DB32 T 3913-2020 综合管廊矩形顶管工程技术标准.pdf

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1、ICS 03.220 R 07 DB32 江苏省 地方标准 DB 32/ T 39132020 综合管廊矩形顶管工程技术标准 Technical code for box jacking construction of utility tunnel 2020 - 12 - 21 发布 2021 - 05 - 01 实施 江苏省市场监督管理局 江苏省住房和城乡建设厅 发布 DB32/T 3913-2020 I 目 次 前言 . III 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 2 4 符号 . 3 5 基本规定 . 4 6 工程勘察 . 5 6.1 一般规定 . 5 6.

2、2 勘探孔 布置 . 7 6.3 地下管线及障碍物勘察 . 8 6.4 勘察成果及报告 . 9 7 工程设计 . 11 7.1 一般规定 . 11 7.2 工程选线 . 11 7.3 管节设计 . 12 7.4 管廊结构设计 . 13 7.5 结构防水 . 17 7.6 顶进阻力估算 . 20 7.7 中继间设计 . 21 7.8 始发井、接收井设计 . 23 8 施工 . 26 8.1 一般规定 . 26 8.2 施工准备 . 26 8.3 管节制作及运输 . 28 8.4 设备及安装要求 . 29 8.5 注浆减阻 . 32 8.6 顶管机始发和接收 . 35 8.7 顶进作业 . 37

3、8.8 施工控制 . 39 8.9 土体改良与渣土外运 . 41 8.10 施工监测 . 41 8.11 地表沉降控制和周边结构保护措施 . 42 8.12 顶后处理 . 43 8.13 通风、供电与照明 . 44 9 质量检验与验收 . 46 9.1 一般规定 . 46 DB32/T 3913-2020 II 9.2 管节验收 . 47 9.3 始发和接收洞口验收 . 48 9.4 工作井质量验收 . 48 9.5 管道顶进质量控制 . 49 9.6 顶进管廊质量验收 . 50 DB32/T 3913-2020 III 前 言 本标准按照 GB/T1.1-2009给出的规则起草。 本标准由悉

4、地（苏州）勘察设计顾问有限公司提出。 本标准由江苏省住房和城乡建设厅归口。 本标准起草单位：悉地（苏州）勘察设计顾问有限公司、苏州城市地下综合管廊开发有限公司、苏 交科集团股份有限公司、中铁上海工程局集团有限公司、广州金土岩土工程技术有限公司、中亿丰隧道 工程股份有限公司、中铁二十局集团第一工程有限 公司、中国地质大学（武汉）。 本标准主要起草人：郭红敏、浦春林、王志红、胡一苇、黄俊、闫晓东、陈雪华、耿小飞、唐培文、 马保松。 DB32/T 3913-2020 1 综合管廊矩形顶管工程技术标准 1 范围 本标准规定了综合管廊矩形顶管 工程 的术语和符号、基本规定、工程勘察、工程设计、施工、质量

5、 检验和验收。 本标准适用于采用土压平衡式矩形顶管法施工的城市地下综合管廊工程的勘察、设计、施工和验收， 其它行业类似顶管工程也可参考采用。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 碳素结构钢 GB/T 700 钢筋混凝土用钢 第 1部分 :热轧光圆钢筋 GB/T 1499. 1 钢筋混凝土用钢 第 2部分 :热轧带肋钢筋 GB/T 1499. 2 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 建筑地基基础设计规范 GB 5

6、0007 建筑结构荷载规范 GB 50009 混凝土结构设计规范 GB 50010 建筑抗震设计规范 GB 50011 岩土工程勘察规范 GB 50021 室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范 GB 50032 爆炸危险环境电力装置设计规范 GB 50058 交流电气装置的接地设计规范 GB/T 50065 建筑结构可靠性设计统一标准 GB 50068 给水排水工程构筑物结构设计规范 GB 50069 地下工程防水技术规范 GB 50108 混凝土外加剂应用技术规范 GB 50119 给水排水构筑物工程施工及验收规范 GB 50141 构筑物抗震设计规范 GB 50191 建筑地基基础工程施

7、工质量验收标准 GB 50202 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB 50204 地下防水工程质量验收规范 GB 50208 给水排水管道工程施工及验收规范 GB 50268 轨道交通岩土工程勘察规范 GB 50307 混凝土结构耐久性设计标准 GB/T 50476 混凝土结构工程施工规范 GB 50666 预防混凝土碱骨料反应技术规范 GB/T 50733 DB32/T 3913-2020 2 城市综合管廊工程技术规范 GB 50838 城市工程地球物理探测标准 CJJ/T 7 市政工程勘察规范 CJJ 56 城市地下管线探测技术规程 CJJ 61 建筑变形测量规范 JGJ 8 普通混凝土

8、用砂、石质量及检验方法标准 JGJ 52 建筑深基坑工程施工安全技术规范 JGJ 311 给水排水工程顶管技术规程 CECS 246 给水排水工程埋地矩形管管道结构设计规程 CECS 145-2002 岩土工程勘察规范 DGJ32/TJ 208 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 综合管廊 utility tunnel 建设于城市地下用于容纳两类及以上城市工程管线的构筑物及附属设施。 3.2 矩形顶管技术 box jacking technology 借助顶管机械，将预制矩形管节顶入土中的非开挖施工技术。 3.3 始发井 starting shaft 顶管机始发、管节安装、顶

9、进、出土作业的竖井。 3.4 接收井 reception shaft 顶管终端接收顶管机的竖井。 3.5 矩形顶管机 box jacking machine 具有对工作面旋转切削 、渣土外排和盾体支护等功能的全断面矩形隧道掘进机。 3.6 推进装置 thrust equipment 由顶推液压缸 、液压缸支架、阀组、泵站、行程测量装置等组成的安装在 始发井 内用于推动顶管机 主机和管节前进的动力系统。 DB32/T 3913-2020 3 3.7 中继间 intermediate jacking station 由前后壳体、 顶推 液压缸、阀组、泵站、行程测量装置等组成的随管节一同前进的接力顶

10、进装置。 3.8 洞门 hole at the wall of working shaft 工作井侧壁预留的供顶管机始发和接收的墙洞 。 3.9 后座墙 reaction wall 始发井中承担顶进反力的结构。 3.10 后座 jacking base 安装在主顶油缸与后座墙之间 ，用于均匀扩散后座力的传力构件。 3.11 触变泥浆 thixotropic mud 用于填充顶进管道与土体之间的环状间隙并起到减阻作用的专用泥浆材料 。 3.12 顶进力 jacking force 由主顶油缸提供的向前推进的力 。 3.13 矩形管节 steel reinforced concrete box 用

11、于顶管施工的预制矩形断面管道 。 3.14 顶铁 jacked block 将主顶油缸推力均匀传 递到管节上的设备 。 3.15 土压平衡 earth pressure balance 利用推进装置把顶管机向前推进 ，切削下来的泥土挤进顶管机土仓内，通过调节机头顶进速度和螺 旋输送机的转速来控制土仓内的压力来平衡地下水压力和机头前方土压力的平衡方式。 4 符号 DB32/T 3913-2020 4 下列符号适 用于本文件。 C 土的粘聚力（ kN/m2）； P 总顶进力（ kN）； cP 机头控制土压力（ kPa）； 土的重度（ kN/m3）。 B 管节宽度（ m）； hB 后座墙的宽度（ m

12、）； b 工作井的最小宽度（ m）； glD 顶管机宽度（ m）； ghD 顶管机高度（ m）； H 管节高度（ m）； dH 工作井底板最小深度 （ m）； h 管道顶部覆土厚度 （ m）； 管底操作空间（ m）； 1h 后座墙顶端离地面的高度（ m）； 2h 后座墙高度（ m）； 3h 后座墙深入 基坑底部深度（ m）； L 管道设计顶进长度（ m）； jL 工作井的最小长度（ m）； 1L 顶管机或管段长度（ m）； 2L 油缸长度（ m）； 3L 后座墙厚度（ m）； m 考虑顶进管道后退、顶铁的 厚度及安装富余量（ m）； S 施工操作空间（ m）； 管道单位长度自重（ kN /m）

13、。 f 管道外壁与土之间的摩擦系数； pK 被动土压力系数； Ka 主动土压力系数； 0S 后座墙承载能力计算系数，取 0S=1.5 2.5； 安全系数，通常取 1.5。 5 基本规定 5.1 综合管廊工程需要应用矩形顶管技术的，应统一规划、设计、施工和维护，并应满足管线的使用和 运营维护要求 。 5.2 dh DB32/T 3913-2020 5 综合管廊矩形顶管工程应有专项设计，应根据通用设备的规格和入廊管线的要求合理确定管廊的断 面形状和结构尺寸 。 5.3 应根据工程地质、水文情况和周围环境等，选择合适的顶管机具设备，并进行单机调试、整机联动 调试等，满足工程顶进施工的需要 。 5.4

14、 应根据工程特点建立地面和地下测量控制系统，对影响范围内的地表、邻近建（构）筑物和地下管 线等保护对象设置专门的观测点监测 。 5.5 工程中所用的主要原材料、主要构件、配件和专用产品等，应按照国家现行有关标准的规定检验和 验收 。 6 工程勘察 6.1 一般规定 6.1.1 拟建综合管廊矩形顶管工程项目的位置或规划设计线路确定后，应进行工程勘察，且勘 察等级应不低于工程所在综合管廊项目工程勘察等级。 6.1.2 综合管廊矩形顶管工程勘察实施前，应取得施工区域内地形图以及地下管线、设施和障 碍物等现状资料，并经现场确认后，方可进行勘察作业，应开展工程周边环境及地下设施的专项调查。 6.1.3

15、综合管廊矩形顶管项目工程勘察应按规划、设计和施工阶段的技术要求分阶段进行，可 分为可行性研究勘察、初步勘察和详细勘察等阶段。当工程场地及周边环境特别复杂、环境保护有特殊 要求，或存在工程安全隐患时，应进行专项勘察；对岩土工程条件简单或邻近区域已有综合管廊工程经 验的地区，可适当简化勘察阶段。 6.1.4 可行性研究勘察的主要工作应符合下列要求： 1. 主要采用收集资 料、现场踏勘、调查等手段，了解场地的区域地质、地质构造、矿产、地震、 场地的地形地貌、地层结构、岩性和特殊性岩土、地下水、不良地质作用等工程地质条件； 2. 当拟建工程场地地质条件复杂时，尚应进行必要的勘察、测试工作； 3. 应对

16、拟建场地稳定性和适宜性做出评价，为综合管廊矩形顶管项目选址及技术经济方案比选提 供依据。 6.1.5 初步勘察阶段主要工作应符合下列要求： 1. 搜集场地及邻近区域有关工程地质、水文地质资料及工程场地地形图、有关设计资料、工程经 验等； 2. 采用现场踏勘、调查等 适宜的勘察手段，初步查明场地的地质构造、地层结构、水文地质条件； 3. 初步分析地基土特征，提出岩土层的物理力学指标和主要设计参数； 4. 初步查明拟建场地特殊性岩土的类型、工程地质特性、成因、分布范围； DB32/T 3913-2020 6 5. 初步查明场地内及其邻近对工程有影响的不良地质作用类型、规模，分析、评价其对工程建设

17、的危害程度； 6. 初步分析评价水土腐蚀性； 7. 针对总平面布置、基础类型选择、工法选型、不良地质作用的治理进行初步分析和评价，对详 细勘察阶段的重点工作内容提出建议。 6.1.6 详细勘察阶段主要工作任务应符合下列要求 ： 1. 系统分析、利用前期勘察成果，并采用适 宜的勘察手段，详细查明场地的岩土类型、成因和场 地水文地质条件； 2. 分析评价地基工程性质、场地稳定性和地震效应； 3. 详细查明高灵敏度软土层、松散砂土层、高塑性黏性土层、含承压水砂层、软硬不均地层、含 漂石或卵石地层等特殊性岩土，并调查其的类型、工程地质特性、成因、分布范围，分析、评 价其对矩形顶管施工的影响； 4. 详

18、细查明不良地质作用的类型、工程地质特性、成因、分布范围，分析、评价其对矩形顶管施 工的影响，提出处理相关建议和处理设计所需的岩土参数； 5. 在基岩地区应查明岩土分界面位置、岩石坚硬程度、岩石风化程度、结构面发育 情况、构造破 碎带、岩脉的分布与特征等，分析其对矩形顶管施工可能造成的危害； 6. 详细查明场地水文地质条件，当矩形顶管下穿地表水体时应调查地表水与地下水之间的水力联 系，分析地表水体对矩形顶管施工可能造成的危害； 7. 采用试验、统计和分析等方法，提供设计和施工所需的各岩土层的物理力学指标和各类岩土参 数； 8. 评价地下水和土对管材使用的混凝土、钢材、橡胶的腐蚀性； 9. 对顶管

19、始发（接收）井的地质条件进行分析和评价，预测可能发生的岩土工程问题，提出岩土 加固范围和方法的建议； 10. 为下列工作提供勘察资料和建议：顶管轴线和顶管始发（接收）井位置的选定；顶管设备选型、 设计制造和刀盘、刀具的选择；顶管管节及环空注浆设计；顶管推进阻力、推进速度、姿态控 制等施工工艺参数的确定；土体改良设计；顶管始发（接收）井端头加固设计与施工；工程风 险评估、工程周边环境保护及工程监测方案设计。 6.1.7 专项勘察工作应符合下列要求 ： 1. 查明对工程周边重要建（构）筑物或对工程建设有重要影响的地下设施的名称、类型（或用途）、 地理位置、与拟建工程的空间关系、竣工图、特殊保护要求

20、等情况，分析其与综合管廊矩形顶 管工程之间的相互影响 ； 2. 当水文地质条件对工程评价或工程降水有重大影响时，应进行专门的水文地质勘察； 3. 重点查明岩溶、土洞、孤石、球状风化体、地下障碍物、有害气体的分布； 4. 遇有软土时，根据工程周边环境变形控制要求，对不良地质体的处理及沉降控制提出建议； 5. 分析评价管廊下伏的淤泥层及易产生液化的饱和粉土层、砂层对顶管施工和管廊运营的影响， 提出处理措施的建议；施工勘察应根据施工阶段设计、施工要求，提供勘察资料并作出分析、 评价和建议； 6. 对始发井和接收井条件和措施提出建议，施工勘察应根据施工阶段设计、施工要求，针对所需 解决的具体问题，采

21、用相应手段进行勘察，提供勘察资料，并作出分析、评价和建议。 DB32/T 3913-2020 7 6.1.8 综合管廊矩形顶管的工程勘察除应符合上述要求外，尚应符合现行国家标准岩土工程 勘察规范 GB 50021、国家行业标准市政工程勘察规范 CJJ 56 和江苏省工程建设标准岩土工程 勘察规范 DGJ32/TJ 208 中的相关要求。 6.1.9 综合管廊矩形顶管施工阶段，如遇未查明的地下障碍物、掘进地层与勘察结果不一致或 施工对周边环境影响较大时，应进行补充勘察。 6.2 勘探孔 布置 6.2.1 矩形顶管段 勘探孔 布置应符合下列规定： 1. 矩形顶管区间 勘探孔 应布置在管廊结构外侧

22、3 5m范围，勘 探线上的 勘探孔 宜交错布置； 勘探 孔 距顶管中线间距应不大于 10m，纵向间距不大于 20m，始发井和接收井附近应适当加密；当 勘探孔 距顶管中线间距大于 10m时，宜在顶管轴线布置一排勘探孔。勘探孔布置示意图如图 6.2.1所示； 图 6.2.1 勘探孔布置示意图 2. 勘探孔 数量应根据管廊区间长度及地层的复杂程度确定。在矩形顶管穿越暗埋的河、湖、沟、 坑地段和可能产生流沙及地震液化的地段， 勘探孔 应适当加密；在矩形顶管穿越铁路、公路和 河流地段， 勘探孔 间距应能控制地层的变化； 3. 矩形顶管穿越高等级公路、铁路、河谷等地段时，宜在其两侧 布孔，孔数不宜少于 2

23、个。穿越 地质 条件复杂的中、大型河流地段，应进行钻探，每个穿越方案宜布置 勘探孔 13个； 4. 勘探孔 的深度应达到管底设计标高以下 5m 10m，如遇下列情况之一，应适当增加 勘探孔 的 深度：当管线基底下存在松软土层、湿陷性土及可能存在流砂、潜蚀或液化地层时， 勘探孔 深 度应加深或钻穿该类地层；在必须采取降低地下水位来进行施工的地段， 勘探孔 孔深应在基底 以下 5m10m，且应穿透主要含水层；当下部有承压水层时， 勘探孔 应适当加深，或钻穿承压 水层，并测量其水位；满足地震效应评价要求。 6.2.2 始发井和接收井 勘探孔 的布置 应符合下列规定： 1. 勘察的平面范围宜超出开挖边

24、界外开挖深度的 23 倍；在深厚软土区，勘察深度和范围尚应适 当扩大；宜在矩形工作井和接收井的四角布置 勘探孔 ，圆形工作井在周边均匀布置 勘探孔 ，并不应少于 2 个； DB32/T 3913-2020 8 2. 顶 管工作井基坑勘察深度宜为开挖深度的 23 倍，在此深度内遇到坚硬黏性土、碎石土和岩层， 可根据岩土类别和支护设计要求减少深度，但不应小于基坑深度的 1.6 倍； 3. 在必须采取降低地下水位来进行施工的地段， 勘探孔 孔深应在井底以下 5m10m，且应穿透主 要含水层；井底下存在承压水层时应适当加深，必要时应钻穿承压水层。 6.2.3 根据地层结构、地基土的均匀性和设计要求，沿

25、线路需在 勘探孔 中的进行取土试样和原 位测试 。 6.2.4 矩形顶管施工区域内的钻孔应按照要求进行封孔。 6.3 地下管线及障碍物勘察 6.3.1 综合管廊矩形顶管工程施工前，应搜集地下管线和障碍物的现状资料，并对管线的渗漏 和使用状态进行排查和记录，经现场确认后，方可进行施工作业。在施工前应进行专项地下管线和障碍 物的勘察。 6.3.2 地下管线和障碍物勘察应在充分搜集分析已有资料的基础上，综合采用地球物理探测和 实地调查的方法进行，所 采用的地球物理探测方法的技术要求应符合城市工程地球物理探测 标准 CJJ/T 7 的 有关规定。 6.3.3 地下管线勘察应根据综合管廊工程的规 划、设

26、计、施工和管理部门的要求，查明受顶管 施工影响的区域内埋设 于 地下的给水、排水 、燃气、热力、工业等 管道以及电力、电信电缆、光缆 等缆 线 。 6.3.4 在进行地下管线现场勘察前，应全面搜集和整理测区范围内己有的地下管线资料和有关 测绘资料，宜包括下列内容： 1. 已有的各种地下管线 普查 图； 2. 各种管线的设计图、施工图、竣工图及技术说明资料； 3. 相应比例尺的地形图； 4. 测区及其邻近测量控制点的坐标和高程； 5. 拟建顶管工程区间内的桩基、树根等障碍物。 6.3.5 应查明各种地下管线的敷设状况，即管线在地面上 的投影位置和埋深，同时应查明管线 类别、材质、规格、载体特征、

27、电缆根数、孔数及附属设施等，绘制探查草图并在地面上设置管线点标 志。 6.3.6 地下管线探查前，应在探查区或邻近的已知管线上进行方法试验，确定该种方法技术和 仪器设备的有效性、精度和有关参数。不同类型的地下管线、不同地球物理条件的地区，应分别进行方 法试验。 6.3.7 地下管线探测的范围应覆盖顶管段综合管廊结构的外界线范围，以及管廊两侧各不小于 1 倍管廊宽度的区域。 6.3.8 地下管线探测应查明地下管线的平面位置、走向、埋深（或高程）、规格、性质、材料、 接头类型等内容。具体的内容根据地 下管线的性质可按表 6.3.8 选择，或根据委托方的要求确定。 表 6.3.8 地下管线探测内容

28、DB32/T 3913-2020 9 管线类别 埋深（ m） 断面尺寸 （ mm） 根数 管材 接头 类型 附属物 载体特征 权属 单位 内底 外顶 管径 宽 高 压力 流向 电压 给水 排 水 管道 方沟 燃气 工 业 自流 压力 热 力 有沟道 无沟道 电 力 管块 沟道 直埋 电 信 管块 沟道 直埋 注：表中 “” 为应实地调查的项目。 6.3.9 地下管线探测后，应通过地面标志物、检查井、闸门井、人孔、手孔或钎探等方式进行 复核。必要时应设置地面标志，并在探查记录中标注其与附近固定地物之间的距离和方位，实地栓点， 并绘制位置示意图。 6.3.10 地下管线勘察区域内缺乏明显管线点或在

29、己有明显管线点上尚不能查明 而 实地调查中 应查明的项目时， 可通过开挖进行实地调查和量测 。 6.3.11 地下管线勘察的基本程序、测量方法、探测精度和成果提交等的要求尚应符合现行行业 标准城市地下管线探测技术规程 CJJ 61 的有关规定。 6.3.12 地下障碍物包括在顶管范围及邻近区域内影响顶管施工安全的地下建（构）筑物 及其基 础、暗埋的河道、浜沟、孤石、球形风化体、卵砾石层、溶洞等不良地质体、树根和地下遗留的不明障 碍物等。 6.3.13 建（构）筑物探测应查明矩形顶管施工区域附近的建（构）筑物的用途、结构类型、荷 载类型，应重点查明基础的类型、边界范围和埋置深度。 6.3.14 孤石和卵砾石层探测可通过弹性波速度探测、重力探测、电法探测、电磁法探测、地震 波法和声波法探测方法，需要采用精确探测的工程，可采用地震波 CT 法。 6.3.15 孤石、卵砾石夹层、溶洞等不良地质体障碍物在探测后宜补充采用钻探法探明。 6.4 勘察成果及报告 6.4.1 勘察报告应阐述场地工程地质条件、水文地质条件，评价场地稳定性和适应性，为顶管 的平面布置、选择顶进标高、防治不良地质现象提供依据。 DB32/T 3913-2020 10 6.4.2 勘察报告应满足设计、施工的具体要