CECS 246:2008 给水排水工程顶管技术规程

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CECS 246:2008 给水排水工程顶管技术规程

31.1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顶管工程勘察规定

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 程地质特性

页码ZYXBT 005-2012 中国饮料工业协会行业自律标准 咖啡类饮料,7/78(W)

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孔。 3.3.2矩形工作井和接收井勘探孔应布置在四角,圆形井勘探孔沿周边均匀布置。 3.3.3顶管勘察的勘探孔间距应符合表3.3.3的规定。

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。

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适当增加勘探孔深度: 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,并应满足管底勘探深度 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,需要降水旋 工时,勘探孔应适当加深,并应测量其水压。

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术要求。工程地质条件简单和勘察二 作量小的工程,可适当简化勘察报告的内容。 3.4.2初步勘察报告,应阐述场地工程地质条件、评价场地稳定性和适应性,为合理确定平面布 置、选择顶进标高,防治不良地质现象提供依据。 3.4.3详细勘察报告,应提供项管段和工作井、接收并设计和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施工勘察报告,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, 3.4.5勘察报告文字部分应包括下列内容: 1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地基与斜坡上土的稳定性评价: 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;有关顶管工利 设计及施工措施的建议。

3.4.6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; 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

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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:土的颗粒分析、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管材选用及管件构造要求 4.1管材选用

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。

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表4.2.3钢管年腐饨量(单面)标准

.2.4卷制钢管的长度一般为钢板宽度, 横断面内宜采用一条纵向焊缝。若采用两条纵向焊

4.2.5卷制钢管接长时,管口对接应平整,当采用300mm的直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下井并管段的长度应为卷制管段的倍数。管段长度不宜小于6m,长距离顶管管段长度可适当理 长。

4.2.7下并管件几何尺寸的制作允许偏差应符合表4.2.7的规定

4.2.7下并管件几何尺寸的制作允许偏差应符合表4.2.7的规定:

表4.2.7钢管管件几何尺寸允许偏差(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分级的Ⅲ级标准;压力管不应低于焊缝质量 分级的Ⅱ级标准。 1.2.10钢管内外应做防腐处理。下并管段两端各100mm范围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

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4.2.12当顶管两端设有工作井和接收井,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、接收井的井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。

4.2.12当顶管两端设有工作井和接收井,并且管道长度在100m以上时,两井中应有一 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 每500m宜设一只伸缩接头。

4.3.1钢筋混凝土顶管的混凝土强度等级不宜低于C50,抗渗等级不应低于S8。 4.3.2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。 4.3.3混凝土骨料的碱含量最大限值应符合现行协会标准《混凝土碱含量限值标准》CECS53的规 定,在含碱环境中使用时应选用非活性骨料。 4.3.4采用外加剂时应符合现行国家标准《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119的规定。 4.3.5钢筋应选用HPB235、HRB335和HRB400钢筋,宜优先选用变形钢筋。 4.3.6混凝土及钢筋的力学性能指标,应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定 采用。 4.3.7钢筋混凝土顶管管节长度应根据使用条件和起吊能力确定。 4.3.8钢筋混凝土管管节几何尺寸制作允许误差应符合现行行业标准《顶进施工法用钢筋混凝土排 水管》JC/T640的规定。

4.3.1钢筋混凝土顶管的混凝土强度等级不宜低于C50,抗渗等级不应低于S8。 4.3.2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。 4.3.3混凝土骨料的碱含量最大限值应符合现行协会标准《混凝土碱含量限值标准》CECS53的规 定,在含碱环境中使用时应选用非活性骨料。 4.3.4采用外加剂时应符合现行国家标准《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119的规定。 4.3.5钢筋应选用HPB235、HRB335和HRB400钢筋,宜优先选用变形钢筋。 4.3.6混凝土及钢筋的力学性能指标,应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定 采用。 4.3.7钢筋混凝土顶管管节长度应根据使用条件和起吊能力确定。 4.3.8钢筋混凝土管管节几何尺寸制作允许误差应符合现行行业标准《顶进施工法用钢筋混凝土排 水管》JC/T640的规定。

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4.4.3顶管的刚度等级不应小于1500

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表4.4.7管道长度允许误差(mm)

1.4.8管径允许误差应符合现行国家标准《玻璃纤维增强塑料夹砂管》GB/T21238的规定 ,4.9管端垂直度误差应符合表4.4.9的规定。

9管端垂直度允许误差

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4.4.10用于输送饮用水的顶管,管内涂层树脂必须达到食品级标准。 4.4.11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;承插式接头的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, 4.5橡胶密封圈 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。 4.5.4接头用的密封圈在遇有含油地下水的地方,宜选用丁睛橡胶;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,宜选月 三元乙丙橡胶。

4.6.1未垫圈应选用质地均匀富有弹性的松木、杉木或胶合板。 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直径和曲率半径确定。 4.6.4混凝土管木垫圈外径应与橡胶密封圈槽口齐平,内径应比管道内径大20mm。 4.6.5玻璃纤维增强塑料夹砂管木垫圈应等于接头的最小外径,内径宜比管道内径大2mm。 5顶管设计规定 5.1顶管管位选择 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 5顶管设计规定 5.1顶管管位选择

5.1.1顶管位置应避开地下障碍物。

5.1.1顶管位置应避开地下障碍物

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5.3.1互相平行的管道水平净距应根据土层性质、管道直径和管道理置深度等因素确定,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的管道宜保持2倍管径净距;直径大于1, 5m的管道宜保持3m净距。 5.3.4顶管底低于建筑基础底标高时,顶管间距除应满足本规程第5.3.3条要求外,尚应考虑基 底士体稳定。

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。 5.5曲线顶管

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。

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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。 5.5.4预制管节顶管的曲率半径应按下列条件估算: 1当传力面一侧压应力为零,另一侧压应力为最大的受力模式时,可按下式估算(见图5.5.4 1):

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5.5.5焊接钢管不宜用于曲线顶管

5.5.5焊接钢管不宜用于曲线顶管。

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 值乘以作用的准永久值系数

6.1.3当顶管结构承受两种或两种以上可变作用时,承载能力极限状态设计或正常使用 短期效应的标准组合设计中,对可变作用应采用组合值作为代表值

6.1作用的分类和作用代表值

6.1作用的分类和作用代表值

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6.1.1顶管结构上的作用,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。

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。 极限状态楼

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 值乘以作用的准永久值系数。

6.2.1管道结构自重标准值可按下式计算!

Gik=·元·D·t (6. 2. 1)

式中G1k一一单位长度管道结构自重标准值(kN/m); t一一管壁设计厚度(m); ——管材重度,钢管可取=78.5kN/m3;混凝土管可取=26kN/m3;其他管材按实际情况取 值。 6.2.2作用在管道上的竖向土压力,其标准值应按覆盖层厚度和力学指标确定。 1当管顶覆盖层厚度小于或等于1倍管外径或覆盖层均为淤泥土时,管顶上部竖向土压力标准值 应按下式计算:

管拱背部的竖向土压力可近似化成均布压力,其标准值为:

式中Fsv·ki 管顶上部竖向土压力标准值(kN/m); Fsv·k2 管拱背部竖向土压力标准值(kN/m); Ysi 管道上部i层土层重度(kN/m3),地下水位以下应取有效重度; hi 管道上部i层土层厚度(m); R2一一管道外半径。 2当管顶覆土层不属上述情况时,顶管上竖向土压力标准值应按下式

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式中Fsv·k3 管顶竖向土压力标准值(kN/m) C 一顶管竖向土压力系数; B,一一管顶上部土层压力传递至管顶处的影响宽度(m); Di一一管道外径(m); 管顶土的内摩擦角(°); 土的粘聚力(kN/m2),宜取地质报告中的最小值; H一一管顶至原状地面埋置深度(m); K. 原状土的主动土压力系数和内摩擦系数的乘积,一般粘性土可取013,饱和粘土可取 0.11,砂和砾石可取0.165。 3当管道位于地下水位以下时,尚应计入地下水作用在管道上的压力。

6.2.3作用在混凝土管道上的侧向土压力, 标准值可按下列几种条件分别计算: 1当管道处于地下水位以上时,侧向土压力标准值可按下式计算主动土压力:

式中Fh.k——侧向土压力标准值(kN/m),作用在管中

2当管道处于地下水位以下时,侧向水土压力标准值应采用水土分算,土的侧压力按式(6.2. 3)计算,重度取有效重度;地下水压力按静水压力计算,水的重度可取10kN/m3。 6.2.4管道内水重的标准值,可按不同水质的重度计算。

,3可变作用标准值及其准永久值系

1管道设计水压力的标准值,可按表6.3.1采用。准永久值系数可取0.7,但不得小于二

表6.3.1压力管道内设计水压力标准值

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注:1工业企业中低压运行的管道,其设计内水压力可取工作压力的1.25倍,但不得 4MPa; 2混凝土管包括钢筋混凝土管、预应力混凝土管、预应力钢筒混凝土管: 3当管线上设有可靠的调压装置时,设计内水压力可按具体情况确定

6.3.2管道在运行过程中可能产生的真空压力,其标准值可取0.05MPa计算,其准永久 业.=0。

7顶管结构基本设计规定

7.1.1本规程采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,以可靠指标度量管道结构的可靠度,除 管道的稳定验算外,均应采用分项系数的设计表达式进行设计。 7.1.2钢管及玻璃纤维增强塑料夹砂管应按柔性管计算;钢筋混凝土管应按刚性管计算。 7.1.3管道结构设计应计算下列两种极限状态: 1承载能力极限状态:顶管结构纵向超过最大顶力破坏,管壁因材料强度被超过而破坏;柔性管 道管壁截面丧失稳定;管道的管段接头因顶力超过材料强度破坏。 2正常使用极限状态:柔性管道的竖向变形超过规定限值;钢筋混凝土管道裂缝宽度超过规定限 值。 7.1.4管道结构的内力分析,均应按弹性体系计算,不考虑由非弹性变形所引起的塑性内力重分 布。

7顶管结构基本设计规定

7.1.1本规程采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,以可靠指标度量管道结构的可靠度,除 管道的稳定验算外,均应采用分项系数的设计表达式进行设计。 7.1.2钢管及玻璃纤维增强塑料夹砂管应按柔性管计算;钢筋混凝土管应按刚性管计算。 7.1.3管道结构设计应计算下列两种极限状态:

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1承载能力极限状态:顶管结构纵向超过最大顶力破坏,管壁因材料强度被超过而破坏;柔性管 道管壁截面丧失稳定;管道的管段接头因顶力超过材料强度破坏。 2正常使用极限状态:柔性管道的竖向变形超过规定限值;钢筋混凝土管道裂缝宽度超过规定限 值。

7.2承载能力极限状态计算规定

7.2.1管道结构按承载能力极限状态进行强度计算时,结构上的各项作用均应采用设计值。 作用设计值,应为作用代表值与作用分项系数的乘积。 7.2.2管道按强度计算时,应采用下列极限状态计算表达式

YoS≤R (7.2. 2

式中Yo一一管道的重要性系数,给水工程单线输水管取1.1;双线输水管和配水管道取1.0;污水 管道取1.0;雨水管道取0.90; S一一作用效应组合的设计值; R一一管道结构抗力设计值。钢筋混凝土管道按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010 的规定确定。钢管道按现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017的规定确定,其他材质管道按相应 标准确定。

7.2.3作用效应的组合设计值,应按下立

3作用效应的组合设计值,应按下式确定:

S=G1CG1G1k+G, svCsvFsv,k+GhChFh,k+GwCGwGwk+cY(CQ,wdFwd,k+CQvQvk+Cmmk+ CotFtk (7. 2. 3)

式中YG1 管道结构自重作用分项系数,可取G1=1.2; YG,sv YGh 侧向水土压力作用分项系数DB37T 3774-2020 农村幸福院等级划分与评定,可取Ych=1.27; 管内水重作用分项系数,可取YGw=1.2; YGw 可变作用的分项系数,可取%=1.4; 数; 用效应系数; Gik 管道结构自重标准值; Fsv,k 竖向水土压力标准值; Fn,k 侧向水土压力标准值; Gwk 管内水重标准值; Fwd,k 管内设计内水压力标准值; Qvk 车行荷载产生的竖向压力标准值; Q 地面堆积荷载作用标准值;

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Ftk一一温度变化作用标准值; 7.2.4承载能力极限状态强度计算的作用组合,应根据顶管实际条件按表7.2.4的规定采用。

一温度变化作用标准值; 可变荷载组合系数,对柔性管道取。=0.9;对其他管道取。=1.0。

7.2.4承载能力极限状态强度计算的作用组合GB 5009.235-2016 食品安全国家标准 食品中氨基酸态氮的测定,应根据顶管实际条件按表7.2.4的规定

2.4承载能力极限状态强度计算的作用组合

主:1玻璃纤维增强塑料夹砂管可参照钢管组

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