中国工程建设协会标准给水排水工程顶管技术规程TechnicalspecificationforpipejackingofwatersupplyandsewerageengineeringCECS246:2008主编单位:上海市政工程设计研究总院批准单位:中国工程建设标准化协会施行日期:2008年10月1日中国工程建设标准化协会公告第27号关于发布《给水排水工程顶管技术规程》的公告根据中国工程建设标准化协会[2000]建标协字第15号文《关于印发中国工程建设标准化协会2000年第一批标准制、修订项目计划的通知》的要求,由上海市政工程设计研究总院等单位编制的《给水排水工程顶管技术规程》,经管道结构专业委员会组织审查,现批准发布,编号为CECS246:2008,自2008年10月1日起施行。中国工程建设标准化协会二〇〇八年七月一日前言根据中国工程建设标准化协会(2000)建标字第15号《关于印发中国工程建设标准化协会2000年第一批推荐性标准制、修订计划的通知》要求,制定本规程。本规程系根据国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068和《工程结构可靠度设计统一标准》GB50153规定的原则,采用以概率理论为基础的极限状态设计方法编制,并与有关的结构专业设计规范协调一致。顶管工程在工程建设中运用十分广泛,制定一个科学、完整的具有可操作性的涵盖勘察、设计、材料和施工、验收的规程十分必要。在本规程编制过程中,进行了大量的调研和分析论证,总结了我国顶管的工程实践经验,同时参照国外相关理论和规范,并广泛征求了有关设计和施工单位意见。本规程共13章,3个附录,包括总则、术语和符号、顶管工程勘察规定,顶管设计规定,顶管施工,顶管施工监测及验收标准等内容。根据国家计委标[1986]1649号文《关于请中国工程建设标准化委员会负责组织推荐性工程建设标准试点工作的通知》的要求,推荐给工程建设、设计、施工、使用单位及工程技术人员采用。本规程由中国工程建设标准化协会管道结构专业委员会CECS/TC17(北京西直门北大街32号3号楼,北京市市政工程设计研究总院,邮编:100082)归口管理,由上海市政工程设计研究总院(上海市中山北二路901号,邮编:200092)负责解释。在使用中如发现需要修改或补充之处,请将意见和资料寄交解释单位。页码,1/78(W)w1主编单位:上海市政工程设计研究总院参编单位:上海建通工程建设有限公司扬州广鑫机械有限公司上海市基础工程公司管道分公司新疆永昌积水复合材料有限公司上海耀华玻璃钢有限公司浙江东方豪博管业有限公司主要起草人:葛春辉王承德余彬泉彭夏军黄金枝张道广汤伟王荣文王广平王恒栋王大龄周质炎沙竺舒亚俐彭雪燕姜春辉周强沙垣王伯华中国工程建设标准化协会2008年7月1日1总则1.0.1为了在给水排水工程顶管工程中贯彻国家的技术经济政策,力求做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,制定本规程。1.0.2本规程主要适用于DN800以上使用顶管机顶进的给水排水工程顶管工程的设计、施工和验收,小直径顶管工程和非给水排水工程的顶管工程也可参照使用。1.0.3本规程系根据《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068、《工程结构可靠度设计统一标准》GB50153及《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332规定的原则制定。符号、计量单位和基本术语按照《建筑结构设计术语和符号标准》GB/T50083的规定采用。1.0.4执行本规程设计时,材料和施工质量等应符合《钢结构设计规范》GB50017、《混凝土结构设计规范》GB50010、《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332、《玻璃纤维增强塑料夹砂管》GB/T21238、《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》JC/T640、《给水排水工程埋地纤维增强塑料夹砂管管道结构设计规程》CECS190、《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、《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268等有关标准要求。1.0.5对于拟建在地震区、冻土地区、湿陷性黄土地区及膨胀土地区的顶管工程,应符合国家现行的有关标准规范的规定。1.0.6给水排水工程顶管工程的勘察设计、施工和验收,除应符合本规程外,尚应符合国家现行的有关标准规范的规定。2术语和符号2.1术语2.1.1顶管pipejacking借助顶推装置,将管道在地下逐节顶进的非开挖施工技术。2.1.2小直径顶管smallerdiameterpipejacking(microtunneling)页码,2/78(W)w2不宜进入或无法进入作业的内径小于800mm的顶管。2.1.3长距离顶管longdistancepipejacking一次连续顶进长度400m以上并设置中继间的顶管。2.1.4超长距离顶管superlongdistancepipejacking一次连续顶进长度过1000m以上的长距离顶管。2.1.5中继间intermediatejackingstation为控制最大顶力而设置在管道中间的续顶机构。2.1.6工作井startingshaft顶管始发端放置顶进设备并进行顶进作业的竖井。2.1.7深工作井startingshaftforthedepthover10m指井底离地面的高度超过10m的工作井。2.1.8接收井arrivingshaft顶管终端接受顶管机的竖井。2.1.9曲线顶管curvilinearpipejacking轴线在水平方向或垂直方向呈曲线变化的顶管。2.1.10顶管机jackingmachine安装在顶进管道最前端的,用于掘进、防坍、出泥和导向等的顶管机构。2.1.11主顶站mainjackingstation设置在工作井内并向顶进管道尾端施加推力的机构。2.1.12导轨guidetrack固定在工作井底板上,作为顶管初始导向和管段拼接平台用的轨道。2.1.13穿墙孔passageholeforpipejacking顶管机从工作井穿墙入土的墙洞。2.1.14接收孔arrivingholeforpipejacking顶管机从土中穿入接收井的孔洞。2.1.15不稳定土nonstabilizedsoil指饱和、松散的粉细砂、淤泥、淤泥质土、干燥的松砂土及膨胀土、湿陷性黄土等。2.1.16反力墙(后座墙)reactionwall工作井中承受顶力的墙体。页码,3/78(W)w32.1.17后座jackingbase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。2术语和符号2.1术语2.1.1顶管pipejacking借助顶推装置,将管道在地下逐节顶进的非开挖施工技术。2.1.2小直径顶管smallerdiameterpipejacking(microtunneling)不宜进入或无法进入作业的内径小于800mm的顶管。2.1.3长距离顶管longdistancepipejacking一次连续顶进长度400m以上并设置中继间的顶管。2.1.4超长距离顶管superlongdistancepipejacking一次连续顶进长度过1000m以上的长距离顶管。2.1.5中继间intermediatejackingstation为控制最大顶力而设置在管道中间的续顶机构。2.1.6工作井startingshaft顶管始发端放置顶进设备并进行顶进作业的竖井。2.1.7深工作井startingshaftforthedepthover10m指井底离地面的高度超过10m的工作井。2.1.8接收井arrivingshaft顶管终端接受顶管机的竖井。2.1.9曲线顶管curvilinearpipejacking轴线在水平方向或垂直方向呈曲线变化的顶管。2.1.10顶管机jackingmachine安装在顶进管道最前端的,用于掘进、防坍、出泥和导向等的顶管机构。2.1.11主顶站mainjackingstation设置在工作井内并向顶进管道尾端施加推力的机构。2.1.12导轨guidetrack固定在工作井底板上,作为顶管初始导向和管段拼接平台用的轨道。2.1.13穿墙孔passageholeforpipejacking页码,4/78(W)w4顶管机从工作井穿墙入土的墙洞。2.1.14接收孔arrivingholeforpipejacking顶管机从土中穿入接收井的孔洞。2.1.15不稳定土nonstabilizedsoil指饱和、松散的粉细砂、淤泥、淤泥质土、干燥的松砂土及膨胀土、湿陷性黄土等。2.1.16反力墙(后座墙)reactionwall工作井中承受顶力的墙体。2.1.17后座jackingbase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。2.2主要符号2.2.1管道结构上的作用和作用效应Fdi——顶力作用设计值;Fd0——顶力偏心时管道传力面承受的最大顶力设计值;Fsv·k1——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;Ep——管材弹性模量;Ed——管侧土的综合变形模量;ƒ——材料抗拉强度;ƒc——材料抗压强度;ƒd——地基承载力特征值;SN——玻璃纤维增强塑料夹砂管刚度等级;γs——土的重度;γ——管材重度;——土的内摩擦角。2.2.3几何参数Ap——当管节间无脱离时,木垫圈与管道的接触面积;Bt——竖向土压力传至管顶的影响宽度;D——管道内径;D0——管道中心直径;页码,5/78(W)w5D1——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。2.2.4设计系数Ka——主动土压力系数;φc——可变荷载组合系数;1——承受顶力的受压强度折减系数;2——偏心受压最大压应力提高系数;3——材料脆性系数;4——钢管顶管稳定系数;5——混凝土强度标准调正系数。3顶管工程勘察规定3.1一般规定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、埋置深度,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、埋深、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埋设物的分布范围、埋置深度和特性。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顶管工程勘察规定3.1一般规定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、埋置深度,提供覆盖层的工程地质特性。页码,6/78(W)w63.1.3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、埋深、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埋设物的分布范围、埋置深度和特性。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地下水勘察3.2.1当进行地下水勘察时,应调查地下水历史上的最高水位和最低水位。3.2.2在有地下水地区,应测定地下水的水温随深度的变化;无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。3.2.4当地下有承压水分布时,应测定承压水的压力,并评价对顶管施工的影响。3.3布孔要求3.3.1顶管勘探孔应布置在管道设计轴线的两侧,陆上各10m、水上各20m范围内,但不宜布