頂管施工質量措施

頂管施工質量措施1、工作井的結構必須滿足井壁支護以及頂管(頂進工作井)推進后座力作用等施工要求，其位置選擇應符合下列規(guī)定：（1）宜選擇在管道井室位置；（2）便于排水、排泥、出土和運輸；（3）盡量避開現(xiàn)有構(建)筑物，減小施工擾動對周圍環(huán)境的影響；（4）頂管單向頂進時宜設在下游一側。2、工作井圍護結構應根據(jù)工程水文地質條件、鄰近建(構)筑物、地下與地上管線情況，以及結構受力、施工安全等要求，經(jīng)技術經(jīng)濟比較后確定。3、工作井施工應遵守下列規(guī)定：（1）編制專項施工方案；（2）應根據(jù)工作井的尺寸、結構形式、環(huán)境條件等因素確定支護(撐)形式；（3）土方開挖過程中，應遵循“開槽支撐、先撐后挖、分層開挖，嚴禁超挖”的原則進行開挖與支撐；（4）井底應保證穩(wěn)定和干燥，并應及時封底；（5）井底封底前，應設置集水坑，坑上應設有蓋；封閉集水坑時應進行抗浮驗算；（6）在地面井口周圍應設置安全護欄、防汛墻和防雨設施；（7）井內(nèi)應設置便于上、下的安全通道。4、頂管的頂進工作井的始發(fā)工作井的后背墻施工應符合下列規(guī)定：（1）后背墻結構強度與剛度必須滿足頂管最大允許頂力和設計要求；（2）后背墻平面與掘進軸線應保持垂直，表面應堅實平整，能有效地傳遞作用力；（3）施工前必須對后背土體進行允許抗力的驗算，驗算通不過時應對后背土體加固，以滿足施工安全、周圍環(huán)境保護要求；（4）頂管的頂進工作井后背墻還應符合下列規(guī)定：a.上、下游兩段管道有折角時，還應對后背墻結構及布置進行設計；b.裝配式后背墻宜采用方木、型鋼或鋼板等組裝，底端宜在工作坑底以下且不小于500mm；組裝構件應規(guī)格一致、緊貼固定，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；c.無原土作后背墻時，宜就地取材設計結構簡單、穩(wěn)定可靠、拆除方便的人工后背墻；d.利用已頂進完畢的管道作后背時，待頂管道的最大允許頂力應小于已頂管道的外壁摩擦阻力，后背鋼板與管口端面之間應襯墊緩沖材料，并應采取措施保護已頂入管道的接口不受損傷。5、工作井尺寸應結合施工場地、施工管理、洞門拆除、測量及垂直運輸?shù)纫蟠_定，且應符合下列規(guī)定：（1）頂管工作井應符合下列規(guī)定：a.應根據(jù)頂管機安裝和拆卸、管節(jié)長度和外徑尺寸、千斤頂工作長度、后背墻設置、垂直運土工作面、人員作業(yè)空間和頂進作業(yè)管理等要求確定平面尺寸；b.深度應滿足頂管機導軌安裝、導軌基礎厚度、洞口防水處理、管接口連接等要求；頂混凝土管時，洞圈最低處距底板頂面距離不宜小于600mm；頂鋼管時，還應留有底部人工焊接的作業(yè)高度。6、工作井洞口施工應符合下列規(guī)定：（1）頂留進、出洞口的位置應符合設計和施工方案的要求；（2）洞口土層不穩(wěn)定時，應對土體進行改良，進出洞施工前應檢查改良后的土體強度和滲漏水情況；（3）設置臨時封門時，應考慮周圍土層變形控制和施工安全等要求。封門應拆除方便，拆除時應減小對洞門土層的擾動；（4）頂管施工的洞口應符合下列規(guī)定：a.洞口應設置止水裝置，止水裝置聯(lián)結環(huán)板應與工作井壁內(nèi)的預埋件焊接牢固。且用膠凝材料封堵；b.采用鋼管做預埋頂管洞口時，鋼管外宜加焊止水環(huán)；c.在軟弱地層，洞口外緣宜設支撐點；7、頂管的頂進工作井內(nèi)布置及設備安裝、運行應符合下列規(guī)定：（1）導軌應采用鋼質材料，其強度和剛度應滿足施工要求；導軌安裝的坡度應與設計坡度一致。（2）頂鐵應符合下列規(guī)定：a.頂鐵的強度、剛度應滿足最大允許頂力要求；安裝軸線應與管道軸線平行、對稱，頂鐵在導軌上滑動平穩(wěn)、且無阻滯現(xiàn)象，以使傳力均勻和受力穩(wěn)定；c.頂鐵與管端面之間應采用緩沖材料襯墊，并宜采用與管端面吻合的U形或環(huán)形頂鐵；d.頂進作業(yè)時，作業(yè)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?，F(xiàn)象。（3）千斤頂、油泵等主頂進裝置應符合下列規(guī)定：a.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線上；千斤頂對稱布置且規(guī)格應相同；b.千斤頂?shù)挠吐窇⒙?lián)，每臺千斤頂應有進油、回油的控制系統(tǒng)；油泵應與千斤頂相匹配，并應有備用油泵；高壓油管應順直、轉角少；c.千斤頂，油泵、換向閥及連接高壓油管等安裝完畢，應進行試運轉；整個系統(tǒng)應滿足耐壓、無泄漏要求，千斤頂推進速度、行程和各千斤頂同步性應符合施工要求；d.初始頂進應緩慢進行，待各接觸部位密合后，再按正常頂進速度頂進；頂進中若發(fā)現(xiàn)油壓突然增高，應立即停止頂進，檢查原因并經(jīng)處理后方可繼續(xù)頂進；e.千斤頂活塞退回時，油壓不得過大，速度不得過快。8、頂管施工應根據(jù)工程具體情況采用下列技術措施：（1）一次頂進距離大于100m時，應采用中繼間技術；（1）在砂礫層或卵石層頂管時，應采取管節(jié)外表面熔蠟措施、觸變泥漿技術等減少頂進阻力和穩(wěn)定周圍土體；（1）長距離頂管應采用激光定向等測量控制技術。9、計算施工頂力時，應綜合考慮管節(jié)材質、頂進工作井后背墻結構的允許最大荷載、頂進設備能力、施工技術措施等因素。施工最大頂力應大于頂進阻力，但不得超過管材或工作井后背墻的允許頂力。10、施工最大頂力有可能超過允許頂力時，應采取減少頂進阻力、增設中繼間等施工技術措施。11、頂進阻力計算應按當?shù)氐慕?jīng)驗公式，或按下式計算：Fp＝πD0Lfk十NF式中Fp——頂進阻力(kN)；D0——管道的外徑(m)；L——管道設計頂進長度(m)；fk——管道外壁與土的單位面積平均摩阻力(kN/m2)，通過試驗確定；對于采用觸變泥漿減阻技術的宜按下表選用；NF——頂管機的迎面阻力(kN)；不同類型頂管機的迎面阻力宜按下表選擇計算式。頂管機迎面阻力(NF)的計算公式頂進方式迎面阻力(kN)式中符號敞開式NF＝π(Dg－t)tRt——工具管刃腳厚度(m)擠壓式NF＝π/4Dg2(1—e)Re——開口率網(wǎng)格擠壓NF＝π/4Dg2αRα——網(wǎng)格截面參數(shù)，取α＝O.6～1.0氣壓平衡式NF＝π/4Dg2(αR＋Pn)Pn——氣壓強度(kN／m2)土壓平衡和泥水平衡NF＝π/4Dg2PP——控制土壓力注：①Dg——頂管機外徑(m)；②R——擠壓阻力(kN/m2)，取R＝300～500kN/m2。采用觸變泥漿的管外壁單位面積平均摩擦阻力f(kN/m2)土類管材黏性土粉土粉、細砂土中、粗砂土鋼筋混凝土管3.0～5.05.0～8.08.0～11.011.0～16.0鋼管3.0～4.O4.0～7.07.0—10.010.0～13.0注：當觸變泥漿技術成熟可靠、管外壁能形成和保持穩(wěn)定、連續(xù)的泥漿套時，f值可直接取3.0～5.0kN/m2。12、開始頂進前應檢查下列內(nèi)容，確認條件具備時方可開始頂進。（1）全部設備經(jīng)過檢查、試運轉；（2）頂管機在導軌上的中心線、坡度和高程應符合要求；（3）防止流動性土或地下水由洞口進入工作井的技術措施；（4）拆除洞口封門的準備措施。13、頂管進、出工作井時應根據(jù)工程地質和水文地質條件、埋設深度、周圍環(huán)境和頂進方法，選擇技術經(jīng)濟合理的技術措施，并應符合下列規(guī)定：（1）應保證頂管進、出工作井和頂進過程中洞圈周圍的土體穩(wěn)定；（2）應考慮頂管機的切削能力；（3）洞口周圍土體含地下水時，若條件允許可采取降水措施，或采取注漿等措施加固土體以封堵地下水；在拆除封門時，頂管機外壁與工作井洞圈之間應設置洞口止水裝置，防止頂進施工時泥水滲入工作井；（4）工作井洞口封門拆除應符合下列規(guī)定：a.鋼板樁工作井，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；b.工作井的圍護結構為沉井工作井時，應先拆除洞圈內(nèi)側的臨時封門，再拆除井壁外側的封板或其他封填物；c.在不穩(wěn)定土層中頂管時，封門拆除后應將頂管機立即頂入土層；（5）拆除封門后，頂管機應連續(xù)頂進，直至洞口及止水裝置發(fā)揮作用為止；（6）在工作井洞口范圍可預埋注漿管，管道進入土體之前可預先注漿。14、頂進作業(yè)應符合下列規(guī)定：（1）應根據(jù)土質條件、周圍環(huán)境控制要求、頂進方法、各項頂進參數(shù)和監(jiān)控數(shù)據(jù)、頂管機工作性能等，確定頂進、開挖、出土的作業(yè)順序和調(diào)整頂進參數(shù)；（2）掘進過程中應嚴格量測監(jiān)控，實施信息化施工，確保開挖掘進工作面的土體穩(wěn)定和土(泥水)壓力平衡；并控制頂進速度、挖土和出土量，減少土體擾動和地層變形；（3）采用敞口式(手工掘進)頂管機，在允許超挖的穩(wěn)定土層中正常頂進時，管下部135°范圍內(nèi)不得超挖；管頂以上超挖量不得大于15mm；超挖示意圖超挖示意圖a—最大超挖量；b—允許超挖范圍（4）管道頂進過程中，應遵循“勤測量、勤糾偏、微糾偏”的原則，控制頂管機前進方向和姿態(tài)，并應根據(jù)測量結果分析偏差產(chǎn)生的原因和發(fā)展趨勢，確定糾偏的措施；（5）開始頂進階段，應嚴格控制頂進的速度和方向；（6）進入接收工作井前應提前進行頂管機位置和姿態(tài)測量，并根據(jù)進口位置提前進行調(diào)整；（7）在軟土層中頂進混凝土管時，為防止管節(jié)飄移，宜將前3～5節(jié)管體與頂管機聯(lián)成一體；（8）鋼筋棍凝土管接口應保證橡膠圈正確就位；鋼管接口焊接完成后，應進行防腐層補口施工，焊接及防腐層檢驗合格后方可頂進；（9）應嚴格控制管道線形，對于柔性接口管道，其相鄰管間轉角不得大于該管材的允許轉角。15、施工的測量與糾偏應符合下列規(guī)定：（1）施工過程中應對管道水平軸線和高程、頂管機姿態(tài)等進行測量，并及時對測量控制基準點進行復核；發(fā)生偏差時應及時糾正；（2）頂進施工測量前應對井內(nèi)的測量控制基準點進行復核；發(fā)生工作井位移、沉降、變形時應及時對基準點進行復核；（3）管道水平軸線和高程測量應符合下列規(guī)定：a.出頂進工作井進入土層，每頂進300mm，測量不應少于一次；正常頂進時，每頂進1000mm，測量不應少于一次；b.進入接收工作井前30m應增加測量，每頂進300mm，測量不應少于一次；c.全段頂完后，應在每個管節(jié)接口處測量其水平軸線和高程；有錯口時，應測出相對高差；d.糾偏量較大、或頻繁糾偏時應增加測量次數(shù)；e.測量記錄應完整、清晰；（4）距離較長的頂管，宜采用計算機輔助的導線法(自動測量導向系統(tǒng))進行測量；在管道內(nèi)增設中間測站進行常規(guī)人工測量時，宜采用少設測站的長導線法，每次測量均應對中間測站進行復核；（5）糾偏應符合下列規(guī)定：a.頂管過程中應繪制頂管機水平與高程軌跡圖、頂力變化曲線圖、管節(jié)編號圖，隨時掌握頂進方向和趨勢；b.在頂進中及時糾偏；c.采用小角度糾偏方式；d.糾偏時開挖面土體應保持穩(wěn)定；采用挖土糾偏方式，超挖量應符合地層變形控制和施工設計要求；e.刀盤式頂管機應有糾正頂管機旋轉措施。16、采用中繼間頂進時，其設計頂力、設置數(shù)量和位置應符合施工方案，并應符合下列規(guī)定：（1）設計頂力嚴禁超過管材允許頂力；（2）第一個中繼間的設計頂力，應保證其允許最大頂力能克服前方管道的外壁摩擦阻力及頂管機的迎面阻力之和；而后續(xù)中繼間設計頂力應克服兩個中繼間之間的管道外壁摩擦阻力；（3）確定中繼間位置時，應留有足夠的頂力安全系數(shù)，第一個中繼間位置應根據(jù)經(jīng)驗確定并提前安裝，同時考慮正面阻力反彈，防止地面沉降；（4）中繼間密封裝置宜采用徑向可調(diào)形式，密封配合面的加工精度和密封材料的質量應滿足要求；（5）超深、超長距離頂管工程，中繼間應具有可更換密封止水圈的功能。17、中繼間的安裝、運行、拆除應符合下列規(guī)定：（1）中繼間殼體應有足夠的剛度；其千斤頂?shù)臄?shù)量應根據(jù)該段施工長度的頂力計算確定，并沿周長均勻分布安裝；其伸縮行程應滿足施工和中繼間結構受力的要求；（2）中繼間外殼在伸縮時，滑動部分應具有止水性能和耐磨性，且滑動時無阻滯；（3）中繼間安裝前應檢查各部件，確認正常后方可安裝；安裝完畢應通過試運轉檢驗后方可使用；（4）中繼間的啟動和拆除應由前向后依次進行；（5）拆除中繼間時，應具有對接接頭的措施；中繼間的外殼若不拆除，應在安裝前進行防腐處理。18、觸變泥漿注漿工藝應符合下列規(guī)定：（1）注漿工藝方案應包括下列內(nèi)容：a.泥漿配比、注漿量及壓力的確定；b.制備和輸送泥漿的設備及其安裝；c.注漿工藝、注漿系統(tǒng)及注漿孔的布置；（2）確保頂進時管外壁和土體之間的間隙能形成穩(wěn)定、連續(xù)的泥漿套；（3）泥漿材料的選擇、組成和技術指標要求，應經(jīng)現(xiàn)場試驗確定；頂管機尾部同步注漿宜選擇黏度較高、失水量小、穩(wěn)定性好的材料；補漿的材料宜黏滯小、流動性好；（4）觸變泥漿應攪拌均勻，并具有下列性能：a.在輸送和注漿過程中應呈膠狀液體，具有相應的流動性；b.注漿后經(jīng)一定的靜置時間應呈膠凝狀，具有一定的固結強度；c.管道頂進時，觸變泥漿被擾動后膠凝結構破壞，但應呈膠狀液體；d.觸變泥漿材料對環(huán)境無危害；（5）頂管機尾部的后續(xù)幾節(jié)管節(jié)應連續(xù)設置注漿孔；（6）應遵循“同步注漿與補漿相結合”和“先注后頂、隨頂隨注、及時補漿”的原則，制定合理的注漿工藝；（7）施工中應對觸變泥漿的黏度、重度、pH值，注漿壓力，注漿量進行檢測。19、觸變泥漿注漿系統(tǒng)應符合下列規(guī)定：（1）制漿裝置容積應滿足形成泥漿套的需要；（2）注漿泵宜選用液壓泵、活塞泵或螺桿泵；（3）注漿管應根據(jù)頂管長度和注漿孔位置設置，管接頭拆卸方便、密封可靠；（4）注漿孔的布置按管道直徑大小確定，每個斷面可設置3～5個；相鄰斷面上的注漿孔可平行布置或交錯布置；每個注漿孔宜安裝球閥，在頂管機尾部和其他適當位置的注漿孔管道上應設置壓力表；（5）注漿前，應檢查注漿裝置水密性；注漿時壓力應逐步升至控制壓力；注漿遇有機械故障、管路堵塞、接頭滲漏等情況時，經(jīng)處理后方可繼續(xù)頂進。20、根據(jù)工程實際情況正確選擇頂管機，頂進中對地層變形的控制應符合下列要求：（1）通過信息化施工，優(yōu)化頂進的控制參數(shù)，使地層變形最小；（2）采用同步注漿和補漿，及時填充管外壁與土體之間的施工間隙，避免管道外壁土體擾動；（3）發(fā)生偏差應及時糾偏；（4）避免管節(jié)接口、中繼間、工作井洞口及頂管機尾部等部位的水土流失和泥漿滲漏，并確保管節(jié)接口端面完好；（5）保持開挖量與出土量的平衡。21、頂進應連續(xù)作業(yè)，頂進過程中遇下列情況之一時，應暫停頂進，及時處理，并應采取防止頂管機前方塌方的措施。（1）頂管機前方遇到障礙；（2）后背墻變形嚴重；（3）頂鐵發(fā)生扭曲現(xiàn)象；（4）管位偏差過大且糾偏無效；（5）頂力超過管材的允許頂力；（6）油泵、油路發(fā)生異?，F(xiàn)象；（7）管節(jié)接縫、中繼間滲漏泥水、泥漿；（8）地層、鄰近建(構)筑物、管線等周圍環(huán)境的變形量超出控制允許值。22、頂管穿越鐵路、公路或其他設施時，除符合本規(guī)范的有關規(guī)定外，尚應遵守鐵路、公路或其他設施的有關技術安全的規(guī)定。23、頂管管道貫通后應做好下列工作：（1）工作井中的管端應按下列規(guī)定處理：a.進入接收工作井的頂管機和管端下部應設枕墊；b.管道兩端露在工作井中的長度不小于0.5m，且不得有接口；c.工作井中露出的混凝土管道端部應及時澆筑混凝土基礎；（2）頂管結束后進行觸變泥漿置換時，應采取下列措施：a.采用水泥砂漿、粉煤灰水泥砂漿等易于固結或穩(wěn)定性較好的漿液置換泥漿填充管外側超挖、塌落等原因造成的空隙；b.拆除注漿管路后，將管道上的注漿孔封閉嚴密；c.將全部注漿設備清洗干凈；（3）鋼筋混凝土管頂進結束后，管道內(nèi)的管節(jié)接口間隙應按設計要求處理；設計無要求時，可采用彈性密封膏密封，其表面應抹平、不得凸入管內(nèi)。24、鋼筋混凝土管曲線頂管應符合下列規(guī)定：（1）頂進阻力計算宜采用當?shù)氐慕?jīng)驗公式確定；無經(jīng)驗公式時，可按相同條件下直線頂管的頂進阻力進行估算，并考慮曲線段管外壁增加的側向摩阻力以及頂進作用力軸向傳遞中的損失影響。（2）最小曲率半徑計算應符合下列規(guī)定：a.應考慮管道周圍土體承載力、施工頂力傳遞、管節(jié)接口形式、管徑、管節(jié)長度、管口端面木襯墊厚度等因素；b.按下式計算；不能滿足公