给水排水管道工程施工及验收规范 [附条文说明] GB50268-2008 建标库

6.3 顶 管

6.3.1 本规范所指的长距离顶管是指一次顶进长度300m以上并设置中继间的顶管施工。

6.3.2 本条规定了顶管施工顶力应满足的条件,一般来说只要顶进的顶力大于顶进的阻力,管道就能正常顶进。顶进的阻力增大时,由于管节和工作坑后背墙的结构性能不可能无限制(也没有必要)的增加,继续增加顶力也毫无意义,更何况顶进设备的自身能力也有一定的限度。因此在确定施工最大允许顶力时,应综合考虑管材力学性能、工作坑后背墙结构的允许最大荷载、顶进设备能力、施工技术措施等因素。

6.3.3 本条规定施工最大顶力有可能超过管材或工作井的允许顶力时,必须考虑采用中继间和管道外壁润滑减阻等施工技术措施,计算应留出一定的安全系数,以确保顶管施工顺利进行。

6.3.4 由于地质条件的复杂、多变等不确定因素,顶进阻力计算(也可称为估算)很复杂,且实践性很强,因此本条规定,应首先采用当地的应用成熟的经验公式。当无当地的经验公式时,可采用本条给出的计算公式(6.3.4)进行计算。该公式与原“规范”公式(6.4.8)不同点在于:
    1 本规范公式(6.3.4),顶力即顶进阻力FP为顶进L长度的管道外壁摩擦阻力(πDoLfk)与工具管迎面阻力(NF)两部分之和。原“规范”公式(6.4.8),顶力为L长度的管道自重与周围土层之间的阻力、L长度的管道周围土压力对管道产生的阻力和工具管迎面阻力三部分之和。
    2 本规范公式(6.3.4)中fk为管道外壁与土的单位面积平均摩阻力,单位为kN/m2,通过试验确定,有表可查;对于采用触变泥浆减阻技术的可参照表6.3.4—2选用;原“规范”公式(6.4.8),则需计算管道自重与土压力之和,然后乘以fk摩擦系数。
    3 本规范公式(6.3.4),NF为顶管机的迎面阻力,单位为kN。不同类型顶管机的迎面阻力可参照表6.3.4—1选择计算式。原“规范”公式(6.4.8)中顶管机迎面阻力Pf需按照原“规范”表6.4.8—2计算。
    经工程实践计算对比证明,本规范的计算公式计算较为简便、实用。

6.3.8 本条第1款规定施工过程中应对管道水平轴线和高程、顶管机姿态等进行测量,并及时对测量控制基准点进行复核,以便发现偏差;顶管机姿态应包括其轴线空间位置、垂直方向倾角、水平方向偏转角、机身自转的转角。
    第5款规定了纠偏基本要领:及时纠偏和小角度纠偏;挖土纠偏和调整顶进合力方向纠偏;刀盘式顶管机纠偏时,可采用调整挖土方法、调整顶进合力方向、改变切削刀盘的转动方向、在管内相对于机头旋转的反向增加配重等措施。

6.3.11 触变泥浆注浆工艺要求是保证顶进时管道外壁与土体之间形成稳定的、连续的泥浆套,其效果可通过顶力降低程度来验证。

6.3.12 触变泥浆注浆系统应由拌浆装置、注浆装置、注浆管道系统等组成,本条给出其布置、安装和运行的基本规定;制浆装置容积计算时宜按5~10倍管道外壁与其周围土层之间环形间隙的体积来设置拌浆装置、注浆装置。

6.3.16 本条第3款规定了顶管顶进结束后,须进行泥浆置换;特别是管道穿越道路、铁路等重要设施时,填充注浆后应进行雷达探测等方法检测。

6.3.17 本条给出了管道曲线顶进顶力计算和最小曲率半径的计算,以及顶进的具体规定。管节接口的最大允许转角有表可查或在产品技术参数中提供。曲线顶管的测量是很关键的,除采用先进仪器设备外,还应由专业测绘单位承担,以保证曲线顶进的顺利进行。