1、顶管的施工规范顶管施工规范一、一般规定（一）顶管的施工设计应包括以下主要内容：1.施工现场平面布置图；2顶进方法的选用和顶管段单元长度的确定；3工作坑位置的选择及其结构类型的设计；4顶管机头选型及各类设备的规格、型号及数量；5顶力计算和后背设计；6洞口的封门设计；7测量、纠偏的方法；8垂直运输和水平运输布置；下管、挖土、运土或泥水排除的方法；9减阻措施；10控制地面隆起、沉降的措施；11地下水排除方法；12注浆加固措施；13安全技术措施。（二）管道顶进方法的选择，应根据管道所处土层性质、管径、地下水位、附近地上与地下建筑物、构筑物和各种设施等因素，经技术经济比较后确定，并应符合下列规定：1在粘
2、性土或砂性土层，且无地下水影响时，宜采用手掘式或机械挖掘式顶管法；当土质为砂砾土时，可采用具有支撑的工具管或注浆加固土层的措施；2在软土层且无障碍物的条件下，管顶以上土层较厚时，宜采用挤压式或网格式顶管法；3在粘性土层中必须控制地面隆陷时，宜采用土压平衡顶管法；4在粉砂土层中且需要控制地面隆陷时，宜采用加泥式土压平衡或泥水平衡顶管法；5在顶进长度较短、管径小的金属管时，宜采用一次顶进的挤密土层顶管法。（三）采用手掘式顶管时，应将地下水位降至管底以下不小于0.5mm处，并应采取措施，防止其他水源进入顶管管道。（四）顶管施工中的测量，应建立地面与地下测量控制系统，控制点应设在不易扰动、视线清楚、方
3、便校核、易于保护处。二、工作坑（一）顶管工作坑的位置应按下列条件选择：1管道井室的位置；2可利用坑壁土体作后背；3便于排水、出土和运输；4对地上与地下建筑物、构筑物易于采取保护和安全施工的措施；5距电源和水源较近，交通方便；6单向顶进时宜设在下游一侧。（二）采用装配式后背墙时应符合下列规定；1装配式后背墙宜采用方木、型钢或钢板等组装，组装后的后背墙应有足够的强度和刚度；2后背土体壁面应平整，并与管道顶进方向垂直；3装配式后背墙的底端宜在工作坑底以下，不宜小于50cm；4后背土体壁面应与后背墙贴紧，有孔隙时应采用砂石料填塞密实；5组装后背墙的构件在同层内的规格应一致，各层之间的接触应紧贴，并层层
4、固定。（三）工作坑的支撑宜形成封闭式框架，矩形工作坑的四角应加斜撑。（四）顶管工作坑及装配式后背墙的墙面应与管道轴线垂直，其施工允许偏差应符合表6.2.4的规定。工作坑及装配式后背墙的施工允许偏差(mm)表6.2.4项目 允许偏差 工作坑每侧宽度 不小于施工设计规定 长度 装配式后背墙 垂直度 0.1%H水平扭转度 0.1%L注：1.H为装配式后背墙的高度(mm)；2.L为装配式后背墙的长度(mm)。（五）当无原土作后背墙时，应设计结构简单、稳定可靠、就地取材、拆除方便的人工后背墙。（六）利用已顶进完毕的管道作后背时，应符合下列规定：1待顶管道的顶力应小于已顶管道的顶力；2后背钢板与管口之间应
5、衬垫缓冲材料；3采取措施保护已顶入管道的接口不受损伤。（七）当顶管工作坑采用地下连续墙时，应符合现行国家标准地基与基础工程施工及验收规范的规定，并应编制施工设计。施工设计应包括以下主要内容；1工作坑施工平面布置及竖向布置；2槽段开挖土方及泥浆处理；3墙体混凝土的连接形式及防渗措施；4预留顶管洞口设计；5预留管、件及其与内部结构连接的措施；6开挖工作坑支护及封底措施；7墙体内面的修整、护衬及顶管后背的设计；8必要的试验研究内容。（八）地下连续墙墙段间宜采用接头箱法连接，且其接缝位置应与井室内部结构相接处错开。（九）槽段开挖成形允许偏差应符合表6.2.9的规定。槽段开挖成形允许偏差(mm)表6.2
6、.9项目 允许偏差 轴线位置 30成槽垂直度 0.3MPa钢筋骨架就位后到浇筑开始 1.00m，4.00m/h导管间混凝土面高差 0.50m注：1.工作坑兼做管道构筑物时，其混凝土施工尚应满足结构要求；2.导管埋置深度系指开浇后下沉浇筑时，混凝土面距导管底口的距离；3.导管间距系指当导管管径为200300mm时，导管中心至中心的距离。（十二）地下连续墙的顶管后背部位，应按施工设计采取加固措施。（十三）开挖工作坑，应按施工设计规定及时支护，可采用与墙体连接的钢筋混凝土圈梁和支撑梁的方法支护，也可采用钢管支撑法支护。支撑应满足便于运土、提吊管件及机具设备等的要求。（十四）地下连续墙施工允许偏差应符
7、合表6.2.14的规定。地下连续墙施工允许偏差表6.2.14项目 允许偏差 轴线位置 100mm墙面平整度 粘土层 100mm砂土层 200mm预埋管 中心位置 100mm混凝土抗渗、抗冻及弹性模量 符合设计要求 注：墙面平整度允许偏差值系指允许凸出设计墙面的数值。（十五）矩形工作坑的底部宜符合下列公式要求：B = D1 + S (6.2.15-1)L = L1 + L2+ L3 + L4 + L5(6.2.15-2)式中B矩形工作坑的底部宽度(m)； D1管道外径(m)；S操作宽度(mm)，可取2.43.2m；L矩形工作坑的底部长度(m)； L1工具管长度(m)。当采用管道第一节管作为工具管
8、时，钢筋混凝土管不宜小于0.3m；钢管不宜小于0.6m； L2管节长度(m)； L3运土工作间长度(m)； L4千斤顶长度(m)； L5后背墙的厚度(m)。（十六）工作坑深度应符合下列公式要求：H1 = h1 + h2+ h3(6.2.16-1)H2 = h1 + h3 (6.2.16-2)式中H1顶进坑地面至坑底的深度(m)；H2接受坑地面至坑底的深度(m)； h1地面至管道底部外缘的深度(m)； h2管道外缘底部至导轨底面的高度(m)； h3基础及其垫层的厚底。但不应小于该处井室的基础及垫层厚度(m)。（十七）顶管完成后的工作坑应及时进行下步工序，经检验后及时回填。三、设备安装（一）导轨应
9、选用钢质材料制作，其安装应符合下列规定：1两导轨应顺直、平行、等高，其纵坡应与管道设计坡度一致；2导轨安装的允许偏差应为：轴线位置：3mm顶面高程：0+3mm两轨内距：2mm3安装后的导轨应牢固，不得在使用中产生位移，并应经常检查校核。（二）千斤顶的安装应符合下列规定：1千斤顶宜固定在支架上，并与管道中心的垂线对称，其合力的作用点应在管道中心的垂直线上；2当千斤顶多于一台时，宜取偶数，且其规格宜相同；当规格不同时，其行程应同步，并应将同规格的千斤顶对称布置；3千斤顶的油路应并联，每台千斤顶应有进油、退油的控制系统。（三）油泵安装和运转应符合下列规定：1油泵宜设置在千斤顶附近，油管应顺直、转角少
10、；2油泵应与千斤顶相匹配，并应有备用油泵；油泵安装完毕，应进行试运转；3顶进开始时，应缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度顶进；4顶进中若发现油压突然增高，应立即停止顶进，检查原因并经处理后方可继续顶进；5千斤顶活塞退回时，油压不得过大，速度不得过快。（四）分块拼装式顶铁的质量应符合下列规定：1顶铁应有足够的刚度；2顶铁宜采用铸钢整体浇铸或采用型钢焊接成型；当采用焊接成型时，焊缝不得高出表面，且不得脱焊；3顶铁的相邻面应互相垂直；4同种规格的顶铁尺寸应相同；5顶铁上应有锁定装置；6顶铁单块放置时应能保持稳定。（五）顶铁的安装和使用应符合下列规定：1安装后的顶铁轴线应与管道轴线平行、对
11、称，顶铁与导轨和顶铁之间的接触面不得有泥土、油污；2更换顶铁时，应先使用长度大的顶铁；顶铁拼装后应锁定；3顶铁的允许联接长度，应根据顶铁的截面尺寸确定。当采用截面为20cm30cm顶铁时，单行顺向使用的长度不得大于1.5m；双行使用的长度不得大于2.5m，且应在中间加横向顶铁相联；4顶铁与管口之间应采用缓冲材料衬垫，当顶力接近管节材料的允许抗压强度时，管端应增加U形或环形顶铁；5顶进时，工作人员不得在顶铁上方及侧面停留，并应随时观察顶铁有无异常迹象。（六）采用起重设备下管时应符合下列规定：1正式作业前应试吊，吊离地面10cm左右时，检查重物捆扎情况和制动性能，确认安全后方可起吊；2下管时工作坑
12、内严禁站人，当管节距导轨小于50cm时，操作人员方可近前工作；3严禁超负荷吊装。四、顶进（一）开始顶进前应检查下列内容，确认条件具备时方可开始顶进。1全部设备经过检查并经过试运转；2工具管在导轨上的中心线、坡度和高程应符合第6.3.1条的规定；3防止流动性土或地下水由洞口进入工作坑的措施；4开启封门的措施。（二）拆除封门时应符合下列规定：1采用钢板桩支撑时，可拔起或切割钢板桩露出洞口，并采取措施防止洞口上方的钢板桩下落；2采用沉井时，应先拆除内侧的临时封门，再拆除井壁外侧的封板或其他封填措施；3在不稳定土层中顶管时，封门拆除后应将工具管立即顶入土层。（三）工具管开始顶进510m的范围内，允许偏
13、差应为：轴线位置3mm，高程0+3mm。当超过允许偏差时，应采取措施纠正。在软土层中顶进混凝土管时，为防止管节飘移，可将前35节管与工具管联成一体。（四）采用手工掘进顶管法时，应符合下列规定：1工具管接触或切入土层后，应自上而下分层开挖；工具管迎面的超挖量应根据土质条件确定；2在允许超挖的稳定土层中正常顶进时，管下部135o范围内不得超挖；管顶以上超挖量不得大于1.5cm；管前超挖应根据具体情况确定，并制定安全保护措施；3在对顶施工中，当两管端接近时，可在两端中心先掏小洞通视调整偏差量。（五）采用网格式水冲法顶管时，应符合下列规定：1网格应全部切入土层后方可冲碎土块；2进水应采用清水；3在地下
14、水位以下的粉砂层中的进水压力宜为0.40.6MPa；在粘性土层中，进压力宜为0.70.9MPa；4工具管内的泥浆应通过筛网排出管外。（六）采用挤压式顶管时，应符合下列规定：1喇叭口的开关及其收缩量应根据土层情况确定，且应与其形心的垂线左右对称；2每次顶进的长度，应根据车斗的容积、起吊能力和地面运输条件综合确定；3工具管开始顶进和接近顶完时，应采用手工挖土缓慢顶进；4顶进时，应防止工具管转动；5临时停止顶进时，应将喇叭口全部切入土层。（七）采用挤密土层法顶管时，应符合下列规定：1管前应安装管尖或管帽。当采用管尖时，其中心角宜为：砂性土层，不宜大于60o；粉质粘土，不宜大于50o；粘土，不宜大于4
15、0o；2为防止相邻管道损坏及地面隆起，应根据施工设计控制与相邻管道间的净距及距地面的深度。（八）顶管的顶力可按下式计算，亦可采用当地的经验公式确定：P=fD12h+(2h+ D1)tg2(45-/2)+/D1L+PF(6.4.8)式中P计算的总顶力(kN)；管道所处土层的重力密度(kN/m3)；D1管道的外径(mm)；H管道顶部以上覆盖土层的厚度(m)；管道所处土层的内摩擦角(o)；管道单位长度的自重(kH/m)；L管道的计算顶进长度(m)；f顶进时，管道表面与其周围土层之间的摩擦系数，其取值可按表6.4.8-1所列数据选用；PF 顶进时，工具管的迎面阻力(kN)，其取值，宜按不同顶进方法由表
16、6.4.8-2所列公式计算。顶进管道与其周围土层的摩擦系数表6.4.8-1土类 湿 干 粘土、亚粘土 0.20.30.40.5砂土、亚砂土 0.30.40.50.6（九）顶进钢管采用钢丝网水泥砂浆和肋板保护层时，焊接后应补做焊口处的外防腐层。（十）采用钢筋混凝土管时，其接口处理应符合下列规定：1管节未进入土层前，接口外侧应垫麻丝、油毡或木垫板，管口内侧应留有1020mm的空隙；顶紧后两管间的孔隙宜为1015mm；顶进工具管迎面阻力(PF)的计算公式表6.4.8-2顶进方法 顶进时，工具管迎面阻力(PF)的计算公式(kN)手工掘进 工具管顶部及两侧允许超挖 0工具管顶部及两侧不允许超挖 Dav
17、t R挤压法 Dav t R网格挤压法 a /4 D R注：Dav工具管刃脚或挤压喇叭口的平均直径(m)；t工具管刃脚厚度或挤压喇叭口的平均宽度(m)；R手工掘进顶管法的工具管迎面阻力，或挤压、网格挤压顶管法的挤压阻力。前者可采用500kN/m2，后者可按工具管前端中心处的被动土压力计算(kN/m2)；a网格截面参数，可取0.61.0。2管节入土后，管节相邻接口处安装内胀圈时，应使管节接口位于内胀圈的中部，并将内胀圈与管道之间的缝隙用木楔塞紧。（十一）采用T形钢套环橡胶圈防水接口时，应符合下列规定：1混凝土管节表面应光洁、平整，无砂眼、气泡；接口尺寸符合规定；2橡胶圈的外观和断面组织应致密、均
18、匀，无裂缝、孔隙或凹痕等缺陷；安装前应保持清洁，无油污，且不得在阳光下直晒；3钢套环接口无疵点，焊接接缝平整，肋部与钢板平面垂直，且应按设计规定进行防腐处理；4木衬垫的厚度应与设计顶力相适应。（十二）采用橡胶圈密封的企口或防水接口时，应符合下列规定：1粘结木衬垫时凹凸口应对中，环向间隙应均匀；2插入前，滑动面可涂润滑剂；插入时，外力应均匀；3安装后，发现橡胶圈出现位移、扭转或露出管外，应拔出重插。（十三）顶管结束后，管节接口的内侧间隙应按设计规定处理；设计无规定时，可采用石棉水泥、弹性密封膏或水泥砂浆密封。填塞物应抹平，不得凸入管内。（十四）工具管进入土层后的管端处理应符合下列规定：1进入接收
19、坑的工具管和管端下部应设枕垫；2管道两端露在工作坑中的长度不得小于0.5m，且不得有接口；3钢筋混凝土管道端部应及时浇筑混凝土基础。（十五）在管道顶进的全部过程中，应控制工具管前进的方向，并应根据测量结果分析偏差产生的原因和发展趋势，确定纠偏的措施。（十六）管道顶进过程中，工具管的中心和高程测量应符合下列规定：1采用手工掘进时，工具管进入土层过程中，每顶进30cm，测量不应少于一次；管道进入土层后正常顶进时，每顶进100cm，测量不应少于一次，纠偏时应增加测量次数；2全段顶完后，应在每个管节接口处测量其轴线位置和高程；有错口时，应测出相对高差；3测量记录应完整、清晰。（十七）纠偏时应符合下列规
20、定：1应在顶进中纠偏；2应采用小角度逐渐纠偏；3纠正工具管旋转时，宜采用挖土方法进行调整或采用改变切削刀盘的转动方向，或在管内相对于机头旋转的反向增加配重。（十八）顶管穿越铁路或公路时，除应遵守本规范外，并应符合铁路或公路有关技术安全规定。（十九）管道顶进应连续作业。管道顶进过程中，遇下列情况时，应暂停顶进，并应及时处理；1工具管前方遇到障碍；2后背墙变形严重；3顶铁发生扭曲现象；4管位偏差过大且校正无效；5顶力超过管端的允许顶力；6油泵、油路发生异常现象；7接缝中漏泥浆。（二十）当管道停止顶进时，应采取防止管前塌方的措施。（二十一）顶进管道的施工质量应符合下列规定：1管内清洁，管节无破损；2
21、允许偏差应符合表6.4.21的规定；顶进管道允许偏差(mm)表6.4.21项目 允许偏差 轴线位置 50管道内底高程 D1500+30 -40D1500+40 -50相邻管间错口 钢管道 2钢筋混凝土管道 15%壁厚且不大于20对顶时两端错口 50注：D为管道内径(mm)。3为严密性要求的管道应按本规范第10章的有关规定进行检验；4钢筋混凝土管道的接口应填料饱满、密实，且与管节接口内侧表面齐平，接口套环对正管缝、贴紧，不脱落；5顶管时地面沉降或隆起的允许量应符合施工设计的规定。（二十二）采用中继间时应符合下列规定：1中继间千斤顶的数量应根据该段单元长度的计算顶力确定，并应有安全贮备；2中继间的
22、外壳在伸缩时，滑动部分应具有止水性能；3中继间安装前应检查各部件，确认正常后方可安装；安装完毕应通过试运转检验后方可使用；4中继间的启动和拆除应由前向后依次进行；5拆除中继间时，应具有对接接头的措施；中继间外壳若不拆除时，应在安装前进行防腐处理。五、触变泥浆及注浆（一）采用触变泥浆减阻措施时，应编制施工设计，并应包括以下主要内容：1泥浆配合比压浆数量及压力的确定；2制备和输送泥浆的设备及其安装规定；3注浆工艺、注浆系统及注浆孔的布置；4顶进洞口封闭泥浆的措施；5泥浆的置换。（二）触变泥浆的压浆泵，宜采用活塞泵或螺杆泵。管路接头宜选用拆卸方便、密封可靠的活接头。（三）注浆孔的布置宜符合下列规定：
23、1注浆孔的布置宜按管道直径的大小确定，每个断面可设置35个，并具备排气功能；2相邻断面上注浆孔可平行布置或交错布置。（四）触变泥浆的配合比，应按管道周围土层的类别、膨润土的性质以及触变泥浆的技术指标确定。（五）触变泥浆的注浆量，宜按管道与其周围土层之间环形间隙的12倍估算。（六）触变泥浆的灌注应符合下列规定：1搅拌均匀的泥浆应静置一定时间后方可灌注；2注浆前，应通过注水检查注浆设备，确定设备正常后方可灌注；3注浆压力可按不大于0.1MPa开始加压，在注浆过程中的注浆流量、压力等施工参数，应按减阻及控制地面变形的量测资料调整。4每个注浆孔宜安装阀门，注浆遇有机械故障、管路堵塞、接头渗漏等情况时，经处理后可继续顶进。（七）触变泥浆的置换应符合下列规定：1可采用水泥砂浆或粉煤灰水泥砂浆置换触变泥浆；2拆除注浆管路后，应将管道上的注浆孔封闭严密；3注浆及置换触变泥浆后，应将全部注浆设备清洗干净；（八）在不稳定土层中顶管采用注浆加固法时，应通过技术经济比较确定加固方案
