001200135015001650180020002200接收坑的形狀和最小尺寸表擋板支護(hù)的方形接收坑b)內(nèi)襯板支護(hù)圓形接收坑頂進(jìn)管道直徑DN/ID工作坑長度L/m工作坑寬度B/m圓形工作坑直徑D/m70080090010011001200135015001650180020002200工作坑的施工方法根據(jù)工作坑深淺，可以把開槽式工作坑分為淺槽式、支撐式及圍堰式三種:淺槽式工作坑一般在土質(zhì)較好、地下水位低于坑底，且覆土深度小于2m時采用。工作坑挖土邊坡一般根據(jù)土質(zhì)情況，可采用3:1~5:1，不需要支撐。支撐式工作坑是普遍采用的工作坑形式，適用于任何土質(zhì)，與地下水位無關(guān)，且不受施工環(huán)境限制，挖掘深度以不大于7m為宜。撐木以下到工作坑底空間的最小高度應(yīng)為，以利操作。用木板樁或鋼板樁以企口相接建成圓形或矩形的圍堰支持坑壁的工作坑，稱為圍堰式工作坑，也稱為鋼板樁工作坑。在地下水位高和地基土為粉土或砂土的條件下采用這種工作坑時，應(yīng)防止產(chǎn)生管涌。在地下水位以下修建工作坑時，如缺乏鋼板樁等設(shè)備，或者工作坑較深，采用鋼板樁不能解決問題時，或在穿越障礙物的兩端需要修建深井設(shè)施時，均可采用沉井法修建工作坑采用沉井法施工工作坑的構(gòu)筑順序是先挖一個深的比工作井外周尺寸大的坑，坑底要平整。然后再在工作井的刃腳下先墊一層砂和素混凝土墊塊以及枕木，墊塊的寬度與井壁大致相同。接下來是立模、扎筋、澆搗。工作井中應(yīng)預(yù)留有掘進(jìn)機(jī)出洞洞口，直徑比掘進(jìn)機(jī)大~，接收井的洞口直徑比頂進(jìn)井中的洞口要大左右。 連續(xù)墻式工作坑就是先鉆深孔成槽，用泥漿護(hù)壁，然后放入鋼筋籠，澆注混凝土?xí)r將泥漿擠出來形成連續(xù)墻段，然后挖出其中的土并封底而形成的工作坑。采用地下連續(xù)墻方法施工工作坑時，先按要求做一圈槽壁組成的地下連續(xù)墻，這種坑多數(shù)為圓形，然后自上而下一邊挖土一邊做內(nèi)襯砌，一直做到底板的基礎(chǔ)底面為止，再做基礎(chǔ)和底板。用地下連續(xù)墻方法施工的工作井的洞口不是預(yù)留而是后來開鑿成的。在開鑿好進(jìn)出洞口以后還要分別澆一堵前止水墻和后座墻。采用此方法施工時，即使離房屋或其他建筑物近也比較安全。當(dāng)頂管工作坑采用地下連續(xù)墻時，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《地基與基礎(chǔ)工程施工及驗收規(guī)范》的規(guī)定，并應(yīng)編制施工設(shè)計。施工設(shè)計應(yīng)包括以下主要內(nèi)容：工作坑施工平面布置及豎向布置；槽段開挖土方及泥漿處理；墻體混凝土的連接形式及防滲措施；預(yù)留頂管洞口設(shè)計；預(yù)留管、件及其與內(nèi)部結(jié)構(gòu)連接的措施；開挖工作坑支護(hù)及封底措施；墻體內(nèi)面的修整、護(hù)襯及頂管后座墻的設(shè)計；必要的試驗研究內(nèi)容。地下連續(xù)墻墻段間宜采用接頭箱法連接，且其接縫位置應(yīng)與井室內(nèi)部結(jié)構(gòu)相接處錯開。槽段開挖成形允許偏差應(yīng)符合表的規(guī)定。槽段開挖成形允許偏差(mm)表項目允許偏差軸線位置30成槽垂直度<H/300成槽深度清孔后不小于設(shè)計規(guī)定注：1.軸線位置偏差指成槽軸線與設(shè)計軸線位置之差；2.H為成槽深度(mm)。采用鋼管作預(yù)埋頂管洞口時，鋼管外宜加焊止水環(huán)，且周圍應(yīng)采用鋼制框架，按設(shè)計位置與鋼筋骨架的主筋焊接牢固；鋼管內(nèi)宜采用具有凝結(jié)強(qiáng)度的輕質(zhì)膠凝材料封堵；鋼筋骨架與井室結(jié)構(gòu)或頂管后座墻的連接筋、螺栓、連接擋板錨筋，應(yīng)位置準(zhǔn)確、聯(lián)接牢固。在設(shè)計較深的工作井時，除了必須驗算工作井基底抗隆起穩(wěn)定外，當(dāng)?shù)貙又写嬖诤畬訒r，還應(yīng)進(jìn)行管涌和地下水頂破粘土覆蓋層的安全驗算。當(dāng)采用鋼筋混凝土噴錨逆作法工藝施工工作井時，在施工前，必須采取有效的降水措施，保證干槽作業(yè)。帽梁和環(huán)梁的鋼筋構(gòu)件應(yīng)提前加工；先進(jìn)行帽梁的施工，待其混凝土具有一定強(qiáng)度后方可進(jìn)行后續(xù)其他工序的施工；每道環(huán)梁安裝應(yīng)和錨桿同時進(jìn)行，錨桿應(yīng)和環(huán)梁鋼筋焊在一起，然后進(jìn)行鋼網(wǎng)片的安裝；混凝土應(yīng)分層噴射，表面混凝土噴射后應(yīng)由人工將表面修理平整，并使棱角清晰。因噴射混凝土用量高，噴層又薄，應(yīng)特別加強(qiáng)對混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，自噴完后4～7天內(nèi)應(yīng)進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)。7后座墻的設(shè)計與施工后座墻(reactionwall)是頂進(jìn)管道時為千斤頂提供反作用力的一種結(jié)構(gòu)，有時也稱為后座、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)計要通過詳細(xì)計算，其重要程度不亞于頂進(jìn)力的預(yù)測計算。后座墻的最低強(qiáng)度應(yīng)保證在設(shè)計頂進(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)計和安裝后座墻時，應(yīng)使其滿足如下要求： 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Ｒ凶銐虻膭偠犬?dāng)受到主頂工作站的反作用力時，后座墻材料受壓縮而產(chǎn)生變形，卸荷后要恢復(fù)原狀。后座墻表面要平直后座墻表面應(yīng)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。 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造成后座墻材料壓縮不勻，出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象。 結(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便裝配式或臨時性后座墻都要求采用普通材料、裝拆方便。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)簡單、安裝和拆卸方便、適用性較強(qiáng)等優(yōu)點。采用裝配式后座墻時，應(yīng)滿足下列要求：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；后座墻土體壁面應(yīng)平整，并與管道頂進(jìn)方向垂直；裝配式后座墻的底端宜在工作坑底以下(不宜小于50cm)；后座墻土體壁面應(yīng)與后座墻貼緊，有間隙時應(yīng)采用砂石料填塞密實；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。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)符合表中的規(guī)定。工作坑及裝配式后座墻的施工允許偏差(mm)表項目允許偏差工作坑每側(cè)寬度不小于施工設(shè)計規(guī)定長度裝配式后座墻垂直度%H*水平扭轉(zhuǎn)度%L***H為裝配式后座墻的高度(mm)；**L為裝配式后座墻的長度(mm)。當(dāng)無原狀土作后座墻時，應(yīng)設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定可靠、就地取材、拆除方便的人工后座墻。利用已頂進(jìn)完畢的管道作后座墻時，應(yīng)符合下列規(guī)定：待頂管道的頂進(jìn)力應(yīng)小于已頂管道的頂進(jìn)力。后座墻鋼板與管口之間應(yīng)襯墊緩沖材料。采取措施保護(hù)已頂入管道的接口不受損傷。在設(shè)計后座墻時應(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，應(yīng)考慮采取輔助措施，必要時可對后背土進(jìn)行加固，以提高土抗力。后座反力常用的計算方法（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，后座的反力或土抗力應(yīng)為的總頂進(jìn)力的~倍，反力可采用公式計算：公式式中：——總推力之反力，kN；——系數(shù)，取=~;——后座墻的寬度，m；——土的容重，kN/m3；——后座墻的高度，m；——被動土壓系數(shù)(見表；——土的內(nèi)聚力，kPa；——地面到后座墻頂部土體的高度，m。在計算后座的受力時，應(yīng)該注意的是：=1\*GB3①油缸總推力的作用點低于后座被動土壓力的合力點時，后座所能承受的推力為最大；=2\*GB3②油缸總推力的作用點與后座被動土壓力的合力點相同時，后座所承受的推力略大些；=3\*GB3③當(dāng)油缸總推力的作用點高于后座被動土壓力的合力點時，后座的承載能力最小。因此，為了使后座承受較大的推力，工作坑應(yīng)盡可能深一些，后座墻也盡可能埋入土中多一些。土的主動和被動土壓系數(shù)值表土的名稱土的內(nèi)摩擦角（o）被動土壓系數(shù)主動土壓系數(shù)軟土10粘土20砂粘土25粉土27砂土30砂礫土35后座反力常用的計算方法（二）:圖考慮支撐作用時土體的載荷曲線圖簡化的后座受力模型在設(shè)計后座墻時，將后座板樁支承的聯(lián)合作用對土抗力的影響加以考慮，水平頂進(jìn)力通過后座墻傳遞到土體上，近似彈性的荷載曲線(如圖，因而能將頂力分散傳遞，擴(kuò)大了支承面。為了簡圖考慮支撐作用時土體的載荷曲線圖簡化的后座受力模型公式式中：pred——作用在后座土體上的應(yīng)力，kN/m2；——頂進(jìn)力，kN；——后座寬度，m；——后座高度，m。從圖中可以看出，為了保證后座的穩(wěn)定，必須滿足下列關(guān)系式：這里：——被動土壓力，——安全系數(shù)，通常取≥；——工作坑的深度，m。所以由上述公式經(jīng)過整理可得后座的結(jié)構(gòu)形狀和允許施加的頂進(jìn)力的關(guān)系如下：在不考慮后背支撐時：在考慮后背支撐情況時：為了增加鋼板樁后座墻的整體剛度，也可在受頂力的鋼板樁處現(xiàn)澆鋼筋混凝土后座墻。根據(jù)頂進(jìn)力的大小，對混凝土后座墻的彎拉區(qū)應(yīng)設(shè)置網(wǎng)格鋼筋，混凝土墻的一般厚度應(yīng)根據(jù)管道直徑大小確定，一般為。混凝土的強(qiáng)度為C20以上，在達(dá)到其強(qiáng)度的80%以上時才可以承受頂進(jìn)力。8頂管施工設(shè)備及安裝導(dǎo)軌選擇與安裝導(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)管道入土前，導(dǎo)軌承擔(dān)導(dǎo)向功能，以保證管節(jié)按設(shè)計高程和方向前進(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：兩導(dǎo)軌應(yīng)順直、平行、等高，其坡度應(yīng)與管道設(shè)計坡度一致。當(dāng)管道坡度>1%時，導(dǎo)軌可按平坡鋪設(shè)。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；安裝后的導(dǎo)軌必須穩(wěn)固，在頂進(jìn)中承受各種負(fù)載時不產(chǎn)生位移、不沉降、不變形。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。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。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(如圖，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：公式式中：B——基坑導(dǎo)軌兩軌之間的寬度，m；D0——頂進(jìn)管道外徑，m；D——頂進(jìn)管道內(nèi)徑，m。圖導(dǎo)軌形式復(fù)合型基坑導(dǎo)軌斷面請參見圖。在每一根導(dǎo)軌上都有兩個工作面：水平工作面是供頂鐵在其上滑動，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提高。為了測量及導(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)高低的撐圖導(dǎo)軌形式主頂設(shè)備及安裝主頂千斤頂安裝于頂進(jìn)工作坑中，用于向土中頂進(jìn)管道，其形式多為液壓驅(qū)動的活塞式雙作用油缸。主頂設(shè)備主要由下列裝置組成：2-6只主頂千斤頂；組合千斤頂架液壓動力泵站及管閥；頂鐵千斤頂?shù)慕M合布置一般采用以下幾種形式：固定式移動式雙沖程組合式千斤頂?shù)陌惭b應(yīng)符合下列規(guī)定：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(yīng)在管道中心的垂直線上；當(dāng)千斤頂多于一臺時，應(yīng)取偶數(shù)，應(yīng)規(guī)格相同，行程同步，每臺千斤頂?shù)氖褂脡毫Σ粦?yīng)大于其額定工作壓力，千斤頂伸出的最大行程應(yīng)小于油缸行程10cm左右。當(dāng)千斤頂規(guī)格不同時，其行程應(yīng)同步，并應(yīng)將同規(guī)格的千斤頂對稱布置；千斤頂?shù)挠吐繁仨毑⒙?lián)，每臺千斤頂應(yīng)有進(jìn)油、退油的控制系統(tǒng)。油泵安裝和運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)符合下列規(guī)定：油泵宜設(shè)置在千斤頂附近，油管應(yīng)順直、轉(zhuǎn)角少；油泵應(yīng)與千斤頂相匹配，并應(yīng)有備用油泵；油泵安裝完畢，應(yīng)進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)；頂進(jìn)開始時，應(yīng)緩慢進(jìn)行，待各接觸部位密合后，再按正常頂進(jìn)速度頂進(jìn)；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)；千斤頂活塞退回時，油壓不得過大，速度不得過快。主頂千斤頂可固定在組合千斤頂架上做整體吊裝，根據(jù)其頂進(jìn)力對稱布置的要求，通常選用2、4、6只按偶數(shù)組合，如圖所示。90o120o圖主頂千斤頂布置示意圖頂鐵頂鐵又稱為承壓環(huán)或者均壓環(huán)，其作用主要是把主頂千斤頂?shù)耐屏Ρ容^均勻地分散到頂進(jìn)管道的管端面上，同時還起到保護(hù)管端面的作用，同時還可以延長短行程千斤頂?shù)男谐獭ｍ旇F可分成矩形頂鐵、環(huán)形頂鐵、弧形頂鐵、馬蹄形頂鐵和“U”形頂鐵幾種。分塊拼裝式頂鐵的質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定：頂鐵應(yīng)有足夠的剛度；頂鐵宜采用鑄鋼整體澆鑄或采用型鋼焊接成型；當(dāng)采用焊接成型時，焊縫不得高出表面，且不得脫焊；頂鐵的相鄰面應(yīng)互相垂直；同種規(guī)格的頂鐵尺寸應(yīng)相同；頂鐵上應(yīng)有鎖定裝置；頂鐵單塊放置時應(yīng)能保持穩(wěn)定。頂鐵的安裝和使用應(yīng)符合下列規(guī)定：安裝后的頂鐵軸線應(yīng)與管道軸線平行、對稱，頂鐵與導(dǎo)軌和頂鐵之間的接觸面不得有泥土、油污；更換頂鐵時，應(yīng)先使用長度大的頂鐵；頂鐵拼裝后應(yīng)鎖定；頂鐵的允許聯(lián)接長度，應(yīng)根據(jù)頂鐵的截面尺寸確定。當(dāng)采用截面為20cm×30cm頂鐵時，單行順向使用的長度不得大于；雙行使用的長度不得大于，且應(yīng)在中間加橫向頂鐵相聯(lián)；頂鐵與管口之間應(yīng)采用緩沖材料襯墊，當(dāng)頂力接近管節(jié)材料的允許抗壓強(qiáng)度時，管端應(yīng)增加U形或環(huán)形頂鐵；頂進(jìn)時，工作人員不得在頂鐵上方及側(cè)面停留，并應(yīng)隨時觀察頂鐵有無異常跡象。頂管機(jī)的安裝和調(diào)試頂管機(jī)安裝前應(yīng)作一次安裝調(diào)試，油管安裝前應(yīng)清洗，防止灰塵等污物進(jìn)入油管，電路系統(tǒng)應(yīng)保持干燥，機(jī)頭運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)試各部分動作正常，液壓系統(tǒng)無泄漏。頂管機(jī)的尺寸和結(jié)構(gòu)應(yīng)完全符合實際工程要求，在吊裝前應(yīng)做詳細(xì)的檢查。在吊裝頂管機(jī)時應(yīng)平穩(wěn)、緩慢、避免任何沖擊和碰撞。一般重量較輕的小型簡單頂管機(jī)可鋼絲繩外套橡皮吊放，對于大型頂管掘進(jìn)機(jī)等重要設(shè)備，必須采用專用吊具，確保安全可靠。頂管掘進(jìn)機(jī)安防在導(dǎo)軌上后，應(yīng)測量前后端中心的方向偏差和相對高差，并作好記錄，頂管掘進(jìn)機(jī)的接觸面必須相互吻合。帶帽檐的頂管掘進(jìn)機(jī)和封閉式頂管掘進(jìn)機(jī)應(yīng)按設(shè)計要求，正確定位，兩邊對稱。將掘進(jìn)機(jī)和電路、油路、水路、氣壓、泥漿管路和控制系統(tǒng)等進(jìn)行逐一連接，要求個部件安裝正確、連接牢固、不得滲漏，要求安裝后對個分系統(tǒng)進(jìn)行認(rèn)真檢查和試運(yùn)行，達(dá)到正常運(yùn)轉(zhuǎn)。頂管掘進(jìn)機(jī)下坑后，刀盤應(yīng)離開封門1米左右，放置平穩(wěn)后重測導(dǎo)軌標(biāo)高，高程誤差不應(yīng)超過5mm，然后開始鑿除磚封門，磚封門應(yīng)盡量鑿除干凈，不要遺留塊狀物，使掘進(jìn)機(jī)刀盤貼住前方土體。導(dǎo)向油缸導(dǎo)向油缸安裝在首節(jié)管或頂管掘進(jìn)機(jī)后面，用以調(diào)整高程和軸線的偏差。導(dǎo)向油缸的行程一般為50~100mm，頂力為500~1000kN。施工中應(yīng)根據(jù)管徑大小、頂進(jìn)方法、頂管掘進(jìn)機(jī)長度、地質(zhì)條件等因素來選擇導(dǎo)向油缸的噸位值。安裝止水圈頂管施工中，針對不同構(gòu)造的工作坑，洞口止水的方式也不同。如在鋼板樁圍成的工作坑中，首先應(yīng)該在管子頂進(jìn)前方的坑內(nèi)，澆筑一道前止水墻，墻體可由級配較高的素混凝土構(gòu)成。其寬度約為~，具體數(shù)據(jù)根據(jù)管徑的不同而定；厚度約為~；高度約為~。洞口止水圈一般由以下四部分組成（見圖）：前止水墻預(yù)埋螺栓橡膠止水圈壓板圖洞口止水圈的構(gòu)造l-前止水墻；2-預(yù)埋螺栓；3-橡膠止水圈；4-壓板如果是鋼筋混凝土沉井或用鋼筋混凝土澆筑成的方形工作坑，則不必設(shè)前止水墻。如果是圓形工作坑，則必須同樣澆筑一堵圖洞口止水圈的構(gòu)造l-前止水墻；2-預(yù)埋螺栓；3-橡膠止水圈；4-壓板如果在覆土深度很深，一般指大于10m以上或者在穿越江河的工作坑中，洞口止水圈必須做兩道。前面一道是充氣的，像一只自行車內(nèi)胎一樣，與管子不直接接觸；中間也有一道止水圈。平時，前面一道止水圈是不充氣的，只有當(dāng)后面一道止水圈損壞需更換時，前面的那一道充氣，起到止水作用。要求洞口止水圈橡膠的拉伸量>300%，肖氏硬度在50±5度范圍以內(nèi)，還要具有一定的耐磨性和較大的扯斷拉力。起重機(jī)械及安裝頂管施工需配備垂直吊裝和運(yùn)輸設(shè)備。一般情況下可采用橋式起重機(jī)（即門式行車）或旋轉(zhuǎn)臂架式起重機(jī)（如汽車吊、履帶吊），其起重能力必須滿足如下各項工作要求：頂管掘進(jìn)機(jī)和頂進(jìn)設(shè)備的裝拆；頂進(jìn)管道的吊放和頂鐵的裝拆；土方和材料的垂直運(yùn)輸。起重機(jī)械應(yīng)建立現(xiàn)場維修保養(yǎng)、定期檢查和交接班制度，并遵照執(zhí)行起重機(jī)械相關(guān)的安全操作規(guī)程。安裝土方運(yùn)輸設(shè)備出土運(yùn)輸分為管內(nèi)運(yùn)輸和場內(nèi)地面運(yùn)輸兩種。管內(nèi)運(yùn)輸應(yīng)根據(jù)土層的性質(zhì)，選用掘進(jìn)機(jī)型、管內(nèi)作業(yè)空間、每次頂進(jìn)的出土量、頂進(jìn)長度等因素?？蓞⒖际褂玫妮斖练椒ㄓ幸韵聨追N：手掘式頂管一般可選用人力推車、軌道式土斗車、電瓶車等工具進(jìn)行管內(nèi)水平運(yùn)輸。擠壓式頂管出土是由設(shè)置在頂進(jìn)工作坑的雙滾筒卷揚(yáng)機(jī)牽引軌道上的半圓形土斗車，將擠壓口排出的泥土輸送至頂進(jìn)工作坑，然后進(jìn)行垂直起吊。小口徑泥水平衡頂管掘進(jìn)機(jī)采用水力機(jī)械方式將泥漿通過與管路連接的吸泥泵排出并由排泥旁通裝置直接輸送至地面泥漿沉淀池。網(wǎng)格水沖式頂管施工則是利用高壓水槍將泥土沖碎后，采用水力機(jī)械方式，將泥漿通過管路直接輸送至地表。但是，水槍的轉(zhuǎn)動球閥必須經(jīng)常檢修，以防卡死。泵送裝置的入口要有清除殘渣和堵塞物的裝置，每班進(jìn)行清理。土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)由螺旋輸送機(jī)控制出土，然后通過電瓶車、皮帶輸送機(jī)將棄土運(yùn)輸至頂進(jìn)工作坑，再由垂直運(yùn)輸機(jī)械吊至地表；或者采用砂石泵直接從螺旋輸送機(jī)將棄土泵送至地表。場內(nèi)地面運(yùn)輸：根據(jù)出土量、運(yùn)輸距離和現(xiàn)場堆土條件，可用人力車、機(jī)動翻斗車或自卸汽車將棄土運(yùn)送至堆土場，然后再用垂直吊機(jī)或鏟車堆高，做到文明施工。堆土場應(yīng)具有良好的排水和通行條件。采用水力機(jī)械出土方式排泥時，應(yīng)設(shè)置泥漿沉淀池。泥漿池的容積根據(jù)實際需要計算得到，輸送管路接頭應(yīng)密封，防止?jié)B漏。為降低排泥輸送壓力，輸送管路系統(tǒng)應(yīng)盡量降低。泥水系統(tǒng)的安裝泥漿池應(yīng)盡量靠近工作坑邊，可以減少排泥管路過長而且產(chǎn)生的管路摩阻力，沉淀池的配置可沉淀塊狀物，防止塊狀物直接進(jìn)入排泥泵引起排泥泵堵塞和損壞。注漿系統(tǒng)應(yīng)盡量使用螺桿泵以減少脈動現(xiàn)象，漿液應(yīng)保證攪拌均勻，系統(tǒng)應(yīng)配置減壓系統(tǒng)。在注漿泵出口處1米外以及掘進(jìn)機(jī)機(jī)頭注漿處各安裝一只隔膜式壓力表，便于準(zhǔn)確觀測注漿壓力。中繼站的設(shè)計與安裝中繼站油缸安裝在頂進(jìn)管道的中間部位作為接力頂進(jìn)工具。當(dāng)頂進(jìn)阻力（即掘進(jìn)機(jī)所受迎面阻力與頂進(jìn)管道所受摩擦阻力之和）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，無法一次到達(dá)要求的頂進(jìn)距離時，則需要在施工的管線之間安裝中繼站進(jìn)行輔助施工，實行分段逐級頂進(jìn)。中繼站可以分為回收式中繼站和丟棄式中繼站兩種類型。中繼站油缸行程一般較主頂千斤頂短，噸位視中繼間在頂進(jìn)管道中所安裝的位置而定，根據(jù)中繼站的工作性能，中繼站油缸要求布置均勻，以達(dá)到均勻施加頂力的目的。中繼站油缸的能力一般不大于1000kN，要求盡可能作到臺數(shù)多而噸位小，并作周向均勻布置。中繼站的設(shè)計必須滿足剛度大、安裝方便、在使用中具有水密性，其主體結(jié)構(gòu)有以下部分組成：短行程千斤頂組（沖程一般為15-30cm），千斤頂?shù)囊?guī)格和性能要求一致。液壓、電器、操縱系統(tǒng)。殼體和千斤頂緊固件、止水密封圈。中繼站油缸的安裝應(yīng)符合下列要求：中繼站油缸宜固定在支架上，并與管道中心的垂線對稱，其合力的作用點應(yīng)在管道中心的垂直線上；當(dāng)中繼站油缸多于一臺時，宜取偶數(shù)，且其規(guī)格宜相同；當(dāng)規(guī)格不同時，其行程應(yīng)同步，并應(yīng)將同規(guī)格的中繼站油缸對稱布置；中繼站油缸的油路應(yīng)并聯(lián)，每臺中繼站油缸應(yīng)有進(jìn)油、退油的控制系統(tǒng)。中繼站吊放入工作坑后，應(yīng)認(rèn)真檢查各項工作部件是否正常，安裝完畢后應(yīng)進(jìn)行試頂。中繼站主要由多個頂推油缸、特殊的鋼制外殼、前后兩個特殊的頂進(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)。中繼站油缸的供油有兩種方式：一種是利用主頂油泵通過高壓供油管把壓力油供到中繼站油缸，另一種是在中繼站附近安裝一臺中繼站油泵。第一個中繼站一般應(yīng)安裝于頂管機(jī)后20~40m，因為它不但要克服地層的摩擦力，還要克服切削刀盤向前頂進(jìn)的反作用力。中繼站的間距一般可設(shè)計為100-150m。如果施工中的摩擦阻力比預(yù)期的要小，則可以相應(yīng)加大中繼站的間距；相反，則應(yīng)適當(dāng)減小其間距。中繼站的結(jié)構(gòu)形狀要求和相關(guān)規(guī)范中規(guī)定的管道的管接頭相一致，中繼站應(yīng)帶有木質(zhì)的傳壓環(huán)和鋼制的剛性均壓環(huán)，以便頂進(jìn)力均勻地分布于管道的端面上，端面的尺寸必須和作用于其上的頂進(jìn)力相適應(yīng)。處于松動狀態(tài)或者一端固定于前面管道的鋼制中繼站外殼的長度應(yīng)該和油缸的行程(一般為300~1000mm)相一致。中繼站密封裝置應(yīng)具有良好的密封性能、耐磨性和較長的壽命，應(yīng)避免漿液、地下水、沙子或者土顆粒等進(jìn)入中繼站外殼和其后部的管子之間?？梢酝ㄟ^注油管定期地向內(nèi)外彈性密封環(huán)之間以及密封環(huán)的外部注入油脂潤滑。中繼站的控制通過操縱臺來實現(xiàn)，每一個中繼站都單獨需要自己的液壓供油管線；為了在長距離施工中盡可能減少循環(huán)中油路的壓力損失，可以設(shè)置若干個不同的液壓裝置來分別對不同的中繼站供油。對中繼站應(yīng)進(jìn)行編組操縱，從頂管機(jī)頭向后按次序依次將每段管節(jié)向前推移，當(dāng)一組中繼站伸出時，其它中繼站應(yīng)保持不動，在所有中繼站依次完成作業(yè)后，主頂工作站完成該頂進(jìn)循環(huán)的最后頂進(jìn)作業(yè)。丟棄式中繼站只能在管道直徑≥DN/ID800時才能應(yīng)用。在頂管作業(yè)結(jié)束后，前特殊管、后特殊管以及包括鋼制的外殼都留在地層中，不再進(jìn)行回收，但是其內(nèi)部的組成部分(如推進(jìn)油缸、連接件、均壓環(huán)和液壓管線等)將由工作人員通過手工的方法進(jìn)行拆卸，以備它用。在拆卸工作完成之后，所留下的區(qū)間，可以借助于后面的中繼站將其合攏封閉，或者通過現(xiàn)場澆筑混凝土的方法形成襯砌。當(dāng)總推力達(dá)到中繼站總推力40%~60%時，就應(yīng)安放第一個中繼站，此后，每當(dāng)達(dá)到中繼站總推力的70%~80%時，安放一個中繼站。而當(dāng)主頂千斤頂達(dá)到中繼站總推力的90%時，就必須啟用中繼站。當(dāng)施工條件比較復(fù)雜時，如高水壓或覆土厚度特別大時，應(yīng)采用密封和止水性能較好的中繼站，以防止事故的發(fā)生。采用中繼站時還應(yīng)符合下列要求：.1中繼站千斤頂?shù)臄?shù)量應(yīng)根據(jù)該段單元長度的計算頂力確定，并應(yīng)有安全貯備；.2中繼站的外殼在伸縮時，滑動部分應(yīng)具有止水性能；.3中繼站安裝前應(yīng)檢查各部件，確認(rèn)正常后方可安裝；安裝完畢應(yīng)通過試運(yùn)轉(zhuǎn)檢驗后方可使用；.4中繼站的啟動和拆除應(yīng)由前向后依次進(jìn)行；.5拆除中繼站時，應(yīng)具有對接接頭的措施；中繼站外殼若不拆除時，應(yīng)在安裝前進(jìn)行防腐處理。.6對于一種施工方法，所采用的中繼站的結(jié)構(gòu)和功率也要相同，這樣每一個中繼站所用的推進(jìn)油缸的數(shù)目相同以及每個油缸的面積A也是相等的。.7由主頂工作站施加的頂進(jìn)力應(yīng)始終大于中繼站的頂進(jìn)力，即：其中：Fijs——中繼站的頂推力；Fmps——主頂工作站的頂進(jìn)力。.8中繼站的位置和數(shù)目一般是根據(jù)所預(yù)測頂進(jìn)力以及作用在管道上的允許頂進(jìn)力Fp