CECS 246:2008 给水排水工程顶管技术规程

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    安装在顶进管道最前端的,用于掘进、防、出泥和导向等的 顶管机构。

    2.1.11 主顶站 main jacking station

    设置在工作井内并向顶进管道尾端施加推力的机构。

    固定在工作并底板上,作为顶管初始导向和管段拼接平 轨道。

    2. 1. 13 穿墙孔

    指饱和、松散的粉细砂、淤泥、淤泥质土、干燥的松砂土及 、湿陷性黄土等。

    2.1.16反力墙(后座墙)

    .1.16反力墙(后座墙)

    安装在主油缸与反力墙之间,用于扩大反力墙承力面积的支 承件。

    Fai 顶力作用设计值; Fdo 顶力偏心时管道传力面承受的最大顶力设计值: Fsv.kl 管顶覆土小于1倍管径或覆土皆为淤泥时,管顶上部 竖向土压力标准值: Fsv. k2 管拱背部竖向土压力标准值: Fsv k3 管顶覆土较深时的竖向土压力标准值; Ftk 温度作用标准值; Fwk 管道的工作内水压力标准值; R 材料抗力设计值; S 作用效应组合值

    2.2.2土及管材性能

    C 土的粘聚力; E. 管材弹性模量; Ea 管侧土的综合变形模量; f 材料抗拉强度; fe 材料抗压强度; fa 地基承载力特征值: SN 玻璃纤维增强塑料夹砂管刚度等级; Ys 土的重度; Y 管材重度; 0 土的内摩擦角

    Ap 当管节间无脱离时,木垫圈 B, 竖向土压力传至管顶的影响 D 管道内径; Do 管道中心直径; Di 管道外径; DN 管道公称直径; Hs 管顶覆土厚度; Hw 地下水位深度; t 管壁设计厚度。

    Ka 主动土压力系数; Pe 可变荷载组合系数; d1 承受顶力的受压强度折减系数; p2 偏心受压最大压应力提高系数; d3 材料脆性系数; d4 钢管顶管稳定系数; ds 混凝土强度标准调正系数

    3.1.1顶管工程勘察时,应查明沿线各地段的地质、地貌、地层结 构特征、各类土层的性质、空间分布。 3。1.2当顶管工程地段有暗埋的河、湖、沟、坑时,应查明分布范 围、理置深度,提供覆盖层的工程地质特性。 3.1.3应查明沿线各地段可能产生潜蚀、流沙、管涌和地震液化 地层的分布范围、理深、厚度及其工程地质特性。 3.1.4当有地下障碍物时,应查明地下障碍物及邻近地段地下理 设物的分布范围、理置深度和特性

    3.1.5当顶管管线范围内存在对人有害气体和其他有害物质时, 应查明分布位置。

    3.1.6 当在化工区内顶管时,应查明地下受工业污染的程度和分 布范围。

    3.2.1当进行地下水察时,应调查地下水历史上的最高水位和 最低水位。

    地下水时应测定土体温度随埋深的变化。 3.2.3在地下水有污染的场地,应测定地下水的pH值、氯离子、 钙离子和硫酸根离子等的含量以及对混凝土、钢、铸铁及橡胶的腐 蚀程度。

    钙离子和硫酸根离子等的含量以及对混凝土、钢、铸铁及橡胶的腐 蚀程度。

    水上各20m范围内,但不宜布置在顶管管体范围。管道穿越小河 道或主要道路时,应在河道两岸和道路两侧及绿化带内布置勘探

    3.3.2矩形工作井和接收井勘探孔应布置在四角,圆形井勘探孔

    表3.3.3顶管勘察勘探孔间距(m)

    在管道穿越暗理的河、湖、沟、坑地段和可能产生流沙及地震 液化的地段,勘探孔应适当予以加密。 在管道穿越铁道、公路和河谷的地段,勘探孔间距以能控制地 层土质变化为原则,宜采用30~100m,但在穿越铁道、公路地段 时,不宜少于2个勘探孔;在穿越河谷的地段时,不应少于3个勘 探孔

    4工作并和接收并勘探孔的间距不宜超过30m。孔的数 少于2个。

    3.3.4工作并和接收并勘探孔的间距不宜超过30m。孔

    3.3.5顶管的勘探孔深度在二般情况下应达到管底设计标高以

    1当管道穿越河道时,勘探孔深度应达到河床最大冲刷深度 以下4~6m,并应满足管底探深度要求。 2当基底下存在松软土层或未经固结的回填土时,勘探孔深 度应适当增加。 3当基底下存在可能产生流沙、潜蚀、管涌或地震液化地层 时,应予以钻穿。 4当采取降低地下水位施工时,勘探孔深度应钻至管底以下

    5~10m。 5当已有资料证明,或勘探过程中发现粘性土层下存在承压 含水层,且其水压较大,需要降水施工时,勘探孔应适当加深,并应 测量其水压。 3.3.6工作井和接收井的勘探孔深度可取并底下5m,特殊情况 应适当加深

    3.3.6工作井和接收井的勘探孔深度可取井底下5m,物 应适当加深

    4.1勘察报告由文字和图表构成,应满足相应设计阶段的 求。工程地质条件简单和勘察工作量小的工程,可适当简 报告的内容。

    3.4.2初步勘察报告,应阐述场地工程地质条件、评价

    和适应性,为合理确定平面布置、选择顶进标高,防治不良 象提供依据。

    3.4.3详细勘察报告,应提供顶管段和工作井、接收并设计和施

    勘察目的和任务要求: 2 拟建顶管工程的基本特性; 3 勘察方法和工作布置说明; 4 场地地形、地质(地层、地质构造)、地貌、岩土性质、地下水 及不良地质现象的阐述和评价; 5 地基与斜坡上主的稳定性评价; 6 岩土参数的分析及选用; 建议地基处理方案; 8工程施工及使用期间可能发生的岩土工程问题的预测及

    监控、防治措施的建议:有关顶管工程设计及施工措施的建

    1 勘探点平面布置图; 2 工程地质柱状图; 3 工程地质部面图; 4 原位测试成果图表; 5 室内试验成果图表; 6 岩土工程计算简图及计算成果图表; 7 建议地基处理方案的图表。 必要时,可附特殊性岩土分布图、综合工程地质图,或工程地 质分区(段)图、地下水等水位线图、素描及照片等

    3.5提供岩土物理力学指标的基本要求

    3.5.1岩石和土的物理力学性质指标,应按工程地质区(段)及层 位分别统计,当同层土指标差别较大时,应进一步划分土质单元, 并分别进行统计。 3.5.2在勘察报告中,应提供岩土参数的平均值、最大值、最小 值、子样数、均方差和变异系数。

    3.5.3土层物理力学性质参数表必须具有下列内容.士的颗粒分

    析、密实度、垂直和水平渗透系数、粘聚力、内摩擦角、土与混凝土、 钢和玻璃钢等材料的摩擦系数、土的变形模量、泊桑比、地基承载 力及其他必需的常规参数

    4.1.1 顶管材质应根据管道用途、管材特性及当地具体情况确 定。 4.1.2 给水工程管道宜选用钢管或玻璃纤维增强塑料夹砂管。 4.1.3 排水工程管道宜选用玻璃纤维增强塑料夹砂管或钢筋混 凝土管。

    4.1.4输送腐蚀性水体及管外水土有腐蚀性时,应优先选用玻璃 纤维增强塑料夹砂管。

    4.2.1顶管用钢材宜选用Q235B。

    4.2.2顶管钢材的规格和性能应符合现行国家标准《碳素结构 钢》GB/T700的要求。 4.2.3管壁厚度应采用计算厚度加腐蚀量厚度,腐蚀量厚度应根 据使用年限及环境条件确定,且不应小于2mm。钢管年腐蚀量 可检±42 广

    4.2.2顶管钢材的规格和性能应符合现行国家标准《碳素结构 钢》GB/T700的要求。

    据使用年限及环境条件确定,且不应小于2mm。钢管年腐蚀量 标准可按表4.2. 3确定。

    表4.2.3钢管年腐蚀量(单面)标)

    4.2.4卷制钢管的长度一般为钢板宽度,同一横断面内宜采用一 条纵向焊缝。若采用两条纵向焊缝,对大直径管焊缝间距应大于 300mm;小直径管纵向焊缝间距应大于100mm。

    4.2.5卷制钢管接长时,管口对接应平整,当采用300mm日

    尺在接口外纵向贴靠检查时,相邻管壁的错位允许偏差为0.2倍 壁厚,且不大于2mm。相邻管段对接时,纵向焊缝位置错开的距 离应大于300mm。

    4.2.6下并管段的长度应为卷制管段的倍数。管段

    7下并管件几何尺寸的制作允许偏差应符合表4.2.7的

    表4.2.7 钢管管件几何尺寸允许偏差(mm)

    D为管道外径(mm),t为壁厚(mm)

    4.2.8小直径管道焊缝宜采用V形坡口,大直径管道宜采用K 形坡口。不论采用何种坡口形式,同顶铁的接触面应为坡口的平 端。

    4.2.9钢管焊缝质量检验,非压力管不应低于焊缝质量

    应在井下焊缝检查合格后再涂快干型涂料防腐。给水管道的内壁 防腐可采用涂料或水泥砂浆,所用防腐涂料应具有相应的卫生检 验合格证书。管道的外壁防腐可采用环氧玻璃鳞片或环氧沥青。

    4.2.12当顶管两端设有工作并和接收并,并且管道长度在100m

    以上时,两井中应有一口井的穿墙管可让管道伸缩;长度超过 600m时,两井墙的穿墙管、接收孔均应让管道伸缩;长度超过 1000m时,每500m宜设一只伸缩接头。

    4.2.13钢管与工作并、接收并的并墙均采用刚性连

    算温差作用下的井墙受力和管道的连接强度。

    钢筋混凝土管内外壁做相应的防腐处理。

    减含量限值标准》CECS53的规定,在含碱环境中使用时 非活性骨料。

    4.3.4采用外加剂时应符合现行国家标准《混凝土外加齐

    3.5钢筋应选用HPB235、HRB335和HRB400钢筋,1 洗用变形钢筋

    4.3.6混凝土及钢筋的力学性能指标,应按现行国家标

    4.3.8钢筋混凝土管管节几何尺寸制作充许误差应符合现行

    4.3.9混凝土管接头可按下列原则选用:

    双插口管接头应使用钢套环或不锈钢套环。 应优先选用钢承口接头。 4 接头的允许偏转角应大于0.5°

    4.3.10 混凝王管传力面上均应设置环形木垫圈,并用胶粘剂粘 在传力面上。 4.3.114 钢承口接头的钢套管与混凝土的接缝应采用弹性密封填 料勾缝。 4.3.12接头钢套管必须有良好的防腐措施

    4.3.12接头钢套管必须有良好的防腐措施

    4.4玻璃纤维增强塑料夹砂管

    玻璃纤维增强塑料夹砂管质量应符合现行国家标准《玻璃 虽塑料夹砂管》GB/T21238的要求。

    纤维增强塑料夹砂管》GB/T21238的要求。

    4.4.2缠绕管管体受压设计强度不应小于75MPa,管端 计强度不应小于105MPa;离心管管体受压设计强度不 90MPa

    玻璃纤维增强塑料夹砂管可不做防腐处理。 管道内表面应光滑、无缺陷和损伤。管道外表面平直度应

    4.4.5玻璃纤维增强塑料夹砂管可不做防腐处理。

    小于3mm。顶管段长度由设计确定,一般不宜超过6m。

    4.4.7管道长度允许误差应符合表4.4.7的规

    4.4.7管道长度允许误差应符合表4.4.7的规定

    表4.4.7管道长度允许误差(mm)

    管径充许误差应符合现行国家标准《玻璃纤维增强塑料夹 B/T21238的规定。 管端垂直度误差应符合表4.4.9的规定

    4.4.10 用于输送饮用水的顶管,管内涂层树脂必须 标准。

    4.4.11双插口接头的玻璃纤维增强朔料夹砂管

    4.5.1无压排水管接头用的橡胶密封圈可使用单胶圈。 4.5.2有压水管接头用橡胶密封圈应使用双胶圈。 4.5.3双插口管接头的密封圈宜采用L形、齿形及半圆半方形 密封圈。密封圈材料应符合现行行业标准《橡胶密封件给、排水管 及污水管道用接口密封圈材料规范》HG/T3091的要求。 54头用的

    胶;在含有弱酸弱碱地下水时宜选用氯丁橡胶;遇霉菌侵蚀时宜选 用防霉等级达二级及二级以上的橡胶;在平均气温低的地方,宜选 用三元乙丙橡胶。

    4.6.2木垫圈的压缩模量不应大于140MPa。

    4.6.3木垫圈厚度通常为10~30mm。木垫圈厚度应根据管道

    4.6.4混凝土管木垫圈外径应与橡胶密封圈槽口齐平,内径应比

    内径宜比管道内径大2mm。

    内径宜比管道内径大2mm

    5.1.1顶管位置应避开地下障碍物。 5.1.2 顶管管线不应在活动性地震断裂带通过。 5.1.3顶管穿越河道时的埋置深度,应满足河道的规划要求,并 应布置在河床的冲刷线以下。

    5.2.1顶管可在淤泥质粘土、粘土、粉土及砂土中顶进。

    5.3.1互相平行的管道水平净距应根据土层性质、管道直径和管 道埋置深度等因素确定,一般情况下宜大于1倍的管道外径。 5.3.2空间交叉管道的净间距,钢管不宜小于0.5倍管道外径 且不应小于1.0m;钢筋混凝土管和玻璃纤维增强塑料夹砂管不宜 小于1倍管道外径,且不应小于2m。 5.3.3顶管底与建筑物基础底面相平时,直径小于1.5m的管道

    5.3.4顶管底低于建筑基础底标高时,顶管间距除应满足本规程 第5.3.3条要求外,尚应考虑基底土体稳定

    5.4.1管顶覆盖层厚度在不稳定土层中宜大于管道外径的1.5 倍,并应大于1.5m。 5.4.2穿越江河水底时,覆盖层最小厚度不宜小于外径的1.5 倍,且不宜小于2.5m。 5.4.3在有地下水地区及穿越江河时,管顶覆盖层的厚度尚应满 足管道抗浮要求。

    倍,且不宜小于2.5m

    5.5.1 设有中继间的曲线顶管最小管径不宜小于DN1400。 5.5.2 曲线顶管宜选用较短的管节。 5.5.3 曲率半径小的曲线顶管应选用较厚的和弹性模量较小的 木垫圈

    a hpL/t d LE. E。 Fai fp1 Ap 2Fdi A,

    2管道接头出现张口时的受力模式,可按下式估算(见图

    式中Z接头处张口高度(mm)。

    Z接头处张口高度(mm

    6.1作用的分类和作用代表值

    6.1.1顶管结构上的作用,可分为永久作用和可变作用两

    2可变作用应包括管道内的水压力、管道真空压力、地面堆 积荷载、地面车辆荷载、地下水作用、温度变化作用和顶力作用。 6.1.2顶管结构设计时,对不同性质的作用应采用不同的代表值: 1对永久作用,应采用标准值作为代表值。 2对可变作用,应根据设计要求采用标准值、组合值或准永 久值作为代表值。 3可变作用组合值应为可变作用标准值乘以作用组合系数: 可变作用准永久值应为可变作用标准值乘以作用的准永久值系 数

    6.1.3当项管结构承受两种

    6.1.3当顶管结构承受两种或两种以上可变作用时,承载能

    6.1.4正常使用极限状态应按长期效应组合设计,可变作

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