顶管施工技术及验收规范(试行)
1 总则
1．0．1 为统一全国顶管施工技术要求，做到技术先进，经济合理，安全可靠，
确保施工质量，使顶管
施工规范化，中国非开挖技术协会特组织制定本规范。
1．0．2 当地下管道或其他管线的铺设可以通过顶进施工方法在交通、建筑、经
济和环境保护方面带来
好的效益，应该采用非开挖施工方法。
1．0．3 本规范适用于敞开式和封闭式顶管施工方法。根据施工方法的不同，顶
管机可分为敞开式顶管
掘进机和封闭式顶管掘进机两大类。敞开式顶管掘进机有手掘式、挤压式和网格式等；
封闭式顶管掘进机有土
压平衡、泥水平衡、混合型等型式。
1．0．4 本规范适用于所有预制管道的地下非开挖施工，包括常用的断面为圆形、
长方形以及其他不规
则形状的管道。
1．0．5 根据管道的材料和各自的连接方法来选择合适的管道之间的连接方法即：
刚性连接或柔性连接。
1．0．6 对采用顶管施工方法引起的地表变形和对周围环境的影响，应事先做出
充分预测，并使之符合
建设单位的相关要求。当预计影响难以确保地面建筑物、道路交通和地下管线的正常使
用时，应在建设单位的
组织下，会同有关部门商定采取有效的技术措施进行监测和保护。
1．0．7 当两条平行管道采用顶管法施工时，应贯彻先深后浅、先大后小的原则。
两段管道平行顶进时，
其相邻管壁间最小净距应根据施工地区的地质条件、不同的顶进方法和施工时间等因素
来确定。一般情况下，
相邻顶管外壁的间距应不小于大管道的外径。
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1．0．8 一般情况下，顶管的覆土厚度不小于3m，或者不小于1．5倍的管道外径，否则应采
取相应的
技术措施。
1．0．9 在进行顶管工程施工设计前，应对施工线路进行工程勘察，调查分析施工区域的水文地质和工程
地质情况，充分掌握与顶进施工有关的现场资料。施工人员必须根据设计图纸、技术标准和现场施工条件等因素，
认真编写施工组织设计，对操作人员进行详细的技术交底，明确职责分工。
1．0．10 对于机械化程度较高的土压平衡、泥水平衡和?昆合式顶管机操作员，应加强专业技术和安全教
育，并须持证上岗。
1．0．11 应与有关部门签订施工配合协议。在顶进作业前，对周围的建筑物和地下设施采取相应的防护
措施，避免造成意外事故。在顶进过程中，应对周围重大建筑物、顶进力、后座墙进行测量监控。测量监控方案
应纳入施工组织设计或施工技术方案中。
1．0．12 施工完毕后，管道的伸缩标准应该满足给排水管道、气体输送管道和其他管道的使用要求。
1．0．13 管道内施工的所有移动电机具和设备，必须有严格的接地措施。井下、管道内的照明设备
必须用12～36V安全电压。
2 术语
2．0．1 非开挖技术Trenchless technology(No dig)
不开挖地表或以最小的地表开挖量进行各种地下管道／管线探测、检查、铺设、更换或修复的施工技术。
2．0．2 顶进／起始工作坑／工作井Drivepit(Entry pit)
为布置顶管施工设备而开挖的工作坑／井，作顶进工作坑／井中一般设置有后背墙以承受施工过程中的反力。
2．0．3 接收／出口工作坑Reception pit(Exit pit)
为接收顶管施工设备而开挖的工作坑(井)，有时也称为目标工作坑(井)(Target shaft)。
2．0．4 进人施工Man entry pipe jacking
施工人员进入管道进行作业的施工方法，公认的进人和非进人管道直径划分一般以900mm为界。
2．0．5 顶管施工技术Pipe jacking
在不开挖地表的情况下，利用液压顶进工作站从顶进工作坑将待铺设的管道顶人，从而在顶管机之后直
接铺设管道的非开挖地下管道施工技术。
2．0．6 微型隧道施工技术Microtunneling
微型隧道施工技术也称为小口径自动化顶管施工技术，一般用于铺设小口径管道，在施工中可采用遥控
的方式在地表控制管道的顶进方向。该工法也可用于铺设直径较大的管道。
2．0．7 中继站／中继间Intermediate jacking station—IJS
中继站有时也称为中间顶推站、中继间或中继环，其安装在顶进管线
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的某些部位，把这段顶进管道分成若干个推进区间。它主要由多个顶推油缸、特殊的钢制外壳、前后两个特殊的顶进管道和均压环、密封件等组成。顶推油缸均匀地分布于保护外壳内。当所需的顶进力超过主顶工作站的顶推能力、施工管道或者后座装置所允许承受的最大荷载时，则需要沿施工的管线安装一个或多个中继站进行辅助施工。
2．0．8 顶管机Jacking machine
顶管机是在一个护盾的保护下，采用手掘、机械或水力破碎的方法来完成隧道开挖的机器。
2．0．9 后背墙Reaction wall
后背墙是顶进管道时为顶进工作站提供反作用力的一种结构，有时也称为后背、后座或者后座墙等。
2．0．10 顶进力Jacking force(Jacking loads)
顶管施工中的顶进力(Jacking loads)是指在施工中推进整个管道系统和相关机械设备向前运动的力，需要克服顶进中的各种阻力，同时在顶进过程中还不断受到各种外界因素影响(纠偏、后背的位移等)。
2．0．11 切削头／切削刀盘Cutting head(Cutting wheel)
根据地层情况的不同，全断面掘进顶管机可以配备不同形状和结构形式的切削刀盘(或钻头)，某些结构
的切削刀盘除了可以进行工作面的掘进之外，还具有平衡土压力的作用。切削刀盘一般可分为车轮式切削刀盘、挡板式切削刀盘和岩石切削刀盘三种。
2．0．12 顶进管道Jacking pipe
要顶进的各种管道，通常包括混凝土管道、钢筋混凝土管道、钢管道、玻璃钢管道、铸铁管道和陶土管道等。管道的接口要求平直，具有良好的密封性能。
2．0．13 手掘式顶管机Manual pipe jacking machine
3 施工组织设计的编写
3．0．1 顶管施工属于地下工程，影响施工的因素很多，除了施工工艺方法多、技术要求差异大等特点外，工程地质条件、原有地下设施和地下障碍物情况以及施工现场环境等因素均可对施工进度、工程质量、
施工安全和施工成本造成影响。为了保证顶管施工项目的顺利进行，取得良好的经济效益和社会效益，编写
好顶管施工技术组织设计是十分关键的。
3．1 主要内容
3．1．1 顶管施工组织设计应包括如下主要内容：
(1)工程概况：主要介绍施工场地的特征，水文地质和工程地质概况、合同工期、施工设计的各项重要
指标等内容。
(2)业主或发包单位简介。
(3)承包商或施工单位简介。
(4)施工准备工作计划。
(5)施工顺序与施工进度计划。
(6)施工方法和施工设备选择。
(7)施工平面布置图。
(8)施工技术措施(包括工程质量保证和安全施工措施等)和工程监理等。
(9)施工区域及施工范围：施工范围应在施工所在地区适当比例的地图上用较明显的线条表示出来，
并且标明所顶管子的口径、延长米等。
(10)工作量：指标明的主要实物工作量，如工作井、接收井的数量，各类管径顶管的总延长米数。
根据具体情况，也可同时标明货币工作量。
(11)劳动力与物资需用计划。
3．2 工程概况
3．2．1 工程简介：
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首先应对工程所在地的环境、交通、地下公共设施等作一些简明扼要的介绍；其次，应对工程的工作
量、管道埋深、管线走向作一个说明；最后应对工程的特点、难点作一个重点介绍。
3．2．2 地层条件：
对顶管、工作井、接收井所涉及的土层的物理、力学性质进行详细描述。地层条件不仅是选择顶管工
法的主要依据，也是合理选择辅助施工方法和各种施工计算(如顶进力计算)的依据。因此，要求其数据可靠、可信。如果业主提供的资料不能完全满足要求，承包商应进一步要求业主提供有关资料，或者自己进行一次
比较详尽的勘探，以取得完整的资料。
3．2．3 地层柱状图：
在比较简单、推进距离不长的情况下，可以在地层的纵剖图-亡标明所顶管子的直径、高程和顶进长度。但是，若顶管施工规模比较大且较为复杂时，就必须每间隔一定距离绘一张地层柱状图。地层柱状图是把每
一个钻探孔的土质分层，并对其主要特性加以说明，让施工人员能一目了然地了解地层状况。
在每一张地层柱状图中，自左至右，其应含有的内容有：绝对标高、土层深度、柱状图、土层颜色、
土质名称、土层物理力学性质说明、标准贯入值、标准贯入值曲线、顶管所穿过的土层及管径和管内底标高等。
3．2．4 地面建筑及道路状况：
对顶管可能影响到的建筑的结构、基础、使用状况应作一些说明。必要时应对建筑物已有的裂缝作一
个封头处理。具体做法是由施工方、业主、监理及当地代表四方，在施工前对可能影响到的建筑物的裂缝端
头用红漆标注出来，对较宽裂缝的宽度用红漆标注在裂缝旁边，并且对这些拍照，做成资料，由四方签字并
各持一份。遇到受保护的古建筑物及居民房屋应尽可能做得详细一点。如果需要特别保护的还要制定出其保
护措施，该措施应列入后面的施工计划。
3．2．5 地下管线及地下构筑物：
4 顶管机选型
4．0．1 顶管施工应主要根据土质情况、地下水位、施工要求等，在保证工程质量、施工安全等的前
提下，合理选用顶管机型。
4．0．2 为合理选择顶管机型，应首先获得和分析如下相关技术资料：
根据所提供的工程地质钻孔柱状图和地质纵剖面图，了解顶管机所要穿过的有代表性的地层条件，同时研究特殊的地层条件和可能遇到的施工问题。
详细分析顶管机所要穿越的各类地层的土壤参数(表4．0．2)，然后依据下列几条进行顶管机的选型：
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1 按土颗粒组成和土的塑性指数，可确定顶管机穿越最具代表性的地层及其最基本的地质依据。
2 根据土的有效粒径d10和土的渗透系数K等，可确定是否采用人工降水的方法疏干地层。
3 在环境保护要求很高的砂性土层中进行顶管施工，当地下水压力>98kPa，黏土颗粒含量<10％，
渗透系数>10cm／s，并有严重流砂时，宜采用泥水平衡或开挖面加高浓度泥浆的土压平衡的顶管掘进机施工。
4 按土的稳定系数NI的计算和对地面沉降的控制要求选择顶管机的结构形式以及地面沉降控制技术措施，其计算公式见式(4．0．2)。
当Nt≥6时，且地面沉降控制要求很高时，因正面土体流动性很大，需采用封闭式顶管机头。
当4 5 顶进管道 5．1 顶进管道的基本要求 5．1．1 所用管材必须满足如下基本要求： (1)能够抵抗管道内外的侵蚀。 (2)能够承受一定的静、动荷载。 (3)能够承受管道内外部的压力。 (4)具有良好的过流性能。 (5)较低的成本。 5．1．2 除了满足5．1．1中对管材的基本要求之外，顶管施工的管材还应符合以下要求： (1)较高的轴向承载能力。 (2)紧密的配合尺寸。 (3)端部要乎整、垂直。 (4)管道长度方向上应保证平直度。 (5)防水接头应设置在管道壁内，不允许突出于管道的内外壁。 (6)管道接头应具有传递轴向载荷的能力，同时在发生一定角度的偏斜时应仍具有防水能力。 5．1．3 管道长度通常以2．0～3．0m为宜，有时也采用1．0～1．25m较短的管节。对于大 直径的管道，一般应采用较长的管节，这样可以相对减少管接头的次数、提高施工效率。在通常情况下， 采用的单根管节的长度不宜超过顶管机或微型隧道掘进机的机身长度。 5．1．4 顶进管道的直径DN(ID)系列为：250，300，350，400，450，500，600，700，8 00，900，1000，1100，1200，1250，1300，1400， 第17页 1500，1600，1800，2000，2100，2200，2400，2500，2600，2800，3000，3200，3500，4000。 5．1．5 适合于顶管的管材类型通常包括：混凝土管道、球墨铸铁管道、石棉水泥管道、陶土管、钢 管和塑料管等。 5．1．6 顶进管道及其连接处应有足够的抵抗管道内外化学腐蚀和机械损伤的能力，管道的防护措施 应和管道顶进工艺过程以及地层条件相适应。 5．1．7 管道制造商应提供顶进管道的下列详细资料： (1)管道的内径。 (2)管道的外径。 (3)管道的接头形式。 (4)管道连接位置的尺寸。 (5)管道长度(平均长度)。 5．1．8 管道的长度误差应符合表5．1．8中的相关规定。 5．1．9 管道端面的垂直度应满足下列要求： (1)管道端面的垂直度定义为如图5．1．9所示的管道末端的角度。 (2)管道端面垂直度要依据线垂直于管道轴的管壁为基准来测量。如 6 顶管工作坑的设计与施工 6．1 顶进工作坑的设计 6．1．1 工作坑形状一般有矩形、圆形、腰圆形、多边形等，其中矩形工作坑最为常见。在直线顶管中或在两段交角接近180度的折线的顶管施工中，多采用矩形工作坑。矩形工作坑的短边与长边之比通常为2：3。如果在两段交角比较小或者是在一个工作坑中需要向几个不同方向顶进时，则往往采圆形工作坑；另外，较深的工作坑也一般采用圆形，且常采用沉井法施工。沉井材料采用钢筋混凝土，工程竣工后沉井则成为管道的附属构筑物。腰圆形工作坑的两端各为半圆形状，而其两边则为直线；这种形状的工作坑多用成品的钢板构筑而成，而且大多用于小口径顶管中。 6．1．2 应根据下列条件设计顶管工作坑： (1)管道井室的位置。 (2)可利用坑壁土体作后座墙。 (3)便于排水、出土和运输。 (4)对地上、地下建筑物、构筑物易于采取保护和安全施工措施。 (5)距电源和水源较近，交通方便。 (6)地下水位以下顶进时，工作坑要设在管线下游，逆管道坡度方向顶进，有利于管道排水。 (7)尽可能减少工作坑的数量：顶进过程中要力求长距离顶进，少挖工作坑。 (8)直线顶管工作坑最好设在管道附属构筑物处，竣工后就工作坑地点修建永久性管道附属构筑物。 (9)长距离直线管道顶进时，在检查井处做工作坑，在工作坑内可以调头顶进。在管道拐弯处或转向检查井处，应尽量双向顶进，提高工作坑的利用率。 (10)多排顶进或多向顶进时，应尽可能利用一个工作坑。 (11)工作坑的选址应尽量避开房屋、地下管线、池塘、架空电线等不 第32页 利于顶管施工的场所。 (12)在一些特殊条件下，如离房屋很近，则应采用特殊方法施工工作坑。 6．1．3 矩形工作坑的底部尺寸应满足式(6．1．3—1)和式(6．1．3—2)要求： 6．1．4 工作坑深度应符合式(6．1．4—1)和式(6．1．4—2)要求(图6．1．4)： 7 后座墙的设计与施工 7．0．1 后座墙(reaction wall)是顶进管道时为千斤顶提供反作用力的一种结构，有时也称为后座、 后背或者后背墙等。在施工中，要求后座墙必须保持稳定，一旦后座墙遭到破坏，顶管施工就要停顿。后座 墙的设计要通过详细计算，其重要程度不亚于顶进力的预测计算 7．0．2 后座墙的最低强度应保证在设计顶进力的作用下不被破坏，并留有较大的安全度。要求其本 身的压缩回弹量为最小，以利于充分发挥主顶工作站的顶进效率。在设计和安装后座墙时，应使其满足如下要求： (1)要有充分的强度在顶管施工中能承受主顶工作站千斤顶的最大反作用力而不致破坏。 (2)要有足够的刚度当受到主顶工作站的反作用力时，后座墙材料受压缩而产生变形，卸荷后要恢复原状。 (3)后座墙表面要平直，并垂直于顶进管道的轴线，以免产生偏心受压，使顶力损失和发生质量、安全事故。 (4)材质要均匀后座墙材料的材质要均匀一致，以免承受较大的后坐力时造成后座墙材料压缩不匀，出 现倾斜现象。 (5)结构简单、装拆方便装配式或临时性后座墙都要求采用普通材料、装拆方便。 7．0．3 后座墙的结构形式一般可分为整体式和装配式两类。整体式后座墙多采用现场浇筑的混凝土。 装配式后座墙是常用的形式，具有结构简单、安装和拆卸方便、适用性较强等优点。 7．0．4 采用装配式后座墙时，应满足下列要求： (1)装配式后座墙宜采用方木、型钢或钢板等组装，组装后的后座墙应有足够的强度和刚度。 第38页 (2)后座墙土体壁面应平整，并与管道顶进方向垂直。 (3)装配式后座墙的底端宜在工作坑底以下(不宜小于50cm)。 (4)后座墙土体壁面应与后座墙贴紧，有间隙时应采用砂石料填塞密实。 (5)组装后座墙的构件在同层内的规格应一致，各层之间的接触应紧贴，并层层固定。 (6)顶管工作坑及装配式后座墙的墙面应与管道轴线垂直，其施工允许偏差应符合表7．0．4中的规定。 7．0．5 当无原状土作后座墙时，应设计结构简单、稳定可靠、就地取材、拆除方便的人工后座墙。7．0．6 利用已顶进完毕的管道作后座墙时，应符合下列规定： (1)待顶管道的顶进力应小于已顶管道的顶进力。 (2)后座墙钢板与管口之间应衬垫缓冲材料。 (3)采取措施保护已顶人管道的接口不受损伤。 7．0．7 在设计后座墙时应充分利用土抗力，而且在工程进行中应严密的注意后背土的压缩变形值，将残 余变形值控制在20mm左右。当发现变形过大时，应考虑采取辅助措施，必要时可对后背土进行加固，以 提高土抗力。 7．0．8 后座反力常用的计算方法一： 忽略钢制后座的影响，假定主顶千斤顶施加的顶进力是通过后座墙均匀地作用在工作坑后的土体上，为确保后座在顶进过程中的安全，后座的 第39页 8 顶管施工设备及安装 8．1 导轨选择与安装 8．1．1 导轨是在基础上安装的轨道，一般采用装配式。管节在顶进前先安放在导轨上。在顶进管道人土前，导轨承担导向功能，以保证管节按设计高程和方向前进。 导轨应选用钢质材料制作，其安装应符合下列规定： (1)两导轨应顺直、平行、等高，其坡度应与管道设计坡度一致。当管道坡度>1％时，导轨可按平坡铺设。 (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，±2mm。 (3)安装后的导轨必须稳固，在顶进中承受各种负载时不产生位移、不沉降、不变形。 (4)导轨安放前，应先复核管道中心的位置，并应在施工中经常检查校核。 8．1．2 导轨应选用钢质材料制作，导轨安装完毕后需在预留洞口内安装副导轨，副导轨的轴线以及高 程均要与主导轨保持一致，此副导轨用于防止机头进洞后低头。 8．1．3 目前常用的导轨形式有两种，普通导轨和复合型导轨。普通导轨适用于小口径顶管，它是用两 根槽钢相背焊接在轨枕上制成的(图8．1．3a)，它的导轨面标高与管子内管底的标高是相等的，因此两轨道 之间的宽度B可以根据公式求得： 第43页 复合型基坑导轨断面请参见图8．1．3b)。在每一根导轨上都有两个工作面：水平工作面是供顶铁在 其上滑动，倾斜的工作面则是与管子接触。这样一来，复合型导轨的寿命要比普通型大大增长。为了测量及 导轨安放的方便，导轨的水平工作面仍然与钢筋混凝土管内的管底标高同处一个水平面上。每一副复合导轨 中还设有六只可以调节高低的撑脚，以便安装。 8．2 主顶设备及安装 8．2．1 主顶千斤顶安装于顶进工作坑中，用于向土中顶进的管道，其形式多为液压驱动的活塞式双 作用油缸。 1 主顶设备主要由下列装置组成： (1)2～6只主顶千斤顶。 (2)组合千斤顶架。 (3)液压动力泵站及管阀。 (4)顶铁。 2 千斤顶的组合布置一般采用以下几种形式： (1)固定式。 (2)移动式。 (3)双冲程组合式。 8．2．2 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，应取偶数，且规格相同，行程同步，每台 第44页 9 顶进力的计算 9．1．1 顶管的顶力可按下式计算(亦可采用当地的经验公式确定)： 9．1．2 采用敞开式顶管法施工时，顶管掘进机的切人阻力可按式(9．1．2)计算： 第56页 9．1．3 在封闭式压力平衡顶管施工中，迎面阻力可以用式(9．1．3)进行计算： 9．1．4 曲线顶进时，应分别计算其直线段和曲线段的顶进力，然后累加即得总的顶进力。直线段的顶进力仍然按照上述公式来计算，而曲线段的顶进力则可按式(9．1．4—1)进行计算： 在曲线段的顶进力计算完毕后，如要接着计算随后的直线段顶进力，可按下述公式进行计算： 10 顶进施工 10．1 顶进施工的一般要求 10．1．1 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。 10．1．2 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10～20mm的空隙； 顶紧后两管间的孔隙宜为10~15mm； (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。 10．1．3 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；接口尺寸应符合规定。 (2)橡胶圈的外观和断面组织应致密、均匀，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进力相适应。 10．1．4 采用橡胶圈密封的企口或防水接口时，应符合下列规定： (1)黏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，应拔出重新安装。 10．1．5 掘进机进人土层后的管端处理应符合下列规定： 第58页 (1)进入接收坑的顶管掘进机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。 10．1．6 在管道顶进的全部过程中，应控制顶管掘进机前进的方向，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。 10．1．7 管道顶进过程中，顶管掘进机的中心和高程测量应符合下列规定： (1)采用手工掘进时，顶管掘进机进入土层过程中，每顶进300mm，测量不应少于一次；管道进入土层后正常顶进时，每顶进looomm，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。 10．1．8 纠偏时应符合下列规定： (1)应在顶进中纠偏。 (2)应采用小角度逐渐纠偏。 (3)纠正顶管掘进机旋转时，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。 10．1．9 顶管穿越铁路或公路时，除应遵守本规范外，还应符合铁路或公路有关技术安全规定； 10．1．10 管道顶进应连续作业。如遇下列情况时，应暂停顶进，并应及时处理。 (1)顶管掘进机前方遇到障碍。 (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)顶进力超过管端的允许顶力。 (6)油泵、油路发生异常现象。 手掘式顶管施工艺 1总则 1.1适用范围 顶管工艺的选择，应根据管道所处土层性质、管径、地下水位、附近地上或地下建筑物、构筑物等各种设施情况，经技术经济比较后确定。顶管工艺大致可分类为：手掘式顶管工艺、挤压式顶管工艺、土压平衡顶管工艺、泥水平衡式顶管工艺和挤密土层顶管工艺。本标准介绍的是手掘式顶管式工艺。手掘式顶管施工适用于土质较好的黏性土或砂性土层中，且管径在 80cm 以上。如地下水位较高，则需要采用井点降水等辅助施工措施；不适用于曲率半径小和软土地层的施工。 1.2编制参考标准及规范 （ l ）《给水排水管道工程质量验收规范》 GB50268— 2001 （2）《市政排水管渠工程质量检验评定标准》GJJ3— 1990 （3）混凝土和钢筋混凝土排水管》 GB／T11836— 1999 （ 4）《建筑工程施工质量验收统一标准》 GB50300— 2001 （ 5）《地下防水工程施工质量验收规范》 GB50208— 2002 （ 6）《地下工程防水技术规范》 GB50108—— 2001 2术语 2.1术语 （1）顶管段单元长度：指不采用中继间时计算所能顶进的管段长度。此长度由管径、管道所处土层性质、千斤顶规格、后背墙允许抗力、管道端部所能承受的允许顶力等因素确定。 （2）工作坑：是安放所有顶进设备的场所，也是顶管掘进机的始发场所。 （3）接收坑：是接收掘进机的场所。 （4）后背：指根据土的性质设计能承受顶管段单元长度最大顶力的反作用力的后背墙。 （5）顶铁：指管道顶进时，千斤顶与管道端部之间临时设置的传力构件。其作用能将千斤顶集中荷载通过顶铁比较均匀地分在管端并能延伸千斤顶活塞的功能。 3基本规定 该工艺操作全过程应遵守的标准是《给水排水管道工程质量验收规范》GB50268— 2001。 4施工准备 4.1技术准备 （1）组织管理人员和技术人员熟悉设计文件及设计交底并进行图纸会审。 （ 2）会同业主、监理单位进行交桩并做好交桩复核记录；对沿线水准点及轴线控制桩进行加密，并报监理工程师审核。 （3）进行工程量复核并编制详细的工料分析。 （4）编制实施性的作业指导书。 （5）组织技术人员熟悉施工规范并进行书面技术交底和安全交底。 4.2材料要求 所有材料进场前均应附有生产许可证、产品合格证和相应的检验报告书，并经专职质检员验收合格后方可进场；在材料使用前，必须按规定抽样送检，合格后方可使用。对顶管工艺中最主要的材料钢筋混凝土管材在进场前还必须检查其所有原材料试验报告、混凝土试块抗压强度报告和管材本身的抗压检验报告。材料要求具体如表 4.2 。 材料要求一览表表 2.. 截污管线顶管施工 在管道铺设施工路线上有多处障碍物，当为永久性结构物且不能拆迁，也 不能局部破坏并修复。需采用顶管办法进行施工。 1 工作坑、接收坑布置 工作坑布置：由于HDPE管道长度为6m，工作坑的平面布置内侧尺寸为 7*3.5m。接收坑的内侧尺寸为5*3.5m。坑的内侧第一圈维护结构为500拉森桩，拉森桩外侧为水泥搅拌桩，水泥搅拌桩直径为800mm，咬合200mm，中心为据钢板桩外边缘1m处。内支撑围檩采用HW400‘H’型钢，围檩下部每隔2m用牛腿托住。内支撑钢管采用直径为200mm壁厚为10mm的钢管。基坑长度方向上中心一道长为2.7m，四角各一道长为2m且与围檩成45度的钢管。钢管的端部采用可调接头。坑底垫层为C15，厚为15CM，平面尺寸为6.2m*2.7m。基坑四周挖宽为300mm，深400mm的排水沟，在靠待施工清淤沟的一侧设直径 600mm的集水井一口比排水沟深1m。设一台扬程为15米以上的潜水泵。后背 墙采用2m*2m*0.4m的砼块。顶管采用直径为800的顶管，顶管后放置外圈直径为800，内圈直径为600的厚为200mm的顶铁。 接收坑布置：接收坑的内侧尺寸为5*3.5m。坑的内侧第一圈维护结构为500拉森桩，拉森桩外侧为水泥搅拌桩，水泥搅拌桩直径为800mm，咬合200mm，中心为据钢板桩外边缘1m处。内支撑围檩采用H400‘H’型钢，围檩下部每隔 2m用牛腿托住。内支撑钢管采用直径为200mm壁厚为10mm的钢管。四角各 一道长为2m且与围檩成45度的钢管。钢管的端部采用可调接头。坑底垫层为 C15，厚为15CM，平面尺寸为4.2m*2.7m。基坑四周挖宽为300mm，深400mm 的排水沟，在靠待施工清淤沟的一侧设直径600mm的集水井一口比排水沟深1m。设一台扬程为15米以上的潜水泵。 现场布置采用16t汽吊，设备布置采用25吨汽吊。 井内布置主要是后靠背、导轨、主顶油缸、油泵动力站、钢制扶梯。 在此工程中的典型工作坑做法为如下三种方法： 做法一：在管道高程为小于5m时，搅拌桩深为12m，拉森桩长为9m。支撑采用一道支撑，支撑中心位于距桩顶0.5m处。 做法二：在管道高程为大于等于5m小于7m时，搅拌桩深为15m，拉森桩 6 顶管施工 6.1 一般规定 6.2 工作坑 6.3 设备安装 6.4 顶进 6.5 触变泥浆及注浆 6.1 一般规定 6.1.1 顶管的施工设计应包括以下主要内容： 6.1.1.1 施工现场平面布置图； 6.1.1.2 顶进方法的选用和顶管段单元长度的确定； 6.1.1.3 工作坑位置的选择及其结构类型的设计； 6.1.1.4 顶管机头选型及各类设备的规格、型号及数量； 6.1.1.5 顶力计算和后背设计； 6.1.1.6 洞口的封门设计； 6.1.1.7 测量、纠偏的方法； 6.1.1.8 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； 6.1.1.9 减阻措施； 6.1.1.10 控制地面隆起、沉降的措施； 6.1.1.11 地下水排除方法； 6.1.1.12 注浆加固措施； 6.1.1.13安全技术措施。 6.1.2 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： 6.1.2.1 在粘性土或砂性土层，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； 6.1.2.2 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； 6.1.2.3 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； 6.1.2.4 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； 6.1.2.5 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。 6.1.3 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。 6.1.4 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、方便校核、易于保护处。 6.2 工作坑 6.2.1 顶管工作坑的位置应按下列条件选择： 6.2.1.1 管道井室的位置； 6.2.1.2 可利用坑壁土体作后背； 6.2.1.3 便于排水、出土和运输； 6.2.1.4 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； 6.2.1.5 距电源和水源较近，交通方便； 6.2.1.6 单向顶进时宜设在下游一侧。 6.2.2 采用装配式后背墙时应符合下列规定； 6.2.2.1 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； 6.2.2.2 后背土体壁面应平整，并与管道顶进方向垂直； 6.2.2.3 装配式后背墙的底端宜在工作坑底以下，不宜小于50cm； 6.2.2.4 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； 城市地下综合管廊建设之顶管施工法全解析 顶管施工 顶管施工就是非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。 其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层 一直推进到接收坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。 它的技术要点在于纠正管子在地下延伸的偏差。特别适用于大中型管径的非开挖铺设。具有经济、高效，保护环境的综合功能。 这种技术的优点是：不开挖地面；不拆迁，不破坏地面建筑物；不破坏环境；不影响管道的 段差变形；省时、高效、安全，综合造价低。 该技术在我国沿海经济发达地区广泛用于城市地下给排水管道、天燃气石油管道、通讯电缆等各种管道的非开挖铺设。它能穿越公路、铁路、桥梁、高山、河流、海峡和地面任何建筑 物。采用该技术施工，能节约一大笔征地拆迁费用、减少对环境污染和道路的堵塞，具有显 著的经济效益和社会效益。 常见4种顶管施工技术 1、刃口推进工法 2、泥水推进工法 3、土压式推进工法 ·通过向切削仓内注入一定比例的混合材料，使得充满泥仓的泥土混合体平衡正面土压以及地下水压力。 ·无需泥浆泵等后部配套装置，整机造价低廉。 ·无需泥浆处理，施工成本低。 4、泥浓式推进工法 可以不加破碎的排出孔径约为顶管机直径1/3的砾石 ·采用了二次注浆方法，大大的减少了磨阻力，适合长距离顶进 各种顶管机型的优缺点 1.敞开式掘进机 当顶进管道轴线附近可能存在大的石块，桩基等不明障碍物时，可采用排障方便、成本低廉的敞开式掘进机。地下水位较高的话可采取井点降水等辅助施工方法。另外，对于含水量较少并且N值大于18的黄土和强风化岩，也可采用敞开式掘进机顶进。敞开式掘进机在类似于农田对地面沉降要求不严格的情况下也可采用。 缺点：顶速慢、遇到流沙土层难以控制出土量。 2.多刀盘土压平衡式顶管机 多刀盘土压平衡顶管掘进机把通常的全断面切削刀盘改成四个独立的切削搅拌 刀盘，尤其适用于软粘土层的顶管。 中国非开挖技术协会行业标准 顶管施工技术及验收规范 （试行） Specifications for Construction and Acceptance of Pipe Jacking 中国非开挖技术协会 2006年12月 前言 本规范是受中国非开挖技术协会秘书处的委托，由中国地质大学（武汉）主持编写完成。 在本规范的编制过程中，规范编委会进行了广泛的调查研究，认真总结和研讨我国顶管施工技术的实践经验，充分征求了全国有关单位的意见，参考了有关国内和国外的相关标准，邀请了有关部门的专家进行函审，在此基础上，形成初稿。2006年3月，编委会在无锡开会，进一步讨论规范的编写内容，并最终成文。 本规范分为总则、术语、顶管机选型、顶进管道、顶管工作坑的设计与施工、后座墙的设计与施工、顶管施工设备及安装、顶进力的计算、顶进施工、施工组织设计的编写、顶管施工质量控制和参考文献共12部分。 鉴于本规范系初次编制，在使用过程中，希望各单位结合工程实践和科学研究，认真总结经验，注意数据收集和分析。如发现需要修改和补充之处，请将意见和有关资料反馈给中国非开挖技术协会秘书处，以供今后修订时参考。 本规程主编单位、参编单位和主要起草人员如下： 主编单位： 中国地质大学（武汉） 参编单位： 中国非开挖技术协会秘书处 上海市市政工程管理局 上海钟仓机械设备有限公司 国土资源部勘探技术研究所 绍兴磐石基础工程有限公司 福建东辰岩土基础工程公司厦门顶管分公司 武汉市拓展地下管道工程有限公司 德国海瑞克公司小口径顶管北京代表处 中国地质调查局探矿工程研究所 主编： 马保松(执笔) 参编人员（排名不分先后）： 何宜章马福海蒋国盛王兆铨冯占义 朱文鉴李浩民张光列张雅春陈勇 邓化雨余为民刘畅 规范编辑工作得到了曾聪、陶永锋等有关单位和个人的大力支持和帮助，在此表示衷心的感谢！ 《顶管施工技术及验收规范》编委会 2006年12月 顶管规范 6.1 一般规定 6.1.1 顶管的施工设计应包括以下主要内容： 6.1.1.1 施工现场平面布置图； 6.1.1.2 顶进方法的选用和顶管段单元长度的确定； 6.1.1.3 工作坑位置的选择及其结构类型的设计； 6.1.1.4 顶管机头选型及各类设备的规格、型号及数量； 6.1.1.5 顶力计算和后背设计； 6.1.1.6 洞口的封门设计； 6.1.1.7 测量、纠偏的方法； 6.1.1.8 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； 6.1.1.9 减阻措施； 6.1.1.10 控制地面隆起、沉降的措施； 6.1.1.11 地下水排除方法； 6.1.1.12 注浆加固措施； 6.1.1.13 安全技术措施。 6.1.2 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： 6.1.2.1 在粘性土或砂性土层，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； 6.1.2.2 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； 6.1.2.3 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； 6.1.2.4 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； 6.1.2.5 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。 6.1.3 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。 6.1.4 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、方便校核、易于保护处。 6.2 工作坑 6.2.1 顶管工作坑的位置应按下列条件选择： 6.2.1.1 管道井室的位置； 6.2.1.2 可利用坑壁土体作后背； 6.2.1.3 便于排水、出土和运输； 6.2.1.4 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；6.2.1.5 距电源和水源较近，交通方便； 6.2.1.6 单向顶进时宜设在下游一侧。 6.2.2 采用装配式后背墙时应符合下列规定； 6.2.2.1 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 顶管施工技术规范 6.1一般规定 6.1.1顶管的施工设计应包括以下主要内容： 6.1.1.1施工现场平面布置图； 6.1.1.2顶进方法的选用和顶管段单元长度的确定； 6.1.1.3工作坑位置的选择及其结构类型的设计； 6.1.1.4顶管机头选型及各类设备的规格、型号及数量； 6.1.1.5顶力计算和后背设计； 6.1.1.6洞口的封门设计； 6.1.1.7测量、纠偏的方法； 6.1.1.8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； 6.1.1.9减阻措施； 6.1.1.10控制地面隆起、沉降的措施； 6.1.1.11地下水排除方法； 6.1.1.12注浆加固措施； 6.1.1.13安全技术措施。 6.1.2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： 6.1.2.1在粘性土或砂性土层，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； 6.1.2.2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； 6.1.2.3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； 6.1.2.4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； 6.1.2.5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。 6.1.3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。 6.1.4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、方便校核、易于保护处。 6.2工作坑 6.2.1顶管工作坑的位置应按下列条件选择： 6.2.1.1管道井室的位置； 6.2.1.2可利用坑壁土体作后背； 6.2.1.3便于排水、出土和运输； 6.2.1.4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； 6.2.1.5距电源和水源较近，交通方便； 6.2.1.6单向顶进时宜设在下游一侧。 6.2.2采用装配式后背墙时应符合下列规定； 6.2.2.1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； 6.2.2.2后背土体壁面应平整，并与管道顶进方向垂直； 6.2.2.3装配式后背墙的底端宜在工作坑底以下，不宜小于50cm； 6.2.2.4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； 6.2.2.5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，并层层固定。 6.2.3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。 6.2.4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 顶管 法施工 １、技术简介 顶管施工就是非开挖施工方法,是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力,克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中,并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。 非开挖工程技术彻底解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题,在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。这对交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂的城市是非常重要的，它将为城市创造一个洁净、舒适和美好的环境。 非开挖技术是近几年才开始频繁使用的一个术语,它涉及的是利用少开挖,即工作井与接收井要开挖，以及不开挖,即管道不开挖技术来进行地下管线的铺设或更换，顶管直径ＤN800—４５00。通过工作井把要埋设的管子顶入土内，一个工作井内的管子可在地下穿行１500米以上，并且还能曲线穿行，以绕开一些地下管线或障碍物。 它的技术要点在于纠正管子在地下延伸的偏差。特别适用于大中型管径的非开挖铺设。具有经济、高效,保护环境的综合功能。这种技术的优点是:不开挖地面；不拆迁,不破坏地面建筑物；不影响交通;不破坏环境；施工不受气候和环境的影响;不影响管道的段差变形；省时、高效、安全，综合造价低。 该技术在我国沿海经济发达地区广泛用于城市地下给排水管道、天燃气石油管道、通讯电缆等各种管道的非开挖铺设。它能穿越公路、铁路、桥梁、高山、河流、海峡和地面任何建筑物。采用该技术施工，能节约一大笔征地拆迁费用、减少对环境污染和道路的堵塞,具有显著的经济效益和社会效益。 2、技术原理 顶管施工是继盾构施工之后而发展起来的一种地下管道施工方法，它不需要开挖面层,并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等。顶管施工借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力,把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直推到接收井内吊起。与此同时,也就把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两井之间,以期实现非开挖敷设地下管道的施工方法。 ３、现状分析 经过多年的发展，顶管技术在我国已得到大量地实际工程应用，且保持着高速的增长势头,无论在技术上、顶管设备还是施工工艺上取得了很大的进步,在某些方 1 总则 1．0．1 为统一全国顶管施工技术要求，做到技术先进，经济合理，安全可靠，确保施工质量，使顶管 施工规范化，中国非开挖技术协会特组织制定本规范。 1．0．2 当地下管道或其他管线的铺设可以通过顶进施工方法在交通、建筑、经济和环境保护方面带来 好的效益，应该采用非开挖施工方法。 1．0．3 本规范适用于敞开式和封闭式顶管施工方法。根据施工方法的不同，顶管机可分为敞开式顶管 掘进机和封闭式顶管掘进机两大类。敞开式顶管掘进机有手掘式、挤压式和网格式等；封闭式顶管掘进机有土 压平衡、泥水平衡、混合型等型式。 1．0．4 本规范适用于所有预制管道的地下非开挖施工，包括常用的断面为圆形、长方形以及其他不规 则形状的管道。 1．0．5 根据管道的材料和各自的连接方法来选择合适的管道之间的连接方法即：刚性连接或柔性连接。 1．0．6 对采用顶管施工方法引起的地表变形和对周围环境的影响，应事先做出充分预测，并使之符合 建设单位的相关要求。当预计影响难以确保地面建筑物、道路交通和地下管线的正常使用时，应在建设单位的 组织下，会同有关部门商定采取有效的技术措施进行监测和保护。 1．0．7 当两条平行管道采用顶管法施工时，应贯彻先深后浅、先大后小的原则。两段管道平行顶进时， 其相邻管壁间最小净距应根据施工地区的地质条件、不同的顶进方法和施工时间等因素来确定。一般情况下， 相邻顶管外壁的间距应不小于大管道的外径。 第1页 1．0．8 一般情况下，顶管的覆土厚度不小于3m，或者不小于1．5倍的管道外径，否则应采取相应的 技术措施。 1．0．9 在进行顶管工程施工设计前，应对施工线路进行工程勘察，调查分析施工区域的水文地质和工程 地质情况，充分掌握与顶进施工有关的现场资料。施工人员必须根据设计图纸、技术标准和现场施工条件等因素，认真编写施工组织设计，对操作人员进行详细的技术交底，明确职责分工。 1．0．10 对于机械化程度较高的土压平衡、泥水平衡和?昆合式顶管机操作员，应加强专业技术和安全教育，并须持证上岗。 1．0．11 应与有关部门签订施工配合协议。在顶进作业前，对周围的建筑物和地下设施采取相应的防护 措施，避免造成意外事故。在顶进过程中，应对周围重大建筑物、顶进力、后座墙进行测量监控。测量监控方案 应纳入施工组织设计或施工技术方案中。 1．0．12 施工完毕后，管道的伸缩标准应该满足给排水管道、气体输送管道和其他管道的使用要求。 1．0．13 管道内施工的所有移动电机具和设备，必须有严格的接地措施。井下、管道内的照明设备 必须用12～36V安全电压。 2 术语 2．0．1 非开挖技术Trenchless technology(No dig) 不开挖地表或以最小的地表开挖量进行各种地下管道／管线探测、检查、铺设、更换或修复的施工技术。 2．0．2 顶进／起始工作坑／工作井Drivepit(Entry pit) 为布置顶管施工设备而开挖的工作坑／井，作顶进工作坑／井中一般设置有后背墙以承受施工过程中的反力。 2．0．3 接收／出口工作坑Reception pit(Exit pit) 为接收顶管施工设备而开挖的工作坑(井)，有时也称为目标工作坑(井)(Target shaft)。 2．0．4 进人施工Man entry pipe jacking 施工人员进入管道进行作业的施工方法，公认的进人和非进人管道直径划分一般以900mm为界。 2．0．5 顶管施工技术Pipe jacking 郑州市管城回族区实验中学宿舍楼过路顶管 专项施工方案 编制： 审核： 审批： 河南华瑞园林绿化工程有限公司 二0一八年五月 第一章编写依据 本施工方案编写依据如下： 1、郑州市管城回族区实验中学宿舍楼过路顶管项目施工图 2、《给排水管道施工及验收规范》GB50268-2008 3、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2011 4、郑州市建设委员会颁发的有关建筑规程，安全、质量及文明施工等文件。 第二章工程概况 2.1 工程简介 工期紧、施工场地有限、现场需穿越道路，可能遇上地下障碍物等情况，考虑影响本工程顶管正常施工的不利因素，故将本工程的顶管工程采用人工顶管。管材DN2000套管，管埋深为5.15m左右（管顶覆土2.75m）。工作井、接收井的井位和管段长度将根据现场实际情况（顶进长度、地下障碍物、交通影响等）而确定。 2.2周边环境简介 工作井东侧、北侧为学校消防同道，南侧为6F教学楼，西侧为2F彩板房。据我方在工作井位置所挖探沟探明，工作井南侧有给水主管、消防水主管，西侧有一道给水支管，且管道均位于图纸设计的工作井内。中间有一条校内光纤斜向对角穿过工作井。且工作井位于学校教学楼先期施工的基坑内，有大量的杂填土。 2.3施工参照标准 施工设计图、施工合同 《给排水管道施工及验收规范》GB50268-2008 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2011 《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005 《工程测量规范》GB50026-2007 《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012 现场地质水文情况、地下管线的情况和周围建筑物及设施情况； 第三章施工部署 3.1施工组织安排 工程需要采用机械顶管的管段为两阶段，一阶段为工作井至配电房，另一段为工作井至教学楼配电室。工作井及接收井共计2座，计划用1套顶管设备，一台备用，第一阶段为工作井、接收井的施工，第二阶段为顶管的实施，其中工作井、接收井的施工可以交叉作业，速度较快，设备也能得到充分的利用。 本工程实地勘察，从道路面层向下的土质分布情况为：混凝土道路面层水稳层连砂石基层杂填土。 3.2顶管施工工艺流程 工作井施工设备安装管吊装就位施工准备土方掘进测量控制及纠偏废泥外运开机顶进结束施工下一节3.2施工顺序 施工顺序为：工作井施工顶进设备安装调试吊装砼管到轨道上连接好工具管装顶铁开启油泵顶进出泥管道贯通拆工具管压浆。 什么是顶管施工法 长期以来，城市建设过程中，城市道路被频繁开挖严重影响了人民的生活。一项非开挖施工技术——顶管施工技术，不需开挖地面，并且能够穿越公路、铁路、河道、湖泊、建筑物、以及各种地下管线等，解决了市政施工难题，而且，顶管施工随着城市建设的发展已越来越普及，已运用到给排水、煤气、电力、通信等管道的施工。广东省基础工程公司近几年来用先进的顶管施工技术，解决了一个个难题，为城市建设的文明施工、快捷施工做出了贡献。 据介绍，目前，顶管施工常采用的施工方法分为敞开人工手掘式和密封机械式顶管施工方法，其中机械式顶管施工常用的施工方法又有泥水平衡式和土压平衡式两种，顶管施工常用的管材有砼管、钢管、玻璃夹砂钢管。施工所采用的主要设备为信息化及全自动化泥水平衡顶管机。 顶管施工的基本原理为：从地面开挖两个基坑井，然后管节从工作井安放，通过主顶千斤顶或中继间的顶推机械的顶进，推动管节从工作井预留口穿出，穿越土层到达接收井的预留口边，然后通过接收井的预留口穿出，形成管道的施工。 顶管工法主要有以下几种： 目前顶管所常见的几种土质 1、淤泥质黏土：此种软土的形成是在较弱的海浪岸流及潮汐的水动力作用 下逐渐形成的。土的颜色多呈灰色或黑灰色，光润油滑且有腐烂植物的气味，多 呈软塑或半流塑状态。其天然含水量很大，一般都大于30%，饱和度一般大于90%，液限一般在35-60%之间，软土的天然重度较小，约在15-19KN/m3之间。孔隙比 都大于1，因其天然含水量高、孔隙比大，就带来了软土地基变形大，强度低的 特点。 2、砂性土：由于曾受到海水的冲击，部分地区沉积层含有海水所搬运的大 量沉积物，其中主要为细砂及粉砂。由于含黏土的成分较少，我们可称之为砂性土。砂性土的土颗粒较一般的黏土大，一般在20μ以上，土颗粒之间的凝聚力 较小，呈单粒结构。孔隙比较大，很容易在水动力的作用下产生流沙现象。 3、黄土：凡以风力搬运沉积又没有经过次生扰动的、无层理的黄色粉质、 G2-15 顶管管道施工检验批质量验收记录表 50268-2008 2 主控项目的计数检验项先填写“检验批主控项目计数检验记录表”（G1-1-1）；检验批一般项目计数检验数据较多时，可先填写“检验批一般项目计数检验记录表”（G1-1-2），然后将计数检验结果填写在本表相应的检查结果栏内。将两表作为本表的附页。 3 管道内径（）；L为顶进长度（）；Δ曲线顶管相邻管节接口允许的最大间隙与最小间隙之差（）；曲线顶管的设计曲率半径（）。 顶管管道施工质量验收标准（ 50268-2008） 6.7.3顶管管道应符合下列规定： 主控项目 1 管节及附件等工程材料的产品质量应符合国家有关标准的规定和设计要求； 检查方法：检查产品质量合格证明书、各项性能检验报告，检查产品制造原材料质量保证资料；检查产品进场验收记录。 2接口橡胶圈安装位置正确，无位移、脱落现象；钢管的接口焊接质量应符合本规范第5章的相关规定，焊缝无损探伤检验符合设计要求； 检查方法：逐个接口观察；检查钢管接口焊接检验报告。 3 无压管道的管底坡度无明显反坡现象；曲线顶管的实际曲率半径符合设计要求； 检查方法：观察；检查顶进施工记录、测量记录。 4 管道接口端部应无破损、顶裂现象，接口处无滴漏； 检查方法：逐节观察，其中渗漏水程度检查按本规范附录F 第F．0．3条执行。 一般项目 5 管道内应线形平顺、无突变、变形现象；一般缺陷部位，应修补密实、表面光洁；管道无明显渗水和水珠现象；检查方法：按本规范附录F第F．0．3条、附录G的规定逐节观察。 6 管道与工作井出、进洞口的间隙连接牢固，洞口无渗漏水； 检查方法：观察每个洞口。 7 钢管防腐层及焊缝处的外防腐层及内防腐层质量验收合格； 检查方法：观察；按本规范第5章的相关规定进行检查。 8 有内防腐层的钢筋混凝土管道，防腐层应完整、附着紧密； 检查方法：观察。 9 管道内应清洁，无杂物、油污； 检查方法：观察。 10顶管施工贯通后管道的允许偏差应符合表6．7．3的规定。 顶管施工方案 一、顶管范围及主要施工内容 本工程为鄞州路已建W6-1～钱湖南路已建W51主要穿越路基、河流。管径采用?900的钢筋砼F型承插管，全长约1300米，顶管工作井10只，接收井7只. 一、顶管前准备工作 1、顶管施工方法的选定应根据施工沿线的地形、工程和水文地质、交通状况、地上建筑物、地下管线和有无地下障碍物等实际情况和对地表变形控制的要求综合考虑后作出选定，必须确保安全，保证质量，经济适用，节约用地。 2、顶管的施工顺序，应从整个排水系统考虑，一般宜从下游开始，在进行起始掘进段顶管时，应选择施工条件较好、技术风险较少，顶程较短的地段进行，同时作必要的现场技术数据的测试和分析工作，以便了解地下实际土质，适应施工环境，掌握顶管设备运转规律，合理组织操作人员，通过起始掘进段的顶进小结，进一步调整各项施工技术参数，优化下一步顶管施工工艺。 3、所有顶管设备必须经过维修保养，经检验合格后方可运入施工现场。在进入工作坑安装时必须进行单机和整机联动调试，在顶进中必须贯彻例行保养制度。 4、应按保证工程质量、安全、文明施工、保护地面建筑物与地下管线、维持道路交通等要求，根据不同的工程地质、水文地质与施工环境和条件合理选择顶管机头。 5、在综合考虑了上述各种因素后，合理选择顶管和施工方法。 二、顶管施工顺序及工艺流程 一、施工顺序 基坑底基础及后靠背安置──安装导轨──设置承压壁──安装主顶设备──安装顶管机头──安置起重机械──安置土方运输设备──安放管节──顶进 顶进工艺流程： 沉井中心线测量放样──安装顶机架与主顶装置──顶进管机顶进，吊下一节管节──管节顶 进────顶完第一节管，吊下一节管──管节拼装──顶力接近许用力──吊放中继环──同上继续再顶──出洞，顶管机与管节分离。 三、顶管设备安装 （1）顶管机头选型 本施工段管道内底标高，管顶覆盖厚度已达到要求。根据地质状况及实际情况，拟采用多盘土压平衡式机头，头部有4个切土切刀盘，机头出土采用刀盘切削原状土， （2）顶力估算 按采取管壁外侧同步注入触变泥浆处理，手掘式顶管所引起的阻力R2=F2。根据以往在软土地层顶进的施工经验，一般可取 F2=8～12KN/m2 按顶进长度为50m，管道外径0.52计算，最大顶进阻力P=F2лDL=12×3.1416×1.20×50=113 0KN≈113t。 配备150t液压千斤顶能完全满足顶力需要。活塞行程700mm，主油泵最大供电压49MPa，供电量10L/min。 （3）顶管设备安装 a、安装导轨 导轨采用装配式导轨，安放在砼基础面上，导轨定位后，必须稳固正确，在顶进中承受各种负载时不位移，不变形，不沉降，导轨安放前应先复核管道中心位置。 二根导轨必须互相平行，等高，导轨面的中心标高应按设计沟底标高设置，在顶进中必须经常复测调整，以确保顶进轴线的精度。导轨的坡度应与设计管道坡度相一致。 导轨采用轻型导轨，由钢轨、横梁和垫板组成。 导轨的轨距B=2√R2外-R2内。 b、设置承压壁 承压壁应承受和传递全部顶力，必须具有足够的强度和刚度，应根据最大顶力计算具有较大的安全度。1、方形沉井前垫以40×40cm方枕木，枕木外衬厚5cm钢板作为承压面，钢板面 文件编号：GD/FS-2025 （操作规程范本系列） 顶管工程施工安全技术要 求详细版 The Daily Operation Mode, It Includes All The Implementation Items, And Acts To Regulate Individual Actions, Regulate Or Limit All Their Behaviors, And Finally Simplify Management Process. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________ 顶管工程施工安全技术要求详细版 提示语：本操作规程文件适合使用于日常的规则或运作模式中，包含所有的执行事项，并作用于规范个体行动，规范或限制其所有行为，最终实现简化管理过程，提高管理效率。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 一、顶管施工的一般要求 （1）顶管施工前应对管道顶进地段的水文地质、地下埋设物、地上交通及构管物等情况进行周密的调查了解。必须严格的掌握各类土壤的物理化学性质，分层及高度，地下水位及流量，含水层的渗透系数，有针对性的利用可能提供的设备，采取有效排水和防坍塌的安全技术措施；必须严格掌握地下埋设的各种电缆、管道、有毒有害的气（液）体、易燃易爆物质，古墓（腐植土）等地下建筑物及其它各种障碍物的种类、用途、结构、位置深度、走向、物理化学性质及危害程度，依此制定有效的安全防护和劳动保 护措施，确保施工安全，必须掌握地上公路、铁路的交通状况，请有关部门共同制定专门的施工方案（安全技术措施）配合施工，确保公路、铁路和施工安全。严禁在无施工组织设计（施工方案）情况下施工。 （2）在较大的沟渠、河道下进行顶管作业，一般应选在枯水季节，但对其航运、流量应调查清楚，确定施工方法。首先应考虑到克服河水的渗透，不宜在管道顶进线中心或上流一侧围堰使水流集中，冲刷河底，严防管顶塌方河水灌进管内。并请有关单位共同制定安全技术方案后方可施工。 顶管工程一般应在降水数日、水位降到工作坑底以后进行，在地面上有构筑物的情况下，严禁带水顶进。在各种构筑物下顶管都必须有确保施工与构筑物安全的安全技术措施。 顶管施工验收要求 一、所用管材必须满足如下基本要求： (1)能够抵抗管道内外的侵蚀。 (2)能够承受一定的静、动荷载。 (3)能够承受管道内外部的压力。 (4)具有良好的过流性能。 (5)较低的成本。 二、除了满足管材的基本要求之外，顶管施工的管材还应符合以下要求： (1)较高的轴向承载能力。 (2)紧密的配合尺寸。 (3)端部要乎整、垂直。 (4)管道长度方向上应保证平直度。 (5)防水接头应设置在管道壁内，不允许突出于管道的内外壁。 (6)管道接头应具有传递轴向载荷的能力，同时在发生一定角度的偏斜时应仍具有防水能力。 (7)管道长度通常以2．0～3．0m为宜，有时也采用1．0～1．25m较短的管节。 三、一般情况顶管施工的最大允许偏差(mm) 注：D为管道内径(mm)。 四、纠偏时应符合下列规定： (1)应在顶进中纠偏。 (2)应采用小角度逐渐纠偏。 (3)纠正顶管掘进机旋转时，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。 五、长距离顶管施工中，降低顶进阻力最有效的方法是进行注浆。使管周外壁形成泥浆润滑套，从而降低了顶进时的摩阻力。在铁道下面进行顶管施工，当在超挖空间进行注浆支护时，对于管径>DN/ID 1000的软土地层，其超挖量的允许值应<10mm；如果不进行注浆作业，超挖量不应大于5mm。 六、顶进施工结束后，顶进管道应满足如下要求： 1、顶进管道不偏移，管节不错口，管道内应线形平顺、无突变、变形现象；一般缺陷部位，应修补密实、表面光洁；管道无明显渗水和水珠现象。 2、管道接口套环应对正管缝与管端外周，管端垫板粘接牢固、不脱落。 3、管道接头密封良好，橡胶密封圈安放位置正确。需要时应按要求进行管道管道密封检验； 4、管节无裂纹、不渗水，管道内部不得有泥土、建筑垃圾等杂物。 5、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 6、水泥、弹性密封膏或水泥砂浆密封，填塞物应抹平，不得突入管内。 7、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。 8、安全撤离现场，恢复施工现场的本来面目，做到不留隐患，对环境没有破坏 顶管的施工规范精编 Document number：WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986 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； 人工顶管施工方案 第一章编写依据 本施工方案编写依据如下： 1、《宽城县污水处理厂配套管网改造一期工程》管道敷设图纸 2、2、《给水排水管道施工及验收规范》GB50268-2008； 3、3、《混凝土质量控制标准》GB50164－2011； 4、4、《市政道路工程质量检验评定标准》； 第二章工程概况 2.1 工程简介 本工程为宽城县污水处理厂配套管网改造一期工程，替换现有的dn1500mm钢筋混凝土管，总长度为2.807km.项目起点为污水处理厂内进水管检查井，采用dn1200mm聚乙烯（PE）平壁管，沿河道堤坝内侧向上游至宽和新居路接入现有污水管。 根据施工图纸要求，44#—45#污水井之间横穿公路，需要使用顶管施工，顶管采用内径1800mm钢筋混凝土管，壁厚20mm，单节长度2500mm。采用人工挖土、机械顶进的作业方式施工。 2.2 施工参照标准 GBJ08-221-96 《市政排水构筑物工程施工和验收规程》 GBJ08-220-96 《市政排水管道工程施工和验收规程》 GBJ141-90 《给水排水构筑物施工和验收规程》 GB50026－2007 《工程测量规范》 第三章施工部署 3.1 施工组织安排 本工程需要采用人工顶管的管段为计划用2套顶管设备，一台50吨位吊车，分成两个阶段顶进，第一阶段为工作井施工，第二阶段为人工顶管的实施，其中工作井、接收井的施工可以交叉作业，速度较快，设备也能得到充分的利用。 3.2 顶管施工工艺流程 工作井施工→设备安装→管吊装就位→施工准备→开机顶进→人工掘进机头→结束→测量控制及纠偏→施工下一节 3.3 施工顺序 施工顺序为：工作井施工→顶进设备安装调试→吊装砼管到轨道上→连接好工具管→装顶铁→开启油泵顶进→出土→管道贯通→拆工具管。 第四章施工准备工作 4.1 生产准备 1、进行施工测量和现场放线工作。 2、确定管线范围内及施工需用场地内所有障碍物，如管线、电线杆、树木等的准确位置。 3、根据顶进长度，准备好各类管线和所需的辅助物（固定架等）。 4、根据材料计划，分期分批组织材料进场。 4.2 技术准备 顶管施工及验收规 1 总则 1．0．1 为统一全国顶管施工技术要求，做到技术先进，经济合理，安全可靠，确保施工质量，使顶管施工规化，中国非开挖技术协会特组织制定本规。 1．0．2 当地下管道或其他管线的铺设可以通过顶进施工方法在交通、建筑、经济和环境保护方面带来好的效益，应该采用非开挖施工方法。 1．0．3 本规适用于敞开式和封闭式顶管施工方法。根据施工方法的不同，顶管机可分为敞开式顶管掘进机和封闭式顶管掘进机两大类。敞开式顶管掘进机有手掘式、挤压式和网格式等；封闭式顶管掘进机有土压平衡、泥水平衡、混合型等型式。 1．0．4 本规适用于所有预制管道的地下非开挖施工，包括常用的断面为圆形、长方形以及其他不规则形状的管道。 1．0．5 根据管道的材料和各自的连接方法来选择合适的管道之间的连接方法即：刚性连接或柔性连接。1．0．6 对采用顶管施工方法引起的地表变形和对周围环境的影响，应事先做出充分预测，并使之符合建设单位的相关要求。当预计影响难以确保地面建筑物、道路交通和地下管线的正常使用时，应在建设单位的组织下，会同有关部门商定采取有效的技术措施进行监测和保护。 1．0．7 当两条平行管道采用顶管法施工时，应贯彻先深后浅、先大后小的原则。两段管道平行顶进时，其相邻管壁间最小净距应根据施工地区的地质条件、不同的顶进方法和施工时间等因素来确定。一般情况下，相邻顶管外壁的间距应不小于大管道的外径。 1．0．8 一般情况下，顶管的覆土厚度不小于3m，或者不小于1．5倍的管道外径，否则应采取相应的技术措施。 1．0．9 在进行顶管工程施工设计前，应对施工线路进行工程勘察，调查分析施工区域的水文地质和工程地质情况，充分掌握与顶进施工有关的现场资料。施工人员必须根据设计图纸、技术标准和现场施工条件等因素，认真编写施工组织设计，对操作人员进行详细的技术交底，明确职责分工。 1．0．10 对于机械化程度较高的土压平衡、泥水平衡和?昆合式顶管机操作员，应加强专业技术和安全教育，并须持证上岗。 1．0．11 应与有关部门签订施工配合协议。在顶进作业前，对周围的建筑物和地下设施采取相应的防护措施，避免造成意外事故。在顶进过程中，应对周围重大建筑物、顶进力、后座墙进行测量监控。测量监控方案应纳入施工组织设计或施工技术方案中。 1．0．12 施工完毕后，管道的伸缩标准应该满足给排水管道、气体输送管道和其他管道的使用要求。1．0．13 管道施工的所有移动电机具和设备，必须有严格的接地措施。井下、管道的照明设备必须用12～36V安全电压。 2 术语 2．0．1 非开挖技术 Trenchless technology(No dig) 不开挖地表或以最小的地表开挖量进行各种地下管道／管线探测、检查、铺设、更换或修复的施工技术。2．0．2 顶进／起始工作坑／工作井 Drivepit(Entry pit) 为布置顶管施工设备而开挖的工作坑／井，作顶进工作坑／井中一般设置有后背墙以承受施工过程中的反力。 2．0．3 接收／出口工作坑 Reception pit(Exit pit) 为接收顶管施工设备而开挖的工作坑(井)，有时也称为目标工作坑(井)(Target shaft)。 2．0．4 进人施工 Man entry pipe jacking 施工人员进入管道进行作业的施工方法，公认的进人和非进人管道直径划分一般以900mm为界。 2．0．5 顶管施工技术 Pipe jacking 在不开挖地表的情况下，利用液压顶进工作站从顶进工作坑将待铺设的管道顶人，从而在顶管机之后直 接铺设管道的非开挖地下管道施工技术。 2．0．6 微型隧道施工技术 Microtunneling 微型隧道施工技术也称为小口径自动化顶管施工技术，一般用于铺设小口径管道，在施工中可采用遥控的方式在地表控制管道的顶进方向。该工法也可用于铺设直径较大的管道。 2．0．7 中继站／中继间 Intermediate jacking station—IJS 中继站有时也称为中间顶推站、中继间或中继环，其安装在顶进管线的某些部位，把这段顶进管道分成若干个推进区间。它主要由多个顶推油缸、特殊的钢制外壳、前后两个特殊的顶进管道和均压环、密封件等组成。顶推油缸均匀地分布于保护外壳。当所需的顶进力超过主顶工作站的顶推能力、施工管道或者后座装置所允许承受的最大荷载时，则需要沿施工的管线安装一个或多个中继站进行辅助施工。 2．0．8 顶管机 Jacking machine 顶管机是在一个护盾的保护下，采用手掘、机械或水力破碎的方法来完成隧道开挖的机器。 2．0．9 后背墙 Reaction wall手掘式顶管施工工艺标准
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