DG/TJ08-2268-2019 顶管工程设计标准
- 文档部分内容预览:
工作并中承受顶力的墙体。
2. 1. 17 后座 iacking base
安装在主油缸与反力墙之间,用于扩大反力墙受力面积的 承件,
数据标准指玻璃纤维增强塑料夹砂管、预应力钢筒混凝土管及球墨铸 铁管等顶管管材。
2. 1. 20超挖量
special pipe jacking
pecial pipe jackin
顶管机顶进过程中,开挖土体的体积减去顶进管道占用体 的差值。
2.1.21预应力钢简混凝土顶管
crete cylinder pipe
带有钢筒的混凝土管芯外侧缠绕环向预应力钢丝,然后在外 层设置钢筋骨架,再采用立式振动方法浇灌管外壁混凝土制成的 适用于顶进法施工的管子
外包钢筋混凝土保护层,保证承口外径一致,适用于顶进法 施工的球墨铸铁管
2.2.1管道结构上的作用和作用效应
2.2. 2 土及管材性能
管顶覆土小于1倍管径或覆土皆为淤泥时,管顶 部竖向土压力标准值; 管拱背部竖向土压力标准值; 管顶覆土较深时的竖向土压力标准值; 页力偏心时管道传力面承受的最大顶力设计值; 页力作用标准值; 温度作用力标准值; 管道内水压力标准值; 管内水重标准值; 作用效应组合值; 材料抗力设计值
弯强度; fa 地基承载力设计值; 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; 管顶土的内摩擦角
B. 竖向土压力传至管顶的影响宽度; D. 管道中心直径; D 管道内径; D, 管道外径; DN 管道公称直径; II. 管顶覆土厚度; Hw 地下水位深度; t 管壁设计厚度; R, 曲率半径; a 木垫圈厚度; h 垫圈宽度; α 中继间允许转角: V. 超挖量; V 总挖量。
2. 2. 4 设计系数
K. 主动土压力系数; Pc 可变荷载组合系数; pi 承受顶力的受压强度折减系数: 偏心受压最大压应力提高系数; $3 材料脆性系数; d 钢管顶管稳定系数:
ps 混凝土强度标准调正系数; 顶力附加系数; μ1 箱涵顶面与顶上土的摩擦系数: μ2 箱涵底板与基底土的摩擦系数; f43 箱涵侧面摩擦系数; 2 地面沉降槽宽度系数
3顶管工程地质调查与勘探
3.1.1对顶管井的地质勘察可根据施工工法参照基坑、沉井 勘察要求进行。
3.1.2对顶管区段的勘察,应符合下列要求
1应查明顶管区段沿线的地质、地貌、地层结构特征、各类 土层的性质和空间分布。 2应查明顶管区段沿线暗埋的河、湖、沟、坑的分布范围、埋 置深度,提供覆盖层的工程地质特性。 3应查明顶管区段沿线的软弱土、潜蚀、流沙、管涌和液化 土层的分布范围、埋深、厚度及其工程地质特性。 4应查明地下障碍物及邻近地段地下埋设物的分布范围 埋置深度和特性。 5应查明顶管区段沿线对人有害气体和其他有害物质的分 布位置。 6位于化工区内的顶管工程,应查明地下受工业污染的程 度及分布范围
3.2.1矩形顶管井的勘探孔应布置在四角,圆形顶管井的勘探 孔应沿周边均匀布置
3.2.2顶管并勘探孔的间距不宜超过30m,孔的数量不宜少
3.2.3顶官开的助探托深度 ,探扎深度宜达沉升 以下0.5倍~1.0倍并宽(或并直径),且不小于沉并刃脚以下 5m;基坑法施工,一般性勘探孔深度不宜小于基坑开挖深度2.5 倍,特殊情况应适当加深
倍,特殊情况应适当加深。 3.2.4顶管区段的勘探孔应沿顶管设计轴线两侧5m~10m(水 域8m~15m)范围交叉布置,不宜布置在顶管管体范围,并应满足 设计、施工要求。管道穿越河道或主要道路时,宜在河道或道路 两侧布置勘探孔
3.2.4顶管区段的勘探孔应沿顶管设计轴线两侧5m~10m(
域8m~15m)范围交义布置,不宜布置在顶管管体范围,并应满 设计、施工要求。管道穿越河道或主要道路时,宜在河道或道 两侧布置勘探孔
3.2.6管道穿越河流时,河床及两岸均应布置勘探点;穿越铁
3.2.6管道穿越河流时,河床及两岸均应布置勘探点;穿越铁 路、公路时,铁路和公路两侧应布置勘探点。
10m。遇有下列情况之一时,应适当增加探孔深度: 1当管道穿越河谷时,勘探孔深度应达到河床最大冲刷深 变以下4m~6m,并应满足管底勘探深度要求。 2当基底下存在松软土层或未经沉实的回填土时,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、管涌或液化地层时, 应予以钻穿。 4当已有资料证明,或勘探过程中发现黏性土层下存在承
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
3.3.1应调查地下水历史的最高水位和最低水位及其季节性变
3.3.2在有地下水的地区,应测定地下水的水温随深度的变化
钙离子和硫酸根离子等含量以及对混凝土、钢、铸铁及橡
3.4.1勘察报告由文字和图表构成,应满足相应设计阶段的技
3.4.2初步勘察报告,应阐述场地工程地质条件、评价场地稳
3.4.3详细勘察报告,应提供顶管区段和工作井、接收井设计、
施工所需的各土层物理力学性质设计参数,以及地下水和环境资 料,并作出针对性的分析评价、结论和建议, 3.4.4施工察报告,应满足设计、施工的具体要求,提供相应 的资料,并作出结论和建议
3.4.4施工勘察报告,应满足设计、施工的具体要求,提供相
3.4.5勘察报告文字部分应包括下列内容:
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地基与边坡稳定性评价。 6 岩土参数的分析及选用。 7 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议。 3.4.61 勘察报告图表部分应包括以下内容: 1 勘探点平面布置图。 2 工程地质柱状图。 3 工程地质剖面图。 4 原位测试成果图表。 室内试验成果图表。 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。 根据设计要求,勘察报告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。工程地质条件简单和勘察工作量小的工程,可适当简化勘察 报告的内容
5提供岩土物理力学指标的基本
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 值子样数均方美和恋显系数
3.5.2在勘察报告中,应提供岩土参数的平均值、最大值、最
3.5.3土层物理力学性质参数表必须具有下列内容:土的颗粒 分析,密实度,垂直和水平渗透系数,黏聚力,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
3.6.1顶管工程设计前,应对顶管区段沿线范围内的障碍物进 行物理勘探,为设计和施工提供依据。顶管施工前,应对物探资 料进行复核。 3.6.2物理勘探内容:物探应查明顶管区段沿线范围内已有管 线、构筑物及其他地下障碍物。 3.6.3顶管物理勘探范围:平面范围为顶管中心线两侧各2倍 管道外径,且每侧不小于5m。物探深度为地面至管底下1倍管 径日不应小王地面至管底下3m
3.6.4提交物理勘探成果报告,并附有物探范围内分布的
3.6.4提交物理勘探成果报告,并
4管材选用及管件构造要求
4.1.1顶管材质应根据管道用途、管材特性及使用经验确定。 4.1.2排水工程管道宜选用钢筋混凝土管、预应力钢筒混凝土 管或玻璃纤维增强塑料夹砂管,也可选用球墨铸铁管。 4.1.3给水工程管道宜选用钢管,也可选用玻璃纤维增强塑料 夹砂管、球墨铸铁管或预应力钢简混凝土管 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或钢筋混凝土管。 415由力隧道工程管道宜选用钢筋混凝十管
4.1.5电力隧道工程管道宜选用钢筋混凝土管。
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,
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,腐蚀量构造厚 度不应小于2mm。钢管年腐蚀量标准可参见表4.2.3。
4.2.3管壁厚度应采用计算厚度加腐蚀量厚度,腐蚀量构造
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 壁厚,且应不大于2mm。相邻管段对接时,纵向焊缝位置错开 距离应大于300mm
4.2.6下井管段的长度应为卷制管段的倍数。管段长度不宜
4.2.7钢管下并管件几何尺寸的制作允许偏差应符合表4.2.7的
.7钢管下井管件几何尺寸的制作允许假
注:1D为管道内径(mm),l为壁厚(mm) 2椭圆度为同一横面上互相垂直的最大直径与最小直径之差。 弧度的检验方法采用弧长元·D/6的弧形板量测于管内壁或外壁纵缝处形成 的间隙。
口,大直径管道宜采用K形坡口,也可采用单V形坡口。不论
口,大直径管道宜采用K形坡口,也可采用单V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分级
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熔结环氧粉末涂料,
1水泥砂浆的抗压强度标准值不应小于30N/mm。 2水泥砂浆防腐层厚度可根据钢管直径在8mm~20mm范 围内选择
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,工作井的穿墙孔或接收并的接收孔宜允许管道伸 缩;长度超过600m时,工作井的穿墙孔、接收并的接收孔均宜允 许管道伸缩。
4.2.13钢管与两并墙均采用刚性连接时,必须验算温差作用下
4.2.13钢管与两开墙均采用刚性连接时,必须验算温差作用下 的井墙受力和管道的连接强度
4.3.1钢筋混凝土顶管的混凝土强度等级不宜低于C50,抗渗 级不应低于P8。
4.3.4采用外加剂时应符合现行国家标准《混凝土外加剂应
4.3.4采用外加剂时应符合现行国家标准《混凝土外加剂应用 技术规范》GB50119的规定
4.3.5钢筋应选用HPB300级热轧光圆钢筋、HRB400级热
带肋钢筋及CRB550级冷轧带肋钢筋,其性能应符合现行国家标 准《钢筋混凝土用钢第1部分:热轧光圆钢筋》GB1499.1、《钢 筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋》GB1499.2、《冷轧带肋
2曲线顶管时,应优先采用钢承口双橡胶圈。 3接头的允许偏转角应大于0.3°。 4.3.10钢筋混凝土管传力面上均应设置环形木垫圈,并用胶黏 剂粘在传力面上。 4.3.11承口接头的钢套管与钢筋混凝土的接缝应采用弹性密 封填料勾缝。 4.3.12接头钢套管宜采用Q345B级低合金结构钢,其性能应符 合现行国家标准《碳素结构钢和低合金钢结构钢热轧厚钢板和钢
4.3.12接头钢套管宜采用Q345B级低合金结构钢,其性能应符
4.3.12接头钢套管宜采用Q345B级低合金结构钢,其性
合现行国家标准《碳素结构钢和低合金钢结构钢热轧厚钢板和 带》GB3274的规定,且必须有良好的防腐措施。
4.4.1顶管用预应力钢简混凝土管质量应符合现行国家标准 《预应力钢筒混凝土管》GB/T19685的要求。 4.4.2管芯混凝土设计强度等级不得低于C50。 4.4.3钢简用钢板的厚度不得小于1.5mm,其物理力学性能指标应 符合现行国家标准《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》 GB3274的规定。薄钢板的最小屈服强度不应低于215MPa。 4.4.4预应力钢丝应采用冷拉钢丝,钢丝力学性能应符合现行 国家标准《预应力混凝土用钢丝》GB/T5223的规定。 4.4.5制造承插口接头钢环所用的承口钢板和插口异型钢应分 别符合现行国家标准《优质碳素结构钢》GB/T699、《碳素结构钢》 GB/T700和《碳素结构钢和低合金钢结构钢热轧厚钢板和钢带》 GB3274的规定,钢板的最小屈服强度不应低于205MPa,优选 Q345B级低合金结构钢
别符合现行国家标准《优质碳素结构钢》GB/T699、《碳素结构钢》 GB/T700和《碳素结构钢和低合金钢结构钢热轧厚钢板和钢带》 GB3274的规定,钢板的最小屈服强度不应低于205MPa,优选 Q345B级低合金结构钢
4.4.6预应力钢简混凝土顶管应采
头,钢制承插口必须与管身钢筒焊接,并应预留设置橡胶密封
锚固块;2一钢承口;3一楔形橡胶;4一木衬垫;5一锚筋;6一加强筋 7一纵筋;8一环筋;9一插口钢环;10一注浆孔;11一橡胶圈; 12一试压孔;13一承口钢环;14一钢筒;15一预应力钢丝 图4.4.6预应力钢筒混凝土顶管接头示意图
4.5.1顶管用球墨铸铁管的质量应符合现行国家标准《水及燃 气用球墨铸铁管、管件和附件》GB/T13295的要求。 4.5.2球墨铸铁顶管外覆混凝土保护层,并在插口端焊接顶推 法兰。 4.5.3球墨铸铁顶管的承口端面和顶推法兰间的传力面上应设 置环形木垫圈。 4.5.4球墨铸铁顶管的外包混凝土强度设计等级不应低于C30 4.5.5球墨铸铁顶管接头的最大允许偏转角不应大于1°。 4.5.6球墨铸铁顶管接头形式采用滑人式柔性接口,接头形式 可参照图4.5.6
钢筋网;2一混凝土;3一法兰;4一木垫圈;5一球墨铸铁管;6一密封胶圈 图4.5.6球墨铸铁顶管接头
4.6玻璃纤维增强塑料夹砂管
4.6.5玻璃纤维增强塑料顶管接头的最大充许偏转角(图4.6.5) 不应高于表4.6.5的要求。
不应高于表4.6.5的要求。
图4.6.5玻璃纤维增强塑料顶管接头的最大允许偏转角示意图
5玻璃纤维增强塑料顶管接头的最大允
4.6.6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。 4.6.7玻璃纤维增强塑料顶管管段长度为1m,2m,3m,4m,6m 长度允许误差应符合表4.6.7的规定
表4.6.7管道长度允许误差(mm)
4.6.8管径允许误差应符合现行国家标准《玻璃纤维增强塑料 顶管》GB/T21492的规定。 4.6.9管端垂直度误差应符合表4.6.9的规定
4.6.9管端垂直度误差应符合表4.6.9的规定
表4.6.9管端垂直度允许误差(mm)
4.6.10用于输送饮用水的顶管,管内涂层树脂必须符合现行国 家标准《生活饮用水卫生标准》GB5749的要求。 4.6.11双插口接头的玻璃纤维增强塑料夹砂管在顶进时,应在 与顶铁及中继间接触面加设木垫圈;玻璃纤维增强塑料夹砂管在 顶进时,应在每根管节头处加设木垫圈
4.6.10用于输送饮用水的顶管,管内涂层树脂必须符合现行国
4.7.1无压排水管接头可使用单胶圈的橡胶密封圈。 4.7.2有压水管或地下水位较高的接头应使用双胶圈的橡胶密 封圈。
4.7.1无压排水管接头可使用单胶圈的橡胶密封圈。 4.7.2有压水管或地下水位较高的接头应使用双胶圈的橡胶密 封圈。 4.7.3双插口管接头的密封圈宜采用“L”形、齿形、半圆半方形 或楔形密封圈。密封圈材料技术标准应符合现行国家标准《橡胶 密封件给、排水管及污水管道用接口密封圈材料规范》GB/T 21873的要求。 4.7.4遇含油地下水,密封圈宜选用丁橡胶;遇有弱酸、弱碱 地下水,密封圈宜选用氯丁橡胶;遇霉菌侵蚀时宜选用防霉等级 达二级及以上的橡胶;平均气温低于0℃,密封圈宜选用三元乙丙 橡胶。
4.7.3双插口管接头的密封圈宜采用“L”形、齿形、半圆半方形 或楔形密封圈。密封圈材料技术标准应符合现行国家标准《橡胶 密封件给、排水管及污水管道用接口密封圈材料规范》GB/T 21873的要求。
4.7.4遇含油地下水,密封圈宜选用丁橡胶;遇有弱酸、弱碱 地下水,密封圈宜选用氯丁橡胶;遇霉菌侵蚀时宜选用防霉等级 达二级及以上的橡胶;平均气温低于0℃,密封圈宜选用三元乙丙 橡胶。
4.8.1木垫圈应选用质地均匀富有弹性的除松木、杉木或多 层胶合板。 4.8.2木垫圈的压缩模量不应大于140MPa。 4.8.3木垫圈厚度通常为10mm~30mm。木垫圈厚度应根据 管道直径和曲率半径确定。 4.8.4钢筋混凝土管木垫圈外径应与橡胶密封圈槽口齐平,内 径应比管道内径大20mm。
4.8.1木垫圈应选用质地均匀富有弹性的除病松木、杉木或多
4.8.5玻璃纤维增强塑料夹砂管木垫圈应等于接头的最小外 径,内径应比管道内径大2mm。
4.8.5玻璃纤维增强塑料夹砂管木垫圈应等于接头的最小外
5.1.1顶管位置宜避开地下障碍物,不宜穿越重要的构(建) 筑物。 5.1.2穿越河道时的埋置深度,应满足河道的规划深度要求,并 应布置在河床的冲刷线以下。 5.1.3穿越铁路、公路、堤防或其他重要设施时,管道上部覆土 享度应遵守铁路、公路、堤防或其他设施的相关安全规定
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 且不宜小于1.0m;球墨铸铁管、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,且不宜小于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 宜保持2倍管径净距:直径大于1.5m的管道宜保持不小于3m 净距。
5.3.4顶管底低于建筑基础底标高时,顶管间距除应满
5.3.4顶管底低于建筑基础底标高时园林标准规范范本,顶管间距除应满足本标 准第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天于管道外径的1.5
5.4.1管顶覆盖层厚度在不稳定土层中宜天于管道外径的1.5 倍,且不宜小于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。
6.1作用的分类和作用代表值
6.1.1顶管管道上的作用,可分为永久作用和可变作用两类: 1永久作用应包括管道结构自重、竖向土压力、侧向土压 力、管道内水重和顶管轴线偏差引起的纵向作用。 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顶管管道设计时,对不同性质的作用应采用不同的代 表值: 1对永久作用信息安全技术标准规范范本,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当顶管管道承受两种或两种以上可变作用时,承载能力 极限状态设计或正常使用极限状态按短期效应的标准组合设计: 可变作用应采用组合值作为代表值。 6.1.4正常使用极限状态应按长期效应组合设计,可变作用应 采用准永久值作为代表值
6.2.1管道结构自重标准值可按下式计算:
5.2.1管道结构自重标准值可按下
....- 相关专题: 顶管