管道顶进用装配式钢筋混凝土圆形沉井设计规程（征求意见稿）

安徽省地方标准Designspecificationforcircularsinkingcaissonswithprefabconcreteforpipejacking1根据《安徽省市场监督管理局关于下达2023知》（皖市监函【2023】622号）的要求，结合安徽省具体情和研究，认真总结工程实践经验，参考国内外本规程共分11章，主要技术内容包括：1.总则；2察及建（构）筑物调查；5.材料；6.结构上的作用；7.沉井结构并将需要修改、补充的意见和建议反馈给合肥市）， 2术语和符号 32.1术语 3 53基本规定 64工程勘察及建(构)筑物调查 94.1工程勘察 94.2建（构）筑物调查 5材料 6结构上的作用 6.1作用分类及作用组合 6.2永久作用 6.3可变作用 7沉井结构计算 7.1一般规定 7.2沉井下沉验算 7.3结构计算 7.4接头计算 7.5变形计算及变形控制 8沉井结构构造 8.1一般规定 8.2基本构造 8.3井片构造 8.4井片检验 8.5接头构造 419防水设计 449.1一般规定 449.2防水等级和防水标准 449.3结构自防水 449.4井片接缝防水 4410施工、验收与工程监测 4710.1拼装施工 4710.2拼装验收 4710.3沉井施工 10.4沉井验收 10.5壁后注浆 10.6工程监测 本规程用词说明 引用标准名录 11.0.1为规范管道顶进用钢筋混条文说明：1.0.1国务院办公厅《关于大力发展装配式建筑的指导意见》（国办发[2016]71号）、《安徽省人民政府关于促进装配式建筑产业发展的意见》（皖政〔2020〕21号）明确提出，按照适用、经济、安全、绿色、美观的要求，提升装配式建筑发展水平。在管道顶进作业过程中，常用现浇沉井用作工作井或接收井，施工周期长，场地占用大，尤其是混凝土现场浇筑养护时间长，施工时会产生噪音、废水等一系列环境污染问题，对城市交通和居民生活有较大的干扰。针对上述问题，引入装配式技术，采用工厂制作的预制混凝土井片，现场采用高强度螺栓连接拼装成环，并采用沉井工艺下沉就位，作为管道顶进的的工作井或接收井，提高了沉井制作的施工效率，缩短了现场施工工期。编制本规程是为了规范安徽省内管道顶进用装配式钢筋混凝土圆形沉井的设计。与现浇沉井的相比，装配式沉井用于管道顶进工作井和接收井的功能类似，工作原理相同，但其制作、施工方式明显不同，两者的异同如下表所示。表1现浇沉井与装配式沉井的对比项目管道顶进用现浇沉井管道顶进用装配式沉井结构形式现浇整体式预制装配式制作及施工在地面分段绑扎井筒钢筋、分段浇筑井筒使井筒依靠自重或外力分段下沉至设计标高，再实施封底和底板。厂内预制沉井井筒井片，各井片在施工现场采用螺栓逐片拼装成环，环间沿竖向采用螺栓连接，逐环接高形成井筒；逐环接高过程中，在井筒内挖土，使井筒依靠自重或外力分段下沉至设计标高，再实施封底和底板。工作原理用于管道顶进工作井时，借助主顶油缸的推力，将掘进设备及管道推入土体。掘进过程中，主顶油缸的反作用力由现浇沉井的井体、后座结构及井筒后方土体共同承用于管道顶进工作井时，借助主顶油缸的推力，将掘进设备及管道推入土体。掘进过程中，主顶油缸的反作用力由装配式沉井的井筒、后座结构及井筒后方土体共同承担。2项目管道顶进用现浇沉井管道顶进用装配式沉井技术特点（1）现场布置钢筋加工场地，钢筋绑扎、立模，场地占用较大，施工作业人员多。（2）采用高大模板支撑系统施工，脚手架搭设、高空作业等施工安全风险相对较（3）传统的现浇工艺施工，以一座8米高现浇沉井为例，从钢筋绑扎到完成下沉全过程施工工期需20~30天。（4）综合经济成本较高。（1）沉井井片在工厂预制、工程现场采用高强度螺栓连接预制井片拼装成环，现场占用的施工场地小，作业人员少。（2）现场无需支模、无高空作业，降低了施工风险。（3）装配式沉井施工方便、高效，沉井施工周期短，一座8米高装配式沉井为例，从组装到完成下沉仅需5~7天。（4）综合经济成本较低。条文说明：1.0.2本规程适用于管道顶进用钢筋混凝土装配式圆形沉井的设计。据不完全统计，目前安徽省内用于管道顶进的装配式沉井已成功应用百余座，因而制定本规程，总结装配式沉井组装、下沉、管道顶进等过程的设计技术要求。经过调研成功应用的装配式沉井，内径4.5m～7.5m，沉井下沉深度7～15m，因此本规程基于成功应用经验规定了用于管道顶进的装配式沉井使用范围，其他尺寸、形状和深度的装配式沉井可参考使用。条文说明：1.0.3管道顶进用钢筋混凝土装配式圆形沉井设计，除应符合本规程外，尚应符合现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153、《混凝土结构通用规范》GB55008、《混凝土结构设计标准》GB/T50010、《建筑结构荷载规范》GB50009、《建筑抗震设计规范》GB50011、《地下结构抗震设计标准》GB/T51336等的规定；另外现行国家标准《盾构隧道工程设计标准》GB/T51438关于管片内力、连接接头的计算内容也很有借鉴意义。32.1.2管道顶进用装配式钢筋混凝土沉井（Assemblytypeopencaissonforpipejacking）2.1.3装配式工作井(Assemblytypeworki2.1.6刃脚环（Edgep2.1.8加强环（Reinforc2.1.9标准环井片（Standardring2.1.10标准环（Stand2.1.11顶进井片（Segmentssubjectedtojackingforce）装配式工作井的刃脚环及加强环中受顶管顶进反力直接作用的井片。2.1.12顶进相邻井片（Adjacentsegmentssubjectedtojackingforce）2.1.13开孔井片（Perforatedsegment）2.1.14纵缝接头（Longitudinaljoint）2.1.15环缝接头（Circularseamjoint）2.1.16反力墙（Reactionwall）2.1.17后座（Rearsupport）安装在顶推装置的主顶油缸与反力墙之间，用2.1.18壁后注浆（Wallgrouting）装配式沉井下沉完成后，对沉井井片与土体G——装配式沉井下沉时的总重量设计值（kNNmax——装配式沉井井壁的最大拉断力（kN）；T1——竖向连接螺栓轴力（kNFp——螺栓保证载荷（kN）。H——装配式沉井下沉总深度（m）；）；）；D1——沉井外径（mm））；）；L1——沉井周边高差为沉井相互垂直两直径与井壁外缘交点中的任意两点间距）；）；nt——装配式沉井环向螺栓数量（个63.0.1装配式沉井设计前，应条文说明：3.0.1装配式沉井下沉过程中，井内土方开挖引起对井外周边土体的卸载，可能引发周边建（构）筑物、地下管线的变形，因此应调查工程地质、水文地质条件及周边环境条件。利影响，当兼作永久结构时应考虑未来周边环境条文说明：3.0.2装配式沉井总体布置应避免与周边既有或规划的建（构）筑物、地下管线、道路等环境因素的空间冲突，力求减少对既有环境或未来规划的影响，在结构设计时还应考虑沉井井片拼装、沉井下沉及管道顶进过程中沉井周边地层应力及位移的变化对周边既有建（构）筑物、地下管线、道路等环境因素的影响；当兼作永久结构时还应考虑未来环境因素改变时沉井周边荷载变化对结构的影响。安全等级破坏后果一级沉井结构失效、土体过大变形对基坑周边环境或主体结构施工安全的影响很严重二级沉井结构失效、土体过大变形对基坑周边环境或主体结构施工安全的影响严重三级沉井结构失效、土体过大变形对基坑周边环境或主体结构施工安全的影响不严重条文说明：3.0.3装配式沉井结构的安全等级根据现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153确定，即根据结构的破坏后果（危及人的生命、造成经济损失、对社会或环境产生影响等的严重程度确定）确定。沉井结构安全等级示例，见表1。表1装配式沉井安全等级示例安全等级示例一级所处地层位于填土、淤泥质土、软塑黏土层等软弱土层、或中密以下砂性土或粉土且富水地层；或沉井周边2倍下沉深度范围内有建（构）筑物、重要设施7安全等级示例二级除一级、三级以外的情形所处地层位于硬塑以上黏性土或中密以上砂性土、碎石土，且沉井周边2倍下沉深度范围内无建（构）筑物、重要设施不应小于一年；兼作永久结构使用时，其设条文说明：3.0.4装配式沉井用作管道顶进的工作井或接收井，一般属于临时结构，参考现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120，使用期一般情况在一年之内。除考虑顶管作业的施工工期的因素外，也是考虑到施工季节对沉井结构的影响。一年中的不同季节，地下水位、气候、温度等外界环境的变化会使土的性状及结构性能随之改变，而且有时影响较大。受各种因素的影响，设计预期的施工季节不一定与实际施工的季节相同，即使对沉井结构使用期不足一年的工程，也应使沉井结构一年四季都能适用。因而，本规程规定沉井结构作为临时结构使用时设计工作年限应不小于一年。装配式沉井需要兼作永久结构使用时，应根据具体的使用功能确定设计工作年限。3.0.6装配式沉井设计应采用以概率论为基础的极限状态法，应对承载能力极条文说明：3.0.7条文明确了沉井结构构件均应进行承载能力极限状态计算。对于承载能力极限状态设计除稳定验算外，均采用以概率理论为基础的分项系数设计表达式。条文说明：3.0.8《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-20184.3.3不可逆正常使用极限状态采用标准组合，可逆采用频遇组合，长期效应采用准永久组合。《盾构隧道工程设计标准》GB/T514385.1.10根据不同设计要求采用标准组合和准永久组合。《混凝土结构设计标准》GB/T500107.1.1钢筋混凝土构件的最大裂缝宽度可按荷载准永久组合并考虑长期作用影响的效应计算。本规程装配式沉井适用于沉井下沉、顶管顶进两种工作状态，标准环井片承受的永久作用包括自重、水土压力，可变荷载包括地面活载，其正常使用极限状态采用标准组合或准永久组合，考虑其重复使用，需进行裂缝宽度验算；刃脚环井片和加强环井片除上述荷载外，还承受顶管顶进作用，不考虑其重复使用。3.0.9装配式沉井裂缝宽度验算应符合《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069条文说明：3.0.9装配式沉井作临时结构使用时，一般不需要进行裂缝控制。本规程考虑到标准环井片可重复使用，适当从严控制，裂缝控制等级为三级。3.0.11装配式沉井的耐久性应根据结构的设计工作年限、所处的环境类别及94.1.1装配式沉井的工程勘察应符合4.1.2岩土工程勘察的勘探孔的布置和深度应4.2.1装配式沉井设计前应对沉井周边3倍下沉深4.2.3地下建（构）筑物应调查工程的平面布置、外轮廓尺寸、顶板和底4.2.4道路路基结构应调查道路等级、路面材料、路面宽度、路堤高度材质、管节长度、接口形式、介质类型、工作井4.2.6架空高压线塔（杆）调查应包括电压等级、悬高、高压线塔（杆）4.2.7地下障碍物调查应包括影响沉井施工的地下空洞、古井、降（取）应低于C30；封底混凝土强度等级不应低于C20。5.0.4装配式沉井的钢筋除拉结筋可采用HPB300钢筋外，其余钢筋宜采用HRB400和条文说明：5.0.3～5.0.4钢筋、混凝土是装配式沉井井片的基本材料，有特殊需要也可采用优质结构钢材、型钢混凝土组合材料、钢纤维混凝土材料。准》GB/T50010的规定采用。装配式沉井兼作永久结构使用，所在地区最冷月平均气温GB50069的规定；当混凝土结构有耐腐蚀要求时，应采用相条文说明：5.0.5本规程未列出混凝土的力学性能指标均应按现行国家标准《混凝土结构设计标准》GB/T50010执行。现行国家标准《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB500693.0.6关于混凝土的抗冻性能给出了具体规定。耐腐蚀混凝土可参照根据现行国家标准《混凝土结构耐久性设计标准》GB/T50476的规定执行。5.0.7橡胶密封垫和遇水膨胀橡胶制品的性能应符合现行国家标准3部分：遇水膨胀橡胶》GB/T18173.3、《高分子防水材料第4部分：盾构法隧道管片5.0.8装配式沉井兼作永久结构使用时，应根据设计使用年限使用功能需要考虑地震作用的，地震作用的计算应符合《地下结构抗震设计标准》条文说明：6.1.1本条针对管道顶进用装配式沉井设计中遇到的各种作用，根据现行国家标准《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069规定的原则分类。条文说明：6.1.2装配式沉井结构设计时，不同作用采用不同的代表值，对永久作用，采用标准值作为代表值；对可变作用，根据设计要求采用标准值、组合值或准永久值作为代表值。装配式沉井承载能力极限状态、正常使用极限状态的设计表达式按《建筑结构荷载规范》GB50009-20123.2.2～3.2.7、《工程结构通用规范》GB55001-20212.4.6的规定选用。1．装配式沉井结构构件按承载能力极限状态计算时，满足下式要求：γ0——结构重要性系数，对安全等级分别为一、二、三级的沉井分别取1.1、1.0、0.9；S——作用效应组合设计值；R——结构构件抗力设计值，按现行国家标准《混凝土结构设计标准》GB50010的规定确结构构件的截面抗震验算，满足下式要求：γRE——承载力抗震调整系数，取0.85；2.按承载能力极限状态进行强度计算时,作用效应的基本组合设计值按下列规定确定：γGi——第i个永久荷载的分项系数；γ、γGj——分别为第一个和第j个可变荷载的分项系数；Gik——第i个永久荷载的标准值；Q1k——第一个可变荷载的标准值；Qjk——第j个可变荷载的标准值；γ、γLj—分别为第一个和第j个考虑结构设计工作年限的荷载调整系数，装配式沉井结构作为临时结构使用时取0.9；Ψc——可变荷载的组合值系数，取0.9。3.按正常使用极限状态验算时,作用效应的标准组合、准永久组合设计值按下列规定确定：1）作用效应标准组合的设计值按下式计算：S=1Gik+Q1k+ψcΣ2Qjk2）作用效应准永久组合的设计值按下式计算：4.考虑地震作用效应的基本组合设计值按下列规定确定：S=YGSGE+YEℎSEℎk+YEVSEVkγG——重力荷载的分项系数，取1.2；γ的规定取值；SEhk、Sevk——分别为水平、竖向地震作用标准值效应。条文说明：6.1.3根据现行国家标准《工程结构通用规范》GB55001-2021各类不同结构的作用分项系数的规定，本规程针对管道顶进用的装配式沉井，永久作用分项系数取1.3，可变作用分项系数取1.5，满足各不同行业关于分项系数的规定。顶管顶力为顶管顶进施工期间的作用，6.1.4不同的作用项目组合应根据装配式沉井所处的环境及其施工或使用阶段按本规程地震作用力压力、浮载施工阶段√√√√△√√√√△√√√√√√√√√使用阶段（兼作永久结构√√√√√√地震工况（兼作永久结构√√√√注：1符号“√”表示排水下沉沉井的作用项目2符号“△”表示带水下沉沉井的作用项目6.2.1结构自重标准值可按结构构件的尺寸与相应6.2.3装配式沉井侧壁外的土、水压力的分、合算位以下的砂质粉土、砂土和碎石土，应采用土2土压力、水压力采用分算方法时，水压力可按6.2.4地下水(包括上层滞水)对装配式沉井外侧作用条文说明：6.2.4采用排水法施工时，井内水位降至刃脚以下，井外的最大水压已降低至零，因此可将排水法下沉的井外的最大水压力作用乘0.7系数。1地面活荷载传递到计算深度处的竖向压力标准值乘以计算深度处土层的主动土压2地面堆积荷载和地面车辆荷载作用在沉井井壁上的侧压力标准值取二者中的较大条文说明：6.3.1当无明确要求时，地面堆积荷载标准值可取10kN/m2，地面车辆荷载标准值可取20~30kN/m2。7.2.1装配式沉井应进行沉井下沉、下沉稳定性验算，当受不对称条文说明：7.2.1沉井的工作特征设计系数可参考现浇式沉井相关内容的方法计算。工作特征设计系数计算时，参与组合的作用应采用标准值。7.2.2装配式沉井应按接高、下沉过程中，应逐次验算下沉系数；条文说明：7.2.3本规程装配式沉井作为顶管顶进用的工作井，在沉井下沉、顶管顶进作业期间，需辅助降水确保施工期间地下水位低于沉井底板下方，因此一般情况下不涉及抗浮稳定问题；在特殊情况下，如施工期间未实施降水，或地下水位未降至沉井底板下方，则需进行抗浮稳定性验算。Nmax=(7.2.4-1)T1——竖向连接螺栓轴力（kNnt——装配式沉井环向螺栓数量；Fp——螺栓保证载荷（kN）。4当井壁上有预留洞时，应对孔洞削条文说明：7.3.1考虑下沉过程可能出现的不平稳现象，井壁土压力表现出不均匀状态，参考现浇混凝土沉井结构计算的常用方法，考虑土压力分布假定在互成90°的两点处的土的内摩擦角差值取值4°~8°。土压力分布简图注：pA、pB——沉井井壁外侧互成90°的的A、B点的水平向土压力（kN/m2θ——与A截面夹角为θ的截面处井壁外侧水平向土压力；ω’=井壁中心半径（m）。7.3.2装配式沉井结构环的横向内力及变形条文说明：7.3.21本规程采用的装配式沉井井片与盾构隧道管片具有相似结构型式和工作性能。盾构隧道管片环计算最常用的方法有匀质圆环模型、弹性铰模型、梁-弹簧模型或梁-接头模型等，其中匀质圆环模型是最常用的计算方法，使用方便。装配式沉井受力相对均匀，受力模式比较简单，因此采用最常用的匀质圆环模型。参考《盾构隧道设计标准》GB/T51438-20217.2.3的规定：1）井片结构环整体刚度应折减。2）错缝拼装井片结构环应根据环间剪力传递作用进行弯矩修正。3）错缝拼装井片结构环在纵向接头处的接头弯矩应按下式计算：M1=（1-ξ)Mξ——弯矩传递系数；M——匀质圆环模型的计算弯矩(kN·m)；M1——修正后的井片接头弯矩(kN·m)。4）与纵向接头位置对应的相邻井片截面弯矩应按下式计算：M2——修正后的井片截面弯矩(kN·m)。M2=（1+ξ)M（a）土压力分布简图（b）水压力分布简图匀质圆环模型参考《盾构标准规范（盾构篇）及解说》（【日】土木学会编），将管片环视作弯曲刚性均匀圆环来处理时，并考虑接头对管片刚性影响的计算方法，称为修正惯用设计法。将接头部分弯曲刚度的降低评价为环整体的弯曲刚度的降低，管片环是具有ηEI（弯曲刚度的有效率η≤1）弯曲刚度均匀的环（平均刚度均匀环）的方法。进一步考虑到错缝接头的接头部分弯矩的分配，在从根据ηEI均匀弯曲刚度环计算出来的截面内力中，对弯矩考虑一个增减ζ（弯矩的提高率ζ≤1），设（1+ζ)M为主截面的设计用弯矩1-ζ)M为接头的设计用弯矩。弯曲刚度的有效率η与弯矩的提高率ζ是相互关联的。据推算η越接近1，则ζ就接近于0；即接头的弯曲刚度和主截面一样(η=1）时，就没有弯矩传递给相邻的管片(ζ=0），相反，接头是个销接头时，邻近管片就需承担100%弯矩(ζ=1）。此处应注意的是，即使管片接头是销，只要结构周围有围岩存在，η就不会成为0。四周充满围岩的实际管片环上的作用轴力，一般大于地面上实施的载荷试验所得到的数值，所以一般来说η比试验值偏大、ζ比试验值偏小的趋势。加之荷载的设定上也遗留一些不确定的因素。参考盾构管片错缝接头相关试验结果，η=0.8～0.6、ζ=0.3～0.5。2参考《盾构隧道设计标准》GB/T51438-20217.2.7的计算方法。井片与地层间的相互作用计算：1）地基弹簧刚度应按下列公式计算确定：k=KnBl k kvsin2αKn=khcos2α+k——地基法向弹簧刚度(kN/m)；Kn——地层法向基床系数(kN/m3)；B——计算单元宽度(m)；l——相邻计算单元长度平均值(m)； kh——地层平均水平基床系数(kN/m3)；_kv——地层平均垂直基床系数(kN/m3)；α——弹簧的作用中心线与水平线的夹角。2）切向地基弹簧刚度可取为法向地基弹簧刚度的1/3。地基弹簧模型1——井片；2——法向地基弹簧；3——切向地基弹簧参考顾晓鲁等主编的《地基与基础》（第三版）（北京：中国建筑工业出版社，2003），地层基床系数K是反映地基抗力的参数之一，是文克勒在1867年提出的，基于文克勒地基模型（弹性地基梁提出文克勒假设：地基上任一点所受的压力强度p与该点的地基沉降量s成正比，p=Ks，这个比例系数K称为基床系数，简称基床系数。地层基床系数K一般参考地方基坑规范的取值，当无地方基坑规范时，各类土体基床系数取值如各种土体基床系数取值土的名称状态K（kN/m3）淤泥质土、有机质土或新填土0.1×104～0.5×104软弱粘性土0.5×104～1.0×104粘土、粉质粘土软塑1.0×104～2.0×104可塑2.0×104～4.0×104硬塑4.0×104～10.0×104砂土松散1.0×104～1.5×1041.5×104～2.5×1042.5×104～4.0×104砾石2.5×104～4.0×104黄土及黄土类粉质粘土4.0×104～5.0×104在同一类土中，相对偏硬的土取大值，偏软的土取小值，当有多种土层时，应按土的变形情况取加权平均值。K值的改变对荷载均匀的基础内力影响不大，但荷载不均匀时则会对内力产生一定的影刚度模型计算时，应将井片结构沿竖向进行刚度折减7.3.4装配式沉井的刃脚应进行竖向弯曲内力的计算，底板内力和7.4.1装配式沉井井片结构应进行井片接头计算3当井片接头处设有凹凸榫槽时，应对榫槽尺寸进行抗剪7.4.2井片接头验算应按现行国家标准《混凝土结构设计标准条文说明：7.4.2根据矩形截面偏心受压构件静力平衡条件推导，井片接头计算模式可参考以下假定条件。1装配式沉井的井片接头按矩形截面偏心受压构件的承载能力极限状态模型计算时，正截面承载力应按下列基本假定进行计算：（1）接头变形符合平截面假定；（2）不考虑井片接头位置弹性密封条、防水材料对接头抗弯刚度的影响；（3）假定混凝土应力-应变呈线性关系，且压缩变形的影响深度等于受压区高度；（4）假定螺栓在截面受压时退出工作。2装配式沉井下沉阶段，在土层围压作用下，井片接头呈受压状态，井片接头螺栓拉力T1、受压区高度x、接头截面压应力σ0和σ1、接头转角θ按本规定计算模式计算（适用于标准环井片接头、接收井刃脚环井片接头）。（1）接头弯矩使螺栓侧截面受拉时，假定全截面受压，螺栓退出工作。0>fc时，取σ0=fc，并考虑螺栓参与工作。（2）接头弯矩使螺栓侧截面受压，假定全截面受压，螺栓退出工作。0>fc时，取σ0=fc，并考虑螺栓参与工作。3装配式沉井管道顶进阶段，在顶推力作用下，井片接头的螺栓拉力T、受压区高度x、接头转角θ按本规定计算模式计算。（1）接头弯矩使螺栓侧截面受压，且轴力为拉力时（适用顶进井片纵缝及环缝接头）按1（2），轴力N取负号计算，当T1≤Fp时按1（2）进行井片接头计算；当T1>Fp时，在截面受拉侧外缘设连接钢板(外侧钢板)，螺栓位于受压侧，假定其退出工作。当x≤0时,表示全截面受拉，考虑螺栓与外侧钢板共同工作。当x≤0时，且T1>Fp时，在截面双侧外缘设连接钢板（内、外侧钢板）。（2）接头弯矩使螺栓侧截面受拉，且轴力为拉力时（适用顶进相邻井片纵缝接头）按1（1），轴力N取负号计算，当T1≤Fp时，按1（1）进行井片接头计算；当T1>Fp时，在截面受拉侧外缘设连接钢板(内侧钢板)，忽略螺栓作用。当x≤0时,表示全截面受拉，考虑螺栓与外侧钢板共同工作。当x≤0时，且T1>Fp时，在截面双侧外缘设连接钢板（内、外侧钢板）。4接头抗弯刚度可按下式计算。Kθ=上述计算模型简图以及式中符号：M——接头弯矩设计值；N——接头轴力设计值；T1——螺栓拉力设计值；T2——外侧钢板拉力设计值；T3——内侧钢板拉力设计值；fc——混凝土轴心抗强度设计值，按《混凝土结构设计标准》GB/T50010的规定取值；Fp——螺栓保证载荷；b——接头截面计算宽度；x——混凝土受压区高度；h——接头截面高度；as——螺栓至接头截面近端边缘的距离；h0——螺栓至接头截面远端边缘的距离；Kt——螺栓的抗拉刚度，Kt=EtAt/lt；Et——螺栓弹性模量；At——螺栓的截面面积；t——螺栓的计算长度；Ks——连接钢板的抗拉刚度，Ks=EsAs/ls；Es——连接钢板弹性模量；As——连接钢板的截面面积；s——连接钢板的计算长度；θ——接头转角；Kθ——接头抗弯刚度；Ec——混凝土弹性模量；01——接头截面压缩区外缘压应力。类别沉井终沉阶段收敛变形±0.5%D1，且≤100mm管道顶进阶段沉井变形≤10mm接缝张开量≤4mm,且小于弹性密封垫的允许张开量注：1表中D1为沉井外径；2表中变形量和张开量限值不含井片拼装误差造成的变形量。条文说明：7.5.2装配式沉井沉井终沉阶段收敛变形参照《给水排水构筑物工程施工及验收规范》GB501417.4.4直径允许偏差的规定执行；接缝张开量参照《盾构隧道工程设计标准》7.4.2的规定执行；管道顶进阶段的沉井变形量参照《建筑桩基技术规范》JGJ945.7.5和《建筑基坑支护技术规程》JGJ1204.1.6关于地基土水平抗力系数取值的限定条件确定。8.1.2装配式沉井井片应采用具有一定刚度的结构，并满足变H——装配式沉井下沉总深度（m）；hh——沉井顶露结构高度条文说明：8.2.1装配式沉井由标准环、加强环及刃脚环竖向组装而成。当用作顶管顶进工作井时，加强环及刃脚环为顶力直接作用的井片环，因此其构造需相应加强。同时，为减少下沉摩阻力，刃脚环井片及加强环井片厚度较标准环井片增大50～100mm，增大的尺寸设置在井壁外侧。沉井顶露结构可采用砌体或素混凝土，高度hh不小于300mm。条文说明：8.2.2装配式沉井标准环井片采用错缝拼装，整体性好，接缝刚度分布均匀；井片错缝沿井片弧线方向一般按20°（每环6片）或30°（每环4片）布置，与螺栓布置相匹配；由于顶管穿越开口需要，其开口位置一般位于刃脚环及加强环，如采用错缝拼装，当开口面积较大时，开孔区域会覆盖接缝位置，影响刃脚环、加强环的整体性，因此不推荐错缝拼装，而采用通缝拼装，开口位置可尽量布置在刃脚环及加强环的两道纵缝之间，保持接缝连接的完整性。取加固措施；在稍密砂性土层或可塑黏性土地层中，1——刃脚环井片；2——开孔井片；3——后座结构；4——反力墙；5——端面结构；6——端面止水装置；7——千斤顶；8——顶铁；9——顶进管道条文说明：8.2.3装配式工作井反力墙后的土层加固范围需根据施工经验确定，无经验参考时，加固宽度取不小于后背墙宽度的2倍，加固长度沿顶进反作用力方向加固长度取不小于1倍后背墙宽度，且不小于2.5m。8.2.4装配式工作井的钢筋混凝土2后座厚度应满足刚度要求，保障顶进方4后座与反力墙共同构成承载构件，应满足结构抗8.2.5装配式工作井或接收井在顶管穿越井壁处的开孔），）；2装配式接收井开孔洞口直径：对于钢管顶管不宜小于(0.40m+顶管外径），对于钢）；3开孔洞口的底与装配式沉井底板面的距离：对于钢管不宜小于700mm，对于钢筋4同一装配式工作井或接收井开设多个洞口时，同一井片开孔洞口数量不应多于15开孔洞口周边应设加强环梁，环梁纵向钢筋不应少于2根直径不小于12mm的钢1根，且开孔洞口边缘距离螺栓手孔边缘不应小于150mm。当开孔后环缝或纵缝的连接6——环缝环梁连接；7——纵缝环梁连接；8——环梁条文说明：8.2.5规程对用作顶管工作井或接收井的装配式沉井井壁预留洞口的开设数量、尺寸及方式给予了一定的约束，避免随意开洞，保证井片间的有效连接。当现场开洞方式有特殊需要时，应对分缝接头进行专门设计。为确保装配式沉井下沉过程中的整体性，应将顶管穿越洞口在沉井下沉到位后再打开，需开洞的井片钢筋可采用同规格的玻璃纤维筋代替，减少洞口凿除时钢筋切割的难度。8.2.6装配式工作井或接收井在顶管穿越井壁处应钢筋；端面结构与沉井井片应可靠连接，其尺寸还应透系数小的粘性土层，盘根止水穿墙管适用于软弱土层、砂性土或1——开孔井片；2——穿墙管道；3——植筋或预留机械连接钢筋；4——钢板；5——锚筋；6——橡胶止水板；7——预埋螺栓；8——钢压板；9——轧兰；10——盘根；11——挡环降水施工可能增加其沉降或倾斜时，应按不排水施工8.2.9装配式沉井下沉阶段进行接高时,应对地基承载力、沉井的行复核，地基承载力不能满足装配式沉井制作和接条文说明：8.2.10地层的物理力学性能、地下水分布、土体透水性等都不同程度地影响装配式沉井下沉，因此，对于不良土层（如深厚填土、淤泥质土、软塑黏土层等软弱土层，砂性土或粉土等透水性土层）中的沉井下沉作业前，应根据实际条件进行地层加固。对于透水性土层，还应在工作井外侧采取止水措施，确保工作井内不出现明显渗水；当存在下卧承压水层时且验算抗突涌不满足时，还应考虑必要的隔水措施。8.3.1装配式沉井井片分块方式应根据井片制作、运输、拼装方式、结构受力与变形、防8.3.2装配式沉井井片宜为平板型井片，井片的平8.3.3井片宽度及高度应根据沉井深度和直径、井片制作、运输、井片拼装工艺等因素综8.3.4井片厚度应根据装配式沉井直径、沉井深度、工程地质及水文地质条件、施工阶段1井片主筋及分布筋最大间距不宜大于202井片手孔、螺栓孔、预留孔洞、预埋件等部位应设置条文说明：8.3.5沉井克服摩阻力下沉，沉井外壁受土摩擦，土层外层钢筋的混凝土保护层宜适当加大。8.3.6刃脚环井片及加强环井片的厚度宜较标准环井片增大50~100mm，且增大的壁厚应为50°~60°,并宜在刃脚的踏面外缘端部设置钢板护角。θ——刃脚斜面倾角；c——刃脚踏面底宽；1——刃脚环井片；2——底板；3——封底混凝土外层竖向钢筋间应设置φ8mm拉筋，拉筋的间距可取300mm～500mm。1——刃脚环井片；2——底板；3——预留钢筋；4——机械连接接头；5——植筋条文说明：刃脚环井片及加强环井片的厚度应较标准环井片略大，有助于减少下沉摩擦阻力。2井片的开孔位置和尺寸、孔边加强环梁及8.3.8井片螺栓手孔、定位孔、起吊孔、注浆孔的位置与尺寸，应8.3.9井片螺栓的间距、边距和端距容400mm；螺栓螺母端面至井片边缘的距离（螺栓端距a1、b1——螺栓中心间距；a2、b2——螺栓边距；c1——螺栓端距；c2——注浆孔边距条文说明：8.3.9为避免井片环缝螺栓和纵缝螺栓的位置布置发生冲突，规定螺栓中心间距不应小于300mm、螺栓中心线至井片边缘的距离（边距）不应小于400mm；考虑到螺栓螺母端面在螺栓轴力作用下需要一定的局部承压能力，规定螺栓螺母端面至井片边缘的距离（端距）不宜小于200mm。为满足竖向纵缝错缝拼装的要求，沿井片环缝弧线方向一般按每20°（每环6片）或30°（每环4片）设一螺栓孔。1234512标准环每200环抽检1片，不足200环时按200按GB/T22082的规定34标准环每1000环抽检1片，不足1000环时按5定67标准环每1000环抽检1环，不足1000环时按按GB/T22082关于水注：1井片的混凝土强度检验应以检查生产过程弹法或钻芯法进行抽样检验。2外观及尺寸检验块、加强块、刃脚块三种类型井片分别抽检；用井片根据应根据工程实际使用功能和设计要求进行8.4.3装配式沉井井片外观质量检验要求应按现行国家标准《预制混凝22082的规定执行。当井片表面出现缺棱掉角、混凝土剥落以及宽度0.裂缝时，应进行修补，修补材料的抗拉强度和挤8.4.4装配式沉井兼作永久结构使用、且防水等级二级及以上要求序号量123条文说明：8.4.4参考现行国家标准《预制混凝土衬砌管片》GB/T22082-20176.3管片尺寸允许偏差的规定：根据省内成功实施的装配式沉井案例的调研，用于临时结构的井片宽度偏差控制在±5mm以内都较好地满足施工期间临时使用的需要，因此本规程对于用于临时结构的装配式沉井，井片宽度允许偏差的控制要求适当放松。8.4.5装配式沉井井片渗漏检验试验、抗弯性能试验、抗拔性能试8.4.6装配式沉井井片厂内竖向拼装检验，拼装时采用二环拼装或兼作永久结构使用时，检验要求应符合现行国家标的规定；当装配式沉井用作临时结构时，检验序号1按GB/T22082的23条文说明：8.4.6参考现行国家标准《预制混凝土衬砌管片》GB/T22082-20176.4水平拼装尺寸允许偏差的规定：用于临时结构的井片其环缝、纵缝间隙的大小直接影响到施工期间防渗漏效果，由于用于临时结构的防水要求相对较低，结合省内成功实施的装配式沉井案例调研情况，采用遇水膨胀止水条（胶）都能满足防水等级三级的要求；遇有透水性的地层，一般还要辅以注浆、水泥搅拌桩或高压旋喷桩等止水帷幕措施。因此本规程对于用于临时结构的装配式沉井，井片环缝、纵缝间隙允许偏差的控制要求适当放8.4.7装配式沉井井片成品出厂前同一检验批质量检验合格后去除抽检不合格井片，该检验批井片判定为合格；若8.4.8经检验合格的井片成品，应在井片内弧面标明制造企业永久或端侧面喷涂临时标记，标记内容包括：井片标记验状态，每一井片应独立编号，该标记在施工现场8.4.9经检验合格的井片成品，应按规定填写出厂证2生产日期、出厂日期;3执行标准;4产品型号、规格、适用顶力限值;5混凝土抗压强度检验结果;条文说明：8.4.1~8.4.9井片检验参考现行国家标准《预制混凝土衬砌管片》GB/T22082及行业标准《预制混凝土衬砌管片生产工艺技术规程》JC/T2030等相关规定编写，同时参考了现行行业标准《盾构隧道管片质量检测技术标准》CJJ/T164的相关规定。部应力集中以及井片制造、运输、拼装过程中的1在密封垫止水槽以外的两侧缝面各削去1mm～2mm，拼装后共形成2mm～4mm8.5.3井片接头采用凹凸榫槽型设计2凹凸榫槽的形状应平顺，榫槽间隙尺寸应与井片制作误差、井片拼1标准环井片接头及装配式接收井的刃脚环井应对相邻已成环的井片螺栓及时复紧；井片连接螺用双面焊缝可靠焊接（图8.5.4-2）；待现场井片拼装成环后，接缝两侧的连接钢板应采条文说明：8.5.4装配式沉井用作顶管工作井，刃脚环及加强环的顶进井片、顶进相邻井片直接承受顶力作用，由于连接接头较为薄弱，为保证井片环内力的连续，接头采用内侧螺栓、外侧钢板或双侧钢板的连接接头形式，除按7.4的规定进行接头计算外，还需满足本条规定构造要求。9.1.1装配式沉井结构防水设计，应按现行国家标准《建筑与市政工程防水通用规范》9.2.1装配式沉井的工程防水等级应依据工程类别和条文说明：9.2.2本规程管道顶进用装配式沉井按临时结构确定防水等级为三级，满足沉井下沉及顶管顶进施工期间有少量漏水点，不得有线流和漏泥砂；任意100m2防水面积上的漏水或湿渍点数不超过7处，单个漏水点的最大漏水量不大于2.5L/d，单个湿渍的最大面积不大于0.3m2。条文说明：9.3.1根据现行国家标准《建筑与市政工程防水通用规范》GB55030，防水等级为三级时装配式衬砌的最低抗渗等级为P8；在具体工程设计中，兼作永久结构时可参照根据现行国家标准《地下工程防水技术规范》GB50108根据不同的沉井深度选择不同的设计抗渗等级。9.4.1装配式沉井井片接缝应在迎水侧表面设遇水被完全压入密封沟槽内，密封垫沟槽的截面积应为密封垫1——遇水膨胀止水胶（条）；1——密封垫；3——丁晴软木橡胶垫片条文说明：9.4.4常用的密封垫有三元乙丙橡胶类、遇水膨胀橡胶或遇水膨胀橡胶与三元乙丙橡胶的复合材料等。井片拼装成型后，密封垫被压缩在密封垫沟槽内。为保证密封垫均匀变形、密封垫的弹性应力达到设计要求，密封垫沟槽形式、截面尺寸应与密封垫形式和尺寸相匹配。为确保密封垫能够完全压入密封垫沟槽，要求密封垫沟槽的截面积应大于或等于密封垫橡胶部分的截面积，避免橡胶材料受到挤压破坏。同时为保证密封垫压缩后弹性应变能够抵抗埋深状态的水压，密封垫沟槽截面积一般不宜超过密封垫截面积的1.15倍。密封垫止水需辅以螺栓预紧力共同确保密封止水效果，螺栓预紧力的要求见8.4.4。9.4.3井片接缝内侧嵌缝槽宜采用弹性、刚性或遇水膨胀类密封9.4.4螺栓孔防水应采用合成橡胶或遇水膨胀橡胶制品的密封圈9.4.5注浆孔的注浆管密封圈和注浆管盖密封圈应采用遇水膨胀封圈应在井片混凝土浇筑前固定在注浆管四10.1.1井片拼装应根据设计要求选择井片类型，10.1.2井片拼装前施工前，应查验井出厂标志与10.1.3井片现场运输应采用吊运设备卸到堆放区10.1.4拼装作业应保证井片受力均匀，避免受不10.1.5井片拼装时，应根据井片拼装方式、井10.1.6每环井片逐块组装，逐块连接时进行螺栓条文说明：10.1.6井片连接螺栓采用有扭力扳手保持一定的预紧力，使密封垫处于受压状态，通过螺栓应力确保密封止水。10.1.7拼装井片出现一般缺陷时，应及10.2.1装配式沉井现场拼装时，应1234456171注：1表中H1为现场拼装高度（mm）、D1为沉井外径（mm）；2表中衬砌环内错台、衬砌环间错台适用于用作临时结构的装配式沉井，当需要兼作永久结构使用时，应根据工程实际使用功能确定。条文说明：10.2.1参考《给水排水构筑物工程施工及验收规范》GB50141-20087.4.4沉井制作尺寸的允许偏差的规定：参考《沉井与气压沉箱施工规范》GB51130-20166.2.2沉井制作尺寸的允许偏差的规定：同时参考了现行国家标准《盾构法隧道施工及验收规范》GB50446-20179.3.5衬砌环错台允许偏差的规定：10.3.1装配式沉井下沉施工前应5分阶段计算下沉系数，制定减阻、加荷、9挖土、出土、运输、堆土或泥浆处理的方10.3.2施工前应了解工程地质及水文地质资料，10.3.3施工前应设置测量控制网，进行定位放线10.3.4装配式沉井每次接高时各部位的轴线位置地下水位应控制在沉井基坑以下0.5m，沉井下沉过程中应及时排除井内积