6.4.1 開始頂進前應檢查下列內容,確認條件具備時方可開始頂進。
6.4.1.1 全部設備經過檢查并經過試運轉;
6.4.1.2 工具管在導軌上的中心線、坡度和高程應符合第6.3.1條的規(guī)定;
6.4.1.3 防止流動性土或地下水由洞口進入工作坑的措施;
6.4.1.4 開啟封門的措施。
6.4.2 拆除封門時應符合下列規(guī)定:
6.4.2.1 采用鋼板樁支撐時,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;
6.4.2.2 采用沉井時,應先拆除內側的臨時封門,再拆除井壁外側的封板或其他封填措施;
6.4.2.3 在不穩(wěn)定土層中頂管時,封門拆除后應將工具管立即頂入土層。
6.4.3 工具管開始頂進5~10m的范圍內,允許偏差應為:軸線位置3mm,高程0~+3mm。當超過允許偏差時,應采取措施糾正。
在軟土層中頂進混凝土管時,為防止管節(jié)飄移,可將前3~5節(jié)管與工具管聯(lián)成一體。
6.4.4 采用手工掘進頂管法時,應符合下列規(guī)定(圖6.4.4):
圖6.4.4 超挖示意
a——最大超挖量;b——允許超挖范圍
6.4.4.1 工具管接觸或切入土層后,應自上而下分層開挖;工具管迎面的超挖量應根據土質條件確定;
6.4.4.2 在允許超挖的穩(wěn)定土層中正常頂進時,管下部135o范圍內不得超挖;管頂以上超挖量不得大于1.5cm;管前超挖應根據具體情況確定,并制定安全保護措施;
6.4.4.3 在對頂施工中,當兩管端接近時,可在兩端中心先掏小洞通視調整偏差量。
6.4.5 采用網格式水沖法頂管時,應符合下列規(guī)定:
6.4.5.1 網格應全部切入土層后方可沖碎土塊;
6.4.5.2 進水應采用清水;
6.4.5.3 在地下水位以下的粉砂層中的進水壓力宜為0.4~0.6MPa;在粘性土層中,進壓力宜為0.7~0.9MPa;
6.4.5.4 工具管內的泥漿應通過篩網排出管外。
6.4.6 采用擠壓式頂管時,應符合下列規(guī)定:
6.4.6.1 喇叭口的開關及其收縮量應根據土層情況確定,且應與其形心的垂線左右對稱;
6.4.6.2 每次頂進的長度,應根據車斗的容積、起吊能力和地面運輸條件綜合確定;
6.4.6.3 工具管開始頂進和接近頂完時,應采用手工挖土緩慢頂進;
6.4.6.4 頂進時,應防止工具管轉動;
6.4.6.5 臨時停止頂進時,應將喇叭口全部切入土層。
6.4.7 采用擠密土層法頂管時,應符合下列規(guī)定:
6.4.7.1 管前應安裝管尖或管帽。當采用管尖時,其中心角宜為:砂性土層,不宜大于60o;粉質粘土,不宜大于50o;粘土,不宜大于40o;
6.4.7.2 為防止相鄰管道損壞及地面隆起,應根據施工設計控制與相鄰管道間的凈距及距地面的深度。
6.4.8 頂管的頂力可按下式計算,亦可采用當地的經驗公式確定:
P=fγD1[2h+(2h+ D1)tg2(45°-ф/2)+ω/γD1]L+PF (6.4.8)
式中 P——計算的總頂力(kN);
γ——管道所處土層的重力密度(kN/m3);
D1——管道的外徑(mm);
H——管道頂部以上覆蓋土層的厚度(m);
ф——管道所處土層的內摩擦角(o);
ω——管道單位長度的自重(kH/m);
L——管道的計算頂進長度(m);
f——頂進時,管道表面與其周圍土層之間的摩擦系數,其取值可按表6.4.8-1所列數據選用;
PF ——頂進時,工具管的迎面阻力(kN),其取值,宜按不同頂進方法由表6.4.8-2所列公式計算。
頂進管道與其周圍土層的摩擦系數 表6.4.8-1
土類
濕
干
粘土、亞粘土
0.2~0.3
0.4~0.5
砂土、亞砂土
0.3~0.4
0.5~0.6
6.4.9 頂進鋼管采用鋼絲網水泥砂漿和肋板保護層時,焊接后應補做焊口處的外防腐層。
6.4.10 采用鋼筋混凝土管時,其接口處理應符合下列規(guī)定:
6.4.10.1 管節(jié)未進入土層前,接口外側應墊麻絲、油氈或木墊板,管口內側應留有10~20mm的空隙;頂緊后兩管間的孔隙宜為10 ~15mm;
頂進工具管迎面阻力(PF)的計算公式 表6.4.8-2
頂進方法
頂進時,工具管迎面阻力(PF)的計算公式(kN)
手工掘進
工具管頂部及兩側允許超挖
0
工具管頂部及兩側不允許超挖
л · Dav · t · R
擠壓法
л · Dav · t · R
網格擠壓法
a · л/4 · D· R
注:Dav——工具管刃腳或擠壓喇叭口的平均直徑(m);
t——工具管刃腳厚度或擠壓喇叭口的平均寬度(m);
R——手工掘進頂管法的工具管迎面阻力,或擠壓、網格擠壓頂管法的擠壓阻力。前者可采用500kN/m2,后者可按工具管前端中心處的被動土壓力計算(kN/m2);
a——網格截面參數,可取0.6~1.0。
6.4.10.2 管節(jié)入土后,管節(jié)相鄰接口處安裝內脹圈時,應使管節(jié)接口位于內脹圈的中部,并將內脹圈與管道之間的縫隙用木楔塞緊。
6.4.11 采用T形鋼套環(huán)橡膠圈防水接口時,應符合下列規(guī)定:
6.4.11.1 混凝土管節(jié)表面應光潔、平整,無砂眼、氣泡;接口尺寸符合規(guī)定;
6.4.11.2 橡膠圈的外觀和斷面組織應致密、均勻,無裂縫、孔隙或凹痕等缺陷;安裝前應保持清潔,無油污,且不得在陽光下直曬;
6.4.11.3 鋼套環(huán)接口無疵點,焊接接縫平整,肋部與鋼板平面垂直,且應按設計規(guī)定進行防腐處理;
6.4.11.4 木襯墊的厚度應與設計頂力相適應。
6.4.12 采用橡膠圈密封的企口或防水接口時,應符合下列規(guī)定:
6.4.12.1 粘結木襯墊時凹凸口應對中,環(huán)向間隙應均勻;
6.4.12.2 插入前,滑動面可涂潤滑劑;插入時,外力應均勻;
6.4.12.3 安裝后,發(fā)現(xiàn)橡膠圈出現(xiàn)位移、扭轉或露出管外,應拔出重插。
6.4.13 頂管結束后,管節(jié)接口的內側間隙應按設計規(guī)定處理;設計無規(guī)定時,可采用石棉水泥、彈性密封膏或水泥砂漿密封。填塞物應抹平,不得凸入管內。
6.4.14 工具管進入土層后的管端處理應符合下列規(guī)定:
6.4.14.1 進入接收坑的工具管和管端下部應設枕墊;
6.4.14.2 管道兩端露在工作坑中的長度不得小于0.5m,且不得有接口;
6.4.14.3 鋼筋混凝土管道端部應及時澆筑混凝土基礎。
6.4.15 在管道頂進的全部過程中,應控制工具管前進的方向,并應根據測量結果分析偏差產生的原因和發(fā)展趨勢,確定糾偏的措施。
6.4.16 管道頂進過程中,工具管的中心和高程測量應符合下列規(guī)定:
6.4.16.1 采用手工掘進時,工具管進入土層過程中,每頂進30cm,測量不應少于一次;管道進入土層后正常頂進時,每頂進100cm,測量不應少于一次,糾偏時應增加測量次數;
6.4.16.2 全段頂完后,應在每個管節(jié)接口處測量其軸線位置和高程;有錯口時,應測出相對高差;
6.4.16.3 測量記錄應完整、清晰。
6.4.17 糾偏時應符合下列規(guī)定:
6.4.17.1 應在頂進中糾偏;
6.4.17.2 應采用小角度逐漸糾偏;
6.4.17.3 糾正工具管旋轉時,宜采用挖土方法進行調整或采用改變切削刀盤的轉動方向,或在管內相對于機頭旋轉的反向增加配重。
6.4.18 頂管穿越鐵路或公路時,除應遵守本規(guī)范外,并應符合鐵路或公路有關技術安全規(guī)定。
6.4.19 管道頂進應連續(xù)作業(yè)。管道頂進過程中,遇下列情況時,應暫停頂進,并應及時處理;
6.4.19.1 工具管前方遇到障礙;
6.4.19.2 后背墻變形嚴重;
6.4.19.3 頂鐵發(fā)生扭曲現(xiàn)象;
6.4.19.4 管位偏差過大且校正無效;
6.4.19.5 頂力超過管端的允許頂力;
6.4.19.6 油泵、油路發(fā)生異?,F(xiàn)象;
6.4.19.7 接縫中漏泥漿。
6.4.20 當管道停止頂進時,應采取防止管前塌方的措施。
6.4.21 頂進管道的施工質量應符合下列規(guī)定:
6.4.21.1 管內清潔,管節(jié)無破損;
6.4.21.2 允許偏差應符合表6.4.21的規(guī)定;
頂進管道允許偏差(mm) 表6.4.21
項目
允許偏差
軸線位置
50
管道內底高程
D<1500
+30 -40
D≤1500
+40 -50
相鄰管間錯口
鋼管道
≤2
鋼筋混凝土管道
15%壁厚且不大于20
對頂時兩端錯口
50
注:D為管道內徑(mm)。
6.4.21.3 為嚴密性要求的管道應按本規(guī)范第10章的有關規(guī)定進行檢驗;
6.4.21.4 鋼筋混凝土管道的接口應填料飽滿、密實,且與管節(jié)接口內側表面齊平,接口套環(huán)對正管縫、貼緊,不脫落;
6.4.21.5 頂管時地面沉降或隆起的允許量應符合施工設計的規(guī)定。
6.4.22 采用中繼間時應符合下列規(guī)定:
6.4.22.1 中繼間千斤頂的數量應根據該段單元長度的計算頂力確定,并應有安全貯備;
6.4.22.2 中繼間的外殼在伸縮時,滑動部分應具有止水性能;
6.4.22.3 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;
6.4.22.4 中繼間的啟動和拆除應由前向后依次進行;
6.4.22.5 拆除中繼間時,應具有對接接頭的措施;中繼間外殼若不拆除時,應在安裝前進行防腐處理。
6.5 觸變泥漿及注漿
6.5.1 采用觸變泥漿減阻措施時,應編制施工設計,并應包括以下主要內容:
6.5.1.1 泥漿配合比壓漿數量及壓力的確定;
6.5.1.2 制備和輸送泥漿的設備及其安裝規(guī)定;
6.5.1.3 注漿工藝、注漿系統(tǒng)及注漿孔的布置;
6.5.1.4 頂進洞口封閉泥漿的措施;
6.5.1.5 泥漿的置換。
6.5.2 觸變泥漿的壓漿泵,宜采用活塞泵或螺桿泵。管路接頭宜選用拆卸方便、密封可靠的活接頭。
6.5.3 注漿孔的布置宜符合下列規(guī)定:
6.5.3.1 注漿孔的布置宜按管道直徑的大小確定,每個斷面可設置3~5個,并具備排氣功能;
6.5.3.2 相鄰斷面上注漿孔可平行布置或交錯布置。
6.5.4 觸變泥漿的配合比,應按管道周圍土層的類別、膨潤土的性質以及觸變泥漿的技術指標確定。
6.5.5 觸變泥漿的注漿量,宜按管道與其周圍土層之間環(huán)形間隙的1~2倍估算。
6.5.6 觸變泥漿的灌注應符合下列規(guī)定:
6.5.6.1 攪拌均勻的泥漿應靜置一定時間后方可灌注;
6.5.6.2 注漿前,應通過注水檢查注漿設備,確定設備正常后方可灌注;
6.5.6.3 注漿壓力可按不大于0.1MPa開始加壓,在注漿過程中的注漿流量、壓力等施工參數,應按減阻及控制地面變形的量測資料調整。
6.5.6.4 每個注漿孔宜安裝閥門,注漿遇有機械故障、管路堵塞、接頭滲漏等情況時,經處理后可繼續(xù)頂進。
6.5.7 觸變泥漿的置換應符合下列規(guī)定:
6.5.7.1 可采用水泥砂漿或粉煤灰水泥砂漿置換觸變泥漿;
6.5.7.2 拆除注漿管路后,應將管道上的注漿孔封閉嚴密;
6.5.7.3 注漿及置換觸變泥漿后,應將全部注漿設備清洗干凈;
6.5.8 在不穩(wěn)定土層中頂管采用注漿加固法時,應通過技術經濟比較確定加固方案