四川省矩形顶掘法技术标准

四川省工程建设地方标准2019-10-09发布2020-02-01实施四川省住房和城乡建设厅发布四川省矩形顶掘法技术标准Technicalstandardofrectangularpi西南交通大学出版社3查通过，现批准为四川省推荐性工程建设地方标准，编号为：DBJ51/T132-2019,自2020年2月1日起在全省实施。2019年10月9日5标发〔2018〕644号)的要求，由成都建工路桥建设有限公司与本标准共分13章和2个附录，主要技术内容包括：1总则；或建议，请反馈给成都建工路桥建设有限公司(地址：成都市青参编单位：中铁工程装备集团有限公司6刘畅雷刘志强朱宏海闫洪坤李伟易勇进周明亮卓普周苟元旭郑祥中7 1 23基本规定 53.1勘察 53.2设计 53.3矩形顶掘机选型 63.4管节生产与运输 3.5施工 73.6监控量测 7 84.1一般规定 84.2勘察内容 84.3成果分析与勘察报告 5.1一般规定 5.2荷载 5.3主要工程材料 5.4结构计算 5.5结构设计 5.6防水设计 5.7工作井 85.8附属构筑物 226矩形顶掘机选型 6.1一般规定 236.2主要技术参数与系统组成 236.3系统选型及设计 257管节生产与运输 7.1一般规定 7.2管节生产 7.3堆放及运输 8顶掘施工 8.1一般规定 8.2施工准备 8.3测量控制 8.5始发与接收(含设备组装、拆除) 8.6顶掘 458.7管节安装 488.8置换注浆 9顶掘施工辅助措施 9.1一般规定 9.2洞门加固 9.3中继 10监控量测 10.1一般规定 910.2测点布置原则及监测频率 10.3监控量测方法 11安全施工与绿色施工 11.1一般规定 11.2安全施工 6111.3绿色施工 12风险管理和控制 12.1一般规定 12.2风险辨识 12.3风险分析 12.4风险管理 13工程验收 13.1一般规定 13.3工程竣工验收提交资料 附录A顶掘机推力计算 附录B工程验收质量检查记录附表 1 2 5 5 53.3Typeselectionofrectanglepipejackingmachine 63.4Segmentproductionandtr 6 73.6Monitoringmeasur 7 8 84.3Resultsanaly 5.1Generalprovi 5.3Mainengineeringm 5.6Waterproofdesign 20 6Typeselectionofrectanglepipejackingmachine 236.2Maintechnicalparametersandsys 23 7Segmentproductionandtranspo 8Pipejackingconstruc 43 48 509Auxiliarymeasuresofpipejackingconstruction 51 5210.2Arrangementprinciplmonitoringfrequency 56 61 13Acceptanceofconstr 66 66 71ofconstructionproject AppendixAThrustcalculationofpipejackingmachine 74AppendixBScheduleofconstructionqualityacceptan Explanationofwordinginthisstandard Listofquotedstandards Addition:Explanationofprovisi 91122.0.4始发launching2.0.6反力墙reac342.0.18最大工作扭矩maximumworkingtorque2.0.19最大脱困扭矩maximumbreakingouttorque2.0.20螺旋输送机闸门dischargegate2.0.21脱离装置separatedevice2.0.22始发坑辅助装置launchingshaftauxiliarydevice2.0.24开挖率excavationrateofcutterhead5673.5.2矩形顶掘专项施工方案和应急预案应根据顶掘设备类3.6.1矩形顶掘法隧道施工期间，应对地表及邻近的建(构)83查明地表水体的水位、水深、流速、水质、淤积物等9下不小于3倍隧道高度或按进入底板以下15m～20m控制，岩不小于2倍隧道高度或按进入底板以下10m～15m控制，岩质6件(组);3分析评价不良地质和特殊岩土对施工和工程安全的9划分场地土类型和场地类别，评价场地和地基土地震5.1.10应对顶推反力墙和管节的允许顶推力进行计算，二者间5.1.11洞门结构应满足结构功能、受力和防水等要求。通常洞5.2.1矩形顶掘法隧道设计荷载可按表5.2.1选用。结构自重附属设施自重地层压力隧道上部和破坏棱体范围的设施及建筑物压力水压力地层抗力地震作用2)侧向压力土压力宜按静止侧压力计算。砂性土地层宜采用水土分算；黏性土地层在施工阶段可采用水土合算，使用阶段应采用水土分算。3隧道上部和破坏棱体范围的设施及建(构)筑物压力对既有和已批准待建的建(构)筑物应根据其与隧道的相互位于城市中的隧道超载值不宜小于20kPa,并参7施工荷载5.3.1各部位混凝土最低设计强度等级应满足表5.3.1的要求。最低设计强度管节5.3.2预制钢筋混凝土管节受力主筋可采用HRB400、HRB5005.3.3采用的防水材料应满足国家和行业现行相关标准要求，5.3.4根据水文地质条件和工程实际情况，减摩注浆材料可选5.4.1隧道结构应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态1隧道结构横断面计算简图应根据地层情况、衬砌构造特备、施工场地等因素，预制钢筋混凝土管节长度宜取1.5m~1管节外侧应根据施工工艺要求设置吊装(翻转)孔，吊9管节后端1倍管节厚度范围内宜有环向或其他形式加5.6.1钢筋混凝土管节应采用防水混凝土，抗渗等级不小于5.6.2结构防水以混凝土管节自防水和接缝防水为主，以置换防水分项防水等级一级二级以橡胶密封圈为主一结合纵向连接设置密封垫浆孔(顶进结束后接头处聚氨酯浆液压浆注入);5—弹性橡胶密封垫；5.7.2工作井位置应根据隧道平纵断面、施工工艺与施工组织、运输条件、周边环境要求、隧道功能等综合比选后确定。5.7.3工作井宜设计为矩形断面，当开挖深度大、地质条件差或有转向需求时，可考虑采用圆形或多边形断面。工作井设计时应为设备吊装和施工预留一定的操作空间。5.7.4工作井结构设计时，除考虑使用阶段工况外，还应考虑设备吊装、顶掘机始发接收、管节吊装、渣土运输等特殊工况。5.7.5隧道与工作井接口处坑壁开孔尺寸可按下式计算：式中：D——坑壁开孔宽度(或高度)(m);D₈——隧道开挖宽度(或高度)(m);B——洞口后浇环梁沿隧道纵向长度(m);a——隧道轴线与洞口轴线的夹角(°);△e——综合误差，始发坑取0.20m,接收坑取0.30m。5.7.6洞口后浇环梁高度宜为管节厚度的1.5～2.5倍，沿隧道纵向长度宜为管节长度的0.35～1.0倍，洞口后浇环梁与工作井壁间宜设计为刚性连接，在隧道采用预应力钢索连接时，后浇环梁抗剪承载力不应低于预应力的1.05倍。5.7.7始发、接收前需对端头周围地层进行加固，具体加固措施可选用降水、注浆、深层搅拌桩、高压旋喷、冻结法、大管棚等。地层加固范围及效果应根据工程水文地质条件、施工工艺特点、周边环境要求等综合确定，地层加固长度不宜小于顶掘机长度，宽度和深度不宜小于隧道外表面外扩0.5倍开挖宽度。5.8.1矩形顶掘法隧道附属洞室宜结合工作井设置，原则上不6.1.2矩形顶掘机一般应能在工作环境温度5℃~50℃、相对——刀盘驱动功率(各刀盘分别表示),单位为千瓦(kW);——刀盘扭矩(各刀盘分别表示),单位为千牛(kN);——允许最大坡度(%);6.3.1压力平衡式矩形顶掘机选型应重点考虑所施工地质的地1顶掘机的开挖面稳定形式应根据工程地质和水文地质选择，开挖面土体自身稳定性较好且含水量较少的工况可采用敞开式；针对开挖面土体自身稳定性较差或富水工况应选用压力平衡式。1后靠面积应满足最大顶推力条件下反力墙的承载能力2液压油液固体颗粒污染等级不应低于国家标准《液压传动油液固体颗粒污染等级代号》GB/T14039—2002中规定的等3低压供配电应具有两级漏电保护、短路保护、GB/T1499.1、《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》行国家标准《碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢板和钢带》7.2.7遇水膨胀橡胶密封垫的主要物理性能应符合12345体积膨胀倍率6低温弯折(-20℃×2h)7防霉等级允许偏差32组模间隙123绑扎钢筋网长、宽网眼尺寸长宽、高受力钢筋间距排距(层距)管节内径管节长度管壁厚度尺量，浮浆层不计入内122m靠尺和塞尺测量混凝土保护层厚度管体弯曲度2对工程影响范围内的地面建(构)筑物应进行现场踏勘4)顶掘始发架、顶推液压缸、矩形顶铁、止退装置等设4专项施工方案应满足质量、安全、工期和环保要求。6施工前应根据工程特点和环境条件，完成测量和监测的1始发和接收工作井开挖至设计标高，底板和反力墙应达4场地内储存足量的管节，且管节在使用前应确保防水材测量、重要建(构)筑物监控量测、贯通测量、竣工测量及出渣相邻点边长检测相邻高程控制点检测边长大于1km为4",小于1km为8”检测高差不符值<±单位为km)5施工首级测量控制网检测满足精度要求后，应进行施工控制网的加密测量，作为顶掘施工测量的依据，施工控制网加密测量包括施工平面控制网加密测量、施工高程控制网加密测量。6平面控制网采用导线法布网时，测量技术要求应符合表导线总中误差中误差测角中角度闭闭合差中误差/mm67高程控制网采用水准法布网时，测量技术要求应符合表中误差/mm路线/km级中误差与已知点联测附合或山地4隧道类型高程贯通测市政隧道8.3.2联系测量1联系测量应包括地面近井导线测量和近井高程测量、工2)始发架靠近洞门位置的标高可适当提高5mm~1竖向偏差1俯仰角1方位角1滚转角1m2采用土压平衡矩形顶掘机施工时，试顶掘开始前应计算1正常顶掘之前，应根据施工监测结果、顶掘机姿态以及2采用土压平衡矩形顶掘机施工时，正常顶掘阶段出现水3正常顶掘施工应合理控制出渣量，避免出现严重超挖和4正常顶掘施工期间应做好渣土改良，确保渣土具有良好5正常顶掘施工期间应做好减摩工作，防止顶推力过大，7正常顶掘施工过程中应监测和记录顶掘设备运转情况、8顶掘设备距离接收工作井洞门6m～8m时，可开始调整2置换注浆的目的是用浆液把管节与周边地层间隙填充类别监控量测项目必测项目建(构)筑物裂缝宽度、长度和深度选测项目施工期间管节间压力10.1.5测点的埋设应遵循“反映变形、便于量测、易于保存”10.2.1线路地表沉降量测宜沿线路中线按表10.2量测断面纵向间轴心地表测点纵向间距/m510.2.2矩形顶掘法隧道施工的地表沉降测点横向布置如图测范围应不小于H+B。工作井地表沉降测点布置如图10.2.2-2所示，靠近工作井的测点应适当加密，量测范围为(1～3)D。建(构)筑物对地表沉降有特殊要求时，量测间距应适当加密，范10.2.3地表监控量测范围内所有建(构)筑物均应监测，重大建(构)筑物应加强监测，监测点的布设应反映邻近建(构)筑10.2.4邻近地下管线变形量测应直接在管线上设置地下管线10.2.5为确定重大及危损建(构)筑物、地下管线的安全状态，10.2.6变形量测频率一般情况可分别按表10.2.6-1和表变形速率/(mm/d)量测频率/(次/d)量测频率/(次/d)10.2.7矩形顶掘法隧道穿越地面建(构)筑物、铁路、桥梁、管线等时，除应对穿越的建(构)筑物进行量测外，还宜增加对10.3.2地表沉降、地下管线沉降、建(构)筑物沉降监测应采于3个。测点应采用钻孔方式埋设，四周用水泥砂浆固定。10.3.3倾斜监测应根据现场观测条件和要求，选用投点法、激度。裂缝宽度监测宜采用裂缝观测仪进行测读，也可在裂缝两侧贴、埋标志，采用千分尺或游标卡尺等直接量测，或采用裂缝计、粘贴安装千分表及摄影量测等方法监测裂缝宽度变化；裂缝长度监测宜采用直接量测法；裂缝深度监测宜采用超声波10.3.7土体水平位移监测宜在土体中预埋测斜管，采用测斜仪预警等级变形监测量测值≥70%控变形监测量测值≥80%控紧急预警，检查预案实施情况，完善红色表10.4.2-3确定。变化速率/(mm/d)隆起隆起33中软～软弱土33管线类型累计值2雨污水管22累计值/mm变化速率/(mm/d)10.4.3当现场巡查过程中发现下列警情之一时，应根据警情紧急程度、发展趋势和造成后果的严重程度进行预警信息报送：1周边地表出现突然明显沉降(隆起)或较严重的突发裂2建(构)筑物等周边环境出现危害正常使用功能的情况1空气中氧气含量不得低于20%(按体积计)。2甲烷浓度应小于0.5%(按体积计)。2)二氧化碳不应超过0.5%(按体积计);的粉尘不得大于2mg/m³,空气中含有10%以下的游离二氧化硅11.1.9施工中，应采取措施避免施工11.2.1顶掘施工前应编制专项施工方案并通过专家评审，方案11.2.2隧道内未经许可不得动用明火。11.2.5管节堆放需采取措施防止管节倾覆。11.3.1施工区域范围对扬尘要求较高时，渣土改良泥浆、减摩11.3.2顶掘施工各类材料应符合环保要求。11.3.3施工过程中产生的废弃物应统一收集并处置。11.3.4施工过程中产生的垃圾应分类存放并处置。11.3.5顶掘施工泥浆严禁直接排入市政雨污水管道。2本地区已建和在建顶掘法隧道工程施工风险及事故案4工程周边建(构)筑物(含地下管线、高速铁路、城市12.3.1风险分析根据工程特点和风险类型，可采用如下分析1地表建(构)筑物、道路、管线或其他设2一般项目的质量达到95%及以上时，应为合格；开工日期总监理工程师1开工报告2现场质量管理制度3质量责任制4工程质量检验制度56789主要专业工种操作上岗证书工程材料、设备管理制度6对涉及结构安全和使用功能的分部工程应进行抽样检管节安装矩形顶掘管节衬砌防水11点/环2高程偏差1点/环环间错台2每一节管节结构的抗压强度、抗渗检测结果应符合设计3承插式钢环需进行焊接验收、防水验收。13.2.2一般项目管节内径管节长度管壁厚度尺量，浮浆层不计入内1±2或±10(管节采用一级防水时，允偏差取±10mm)2m靠尺和塞尺测量混凝土保护层厚度管体弯曲度附录A顶掘机推力计算A.0.1顶掘机推力根据公式(A.0.1)计算：F=k×(F+F₂)(A.F——顶掘机推力(kN);F₁——迎面阻力(kN);A.0.2开挖面的迎面阻力按公式(A.0.2)计算：F₁=S×γ×H₀×KH₀——管节中心以上覆盖土层高度(m);内摩擦角。A.0.3管节摩擦力按下列公式计算：1当管顶覆土厚度小于或等于一倍管节高度或者覆盖层为淤泥质土、疏松砂/卵石/砂卵石时，上部土体不足以形成足够大的卸荷拱效应，管节与地层间的摩擦阻力按公式(A.0.3-1)计算：L——管节顶进长度(m);γ——土体容重(kN/m³);H——覆盖土层高度(m);B——管节外宽(m);D——管节外高(m);μ——管节外壁与土层之间作用力的摩擦系数，以地勘报告实测为准，表A.0.3-1为加减阻泥浆时摩擦系数的参考值，表A.0.3-2为无减阻泥浆时摩擦系数的参考值；w——管节单位长度的自重(kN);土层类型A.0.3-2无减阻泥浆顶进管节与其周围土层的摩擦系数土层类型干注：土层含水量在5%以下为干土，含水量大于等于5%为潮、湿土。F₂=[2P₀B+(2P+γD)K₄D+w]L×μ(A表B.1管节安装检验批质量验收记录主控项目12般项目152节段间错台334共实测点，其中合格点，不合格点，合格点率%项目专业质量检查员：项目专业质量(技术)负责人：年表B.2矩形顶掘检验批质量验收记录分包项目主控项目1般项目1中线位置234共实测点，其中合格点，不合格点，合格点率项目专业质量检查员：注：1主控项目1保证开挖面土体稳定：(1)掘进施工应控制排土量、盾构姿态和地层变形；(2)当停止掘进时，应采取措施稳定开挖面。2一般项目3顶掘速度的确定：3一般项目4顶掘中出现的不良现象处理：(2)顶推力与预计值相差较大；(3)管节严重开裂或严重错台；(4)渣土改良、减摩泥浆注入系统发生故障无法注浆；(6)螺旋输送机扭矩异常，无法正常出渣；(7)顶推系统、主控室操作系统等发生故障。名称及编号主控项目12般项目12查评定结果防水工程分包项目名称及编号主控项目1防水材料检查23隧道防水般项目12防水材料运输和34隧道与周边附属项目专业质量(技术)负责人：年月日名称分项工图号隐蔽日期名称测试结果证、单编号备注附图：(技术负责人)监理工程师：(注册方章)表B.6检验批质量验收记录主控项目12345般项目1234123456789123456789实体质量和主要功能检验(检测)报告表B.9单位工程质量验收记录12综合质量评定验收345(公章)(公章)总监理工程师：(公章)(公章)项目负责人：22《公路桥梁抗震设计细则》JTG/TB02-0123《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF5024《自密实混凝土应用技术规程》JGJ/T25《钢筋连接用套筒灌浆料》JG/T40826《钢筋连接用灌浆套筒》JG/T39828《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》JGJ35529《预应力混凝土用金属波纹管》JG22530《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ14531《混凝土用水标准》JGJ6332《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ5234《铁路隧道监控量测技术规程》Q/CR9218—201535《铁路隧道监控量测技术规程》TB136《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》GB/T1.137《Tunnellingmachinery-Safetyrequirements(隧道机械-安全38《给水排水工程顶管技术规程》CECS246—2008四川省矩形顶掘法技术标准四川省工程建设地方标准《四川省矩形顶掘法技术标准》DBJ51/T132—2019,经四川省住房和城乡建设厅2019年10月93基本规定 3.1勘察 3.2设计 3.3矩形顶掘机选型 3.4管节生产与运输 3.5施工 4.1一般规定 4.2勘察内容 4.3成果分析与勘察报告 5.1一般规定 5.2荷载 5.3主要工程材料 5.4结构计算 5.5结构设计 6矩形顶掘机选型 6.3系统选型及设计 7管节生产与运输 7.2管节生产 8顶掘施工 8.1一般规定 8.2施工准备 8.4工作井 8.5始发与接收(含设备组装、拆除) 8.6顶掘 9.2洞门加固 10.1一般规定 11安全施工与绿色施工 11.1一般规定 11.2安全施工 11.3绿色施工 13工程验收 13.1一般规定 3.5.2在施工前应根据地质条件和工程实践，首先有针对性地进行危险源和环境因素的辨识和评估，根据分掘设备安全操作技术规程、对周边环境的影类别类别地下水1.地下水位1.比重、含水量、密度、孔隙率、孔隙比2.孔隙水压力2.含