顶管施工说明.docx

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顶管施工说明

顶管施工说明

一、概述

顶管工程包括F型特殊管节的制作、供应及其在工作井内就位、机头安装出洞、进洞、管子与井壁的密封、管子前端工具管（机头）内土体的开挖、顶进、中继间的制作及设置、管周的润滑及压浆，管节间的密封直至完成钢筋砼管道在设计所要求位置的全过程。

顶管的有关设计图纸由发包人提供，承包人应按照有关规范和图纸的要求负责为完成上述全过程选择机头、顶进设备、中继间、接头、压浆、施工方法、施工过程中可能遇到意外的应急对策及施工的有关事宜。

除本文及设计图纸另行规定者外，管子的制作标准，顶管工程的施工及质量要求按DG/TJ08-2110-2012《城镇排水工程施工质量验收规范》及CECS246∶2008《给水排水工程顶管技术规程》有关规定进行。

承包人施工时必须精心施工，保证达到设计要求的质量指标。

承包人在施工前应全面收集和研究管道所经地层的地质、周围及地下构筑物及地下管线，有关河床、水文，地下可能的障碍物等详勘资料、熟悉设计图纸、做好施工组织设计的编制，其中对以下主要问题应提出周密的技术措施∶

1）为保证管子制作质量所采取的主要技术措施;采购成品管时，应提交证明合格供货商的相关材料，并制定满足相应设计深度及顶力要求的技术措施。

2）选择适合本工程的顶管机头及其配套设备、顶进设备中继间类型的选择及应急时所采取的技术措施;

3）顶进施工工艺的说明，最大顶推力及其限制措施;

4）顶管进出洞地基加固措施;

5）顶管进出洞口防水密封措施;

6）顶管接口楔形橡胶圈的粘结定位措施;

7）地下管线和建筑物沉降控制保护措施;

8）处理有关沼气及承压水方法及措施（含气压设施）;

9）顶进过程中，采用中间接力顶进的中继间设置措施;

10）顶进过程中，线形控制及量测设备;

11）地上、地下挖弃土的安排及处理。

承包人只有在施工组织设计及技术措施获得监理人的批准之后，方可开始制作管子并进行顶管施工作业。

但这种批准并不减少管道制作或采购不当或顶管技术措施不周全所引起损失的责任。

二、用于顶管的管子

1）用于本合同顶管工程的管子为钢筋混凝土钢承插F型管。

应满足相应的设计埋深及顶力要求。

管子接头为钢承插F型接头，管间直线顶管采用多层胶合板衬垫、曲线顶管采用去疗松木板衬垫，接口在承受不大干0.3°的转角变化时不产生管子损坏或结构强度降低，在最大操作压力或测试压力下不出现水或润滑剂渗入或渗出现象。

在管子制作过程中，监理人将有权在任何时候进入管子制作现场进行检查，并有权拒绝使用任何不合格的材料和查看制作记录。

2）管子的制作按DG/TJ08-236-2013《市政地下工程施工质量验收规范》的规定进行。

制成的管子必须经过出厂检验才能运出制作场地，出厂检验包括∶外观质量，尺寸及允许偏差，混凝土强度，外压裂缝荷载及内水压试验。

3）承包人应以同一种规格，相同原材料、相同工艺成型的管子为一批量，用随机抽样方法取样。

出厂检验的质量标准、取样数量、检验具体方法，除本节有特别说明外，必须按照GB/T11836-2009《混凝土和钢筋混凝土排水管》的规定。

4）严禁将不合格的损坏的管子运入现场，运到现场的混凝土管，逐一进行外观检查、不合格的应予剔除，并在管节上注明"不得顶管"的标记，另行堆放处置。

5）现场混凝土管必须单层堆放，并用垫块垫塞稳定。

6）管子在使用前，需出具经鉴定的检验报告，经监理人鉴定后，方可正式用于顶管工程，若在施工过程中管子发生损坏或开裂，承包人应负责补救、修复，补救、修复措施需得到监理人批准。

三、顶管机头

承包人应为保证工程质量、安全及文明施工，根据工程地质、水文及施工环境合理选择顶管机头，在确定机头的类型和开挖方法时，承包人应充分考虑确保开挖面始终保持稳定，以便使地层损失减少到最低限度这一因素以及机头穿越不同地质条件时的可控制性及可纠偏性，确保设计线形的实施。

土压平衡顶管掘进机的系统组成∶

1、壳体∶包括前方筒、后方筒、密封装置和吊攀。

2、刀盘驱动总成∶包括驱动电机（多台）、行星齿轮减速器（多台）、大齿轮箱、主轴、轴承、密封等。

3、纠偏总成∶包括纠偏油缸组、机内液压动力机组、高压油管等。

4、螺旋输送机∶包括筒体、螺杆、驱动电机、驱动减速器、出土启闭闸门装置等。

5、刀盘总成;包括刀盘体（多为辐条式或开口率较大的面板）、刀具、搅拌棒等。

6、电器控制系统∶包括软起动装置（或变频器）、机内电气柜、操作台（遥控操作台）、倾斜仪、行程仪、控制电缆等。

7、开挖面加泥装置。

泥水平衡顶管掘进机的系统组成∶

1、壳体∶包括前方筒、后方筒、密封装置和吊攀。

2、刀盘驱动总成∶包括驱动电机（多台）、行星齿轮减速器（多台）、大齿轮箱、主轴、轴承、密封等。

3、纠偏总成∶包括纠偏油缸组、机内液压动力机组、高压油管等。

4、刀盘总成∶包括刀盘体（一般为面板式）、刀具、搅拌棒等。

5、电器控制系统∶包括软起动装置（或变频器）、机内电气柜、操作台（遥控操作台）、倾斜仪、行程仪、控制电缆等。

6、机内泥水截止阀、旁通阀及启闭装置。

机头进入现场就位安装后，必须经联调合格，并经监理人签证后，才能开始顶进。

顶管机头应选择土压平衡式顶管机或泥水平衡式顶管机。

承包人在中标合同签约后2个月内须提交有关机具生产厂家的采购合同或加工计划，如逾期不能提交该合同，业主有权进行协调。

四顶管通风系统

顶管施工期间，必须保证管道内通风良好，以保证管道内空气品质符合《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2002）、《工作场所有害因素职业接触限值第1部分化学有害因素》（GBZ2.1-2007）及《工作场所有害因素职业接触限值第2部分物理因素》（GBZ2.2-2007）要求及本卷第3.13相关条款的要求。

五、顶管顶进设备

顶进装置通过一个顶进环和衬垫物传递全部顶力，使千斤顶的推力对称地传递到顶进环上，当摩阻力或其他因素阻力大于最大顶进力时，可应用中继间工作站。

如应用中继间，隔离块应安装正确，受力后无任何变形。

所有的顶进环都应准确、无变形并具有足够的刚性，以便将顶力从千斤顶上均匀地传递至管节上。

在顶进装置和中继间工作站，每个千斤顶应联动共同作用，规格一致，行程同步，并应装置监视压力表的自动推力记录设备和压力测量装置，所测得的数据记录副本应每天提交监理人。

顶力不得超过承包人和监理人共同认可的最大允许顶力。

为了防止顶管机头及管子进出洞口流入泥水，并确保在顶进过程中压注的触变泥浆不致流失，必须事先制定防水密封措施，并制定对进出洞口周围土体进行必要的加固措施，经监理人批准实施后方可进行顶进工作。

为使机头设备形成系统，必须对电路、油路、水路、气压、泥浆管路和操纵系统等设备进行逐一连接。

各部件必须连接牢固，不得渗漏，安装正确并对各分系统进行认真检查和试运转，确保机头及各系统在顶进过程中能顺利进行。

六、顶管施工

承包人的顶管工艺，挖土方法以及工作井与管子联接的操作，对防止管道沿线过度的地表变形来说至关重要的。

承包人对这方面的操作过程应该慎重考虑，并提交一份有关顶管施工方案的详细陈述文件，此文件至少应包括以下方面∶

1）安装好所有的辅助设备，顶管机头出工作井后开始顶管的方案及其布置图;

2）工作井顶出洞口周围土体加固措施;

3）与工作井、中继间和接收井连接的方案;

4）监视管子标高及控制线形和地层土体流失的方案;

5）触变泥浆的配置及压浆方案;

6）顶管过程中遇到地下障碍物、流砂、坍方等的施工方案;

7）地上和地下的弃土处理方案;

8）顶管机械和电气设备的简介;

9）顶管机头和管子内外辅助设备的总体布置图。

上述资料应详细完整，以便监理人审定。

顶管施工应不间断地日夜施工，承包人应不分昼夜始终保证施工现场拥有足够数量的熟练工人，工长和监督人员，且应备有充足的材料和设备，以便工程能安全、顺利地进行。

施工时承包人应坚持在每一班次后交给监理人一份包括下列内容的记录∶

1）所遇到的地层情况;

2）前10根管节的方位;

3）每根管节掘进时用于主压千斤顶和中继千斤顶的顶力;

4）中心线和高程;

5）顶管机头的转动力矩;

6）顶管前进的最大速率;

7）地面对机具的正面压力;

8）所采用润滑剂的数量，灌注部位和压力;

9）开挖面的气体读数（氧气、沼气和硫化氢）;

10）所使用的浆液量、灌浆点、灌浆的压力。

七、中继间

当顶进阻力（即掘进机迎面阻力和砼管外壁摩阻力之和）超过主千斤顶的容许总顶力或砼管节容许压力或工作井后靠体容许反推力时，应采用中继接力顶进技术，实行分段逐次顶进。

中继间的设计必须满足刚度大、安装方便、加工精确，并在使用中具有水密性等要求，其主体结构应由以下部分组成∶

1）短冲程千斤顶组，其规格、性能要求一致;

2）液压、电器、操纵系统;

3）壳体和千斤顶紧固件，止水密封圈;

4）承压法兰片。

中继间的壳体应和砼管外径相等，并使壳体在管节上的移动有良好的水密性和润滑性，滑动的一端应与砼特殊管相接。

中继间安装的位置数量应通过摩阻力计算确定，并应留有较大的安全系数。

中继间顶力富裕量∶第一个中继间不宜小于40%，其余不宜小于30%。

中继间合力的中心应可调节。

超长距离顶管中继间应采用计算机联动控制。

中继间放入坑后，应认真检查各项工作部件是否正常，安装完毕后应进行试顶。

在使用中一旦发生故障应立即组织修复直到能正常使用为止。

八接口

接口是顶管工程的关键部分，保证做好接口部分是顶管工程成败的关键，因此对组成接口的每一部分都必须严格遵照有关规程的要求逐一分别严格制作。

顶进前应对砼成品管，钢套环、橡胶密封圈和软木衬垫从尺寸、规格、性能、数量等均作详细检查，必须符合标准设计图的要求，顶进前还必须在现场作试安装，对不合格的砼成品管应予以剔除。

砼管接头的槽口尺寸必须正确，光洁平整无气泡。

8.1橡胶圈

橡胶圈采用氯丁合成楔形橡胶圈或三元乙丙楔形橡胶圈。

氯丁合成橡胶圈主要物理力学性能要求为∶

1）邵氏硬度（IRHD）48°±3°

2）拉伸强度16MPa

3）伸长率425%

4）拉伸永久变形15%

5）最大压缩变形（70℃*22h）□25%

6）老化试验（70℃，7d）拉伸强度降低值20%

7）老化试验（70℃，7d）扯断伸长率降低值30%±10%

8）耐酸碱系数0.8（酸溶度20%，20±2℃，24h）

9）防霉要求一级

三元乙丙楔形橡胶圈主要物理力学性能要求为∶

1）邵氏硬度（IRHD）48°±3°

2）拉伸强度≥10MPa3）

3）扯断伸长率≥370%

4）压缩永久变形（100℃*22h）□≤25%

5）老化试验（100℃*7d）硬度变化口-5°~+8°

6）老化试验（100℃*7d）拉伸强度降低值≤20%

7）老化试验（100℃*7d）扯断伸长率变化口-30%~+10%

8）耐低温（低温脆性）-40℃

9）耐热水（体积变化）（蒸馏水80℃*7d）0~8%

10）耐臭氧（200pphm40℃*7d）（拉伸25%）不裂

11）防霉要求一级

橡胶圈的外观和任何断面都必须致密、均匀、无裂缝、孔隙或凹痕等缺陷，橡胶圈应保持清洁，无油污，不能在阳光下直晒。

楔形橡胶圈自然周长应为砼顶管槽口周长的85%，即套上槽口后橡胶圈的伸长率为15%左右。

橡胶圈应牢固地粘结在砼管的槽口上，粘结强度应以成人用手掌用力沿轴向推橡胶圈，橡胶圈底部粘结面不脱胶、不翘边为合格。

监理应对每一管节进行橡胶圈粘结强度的检查，推力检查，每个周边至少八点。

全部合格后才准予下井使用。

为保证周边的粘结质量，承包人应制作专用的顶管粘结支架，使管节离地至少40cm。

顶管管节在连接前，要在橡胶圈上和套环内壁涂一层硅油作为润滑剂。

其它润滑剂一律不得使用。

钢套环必须按设计要求进行防腐处理，刃口无疵点，焊接处平整，肢部和钢板平面垂直，堆放时整齐搁平。

衬垫材料为多层胶合板，其应力一应变关系应符合试验曲线要求【详见

"PTO4-04（5/5）"1，误差±5%。

粘贴时，凹凸口对中，环向间隙符合要求。

插入安装前滑动部位应均匀，涂薄层硅油等润滑材料，对橡胶无侵蚀性，减少摩阻。

承插时外力必须均匀，橡胶圈不移位，不翻转，不露出管外，否则应拨出重插。

顶管结束后，应清除接口内间隙的杂物，保证内间隙干燥并按设计要求在内间隙嵌以弹性密封膏，要求与二管口抹平。

8.2密封胶

密封胶宜选用抗微生物侵蚀的双组份聚硫密封胶，应满足行业标准《聚硫建筑密封胶》JC483-2006及以下技术要求∶

Ø密度∶规定值±0.1g/m3

Ø颜色∶灰色>表干时间∶≤24h

Ø适用期∶>2h

Ø下垂度∶≤2mm。

Ø弹性恢复率∶>70%

Ø拉伸模量（23℃、-20℃）∶≤0.4和≤0.6N/mm2

Ø定伸粘结性∶无破坏

Ø浸水后定伸粘结性∶无破坏

Ø冷拉-热压后粘结性∶无破坏

Ø质量损失率∶≤5%

同时使用的材料必须经发包人批准，并提供以下材料∶

Ø密封胶热氧老化性能报告（带有CMA章）;

Ø密封材料抗微生物检测报告。

承包人对密封胶的作业在征询承包人意见的前提下应以下原则∶

Ø清除需涂胶表面的灰尘、油污、水分等;

Ø砼表面涂冷底子油;

Ø用刀将喷嘴切成适宜的斜面，管口充分刺开，用挤胶枪涂到施工部位;

Ø施工温度一般在5一40℃，65%一75%RH较佳。

九、泥浆置换

顶进结束后，必须对泥浆套的浆液进行置换，置换浆液宜用水泥砂浆并掺加适量的粉煤灰，压浆体凝结后，应拆除管路换上闷盖，将孔口封堵。

承包人应填写详细原始记录，并报请监理人批准。

十、质量要求

顶进不偏移，管节不错口，管底坡度无倒落水。

顶管接口套环应对正管缝与管端外周，密贴，管端垫板粘牢，不脱落。

管节不裂，不渗水，管内不得有泥土，建筑垃圾等杂物。

钢筋砼管最大偏角0.3°18分））;管线轴线偏差不得大于±100mm;标高偏差不得大于+80、-100mm;相邻管节错口≤15mm无碎裂;

内腰箍不渗漏，橡胶止水圈不脱出;接口抗渗试验应达0.30Mpa

顶管在纠偏过程中，应勤测量，多微调，每项纠偏角度应保持5'一10′，不得大于0.3°。

管道顶进过程中，在邻近无需要保护的地下管线和建筑物处，地面隆起的最大极限值为+40mm，地面沉陷的最大极限值为-60mm。

十一、施工监测

承包人在顶管过程中对顶管沿线地表、建构筑物、地下管线等进行监测工作。

对影响范围内的建构筑物，承包人应在顶管施工前对建构筑物的原有裂纹、损坏进行普调和作好标记，必要时进行照相或录像。

对重要管线应和有关管理部门制订监测方案，并严格按监测方案进行监测。

承包人对建筑物、构筑物及重要的管线必须进行施工监测，其监测方案要得到有关部门认可。

并将相关费用计入工程量清单的相应子项中。

承包人应根据现场情况编制监测大纲，并经监理人批准。

承包人应按监测大纲的要求提供有关传感器、仪器、仪表和装置，并进行安装、维修、监测及监测资料收集、分析等工作，并定期将监测资料报送监理人。

所有监测数据、资料应属发包人和承包人双方共享。

十二、管道功能性检验

管道功能性检验采用单口水压试验及内渗法检验。

单口水压试验按照《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）第9.2.13条执行。

内渗法检验渗漏水量测方法按《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）附录F的规定进行，符合下列规定时，则管道抗渗性能满足要求，不必进行水压试验∶

1、管壁不得有线流、滴漏现象;

2、对有水珠、渗水部位应进行抗渗处理;

3、管道内渗水量允许值q≤1【L/（m2·d）】。