1、UDC P 中华人民共和国行业标准JJ CJJ/T 284 - 2018 备案号J2597 - 2018 热力机械顶管技术标准Technical standard for mechanical pipe jacking of heating engineering 2018 -10 -18 发布2019 -03 -01 实施中华人民共和国住房和城乡建设部发布wwwwwwwwwwwwwwwwww中华人民共和国行业标准热力机械顶管技术标准Technical standard for mechanical pipe jacking of heating engineering CJJ/ T 284
2、- 2018 批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部施行日期:2 0 1 9 年3 月1 日中国建筑工业出版社2018北京wwwwwwwwwwwwwwwwww中华人民共和国行业标准热力机械顶管技术标准Technical standard for mechanical pipe jacking 。fheating engineering 已I.I/T284 -2018 峰中国建筑工业出版社出版、发行(北京海淀三旦河路9号)各地新华书店、建筑书店经销北京红光制版公司制版j郎坊市海涛印刷有限公司印刷-* 开本850X门68毫米/32 印张3%字数95千字2019年l月第一版2019年1月第一次印刷
3、定价25.00元统一书号15112 32373 版权所有翻印必究如有印装质量问题，可寄本社退换(邮政编码100037)本社网址http:/网上书店:http:/www. china- wwwwwwwwwwwwwwwwww中华人民共和国住房和城乡建设部公告2018年第232号住房城乡建设部关于发布行业标准热力机械顶管技术标准的公告现批准热力机械顶管技术标准为行业标准，编号为CJJ/ T 284一2018，自2019年3月1日起实施。本标准在住房城乡建设部门户网站(www. mohurd.gov. cn) 公开，并件l住房城乡建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。中华人民共和国住房和
4、城乡建设部2018年10月18日3 wwwwwwwwwwwwwwwwww前言根据住房和城乡建设部关于印发2015年工程建设标准规范制订、修订计划的通知)(建标2014J189号)的要求，标准编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国际标准和同外先进标准.并在广泛征求意见的基础上，编制了本标准。本标准的主要技术内容是:1.总则;2.术语;3.工程地质勘察与工程环境调查;4.平面及断面设计;5.结构上的作用;6.顶管结构基本设计规定;7.顶管结构设计与计算;8.工作井设计;9.防水设计;10.顶 管 施 工;11.监控量训IJ;12.工程验收。本标准件1住房和城乡建设部负责管理，由北京市热
5、力工程设计有限责任公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送北京市热力工程设计有限责任公司(地址:北京市朝阳区幸福二村37号楼;111)编:100027)。4 本标准主编单位:北京市热力工程设计有限责任公司本标准参编单位:北京市热力集团有限责任公司唐山市热力总公司牡丹江热电有限公司北京正远监理咨询有限公司北京市特欣市政公用工程有限公司北京城建道桥建设集团有限公司三河京龙新型管道有限责任公司北京远通水泥制品有限公司本标准主要起草人员:董乐意张玉成董版棉刘艳芬高艳牛小化黄建春吴守畔wwwwwwwwwwwwwwwwww刘仰鹏陈新栋王莉莉董学斌石忠凯潘国庆钱争晖张程波刘国庆伍克平辛弘
6、峰王华陈晓晴本标准主要审查人员:陈鸿恩刘世宇鲁亚钦屈新龙贾嘉陵刘昌用乐贵平武志同余家兴张同京贺少辉5 wwwwwwwwwwwwwwwwww目次1 总则-2 术语.2 3 工程地质勘察与工程环境调查.4 3. 一般规定43.2 了稳地质勘察4 3. 3 -，工程环境调查6 4 平面及断面设计.911. 1 一般规定.9 4. 2 平面设计94. 3 纵能rr丽设计105 结构上的作用.115. 1 作用分类11 5. 2 永久作用1 5. 3 可变作用13 5.4 偶然作用13 6 顶管结构基本设计规定.1 4-6. 1 一般规定14 6. 2 承载能力极限状态计算15 6. 3 正常使用极限状
7、态验算17 6. 1 材料及耐久性176. 5 顶管内支架设计-187 顶管结构设计与计算.19 7.1 一般规定. 19 6 wwwwwwwwwwwwwwwwww7.2 管口承载能力验算207.3 管节内力计算.20 7.4 顶管变形计算和抗滑移验算217. 5 构造248 工作井设计.26 8.1 一般规定26 8. 2 顶进井.26 8. 3 接收井29 9 防水设计.30 9. 1 一般规定. 30 9.2 顶管接口30 9. 3 检查室洞口防水.32 10 顶管施工.3410. 1 一般规定.34 0. 2 顶管机选型.35 0. 3 顶前准备m10. 4 工作井洞口止水及封门370
8、. 5 顶管及附件3810. 6 工作井及后背墙. 39 10. 7 始发与接收.39 0. 8 中继间4010. 9 正常顶进411 监控量测.44 11. 1 一般规定4411. 2 监测项目与控制6 11. 3 顶进方向监测项目与控制皑白工程验收.50 12. 1 一般规定507 wwwwwwwwwwwwwwwwww12. 2 质量验收m 2.3 竣工验收52本标准用词说明.54 引用标准名录. .55 附:条文说明.57 8 wwwwwwwwwwwwwwwwwwConte口ts1 Ceneral Provisions . 1 2 Terms .2 3 Investigation of
9、Engineering Geological and Environment . 4 3. 1 General Requirements4 3. 2 Investigation of Engineering Geological 4 3. 3 Investigation of Environmental 6 4 Design of Plane and Longitudinal-section9 4. 1 General Requirements9 4. 2 Design of Plane 9 4. 3 Design of Longitudinal-section10 5 Action on S
10、tructure of Pipe Jacking11 5. 1 Classificarion of Action11 5. 2 Permanent Action 11 5. 3 Variable Action13 5.4 Accidental Action13 6 Basic Regulations of Pipe Jacking Structural Design 14 6. 1 General Requirements14 6.2 Calculation of Ulrimate Limir States15 6.3 Checking Calculalion of Serviceabilit
11、y Limit States 17 6. 4 Material and Durability17 6. 5 Design of Trestles in Pipe acking18 7 Structural Design and Calculation of Pipe acking19 7.1 General Requirements19 9 wwwwwwwwwwwwwwwwww7. 2 Check Calculation of Nozzle Carrying Capacity20 7. 3 Calculation of Tube Coupling Jnternal Force 20 7. 4
12、Calculation of Pipe Derormation and Anti-slip Stabiliy21 7. 5 Construction Requirements for Pipe Jacking Structure24 8 Design of Working Shaft26 8. 1 General Requirell1ents26 8.2 Jacking Shaft26 8. 3 Reception Shaft29 9 Design of Waterproof 30 9. 1 General R巳qUlrell1ents309. 2 StructUl巳ofPipe Jackin
13、g Jnterrace 30 9.3 Waterprooring of lnspection Well Opening . 32 10 Pipe J acking Construction34 10. 1 General Requirements34 10. 2 Selection of Pipe Jacking Machine35 10. 3 Conslruction Preparat ion36 10.4 Hole of Working Shaft and Sheild37 10. 5 Jacking Pipe and Acccssories38 JO.6 Working Shaft an
14、d Ieaction Wall 39 10. 7 Originating and Receiving. 39 1.0.8 Jnlermediate Jaking Station40 10. 9 Normal Jacking. 41 11 Monitoring . 44 11. 1 General Requirements44 11. 2 Monitoring Itell1s Design and Control Standarcls45 11. 3 Jacking Direction Monitoring ltell1s and Control Standarcls48 12 Construc
15、tion Acceptance 50 12. 1 General Requirements50 12. 2 Construction Quality Acceptance50 10 wwwwwwwwwwwwwwwwww12.3 Completion Acceptance 52 Explanation of矶Tordingin This Standard 54 List of Quoted Standards55 Addition: Explanation of Provisio口55711 wwwwwwwwwwwwwwwwww1总则1. 0.1 为规范热力管线机械顶管工程设计、施工及验收，做到
16、技术先进、经济合理、安全适用，确保工程质量，保护工程环境，制定本标准。1. O. 2 本标准适用于热力机械顶管工程的设计、施工及验收。1. O. 3 冻土地区、塌陷区、湿陷性黄土地区及膨胀土地区热力机械顶管工程，应符合国家现行标准的有关规定。1. O. 4 热力机械顶管工程的设计、施工及验收除应符合本标准外，尚应符合国家现行有关标准的规定。I wwwwwwwwwwwwwwwwww2术语2.0.1 顶管pipe jacking 利用液压顶进设备，将预制管节从顶进井顶到接收井的非开挖管道施工方法。2.0.2 机械顶管pipe jacking with machine 利用机械开挖土体的顶管施工方法
17、。2.0.3 顶管机jacking machine 安装在顶进管道的最前端，能进行机械挖掘、排土、导向、纠偏等作业，并能结合后方顶推装置进行管道铺设作业的机械设备。2.0.4 工作井working shaft 顶管施工时，进行设备组装、拆卸、顶管、管节吊运、排土等使用的竖井，包括顶进井、接收井。2. O. 5 顶进井jacking shaft 顶管始发端，放置顶进设备并进行顶进作业的竖井。2.0.6 中继间intermediate jacking station 将整条管道分成若干个推进单元而设置的顶进设施。2.0.7 接收井reception shaft 顶管终端，接收顶管机的竖井。2. O
18、. 8 后背土体reaction soil 承受主顶油缸反作用力的士体。2.0.9 后背墙reaction wall 承受主顶油缸反作用力的顶进井的墙体。2.0.10 混凝土后背concrete sacki ng base 在顶进井内制作的钢筋混凝土后背墙。2.0.11 后背铁steel plate of jacking base 2 wwwwwwwwwwwwwwwwww安装在主顶油缸与后背墙或混凝土后背之间，用于后背墙承力面积的钢制构件。2.0.12 导轨guide track 固定在顶进井底板上作为顶管初始导向、管节拼接用的轨道，或者固定在接收井底版上作为接收顶管机的轨道。2.0.13 顶
19、进力jacking force 在顶管施工中，为克服顶进阻力而由顶进油缸施加在顶管管节管端的作用力。2.0.14 减阻措施drag reduction methods 为减少管节顶进过程中的摩阻力所采取的方法。2.0.15 姿态控制attitude control 顶管机在顶进过程中的状态控制。3 wwwwwwwwwwwwwwwwww3 工程地质勘察与工程环境调查3.1一般规定3.1.1 顶管工程的结构设计和施工应以工程地质勘察及工程环境调查资料为依据。3.1.2 顶管工程地质勘察及工程环境调查应包括钻探和物探。3.1. 3 当顶管管线范围内存在有害气体和其他有害物质时，应查明分布状态，并应采
20、取安全措施。3.1.4 工程地质勘察结束后，应对勘探孔进行封堵处理。3.2 工程地质勘察3.2.1 工程地质勘察应查明工程沿线地段的水文地质、地貌、地层结构特征、土层性质及分布空间等情况。3.2.2 地质勘察钻孔位置及数量应符合下列规定:1 宜在工作井位置，且应在顶管侧面布置，距离顶管外轮廓不宜大于5m;2 当顶管穿越铁路、城市轨道交通和其他市政管线时，钻孔位置不得影响其正常运行;3 工作井勘察钻孔位置应布置在四角，数量不应少于2个;4 顶管勘察的钻孔沿轴线间距，1类场地应为lOOm150m, II类场地应为50mlOOm，皿类场地应为30m50mo3.2.3 地质勘察钻孔深度应符合下列规定:
21、1 顶管沿线应达到顶管官底的设计标高以下3m5m;2 工作井的钻孔深度应达到井底标高以下5m;3 顶管基底存在松软土层或未经固结的回填土时，除应符合第l、2款的规定外，应加深钻孔深度-; 4 顶管穿越河道时，钻孔深度应在河床最大冲刷深度以下wwwwwwwwwwwwwwwwww4m6m，并应满足顶管管底的勘察深度要求;5 顶管基底存在粉细砂可能产生流砂、管涌或地震液化地层时，应将该层钻穿;6 工作井采取降低地下水位施工时，钻孔深度应满足降水设计要求。3.2.4 地下水勘察应符合下列规定:1 应调查地下水类型、含水层类型、地下水埋藏条件、补给与排泄条件、分布特征;2 应调查地下水历史最高水位和最低
22、水位;3 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、工程相关金属材料及橡胶的腐蚀程度;4 当地下有承压水分布时，应勘察承压水的分布范围和测定承压水的压力。3.2. 5 勘察报告应包括初步勘察报告、详细勘察报告和施工勘察报告，并应符合下列规定:1 初步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;2 详细勘察报告应提供工作井和顶管区间，设计阶段和施工阶段所需的各岩土层物理力学性质参数，以及地下水和环境资料，并应作出分析评价、结论和建议;3 施工勘察报告应根据设计、施工要求提供相应的资料，并应作出结论和建议。3.2.6 勘察报告应包括下列内容:1 勘察目的和任
23、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图;4 场地地形、地质(地层、地质构造)、地貌、岩土性质、地下水位(最高水位、最低水位、勘察时水位和抗浮设防水位)及地下水压-力和地下水对混凝土、钢材的腐蚀性的阐述和评价;5 地基土的稳定性评价;5 wwwwwwwwwwwwwwwwww6 岩土参数的分析及选用;7 建议顶管选位及地基处理方案;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、防治措施的建议和顶管工程设计及施工措施的建议;9 勘察钻孔点的平面布置罔;10 工程地质柱状图;11 工程地质剖面图;12 原位测试成果图表;13 室内试验成果图表;14 岩土工程计算简图及
24、计算成果图表;15 建议地基不稳定土层的处理方案的图表。3.2.7 勘察报告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。3.2.8地质勘察报告中的土层物理力学性质参数应包括下列内容:1 颗粒分析;2 密实度;3 垂直和水平渗透系数;4 黠聚力;5 内摩擦角;6 与?昆凝土、钢材的摩擦系数;7 变形模量;8 泊松比;9 岩石、卵石单轴抗压强度值;10 地基承载力及其他常规参数。3.3 工程环境调查3.3.1 顶管工程环境调查应分为地上环境调查和地下建(构)筑物勘察，调查时探明顶管施工影响范围内的建(构)筑物、管线等情况，并应符合下列规定:6 wwwwwwwwwwwwwww
25、www1 设计、施工前应对顶管施工影响范围内的建(构)筑物进行详细调查;2 应查明顶管施工影响范围内桥涵、道路、交通状况、架空管线等特性及分布位置;3对施工影响范序|内的地上建(构)筑物，应标明名称、外形尺寸、功能、结构形式、与顶管的空间位置关系、修建年代等;大型和重要建筑物宜取得工程技术资料，并应了解建(构)筑物的基础形式和施工情况。3.3.2 地上建(构)筑物调查应包括建筑层数、高度、结构形式、基础形式、基础埋深(标高)的主要设计参数、施工工艺等。3.3.3 地下建(构)筑物调查应包括工程的平面布置、修建年代、结构形式和结构材料、外轮廓尺寸、结构厚度、顶板和底板标高、施工方法、变形缝设置、
26、围护结构、抗浮措施及使用情况等。3.3.4 桥涵调查应符合下列规定:1 应对桥梁的桥墩、桥台和主要防护构筑物进行调查，对桥涵结构进行检测;2 桥涵构筑物调查内容应包括桥梁的设计荷载、防震烈度、桥长、桥宽、结构布置、桥梁下部结构类型、跨度、墩柱基础形式、桩基或地基加固设计参数、运营年限等。3.3.5 道路、铁路调查应包括下列内容:1 铁路、轨道交通或道路等级、路面材料、路面宽度、路堤高度、支挡结构形式及地基与基础形式;2 路基(路面下)下一定深度范围内的土体密实状态、可能存在的空洞等;3 交通干道的交通流量、交通状况、附属设施。3.3.6架空线塔(杆)调查应包括电斥等级、电线高、线塔(杆)基础形
27、式、埋置深度等。3.3.7 河道调查应包括河宽、向深、河床最大冲刷深度、河底7 wwwwwwwwwwwwwwwwww铺砌和?可岸结构形式、标高、通航、防洪、泄洪要求等。3.3.8 湖泊和水库调查应包括长、宽、水深、水位标高、底标高、冲刷线、防洪要求等。3.3.9 人防工程调查应包括防护等级类型、平面位置、埋深或高程、结构形式、出入口位置等情况。3.3.10 地下管线调查应包括管线的类型、平面位置、埋深或高程、敷设方式、材质、管节长度、接口形式、介质类型、工作压力、工作井及阀门位置、运营年限、运营状况等。3.3.11 直埋热力管线调查应包括管线埋深、运行压力和温度、供回水管间距、直埋补偿器、固定
28、支墩的结构等。3.3.12 工程环境调查报告应包括下列内容:1 调查的经过、调查方法、调查内容，并分类列出调查和测量的沿线周围建(构)筑物、管线;2 顶管工程穿越或邻近范围内建(构)筑物、管线的影响评价;8 3 穿越或临近区域允许变形控制值;4 安全防护建议。wwwwwwwwwwwwwwwwww4 平面及断面设计4. 1一般规定4.1.1 顶管工程的平面及纵断面设计应符合城市整体规划和环境保护的要求，并应以工程地质勘察和工程环境调查为依据。4.1.2 工作井的位置应结合热力检查室布置，并应考虑工程环境、施工条件和热力运营维护的要求。4.2平面设计4.2.1 顶管管线宜采用直线，当受条件限制为曲
29、线时，转弯弧度应满足工艺和顶管施工的最小转弯半径的要求，还应符合现行行业标准城镇供热管网设计规范)CJJ 34的有关规定。曲率半径可按下式计算:(4. 2.1) 式中:托一曲率半径(m); Lg一一预制管管节长度(m); D 顶管外径(m); X 相邻管节之间的最大缝隙(m)。4.2.2 顶管邻近或穿越既有建筑、立交桥等地上建(构)筑物和地下室、人防、地铁隧道、车站等大型地下建(构)筑物时，应进行环境风险源专项设计。设计内容和要求应符合现行行业标准城市供热管网暗挖工程技术规程)CJJ 200的有关规定。4.2.3 顶管管道内热力管道的滑动支架、固定支架、导向支架，应错开设置在不同的顶管管节上。
30、4.2.4 工作井宜采用矩形，其位置设置应符合下列规定:1 宜设置在热力管道的直线段;9 wwwwwwwwwwwwwwwwww2 应避开车流、行人密集的地段，并应减少施工对周罔环境的影响;3 应便于排水、排泥和排土;4 应便于顶管管节的堆放和顶管设备的吊装和运输。4.3 纵断面设计4.3.1 工作井宜设置在自稳能力强的地层中。4.3.2 顶管宜设置在粉土、黠性土、砂层等土层中，并应避免设置在可液化地层中。4.3.3 顶管的最大坡度应根据热力管道的设计要求、顶管内自然排水等因素确定，并应满足顶管机械施工能力的要求，顶管宜设置为单面坡。4.3.4顶管与现状市政管线的垂直距离应符合现行行业标准城市供
31、热管网暗挖工程技术规程)CJJ 200的有关规定。4.3.5 地下水地区的顶管覆土厚度应符合顶管的抗浮要求。10 wwwwwwwwwwwwwwwwww5 结构上的作用5. 1伟用分类5.1.1 作用在顶管结构上的荷载，可按表5.1. 1进行分类。表5.1. 1 作用分类序号作用分类结构受力及影响因素结钩向重2 结构附加恒荷载3 地层服力4 地表7)或地下水的静7l压力及浮力永久作用5 混凝土收缩和|徐变影响6 地基下沉影响7 热力管道及设备自重8 温度影响地面车辆荷载及其动力作用10 可变作用文架的推力11 施工荷载12 地震作用偶然作用13 沉船/抛锚或1可谨疏泼产生的撞击力 等5.1.2
32、荷载数值应根据现行国家标准建筑结构荷载规范)GB 50009有关规定确定，并应根据施工和使用阶段可能发生的变化，按最不利情况，确定不同荷载组合系数。5.2永久作用5.2.1 结构自重应按结构设计尺寸及材料计算重度计算确定，钢筋混凝土计算重度可采用25kN/时，素也凝土计算重度可采wwwwwwwwwwwwwwwwww用23kN/m3。结构自重还应包括顶管内部作为人行道的混凝土台及管道结构等的自重荷载。5.2.2 结构附加恒荷载应按现行行业标准城市供热管网暗挖工程技术规程)CJJ 200的有关规定确定。5.2.3 地层压力计算应符合下列规定:1 竖向和水平地层压力应根据工程地质和水文地质条件，埋置
33、深度等因素，结合已有的试验，测试和研究资料确定;2 竖向地层压力计算应根据工程地质、水文地质条件和覆土厚度、土体卸载拱作用影响，以及地面和邻近其他荷载对竖向压力影响等因素确定;3 水平压力宜按静止土压力，以及地面荷载和破坏棱体范围的建(构)筑物引起的附加水平侧压力计算。5.2.4 围岩的分级和地层压力计算应按现行行业标准城市供热管网暗挖工程技术规程)CJJ 200的有关规定执行。5.2.5 作用在顶管结构上的水压力和浮力计算应符合下列规定:1 水压力和浮力应根据设防水位以及施工阶段和长期使用过程中地下水的变化，取最不利水位，并应按静水压力计算;2 砂性土地层的侧向水、土压力应采用水土分算，勃性
34、土地层的侧向水、土压力应采用水土合算;3 施工阶段应采用常水位计算，使用阶段应按设计基准期内的最不利水位计算。5.2.6 1昆凝土收缩对结构的影响应按现行行业标准城市供热管网暗挖工程技术规程)CJJ 200的有关规定确定。5.2.7 地基下沉应按现行国家标准建筑地基基础设计规范GB 50007的有关规定计算确定。5.2.8 当顶管沿线存在地层不均匀、荷载突变、地下水位变化等情况时，顶管设计应计算纵向不均匀沉降对顶管结构内力的影响。5.2.9 顶管内的热力管道及设备荷载应根据设备和管道安装、检修和正常使用的实际情况，按现行行业标准城市供热管网暗12 wwwwwwwwwwwwwwwwww挖工程技术
35、规程)CJJ 200的有关规定确定。重型设备荷载与范围尚应根据设备实际重量、动力影响、安装运输途径等确定。5.2.10 顶管结构温度变化的影响，应根据地层和顶管内年平均温度、最冷(热)月平均温度等气温条件，及以运营环境和施工条件确定。设计时应计入结构内外壁面温差产生的结构内力。壁面温差作用标准.值可按现行行业标准城镇供热管网结构设计规范)CJJ 105的有关规定计算确定。5.3可变作用5.3.1 地面车辆荷载的数值及排列，应按现行行业标准公路桥涵设计通用规范)JTG D60的有关规定确定。5.3.2 铁路下方的顶管结构的荷载，应按现行行业标准铁路桥涵设计规范)TB 10002的有关规定确定。5
36、.3.3 顶管内部可变荷载应包括固定支架的水平推力、导向支架的水平推力及管道位移在活动支架结构上产生的水平力，井应按现行行业标准城市供热管网暗挖工程技术规程)CJJ 200的有关规定确定。5.3.4 顶管结构设计时应考虑下列施工荷载:1 设备运输荷载、吊装荷载、施工机具及人员活载;2 地面临时堆载;3 顶管施工时主顶油缸的推力;4 注浆所引起的附加荷载。5.4偶然作用5.4.1 顶管结构上的地震荷载，可按现行国家标准地铁设计规范)GB 50157的有关规定计算确定。5.4.2沉船荷载应按工程水域可能通航的最大船舶类型分析确定。13 wwwwwwwwwwwwwwwwww6 顶管结构基本设计规定6
37、. 1一般规定6.1.1 本标准采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，除验算结构抗滑移及抗浮外，均应采用分项系数的设计表达式设计。6.1.2 顶管的结构设计使用年限应为100年。6.1.3 顶管结构的安全等级应为一级，结构重要性系数应为1. 1。施工阶段承载力验算时，结构重要性系数应为1.0。6.1.4 顶管结构的内力分析，应按弹性体系计算，可不考虑由非弹性变形所引起的塑性内力重分布。6.1.5 顶管结构设计计算中，荷载效应基本组合的设计值，应包括组合的弯矩、轴力和剪力设计值等，并应考虑下列两种极限状态:1 承载能力极限状态:在热力管道安装、试压、运行及检修阶段，顶管结构或管道支架因材料强度
38、被超过而破坏;顶管结构作为刚体失去平衡;管体因顶力超过材料强度发生破坏。2 正常使用极限状态:在热力管道运行阶段，对应于顶管结构或结构构件正常使用或耐久性能的规定限值;钢筋?昆凝土顶管结构裂缝宽度超过规定限值。6.1.6 顶管结构的承载能力极限状态、设计应包括下列内容:I 热力管道运行阶段结构的承载力计算。顶管结构应进行热力管道安装或检修阶段起吊管道时结构的承载力计算;设有热力管道支架的顶管结构，尚应进行管道试压阶段结构的承载力计算。2 设有管道支架的顶管结构，应按刚体进行抗滑移稳定验算。14 wwwwwwwwwwwwwwwwww3 当结构位于地下水位以下时，应进行管道运行阶段的抗浮稳定验算。
39、4 应考虑预埋件对结构的影响。6.1.7 顶管结构内，管道支架及滑动支墩的承载能力极限状态设计应符合现行行业标准城镇供热管网结构设计规范)CJJ 105的有关规定。6.1.8 顶管结构上的预埋件设计应符合现行国家标准混凝土结构设计规范)GB 50010的有关规定。6.2 承载能力极限状态计算6.2.1 顶管结构按承载能力极限状态、设计时，除验算结构抗滑移及抗浮外，均应采用作用效应的基本组合，并应符合下式的要求:Yo X 5RI) (6. 2.1) 式中:Y o 结构的重要性系数，不应小于1.0; S 荷载效应基本组合的设计值，包括组合的弯矩、轴力和剪力设计值等;RI)一一-结构构件抗力的设计值
40、，按现行国家标准GB 50009的有关规定确定。6.2.5 按承载能力极限状态设计时，顶管结构上的作用组合应根据顶管实际条件按表6.2. 5选取。表6.2.5顶管结构上的作用组合永久作用I变作用顶管围岩(土)静71CJJ 200的有关规定。7.1.2钢制顶管管材、壁厚、外防腐等应符合现行国家标准输油管道工程设计规范GB 50253的有关规定。钢筋混凝土顶管管节的壁厚、钢筋配置、管口结构等应根据顶管结构上的作用、热力管道使用要求、施工条件、环境条件等，通过结构计算、工程类比和结构计算分析确定。7.1.3 钢质顶管强度验算应符合现行国家标准油气输送管道穿越工程设计规范GB 50423的有关规定，刚
41、度和稳定性验算应符合现行国家标准钢结构设计标准GB 50017的有关规定。钢筋泪凝土顶管结构应按施工顶进阶段和正常使用阶段分别进行结构承载力、刚度和稳定性计算，并应对使用阶段进行裂缝宽度和变形验算。7.1.4 钢筋混凝土顶管结构应进行横向受力和变形计算。当遇下列情况之一时，尚应对纵向受力和变形进行计算:1 沿线地层条件有较大变化;2 顶管覆土厚度变化较大;3 穿越大型建(构)筑物，承受较大局部荷载;4 地基沿纵向产生不均匀沉降;5 1也震作用。7.1.5 设有固定支架和导向支架的顶管隧道，应进行抗滑移验算。19 wwwwwwwwwwwwwwwwww7.2 营口承载能力验算7.2.1 施工阶段钢
42、筋混凝土管管口承载能力可按下式计算:F一0.51 X化仇Xf，也X A，X 10-3 (7. 2. 1) dc -YCI X 仇式中:FcJc一-昆凝土管道允许顶力设计值(kN); 1一一混凝土材料受压强度折减系数，取0.90;2-一偏心受压强度提高系数，取1.05; 弘、混凝土脆性系数，取0.85;fc一一混凝土受压强度设计值(MPa); Ap一一管道的最小有效传力面积(mm2); Yd一一一顶力分项系数，取1.3; 仇一-昆凝土强度标准调整系数，取O.79。7.2.2 施工阶段钢质顶管管口承载能力可按下式计算:Fd -Q.5比仇X; X f乒XAX 10-3 (7. 2.2) d 式中:F
43、d，一一钢管管道允许顶力设计值CkN); 5一一钢材受压强度折减系数，取1.0; 仇一一钢质顶管稳定系数，取0.36; ;一-钢材脆性系数，取1.0; fs-一钢材受压强度设计值(MPa)。7.2.3 使用阶段单根管道固定支架的轴向推力应小于顶管管口承载能力。7.3 管节内力计算7.3.1 顶管内力应根据顶管纵断面高程，分别选取顶部覆土最厚(薄)、水压力最大(小)、超载或偏压、顶管穿越地层条件突变处等位置进行计算。7.3.2 钢筋混凝土顶管管节内力计算应符合下列规定:1 宜选用荷载结构法，并宜采用平面有限元法求解;20 wwwwwwwwwwwwwwwwww2 内力计算模型可采用匀质圆环模型;3
44、 应考虑顶管管节与围岩的相互作用。7.3.3 顶管管节与围岩间的相互作用应按局部弹簧(即只受压)作用模式模拟。土层弹簧受压状态的刚度应根据管节周边岩层的地层弹性抗力系数确定;地层弹性抗力系数应依据工程的地质条件和岩土工程勘察报告选取。当无详细勘察报告和试验资料时，可按表7.3. 3选取。表7.3.3地层弹性抗力系数弹性抗力系数(MPa/m)地层岩土名称水平向垂直向碎石土捷、破碎片石、柏结的卵石和碎石、硬化知-土120-200 150-250 密实勃土、坚硬的冲积土60-120 80-150 ?显砂、裂i砂土、填土、泥炭、轻型勃土50-60 40-80 7.3.4 钢筋混凝土顶管截面强度验算和裂
45、缝宽度计算应符合下列规定:1 应选取整环管节中最不利内力状态的截面;2 应按混凝土矩形截面偏心受压构件进行验算;3 应符合现行国家标准濡凝土结构设计规范)GB 50010 的有关规定。7.4 顶管变形计算和抗滑移验算7.4.1 顶管结构应按荷载效应中准永久组合进行变形计算。7.4.2 钢筋混凝土顶管直径变形不应大于3%。顶管内径。7.4.3 柔性接头钢承口、柔性接头钢承插口的钢筋?昆凝土顶管，管口间的纵向间隙应符合表7.4.3的规定，并应小于弹性密封垫的允许张开量。21 wwwwwwwwwwwwwwwwww表7.4.3管口间的纵向间隙II管内径(mm)纵向间隙(mm)1800-2400 10-
46、15 2600-3000 10-20 3000 1O25 7.4.4 钢筋?昆凝土顶管曲线顶进时，管口接口允许的张开角度应满足管节接口的要求，并应小于弹性密封垫的允许张开量。7.4.5 受轴向推力作用的固定支架和导向支架作用的顶进管道，抗滑移验算应符合下列公式的要求:Fpc二三K筑XF, (7.4. 5-1) Fpc =DXLzXqk (7. 4.5-2) 式中:几一-Lz长度范围内顶管外壁与周边围岩之间的摩阻力(kN) ; 凡一一结构稳定性抗力系数，取1.3; F，一一-单根热力管道固定支架轴向推力(kN); D一一顶管外径(m); Lz一一起到轴向抗滑移作用的职管隧道净长度(m)，取支架前
47、后共7节顶管长和20m的较小值;qk一一管道外壁与土的单位面积平均摩阻力(kN/m2)，可按表7.4.5选用。当有实际工程经验时，可依据经验值适当调整。表7.5 管道外壁与土的单位面积平均摩擦阻力管i盖外壁与士的单位土体名称土体状态面积平均摩阻力(kN/m2) 混凝土顶住钢质顶管填土16-20 5-7 淤泥10-16 4-5 淤泥质土16-20 5-7 1L 1 18-30 6-10 秘性土0.75 It.J 30-110 10-13 O . 5IL0. 75 10-53 13-17 22 wwwwwwwwwwwwwwwwww续表7.4.5管道外壁与土的单位土体名称土体状态面积平均摩1m力(k
48、N/m2) 混凝土顶管钢质顶笛0.25/1.;0. 5 53-65 17- 22 辈古性土。 0. 90 22-44 7- 15 粉土O. 75e;0. 9 42- 63 14-21 e O. 75 63-85 21-28 稍密2242 7-14 粉细iiY、中密42- 63 1421 密实63-85 21-28 稍密54- 74 18-25 中砂中密74-90 25-30 密实90-120 30-10 稍密90-130 30-33 粗砂中密130-170 33-56 军E实170220 56-70 乐o、中密、密实190-260 63-87 注.表中数值是基于顶管背后置换泥浆彻底且凝网后的计
49、n值，泥浆置换不及时或置换量不满足要求时.表中数值应适当折减。7.4.6 受侧向推力作用的固定支架或导向支架(图7.4.6)处顶管隧道抗滑移应按下列公式验算:-町、二E过。图7.4.6顶管受侧向推力作用示意23 wwwwwwwwwwwwwwwwwwFp二三K兰X Fy(7. 4. 6) Fp = O. 50 X L( X Yn X (hJ + 0) tan2 (450 + O. 5) 式中:Fp一一受侧向推力作用的管节侧面被动土压力(kN); Fy一一单根热力管道固定或导向支架侧向推力(kN); Ll一一起到侧向抗滑移作用的顶管隧道净长度(m)，可取单根顶管管节的倍数;Yn一一土的天然重度Ck
50、N/m3); hJ一一顶管底部距地面的距离(m)，hJ = H约十0，可取顶管外底到地面的距离与20的较小值;一一土体内摩擦角C);H、一一覆盖层厚度(m)。7.5构造7.5.1 热力供回水管道的固定支架、导向支架宜设置在直线段上，且宜分别布置在前后不同的管节上。供回水管道的滑动支墩宜设置在不同的管节上，且应避开管节连接处。7.5.2 固定支架、导向支架位置处的顶管管节宜预埋钢板内衬，固定支架、导向支架型钢立柱与预埋钢板应焊接牢固。钢板内衬宽度宜比型钢立柱每侧宽度宽出不少于200mm。7.5.3 顶管机后部应设置机头管(图7.5.3)，机头管应能保证24 4 因7.5.3机头管l一钢饭阁;2一
