1、DB42 湖北省地方标准 DB 42/T 13432018 顶管法管道穿越工程技术规程 Technical specification for pipeline construction by pipe jacking （报批稿） 2018-05-08 发布 2018-07-01 实施 湖北省住房和城乡建设厅 湖北省质量技术监督局 ICS 93.020 P 21 备案号： 联合发布 DB42/T 13432018 I 目 次 前言 . III 1 总则 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和符号 . 2 3.1 术语 . 2 3.2 符号 . 3 4 基本规定 . 4 5 顶管工程勘察
2、 . 4 5.1 勘查要求 . 4 5.2 勘探孔的布置 . 5 5.3 地下管线和建（构）筑物探测 . 5 5.4 勘察报告 . 6 6 顶管工程设计 . 7 6.1 工程选线 . 7 6.2 顶进方案选择 . 8 6.3 工作井和接收井设计 . 8 6.4 顶进力估算 . 10 6.5 反力墙的设计 . 11 6.6 管材与管道接口 . 12 6.7 中继间设计 . 14 7 顶管工程施工 . 15 7.1 顶管施工组织设计 . 15 7.2 顶进设备安装 . 15 7.3 顶管始发和接收 . 16 7.4 管道顶进 . 17 7.5 注浆减阻 . 18 7.6 测量与纠偏 . 20 7.
3、7 管道防腐 . 21 7.8 弃土和泥浆处理 . 22 7.9 施工排水 . 22 7.10 顶管施工监测 . 22 7.11 地面变形控制措施 . 23 7.12 曲线顶管 . 23 7.13 通风 . 24 7.14 供电 . 24 8 顶管工程质量验收 . 25 8.1 基本规定 . 25 8.2 工程质量验收 . 27 8.3 管线竣工测量 . 28 DB42/T 13432018 II 附录 A（规范性附录）地下管线探测的物探方法 . 29 本规范用词用语说明 . 31 条文说明 . 32 DB42/T 13432018 III 前 言 湖北地区大量的地下管道建设工程（包括电力管道
4、、给水排水管道、燃气管道等）采用顶管法进行非开挖敷设， 非开挖技术不同于传统的管道建设方法。 为指导顶管法管道穿越工程实践， 保证工程质量，促进非开挖工程技术在湖北地区建设中的推广应用，保障既有管线的安全、健康运行，编制组经广泛调研， 结合湖北地区的具体情况， 参考有关国内外标准， 并在广泛征求意见的基础上， 研究制定了该规程。 本规程包括：1.总则；2.术语和符号；3.基本规定；4.顶管工程勘察；5.顶管工程设计；6.顶管工程施工；7.顶管工程质量验收。 本规定由武汉市管网建设管理站和中国地质大学（武汉）负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议，请函告中国地质大学（武汉） （地址：武
5、汉市洪山区鲁磨路 388 号，邮编：430074） ，以供今后修订时参考。 主编单位：中国地质大学（武汉） 、武汉市管网建设管理站。 参编单位：武汉市天然气有限公司、中交第二公路勘察设计研究院有限公司、中建三局集团有限公司、中铁第四勘察设计院集团有限公司、中国市政工程中南设计研究总院有限公司、湖北省电力勘测设计院、武汉市政工程设计研究院有限责任公司、武汉地铁集团有限公司、湖北地建集团神龙市政建设工程有限公司、三川德青科技有限公司、中铁十八局集团有限公司、武汉华源电力集团股份有限公司。 本标准主要起草人员： 王中华、 马保松、 邵义安、 赖成林、 李永和、 曾 聪、 童清福、 程 勇、 朱 丹、
6、何 穆、刘继国、张安政、刘 浩、李树苑、谭瑞山、 李芝军、 杨 涛、陈建斌、段文贵、 陶文涛、张必勇、卢方伟、李水明、陈益人、张飘平、周 建、陈 涛、潘建立。 本标准主要审查人员：李小青、姜燕平、田中凯、王启淼、邱文心、冯 志、郝永新。 DB42/T 13432018 1 顶管法管道穿越工程技术规程 1 总则 1.1.1 为规范湖北地区顶管工程技术要求，做到技术先进、安全可靠、经济合理、保护环境、确保质量，制定本规程。 1.1.2 本规程适用于 DN250mmDN4000mm 的泥水平衡式、 土压平衡式、 气压平衡式等型式的各类顶管工程的勘察、设计、施工和质量验收。 1.1.3 顶管法可应用于
7、给水排水、水利、电力、通信、燃气、热力、交通等领域的管道穿越工程。 1.1.4 湖北地区顶管工程的勘察、设计、施工和验收，除执行本规程外，尚应符合国家现行的相关标准规范的规定。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 700 碳素结构钢 GB 8978 污水综合排放标准 GB/T 11836 混凝土和钢筋混凝土排水管 GB 12523 建筑施工场界环境噪声排放标准 GB/T 17456.1 球墨铸铁管外表面锌涂层 第1部分：带终饰层的金属锌涂层
8、 GB/T 17456.2 球墨铸铁管外表面锌涂层 第2部分：带终饰层的富锌涂料 GB 18599 一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准 GB/T 31962 污水排入城镇下水道水质标准 GB 50021 岩土工程勘察规范 GB 50141 给水排水构筑物工程施工及验收规范 GB 50202 建筑地基基础工程施工质量验收规范 GB 50268 给水排水管道工程施工及验收规范 GB 50330 建筑边坡工程技术规范 CECS 246 给水排水工程顶管技术规程 CJJ 56 市政工程勘察规范 CJJ 61 城市地下管线探测技术规程 JC/T 640 顶进施工法常用钢筋混凝土排水管 JGJ 46
9、 施工现场临时用电安全技术规范 DB42/T 159 基坑工程技术规程 DG/TJ 08-2049 顶管工程施工规程 DB42/T 13432018 2 3 术语和符号 下列术语和符号适用于本标准。 3.1 术语 3.1.1 顶管法 pipe jacking method 借助顶推装置，将预制管节顶入土中的地下管道不开槽施工方法。 3.1.2 管道穿越工程 pipeline crossing engineering 管道从天然或人工障碍物下部通过的建设工程。 3.1.3 工作井 working shaft 顶管施工时，从地面竖直开挖管道底部的施工作业空间。又称工作坑、竖井等。 3.1.4 接收
10、井 reception shaft/pit 顶管终端接收顶管机的竖井，也称接收坑。 3.1.5 顶管机 pipe jacking machine 安装在顶进管道最前端用于掘进、防坍、出泥和导向等的机械装置。 3.1.6 中继间 intermediate jacking station 为控制最大顶进力而设置在管道中间的续顶机构。 3.1.7 穿墙孔 passage hole for pipe jacking 顶管机从工作井穿墙入土的墙洞。 3.1.8 接收孔 arriving hole for pipe jacking 顶管机从土中穿入接收井的孔洞。 3.1.9 反力墙（后座墙） reacti
11、on wall 工作井中承受顶进反力的墙体。 3.1.10 后座 jacking base 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。 3.1.11 曲线顶管 curved pipe jacking 轴线在水平方向或垂直方向呈曲线变化的顶管工程。 3.1.12 触变泥浆 thixotropic mud 用于填充顶进管道和土体之间的空间并起到减阻作用的泥浆材料。 3.1.13 顶进力 jacking force DB42/T 13432018 3 顶管施工过程中推进整个管道系统和相关机械设备向前运动的力。 3.2 符号 3.2.1 管道结构上的作用和作用效应 F顶进力（kN） 0
12、F顶管机的迎面阻力（kN） cR反力墙的承载能力（kN） pF管道允许顶进力（kN） 3.2.2 土及管材性能 土的重度（kN/m3） C土的粘聚力（kN/m2） pk管道综合系数 p管材抗压强度设计值（kN/m2） pA管道最小有效传力面积（m2） 3.2.3 几何参数 L管道设计顶进长度（m） 1L顶管机或管段长度（m） 2L千斤顶长度（m） 3L反力墙厚度（m） m考虑顶进管道后退、顶铁的厚度及安装富余量（m） B工作井的最小宽度（m） 0D管道的外径（m） S施工操作空间（m） H工作井的深度（m） sH顶管覆土层厚度（m） dh管底操作空间（m） gD工作井穿墙孔直径（m） R顶管机
13、外径（m） jD接收井穿墙孔直径（m） 0C管道允许偏差的绝对值（m） 曲线顶管时，相邻管节之间接口的控制允许转角（ ） 曲率半径（m） min最小曲率半径（m） l预制管节长度（m） S相邻管节之间接口允许的最大间隙与最小间隙之差（m） hB反力墙的宽度（m） DB42/T 13432018 4 1h反力墙顶端离地面的高度（m） 2h反力墙高度（m） 3h反力墙深入基坑底部深度（m） 3.2.4 计算系数 f管道外壁与土之间的平均摩阻力（kN/m2） K曲线顶管顶进力附加系数值 0S反力墙承载能力计算系数，取0S=1.52.5 pK被动土压力系数 安全系数，通常取1.5 4 基本规定 4.1
14、.1 顶管工程在设计和施工前，应按基本建设程序和本规程第 4 章的规定进行岩土工程勘察。 4.1.2 顶管工程所用的原材料、半成品、成品等产品的品种、规格、性能应符合国家有关标准的规定和设计要求； 接触生活用水的产品应符合 生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准（GB/T 17219）的要求。 4.1.3 在地下水位以下、顶距大于 50m 的顶管项目，应优先选用封闭式机械顶管施工。 4.1.4 在邻近重要建（构）筑物、地下管线或交通要道、铁路、高速公路、堤防等下面进行顶管施工时， 必须对施工引起的地表变形和对周围环境的影响进行实时监测并采取相应的安全保护措施， 制定应急预案。 4.1.
15、5 顶管穿越铁路、公路或其他设施时，除需符合本规程的有关规定外，尚应遵守铁路、公路或其他设施的有关技术安全的规定。 4.1.6 当相距较近的两条或多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。 4.1.7 顶管施工方案应经评审通过后方可进行顶管施工。 5 顶管工程勘察 5.1 勘查要求 5.1.1 顶管工程勘察应在拟建工程项目的位置或规划设计线路确定后进行。 5.1.2 顶管工程勘察应包括下列内容： a) 应查明沿线区域的地质、地貌、地层结构特征、各类土层的性质、空间分布； b) 当施工区域内有暗埋的河、湖、沟、坑或溶洞时，应查明其分布范围、埋置深度，提供覆盖层的工程地质特性；
16、 c) 应查明沿线各地段可能产生的潜蚀、流砂、管涌和地震液化地层的分布范围、埋深、厚度及其工程地质特性； DB42/T 13432018 5 d) 应对沿线进行踏勘，掌握建（构）筑物、地下管线和地下障碍物的状况。当缺乏地下障碍物和管线资料时，可采用物探或钻探方法弄清障碍物和管线的状况； e) 应根据水文地质单元分层采取地下水样，进行腐蚀性试验。对钢、铸铁等金属管材，尚应针对管道埋设深度范围内各岩土层进行电阻率测试，判定环境岩土对管材的腐蚀性； f) 当地下有承压水分布时，应测定承压水压力并评价其对顶管施工的影响； g) 当施工区域内可能存在对人有害气体和其它有害物质时， 查明其分布范围及影响程
17、度并采取相应的安全措施。 5.2 勘探孔的布置 5.2.1 勘探孔的布置应符合以下要求： a) 勘探孔间距应符合表 5.2.1 规定； 表 5.2.1 勘探孔间距（m） 场地类别 一级场地 （复杂场地） 二级场地 （中等复杂场地） 三级场地 （简单场地） 勘探孔间距（初级勘察） 3060 60100 100150 勘探孔间距（详细勘察） 2030 3050 50100 b) 应在管道设计轴线两侧 5m10m 范围内各布置一条勘探线，两条勘探线的勘探孔交错布置，但不宜布置在顶管管体范围； c) 管道穿越铁道、公路或河谷地段时，应根据工程地质条件的复杂程度布置勘探孔，勘探孔间距以能控制地层土质变化
18、为原则，穿越铁道和公路，宜在其两侧布孔，孔数不宜少于 2 个。 d) 在每个地貌单元、地貌单元交界部位、管线转角处、穿越铁路或公路的地段等复杂条件下，应根据场地复杂程度适当增加勘探孔数量； e) 在穿越暗埋的河、湖、沟、坑、溶洞或可能产生流砂和液化等地质条件复杂的地段时，勘探孔数量应适当增加； f) 在穿越河谷时，河谷两岸及河床上应布置勘探孔，其数量不应小于 3 个，必要时可增加勘探孔数量； g) 宜在矩形工作井和接收井的四角或圆形工作井的周边布置勘探孔。 5.2.2 勘探孔的深度应达到管底设计标高以下 2 倍3 倍管径且不小于 3m，如遇下列情况之一，应适当增加勘探孔的深度。 a) 当管线穿
19、越河谷时，勘探孔深度应达到河床最大冲刷深度以下 4m6m，且应达到管底标高以下 3m5m； b) 当管线基底下存在松软土层、湿陷性土、未经固结的回填土及可能产生流砂、潜蚀或液化地层时，勘探孔深度应加深或钻穿该类地层； c) 在必须采取降低地下水位来进行管线施工的地段，勘探孔孔深应在管底以下 5m10m； d) 当管线下部有承压强透水层时，勘探孔应适当加深，或钻穿承压水层，并测量其水压； e) 工作井和接收井的勘探孔深度可取井底下 5m，特殊情况应适当加深。 5.2.3 钻探观测和测试工作完成后应采用水泥砂浆封孔。 5.3 地下管线和建（构）筑物探测 5.3.1 地下管线探测应根据管道穿越工程的
20、规划、 设计、 施工和管理部门的要求， 按现行行业标准 城市地下管线探测技术规程CJJ 61 的有关规定执行。 DB42/T 13432018 6 5.3.2 应查明拟穿越区域建（构）筑物的结构类型、荷载类型、基础类型。 5.3.3 工程勘察时应对在地表沉降影响范围内的地面建（构）筑物或地下管线进行调查，按建设单位提供的允许沉降范围或参照有关规定的允许沉降值，制定合理的监测和保护技术措施。 5.3.4 地下管线探测的范围应覆盖管线工程敷设的区域，穿越路径两侧应不小于管径的 3 倍，且不应小于 3m。 5.3.5 地下管线探测应查明表 5.3.5 所列内容，并绘制地下管线图。 表 5.3.5 地
21、下管线探测内容 管线类别 埋深（m） 断面尺寸（mm） 根数 管材 附属物 载体特征 权属单位 内底 外顶 管径 宽 高 压力 流向 电压 给水 排水 管道 方沟 燃气 工业 自流 压力 热力 有沟道 无沟道 电力 管块 沟道 直埋 电信 管块 沟道 直埋 注：表中“”为应实地调查的项目。 5.3.6 既有地下管线的探测方法选用物探方法时，可参照附录 A。 5.3.7 既有地下管线探测后，应通过地面标志物、检查井、闸门井、人孔、手孔等进行复核。 5.4 勘察报告 5.4.1 勘察报告应阐述场地工程地质条件、评价场地稳定性和适应性，为合理确定顶管的平面布置、选择顶进标高、防治不良地质现象提供依据
22、。 5.4.2 勘察报告应提供顶管段和工作井、接收井设计和施工所需的各土层物理力学性质参数，以及地下水和环境资料，并做出针对性的分析评价、结论和建议。 DB42/T 13432018 7 5.4.3 勘察报告主要由文字和图表构成。勘察报告文字部分应包含以下内容： a) 勘察目的和任务要求； b) 勘察方法和工作布置； c) 拟建顶管工程的基本特性； d) 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； e) 地基稳定性评价及建议地基处理方案； f) 岩土参数的搜集、分析和选用； g) 工程施工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； h)
23、顶管施工中障碍物的预测、分析和评价； i) 顶管施工对周边环境影响的分析和评价； j) 有关顶管工程设计和施工措施的建议。 勘察报告图表部分应包括以下内容： a) 勘探点平面布置图； b) 工程地质柱状图； c) 工程地质剖面图； d) 原位测试成果图表； e) 室内试验成果图表； f) 地下建构筑物的信息表。 6 顶管工程设计 6.1 工程选线 6.1.1 顶管工程选线应按照以下原则： a) 应满足规划要求； b) 应尽量避开地面结构物及树木； c) 应避开地下障碍物或提前进行预清障处理； d) 不宜在活动性地震断裂带通过； e) 合理控制线路与附近结构物的距离，以满足检查井施工空间的需要；
24、 f) 穿越河道时，应满足河道的规划要求，并应布置在河床的冲刷线以下； g) 长距离顶管不宜在土层软硬明显的界面上顶进； h) 在软弱或易引起不均匀沉降地层采用顶管法直接铺设承插式的混凝土排水管道时， 应对地层进行预加固处理。 6.1.2 顶管管道上覆土层厚度应满足以下规定： a) 在不稳定土层中，管道上覆土层厚度宜大于管道外径的 1.5 倍，并应大于 1.5m； b) 穿越江河水底时， 管道应布设在河床的冲刷线以下， 管顶至规划河底的最小覆土厚度不宜小于管道外径的 1.5 倍，且不宜小于 2.5m； c) 穿越通航河段时，管道上覆土层厚度还应满足通航安全要求； d) 在有地下水地区及穿越江河
25、时，管道上覆土层的厚度还应满足管道抗浮要求； e) 穿越铁路、公路、堤防或其他重要设施时，管道上部覆土厚度应遵守铁路、公路、堤防或其他设施的相关安全规定。 DB42/T 13432018 8 6.1.3 相邻管道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，应符合下列要求： a) 互相平行的管道水平净距宜大于管道外径的 1 倍。 b) 空间交叉管道的净间距，钢管不宜小于管道外径的 0.5 倍，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管道外径的 1 倍，且不应小于 2m。 6.2 顶进方案选择 6.2.1 顶管施工应主要依据土质情况、地下水位、施工要求等因素，在
26、保证工程质量、施工安全等的前提下，合理选用顶管方案。 6.2.2 顶管机的选型可参考表 6.2.2。 表 6.2.2 顶管机型和适用条件参考表 编号 顶管 机型 地层稳定措施 适用地层 适用环境 1 挤压式 1.适当调整推进速度和进土量； 2.管道外周注浆形成泥浆套。 软塑和流塑性粘土，软塑和流塑的粘性土夹薄层粉砂。 允许管道周围地层和地面有较大变形，正常施工条件下变形量 10cm20cm。 2 气压式 气压平衡工作面土压力，管道周围注浆形成泥浆套。 地下水位以下的砂性土和粘性土，但粘性土的渗透系数应不小于 10-4cm/s。 允许管道周围地层和地面有中等变形，精心施工条件下地面变形量可小于
27、10cm。 3 多刀盘土压平衡式 胸板前密封舱内土压平衡地层和地下水压力，管道周围注浆形成泥浆套。 软塑和流塑性粘土，软塑和流塑的粘性土夹薄层粉砂。粘质粉土中慎用。 允许管道周围地层和地面有中等变形，精心施工条件下地面变形量可小于 10cm。 4 刀盘全断面切削土压平衡式 胸板前密封舱内土压平衡地层和地下水压力，以土压平衡装置自动控制，管道周围注浆形成泥浆套。 软塑和流塑性粘土，软塑和流塑的粘性土夹薄层粉砂。粘质粉土中慎用。 允许管道周围地层和地面有较小变形，精心施工条件下地面变形量可小于 5cm。 5 加泥式机械土压平衡式 胸板前密封舱内混有粘土浆液的塑性土压力平衡地层和地下水压力，以土压平
28、衡装置自动控制，管道周围注浆形成泥浆套。 地下水位以下的粘性土、砂质粉土、粉砂。地下水压力200kPa，渗透系数10-3cm/s 时慎用。 允许管道周围地层和地面有较小变形，精心施工条件下地面变形量可小于 5cm。 6 泥水平衡式 胸板前密封舱内的泥浆压力平衡地层和地下水压力，以泥浆平衡装置自动控制，管道周围注浆形成泥浆套。 地下水位以下的粘性土、砂性土。渗透系数10-1cm/s，地下水流速较大时，应防止护壁泥浆被冲走。 允许管道周围地层和地面有很小变形，精心施工条件下地面变形量可小于 3cm。 7 挤密式顶管机 将泥土挤入周围土层而成孔，无需排土。 松软可挤密地层。 允许管道周围地层和地面有
29、较大变形。 6.3 工作井和接收井设计 6.3.1 工作井的选址应遵循以下原则： a) 应充分利用线路上的检查井； b) 便于排水、出土和运输； c) 尽量避开房屋、地下管线、池塘、架空电线等不利于顶管施工的场地； d) 在地下水位以下单向顶进时， 工作井宜设在管线下游， 逆管道坡度方向顶进， 有利于管道排水； e) 在有曲线又有直线的顶管中，工作井宜设在直线段的一侧； f) 多排顶进或多向顶进时，宜尽可能利用一个工作井。 DB42/T 13432018 9 6.3.2 应根据地质资料、管道埋深、管道直径、环境条件等合理选用工作井的支护结构形式。其设计宜符合以下原则： a) 当顶管埋置较浅、地
30、下水位较低、顶距较短时，宜选用钢板桩或 SMW 工法； b) 在顶管埋置较深、顶进力较大的软土地区，宜采用沉井或地下连续墙； c) 在土质较软且地下水较丰富的地区，宜优先采用沉井； d) 当地下水位比顶管埋设深度低或无地下水的地段，可选用灌注桩或钢板桩； e) 当施工场地狭小且周边建筑需要保护时，宜采用地下连续墙； f) 当顶进力较大时，除沉井外其它形式的工作井都应设置钢筋混凝土后座墙； g) 工作井支护形式尚应满足国家其他现行标准及湖北省地方标准基坑工程技术规程DB42/T 159 的相关要求。 6.3.3 工作井尺寸设计宜按照以下原则： 1 工作井的最小长度宜按下式计算： 123LLLLm
31、 .(6.3.3-1) 式中：L工作井的最小长度（m） ； 1L顶管机或管段长度，取两者中大值（m） ； 2L千斤顶长度（m） ； 3L反力墙厚度（m） ； m考虑顶进管道后退、顶铁的厚度及安装富余量，可取 1.5m。 2 工作井最小宽度可按下式计算： 02BDS .(6.3.3-2) 式中：B工作井的最小宽度（m） ； 0D管道的外径（m） ； S施工操作空间，可取 1.0m1.5m，浅工作井取小值，深工作井取大值。 3 工作井底板面深度应按下式计算： 0sdHHDh .(6.3.3-3) 式中：H工作井底板面最小深度（m）； sH顶管覆土层厚度（m） ； dh管底操作空间（m） ，钢管可取
32、dh=0.70m0.80m；玻璃纤维增强夹砂管和钢筋混凝土管等可取dh=0.4m0.5m。 4 工作井穿墙孔直径可按下式计算： 0.2gDD .(6.3.3-4) 式中：gD工作井穿墙孔直径（m）； D顶管机外径（m）。 6.3.4 接收井尺寸设计宜按照以下原则： a) 最小长度应满足顶管机在井内拆除和起吊的要求； DB42/T 13432018 10 b) 最小宽度应满足有足够的操作空间。 6.3.5 接收井穿墙孔尺寸宜按下式计算： j020.1DDC. (6.3.5) 式中：jD接收井穿墙孔直径（m）； 0C管道允许偏差的绝对值（m），按第8章表8.2.3取值。 6.4 顶进力估算 6.4
33、.1 总顶进力可按下式估算： 00FD LfF . (6.4.1) 式中：F总顶进力（kN）； 0D管道外径（m） ； L管道设计顶进长度（m） ； f管道外壁与土之间的平均摩阻力（kN/m2） ，采用触变泥浆减阻技术时，其取值可参照表 6.4.1 选取； 0F顶管机的迎面阻力（kN），可参照表6.4.2进行计算。 表 6.4.1 采用触变泥浆时管壁单位面积平均摩阻力 f (kN/m2) 土层类型 软粘土 粉性土 粉细土 中粗砂 岩石 管材类型 混凝土管 3.05.0 5.08.0 8.011.0 11.016.0 1.03.0 钢管 3.04.0 4.07.0 7.010.0 10.013.
34、0 1.02.0 注：当触变泥浆技术成熟可靠、 管外壁能够形成和保持稳定、 连续的泥浆套时， f的值可直接取3.0 kN/m25.0kN/m2。 6.4.2 不同形式顶管机的迎面阻力计算可按表 6.4.2 中公式进行。 表 6.4.2 顶管机的迎面阻力计算方法 顶管机端面 常用机型 迎面阻力 F0 （kN） 式中符号 刃口 机械式工具管 0()rFDt tP t刃口厚度（m） 喇叭口 挤压式 20(1)4rFDe P e开口率 网格 挤压式 2004rFDP 0网格截面参数， 可取0=0.61.0 网格加气压 气压平衡式 20()4rnFDPP nP气压（kN/m2） 全断面切削 土压平衡式
35、泥水平衡式 204FDH 土的重度（kN/m2）；H覆盖层厚度（m） 注：D顶管机外径（m）；rP挤压阻力（kN/m2），可取rP=300 kN/m2500 kN/m2。 6.4.3 在估算曲线顶管的顶进力时，应在直线顶管顶进力计算的基础上，根据曲率半径增加顶进力附加系数 K 值，K 值可按表 6.4.3 选取。 DB42/T 13432018 11 表 6.4.3 曲线顶管顶进力附加系数K值 3000D 2500D 2000D 1500D 1000D K 1.1 1.15 1.2 1.25 1.3 注：曲率半径（m）。 6.4.4 曲线顶管最小曲率半径可按下式计算： min0tanlS D
36、. (6.4.4) 式中：曲线顶管时，相邻管节之间接口的控制允许转角（ ），一般取管节接口最大允许转角的1/2，F型钢承口的管节宜小于0.3 ； l预制管节长度（m） ； min最小曲率半径（m） ； S相邻管节之间接口允许的最大间隙与最小间隙之差（m） ，其值与不同管节接口形式的控制允许转角和衬垫弹性模量有关。 6.5 反力墙的设计 6.5.1 反力墙的设计和安装应满足如下要求： a) 应有足够的强度，确保在顶管施工中能承受主顶工作站千斤顶的最大反作用力； b) 应有足够的刚度，在受到主顶工作站的反作用力时其变形在允许范围内； c) 反力墙表面应平直，并垂直于顶进管道的轴线； d) 反力墙材
37、料的材质应均匀一致； e) 结构简单、装拆方便。 6.5.2 利用已顶进的管道承受后座反力时，应符合下列规定： a) 待顶管道的顶进力应小于已顶管道管壁与土层之间的摩擦力； b) 反力墙钢板与管口之间应衬垫缓冲材料； c) 采取措施保护已顶入管道的接口不受损伤。 6.5.3 在设计反力墙时应充分利用土抗力，必要时应对后背土体进行加固，以提高土抗力。 6.5.4 反力墙的承载能力可按照下式计算： 20221222pchppKRSBhC hKh hK . (6.5.4) 式中：cR反力墙的承载能力（kN）； 0S反力墙承载能力计算系数，取0S=1.52.5； hB反力墙的宽度（m） ； 土的重度（
38、kN/m3） ； 2h反力墙的高度（m） ； pK被动土压系数，计算参考公式2tan45/ 2pK，其中指的是土的内摩擦角； C土的粘聚力（kN/m2） ； 1h地面到反力墙顶部土体的高度（m） 。 6.5.5 反力墙的承载能力也可分别用下列公式计算： DB42/T 13432018 12 在不考虑后背支撑情况时： 2 pchKHRBh . (6.5.5-1) 在考虑后背支撑情况时： 12322phcKBHRhhh . (6.5.5-2) 式中：cR反力墙的承载能力（kN）； pK被动土压力系数。 土的重度（kN/m3） ； H工作井的深度（m） ； hB反力墙宽度（m） ； 1h反力墙顶端离
39、地面的高度（m） ； 2h反力墙高度（m） ； 3h反力墙深入基坑底部深度（m） ； 安全系数，通常取1.5。 6.6 管材与管道接口 6.6.1 管材选择应遵循下列原则： a) 顶管材质应根据管道用途、管材特性及当地具体情况确定； b) 给水工程管道宜选用钢管、球墨铸铁管或玻璃纤维增强塑料夹砂管； c) 排水工程管道宜选用钢筋混凝土管或玻璃纤维增强塑料夹砂管； d) 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。 6.6.2 管道允许顶进力可按下式计算： ppppFkA . (6.6.2) 式中：pF管道允许顶进力（kN）； pk管道综合系数，混凝土管取值为 0.39
40、1；钢管一般可取 0.277，当顶进长度小于 300m且穿越土层均匀时，可取 0.346；玻璃纤维增强塑料夹砂管取 0.277； p管材抗压强度设计值（kN/m2） ； pA管道最小有效传力面积（m2）。 6.6.3 钢管管道性能应符合下列要求： a) 顶管钢材宜选用 Q235B； b) 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/T 700 的规定，且焊缝等级应符合设计要求； c) 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。钢管年腐蚀量标准可按表 6.6.3 确定。 表 6.6.3 钢管年腐蚀量（单面）标准 腐蚀环境 低于地
41、下水位区 地下水位变化区 高于地下水位地区 淡水 淡水 腐蚀量（mm/年） 0.02 0.04 0.03 DB42/T 13432018 13 d) 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，对于大直径管道，焊缝间距应大于 300mm； e) 下井管段的长度宜为卷制管段的倍数； f) 钢管与工作井、 接收井的井墙均采用刚性连接时， 应验算温差作用下井墙受力和管道的连接强度。 6.6.4 钢筋混凝土管道性能应符合下列要求： a) 钢筋混凝土成品管质量应符合国家现行标准混凝土和钢筋混凝土排水管GB/T 11836、 顶进施工法常用钢筋混凝土排水管JC/T 6
42、40 的规定；管节及接口的抗渗性能应符合设计要求； b) 钢筋混凝土顶管的混凝土强度等级不应低于 C50，抗渗等级不应低于 P8； c) 当地下水或管内贮水对混凝土和钢筋具有腐蚀性时， 应对钢筋混凝土管内外壁做相应的防腐处理； d) 钢筋混凝土管接头可按下列原则选用： 1) 混凝土管接头宜使用双插口和钢承口接头（见图 6.6.4-1、6.6.4-2），并应优先选用钢承口接头； 2) 双插口管接头应使用钢套环或不锈钢套环。 密封圈钢或不锈钢圈木垫圈 图 6.6.4-1 双插口接头 与钢筋笼连接的钢套环固定钢筋钢套环木垫圈密封胶圈 图 6.6.4-2 钢承口接头 6.6.5 玻璃纤维增强塑料夹砂管
43、管道性能应符合下列要求： a) 玻璃纤维增强塑料夹砂管质量应符合现行国家标准玻璃纤维增强塑料夹砂管GB/T 21238的规定； b) 缠绕成型的玻璃钢夹砂管的管端应增强，且应有增强过渡段； c) 玻璃纤维增强塑料夹砂管可采用双插口接头或承插式接头； d) 管道内表面应光滑、无缺陷和损伤。管道外表面平直度应小于 3mm。管节长度一般不宜超过6m； e) 管节长度允许误差应符合表 6.6.5-1 的规定： DB42/T 13432018 14 表 6.6.5-1 管节长度允许误差（mm） 管节长度 2500 3000 4000 6000 允许误差 12 15 20 30 f) 管端垂直度误差应符合
44、表 6.6.5-2 的规定： 表 6.6.5-2 管端垂直度误差（mm） 公称直径 管端垂直度误差 800DN1600 2.0 DN1600 2.5 g) 用于输送饮用水的顶管管道， 管内涂层树脂应满足 生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准（GB/T 17219）的要求。 6.6.6 用于顶管的球墨铸铁管接头外径不宜大于管节外径，且接头应具有一定径向偏转能力，防水性能应满足设计要求。 6.6.7 球墨铸铁管外表面防腐层总厚度应满足抗磨损的设计要求，锌涂层和终饰层应符合球墨铸铁管外表面锌涂层 第 1 部分：带终饰层的金属锌涂层GB/T 17456.1 和球墨铸铁管外表面锌涂层 第 2部
45、分：带终饰层的富锌涂料GB/T 17456.2 的相关要求。 6.6.8 球墨铸铁管的内防腐层可采用普通硅酸盐水泥砂浆、 铝酸盐水泥砂浆、 水泥砂浆和环氧密封层、聚氨酯等材料。 6.7 中继间设计 6.7.1 采用中继间顶进时，其设计顶进力、数量和位置应符合下列规定： a) 设计顶进力应小于管材允许顶进力； b) 第一个中继间的设计顶进力， 应保证其允许最大顶进力能克服前方管道外壁所受摩擦阻力及顶管机的迎面阻力之和；而后续中继间设计顶进力应克服两个中继间之间的管道外壁摩擦阻力； c) 确定中继间位置时，应留有足够的顶进力安全系数，第一个中继间位置宜安装于顶管机后20m40m 处，并提前安装，同
46、时考虑顶管机在迎面阻力作用下发生反弹，引起地面变形； d) 中继间密封装置宜采用径向可调形式，密封配合面的加工精度和密封材料的质量应满足要求； e) 超深、超长距离顶管工程，中继间应选用具有密封性能可靠、密封圈压紧度可调及可更换的密封装置。 6.7.2 中继间的允许转角宜大于 1.2，合力中心应可调节。 6.7.3 中继间顶进力应有富裕量，第一个中继间不宜小于 40%，其余不宜小于 30%。 6.7.4 中继间的结构形状应符合相应管道接头的要求，中继间应带有木质的传压环和钢制的均压环，端面的尺寸必须同作用于其上的顶进力相适应。 6.7.5 中继间的位置和数目可根据所预测顶进力以及作用在管道上的
47、允许顶进力pF来确定， 或者根据中继间的最大顶进力确定，可按下式计算，并宜留适当富余量： 1pFiF. (6.7.5) 式中：i中继间的数目（取整数）； F总的顶进力（kN） ； DB42/T 13432018 15 pF管道允许顶推力（kN）。 7 顶管工程施工 7.1 顶管施工组织设计 7.1.1 顶管施工前应编写施工组织设计，施工组织设计应包括如下主要内容： a) 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、地面建筑及地下障碍物等内容； b) 施工现场总平面布置图； c) 管材的选择及管节长度的确定； d) 管节的连接与防水； e) 管节的内外防腐； f) 顶管机的选型；
48、g) 顶进力的估算及中继间的布置； h) 反力墙设计； i) 施工测量、纠偏方法； j) 顶管施工参数的选定； k) 触变泥浆的配制与管理； l) 顶管结束后，泥浆置换的措施和方法； m) 顶管始发和接收措施及安全控制； n) 施工进度计划、机械设备计划及劳动力安排计划； o) 顶管的通风、供电措施； p) 安全、质量、环境保护措施； q) 应急预案。 7.2 顶进设备安装 7.2.1 顶管反力墙应符合下列要求： a) 反力墙所用材料厚薄均匀一致； b) 反力墙表面平直，且必须垂直顶进轴线； c) 反力墙可采用装配式后座或整体式后座； d) 反力墙承载能力满足最大顶进力的要求。 7.2.2 导
49、轨的安装应符合下列要求： a) 导轨支架应采用钢材制作， 固定在工作井底板上的导轨在管道顶进时不应产生位移， 其整体刚度和强度应满足施工要求； b) 导轨对管道的支承角宜为 60，导轨的高度应保证管道中心对准穿墙孔中心，导轨的走向应与设计轴线一致； c) 导轨安装的允许偏差如下：轴线位置： 3mm；标高：03mm；轨道内距： 2mm。 7.2.3 千斤顶的配置和安装应符合下列要求： a) 根据工作井允许顶进力、管段允许顶进力确定千斤顶的规格和数量； DB42/T 13432018 16 b) 安装在支架上的千斤顶，应以管道中心线为轴对称布置，规格相同，其合力的作用点应在管道中心的铅垂线上； c
50、) 千斤顶的油路必须并联，每台千斤顶应有进油、退油的控制系统。 7.2.4 顶铁安装应符合下列要求： a) 弧形顶铁适用于土压平衡式等多种方式的顶管，马蹄形顶铁仅用于泥水平衡式顶管； b) 顶铁两个受压面应平整、平行； c) 顶铁应具有刚度大，稳当性好的结构性能，满足传递顶进力的要求； d) 顶铁与管口之间的接触面应衬垫缓冲材料； e) 单行纵向顶铁中心线与管道轴线一致； 双行纵向顶铁的两条中心线要平行， 并与管轴线距离相等，且要垂直于管端平面； f) 更换顶铁时，应先使用长度大的顶铁，顶铁拼装后应锁定。 7.2.5 油泵布置和运转应符合下列要求： a) 油泵应与千斤顶相匹配，油泵流量应满足顶
