非開挖頂管施工規(guī)范方案一、總則

1.1目的與依據(jù)

為規(guī)范非開挖頂管工程施工行為，確保工程質(zhì)量、施工安全及環(huán)境保護，提高施工效率，制定本規(guī)范方案。本方案依據(jù)《建筑地基基礎工程施工質(zhì)量驗收標準》（GB50202-2018）、《市政工程施工安全檢查標準》（CJJ/T275-2018）、《頂管施工技術規(guī)程》（GB50256-2014）等國家現(xiàn)行法律法規(guī)、標準規(guī)范及行業(yè)相關技術要求，結(jié)合非開挖頂管工程實踐編制。

1.2適用范圍

本規(guī)范方案適用于市政、建筑、水利、能源等領域的各類非開挖頂管工程施工，包括但不限于給排水管道、燃氣管道、熱力管道、電力電纜、通信光纜等地下管線的頂進施工。適用的管材類型包含鋼筋混凝土管、鋼管、玻璃鋼管、塑料管（如HDPE、PVC管）等，適用的地質(zhì)條件主要包括軟土、砂土、黏土、粉土及部分砂卵石地層，不適用于含有障礙物且無法處理的復雜地層或巖石地層的頂管施工。

1.3基本原則

非開挖頂管施工應遵循“安全第一、質(zhì)量為本、技術可行、經(jīng)濟合理、環(huán)境保護”的原則。施工前應進行詳細勘察與方案設計，確保施工技術措施與工程條件相適應；施工過程中應嚴格控制頂進參數(shù)，加強過程監(jiān)測與質(zhì)量驗收；應優(yōu)先采用成熟、高效的施工工藝與設備，減少對周邊環(huán)境及既有設施的影響；施工完成后應確保管道位置準確、接口嚴密、功能滿足設計要求。

1.4術語定義

1.4.1頂管施工：采用非開挖技術，在工作井內(nèi)借助頂進設備將管道分段頂進，直至接收井的施工方法。

1.4.2工作井：用于安裝頂進設備、容納管道及施工人員的始發(fā)井。

1.4.3接收井：用于接收頂進管道的終結(jié)井。

1.4.4頂進力：克服管道與周圍土體摩擦力及端部阻力所需的推力。

1.4.5中繼間：在長距離頂管中設置的接力頂進裝置，由多個中繼站組成。

1.4.6泥水平衡頂管：通過泥水壓力平衡開挖面土體壓力的頂管施工方法。

1.4.7土壓平衡頂管：通過土壓力平衡開挖面土體壓力的頂管施工方法。

1.4.8出土量：頂管施工中從開挖面排出的土方體積。

1.4.9周邊環(huán)境影響區(qū)：頂管施工可能對地面建筑物、地下管線、道路等產(chǎn)生影響的地域范圍。

二、施工前準備

2.1工程勘察

2.1.1地形地質(zhì)勘察

施工前需對工程沿線進行詳細地形地質(zhì)勘察，查明地層結(jié)構(gòu)、巖土性質(zhì)及地下水位分布?？辈旆秶鷳笥陧敼苁┕び绊憛^(qū)，通常為管道軸線兩側(cè)各30米。勘察方法包括鉆探取樣、原位測試（如標準貫入試驗、十字板剪切試驗）和物探（如高密度電法、瑞雷波勘探）。勘察點間距宜控制在20-50米，遇地層變化較大或障礙物區(qū)域應加密布點。勘察報告需提供各土層物理力學參數(shù)、地下水位標高及變化幅度，并對頂管施工可能遇到的流沙、軟土、孤石等不良地質(zhì)條件進行專項評估。

2.1.2地下管線探測

采用電磁定位法、地質(zhì)雷達法等技術手段，查明施工區(qū)域內(nèi)既有地下管線的類型、位置、埋深及材質(zhì)。探測范圍應覆蓋頂管設計軸線兩側(cè)10米，對重要管線（如燃氣、電力）需進行精確定位并標注警示標志。探測成果需繪制地下管線綜合平面圖，標注管線與頂管管線的交叉點及最小凈距。對無法避讓的既有管線，應制定專項保護方案，包括隔離樁、注漿加固等防護措施。

2.1.3周邊環(huán)境調(diào)查

實地調(diào)查施工影響范圍內(nèi)的建筑物、道路、橋梁等地面設施的結(jié)構(gòu)形式、基礎類型及現(xiàn)狀。對距離頂管軸線20米內(nèi)的建筑物進行沉降觀測點布設，記錄初始高程。調(diào)查施工區(qū)域周邊交通狀況，規(guī)劃材料運輸路線及施工便道設置。評估施工對周邊居民、商戶的影響，制定降噪、防塵及交通疏導措施。

2.2施工組織設計

2.2.1施工方案編制

依據(jù)勘察成果及設計文件，編制專項施工組織設計，明確頂管施工方法（如泥水平衡、土壓平衡）、頂進長度、管材選擇及接口形式。方案需包含工作井與接收井的布置方案，井型選擇（矩形、圓形）及支護結(jié)構(gòu)設計（如鋼板樁、SMW工法樁）。針對長距離頂管，需確定中繼間設置位置及數(shù)量，制定減阻措施（如觸變泥漿注漿）。施工方案應附詳細工藝流程圖、進度計劃橫道圖及關鍵節(jié)點控制指標。

2.2.2專項方案論證

對超過500米的頂管工程、穿越重要設施（如高速公路、鐵路）或復雜地質(zhì)條件下的施工方案，組織專家論證會。論證內(nèi)容需包括頂進力計算、后背墻穩(wěn)定性驗算、地表沉降預測及應急預案。專家意見需形成書面記錄，對方案進行修改完善。論證通過后的方案需經(jīng)施工單位技術負責人審批，并報監(jiān)理單位備案。

2.2.3資源配置計劃

根據(jù)施工方案編制勞動力、機械設備及材料需求計劃。勞動力配置需包括頂管操作手、測量員、電工、焊工等特種作業(yè)人員，均需持證上崗。主要設備包括頂管機（選型需匹配地層條件）、千斤頂（噸位≥1.5倍計算頂進力）、注漿泵、空壓機等，設備數(shù)量需滿足連續(xù)施工要求。材料計劃需明確管材規(guī)格、接口密封材料（如橡膠圈、密封膠）、膨潤土等注漿原材料的供應周期及質(zhì)量標準。

2.3施工準備

2.3.1技術準備

組織圖紙會審，明確設計意圖及技術難點。編制測量控制方案，建立平面及高程控制網(wǎng)，控制點需設置在穩(wěn)定區(qū)域并定期復核。進行技術交底，施工前向作業(yè)班組詳細講解頂進參數(shù)控制、注漿工藝、應急處理等關鍵工序。開展模擬頂進試驗，驗證設備性能及施工參數(shù)的合理性，試驗段長度不宜小于10米。

2.3.2現(xiàn)場準備

完成施工場地平整，設置材料堆放區(qū)、加工區(qū)及泥漿沉淀池。規(guī)劃臨時水電線路，確保頂管機及注漿系統(tǒng)供電穩(wěn)定，供水管徑≥100mm。修建施工便道，承載力需滿足50噸設備通行要求。在工作井周邊設置排水溝及集水井，防止雨水浸泡基坑。安裝圍擋及警示標志，夜間施工需配置照明設備。

2.3.3物資準備

管材進場需進行外觀檢查，無裂縫、露筋等缺陷，管徑偏差≤±3mm。接口密封材料需提供出廠合格證及檢測報告，橡膠邵氏硬度控制在50±5度。膨潤土需滿足GB/T20973標準，配制成泥漿后粘度控制在40-50Pa·s。備用物資包括應急注漿材料、焊接設備、抽水泵及發(fā)電機，確保突發(fā)狀況下快速響應。

三、施工工藝與技術控制

3.1頂管設備安裝與調(diào)試

3.1.1后背墻施工

后背墻采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，強度等級不低于C30，厚度根據(jù)頂進力計算確定，通常為0.8-1.2米。墻體內(nèi)預埋鋼板，厚度不小于20毫米，表面平整度偏差控制在3毫米以內(nèi)。安裝時需確保后背墻與頂進軸線垂直，垂直度偏差不超過0.1%。墻后需分層回填夯實，回填材料選用級配砂石，壓實度不低于93%。

3.1.2導軌鋪設

導軌采用重型鋼軌，型號不小于P38，軌距根據(jù)管徑調(diào)整，偏差控制在±2毫米。導軌固定在混凝土基礎上，基礎標高誤差不超過±5毫米。兩軌平行度用水平儀檢測，水平偏差控制在1毫米/米。導軌前端工作面需設置限位裝置，防止管道頂進時偏移。

3.1.3主頂設備安裝

主頂系統(tǒng)由千斤頂、油泵、液壓站組成。千斤頂噸位需滿足最大頂進力要求，通常選用行程1.2米的液壓千斤頂。安裝時千斤頂中心線與頂進軸線重合，對稱布置，偏差不超過5毫米。油泵與千斤頂之間采用高壓軟管連接，管路壓力等級不低于額定工作壓力的1.5倍。調(diào)試時需同步啟動所有千斤頂，確保頂力均勻分布。

3.2頂進施工控制

3.2.1管道頂進

首節(jié)管節(jié)吊裝就位后，啟動主頂系統(tǒng)以5-10厘米/分鐘的速度頂進。頂進過程中每頂進30厘米測量一次軸線偏差，偏差超過10毫米時需糾偏。糾偏采用調(diào)整千斤頂編組或安裝糾偏油缸的方法，糾偏角度控制在0.5度以內(nèi)。長距離頂管需設置中繼間，中繼間間距根據(jù)頂進力計算確定，通常為80-120米。

3.2.2泥漿套形成

在管壁外側(cè)注入膨潤土泥漿，泥漿配比為膨潤土:水:純堿=1:5:0.05，比重控制在1.05-1.15。注漿壓力略高于地下水壓0.05-0.1兆帕，注漿孔沿管周均勻布置，間距1.5-2米。注漿量控制在理論空隙體積的120%-150%，確保形成完整泥漿套。每頂進10米補充一次泥漿，維持泥漿套穩(wěn)定性。

3.2.3出土管理

泥水平衡頂管采用泥水循環(huán)出土，土壓平衡頂管采用螺旋機或皮帶機出土。出土量需與理論頂進量對比，偏差超過5%時分析原因。出土土方及時外運，避免在井口堆積。含水量較高的土方需經(jīng)沉淀池處理，泥水分離后達標排放。

3.3特殊工況處理

3.3.1地下障礙物處理

遇到孤石或混凝土塊時，優(yōu)先采用機械破碎。孤石直徑小于0.5米可直接頂碎，大于0.5米時采用液壓破碎錘預處理。遇地下管線時，立即停止頂進，采用人工探挖確認管線位置，采用隔離樁或托換法保護。無法移除的障礙物需調(diào)整頂進軸線，繞避障礙物。

3.3.2滲漏應急處理

管道接口滲漏時，立即停止頂進，在滲漏點外側(cè)注漿止水。注漿材料選用聚氨酯或水玻璃，注漿壓力控制在0.2-0.3兆帕。工作面滲水時，啟動備用水泵抽排，同時增加降水井降低地下水位。嚴重滲漏時，在接收井外側(cè)施作止水帷幕，采用雙液漿快速固結(jié)。

3.3.3地表沉降控制

施工期間每2小時監(jiān)測一次地表沉降，沉降速率超過3毫米/天時啟動預警。采取以下措施：①增加注漿頻率，擴大注漿范圍；②降低頂進速度至2厘米/分鐘；③在沉降區(qū)上方施作隔離樁。累計沉降超過50毫米時，采用袖閥管注漿加固地基，注漿深度至管底以下3米。

3.4質(zhì)量驗收標準

3.4.1管道位置偏差

管道軸線偏差：水平方向≤30毫米，垂直方向≤20毫米。相鄰管節(jié)錯口：鋼管≤3毫米，鋼筋混凝土管≤5毫米。管道坡度偏差：≤1/1000設計坡度。

3.4.2接口密封性

管道接口無滲漏，采用閉水試驗檢驗，試驗水頭上游管頂以上2米，24小時滲水量不超過規(guī)范允許值。橡膠壓縮率控制在25%-35%，密封膠飽滿無氣泡。

3.4.3管道防腐

鋼管外防腐層厚度：環(huán)氧煤瀝青≥300微米，3PE涂層≥2.5毫米。用電火花檢測儀檢測，檢測電壓按3伏/微米計算，無漏點。陰極保護電位在-0.85至-1.20伏之間。

四、施工安全與環(huán)境保護

4.1安全管理體系

4.1.1安全責任制度

施工單位建立以項目經(jīng)理為第一責任人的安全管理機構(gòu)，配備專職安全員，按500萬/年產(chǎn)值配備1名安全員的標準配置。明確各崗位安全職責，簽訂安全生產(chǎn)責任書，將安全指標與績效掛鉤。安全員每日巡查施工區(qū)域，重點檢查工作井支護、用電安全、設備防護裝置，發(fā)現(xiàn)隱患立即簽發(fā)整改通知書。

4.1.2安全教育培訓

新進場工人必須經(jīng)過三級安全教育（公司、項目、班組），培訓時長不少于32學時，考核合格方可上崗。特種作業(yè)人員（電工、焊工、起重工）持證上崗，證書在有效期內(nèi)。每月開展一次安全專題培訓，內(nèi)容涵蓋頂管操作規(guī)程、應急避險、防護用品使用。利用班前會強調(diào)當日作業(yè)風險點，如“今日頂進作業(yè)需注意防止管節(jié)滾落”。

4.1.3安全防護設施

工作井周邊設置1.2米高防護欄桿，懸掛“當心墜落”警示牌。井口安裝定型化蓋板，非作業(yè)時覆蓋嚴密。管道內(nèi)作業(yè)采用36V低壓照明，每10米安裝應急照明燈。作業(yè)人員佩戴安全帽、反光背心、防滑鞋，高處作業(yè)系掛雙鉤安全帶。機械設備傳動部位設置防護罩，配電箱安裝漏電保護器，動作電流≤30mA。

4.2環(huán)境保護措施

4.2.1揚塵控制

施工現(xiàn)場主要道路硬化處理，配備灑水車每2小時灑水降塵。土方堆放區(qū)覆蓋防塵網(wǎng)，堆放高度不超過1.5米。運輸車輛加蓋篷布，出場前沖洗輪胎。水泥、石灰等易揚塵材料存放在封閉庫房內(nèi)。遇四級以上大風天氣停止土方作業(yè)，增加霧炮機降塵頻次。

4.2.2噪聲防治

選用低噪聲設備，將空壓機、發(fā)電機等高噪設備設置在距居民區(qū)50米外的獨立棚房內(nèi)。設備底部安裝減震墊，進出料口安裝消聲器。合理安排作業(yè)時間，夜間22:00至次日6:00禁止產(chǎn)生強噪聲的施工。在敏感區(qū)域設置隔聲屏障，屏障高度不低于3米，采用雙層彩鋼板填充吸聲棉。

4.2.3泥漿與廢水處理

泥漿循環(huán)系統(tǒng)設置三級沉淀池，沉淀池容積≥20立方米，分格設計便于清淤。泥漿循環(huán)使用，廢棄泥漿經(jīng)壓濾機脫水處理，泥餅外運至指定消納場。施工廢水經(jīng)沉淀后回用用于場地灑水，嚴禁直接排放。含油廢水收集至專用隔油池，定期清理浮油。

4.3風險管控與應急

4.3.1危險源辨識

組織技術、安全、施工人員聯(lián)合開展危險源辨識，識別出工作井坍塌、頂管機“抱死”、有毒氣體中毒、觸電等12項重大風險。采用LEC法評估風險等級，對高風險項制定管控措施。如“有毒氣體中毒”風險，要求進入管道前使用四合一氣體檢測儀，檢測氧氣濃度≥19.5%。

4.3.2應急預案

編制坍塌、觸電、物體打擊、環(huán)境污染等專項應急預案，配備應急物資：急救藥箱、擔架、應急照明、抽水泵、吸油氈等。明確應急響應流程，發(fā)現(xiàn)險情立即停工、疏散人員、報告項目經(jīng)理。定期組織應急演練，每季度至少開展一次實戰(zhàn)演練，演練后評估改進預案。

4.3.3事故處置

發(fā)生安全事故時，啟動相應等級響應。輕傷事故由項目安全員組織調(diào)查，24小時內(nèi)提交報告；重傷及以上事故立即上報建設單位和監(jiān)管部門，保護現(xiàn)場并配合調(diào)查。建立事故檔案，記錄事故經(jīng)過、原因分析、整改措施及責任人，舉一反三開展同類隱患排查。

4.4文明施工管理

4.4.1現(xiàn)場布置

施工現(xiàn)場實行封閉管理，設置連續(xù)圍擋，高度不低于2.5米。材料分區(qū)堆放整齊，懸掛材料標識牌。加工區(qū)、辦公區(qū)、生活區(qū)分離設置，生活區(qū)距離作業(yè)區(qū)20米以上。施工現(xiàn)場設置“五牌一圖”，包括工程概況牌、管理人員名單及監(jiān)督電話牌。

4.4.2人員行為規(guī)范

施工人員統(tǒng)一著裝，工牌佩戴齊全。禁止在施工現(xiàn)場吸煙、飲酒，非吸煙區(qū)設置吸煙亭。作業(yè)時遵守操作規(guī)程，嚴禁酒后上崗、疲勞作業(yè)。機械設備操作人員持證操作，嚴禁無證人員擅自啟動設備。

4.4.3社區(qū)協(xié)調(diào)

施工前向周邊居民發(fā)放《施工告知書》，說明施工時段、降噪措施。設置便民服務點，配備飲用水、應急藥品。定期召開社區(qū)協(xié)調(diào)會，聽取意見建議。夜間施工提前公告，減少對周邊居民的影響。工程結(jié)束后及時清理場地，恢復地貌。

五、施工監(jiān)測與質(zhì)量控制

5.1監(jiān)測系統(tǒng)建立

5.1.1監(jiān)測點布設

在工作井、接收井及沿線關鍵位置布設監(jiān)測點。地表沉降監(jiān)測點沿軸線每10米設置一組，每組包含3個點，呈三角形布置。建筑物沉降點布設在墻角、柱基等結(jié)構(gòu)部位，間距不超過20米。地下管線沉降點直接安裝在管線檢查井或閥門處。深層位移監(jiān)測孔深度為設計管底以下5米，每2米設置一個測斜儀。

5.1.2儀器設備配置

采用全站儀進行軸線偏差監(jiān)測，精度等級不低于2秒級。靜力水準儀用于建筑物沉降觀測，分辨率達0.01毫米。測斜儀選用伺服加速度計式，量程±30度。地下水位監(jiān)測采用水位計，精度±5毫米。所有儀器需經(jīng)法定計量機構(gòu)校準，并在施工前完成安裝調(diào)試。

5.1.3監(jiān)測頻率確定

施工準備階段每日監(jiān)測1次，頂進階段每2小時監(jiān)測1次。地表沉降速率超過3毫米/天時加密至每1小時1次。夜間施工期間每4小時監(jiān)測1次。監(jiān)測工作持續(xù)至施工結(jié)束后1個月，每月監(jiān)測1次。遇暴雨、地震等異常情況立即啟動加密監(jiān)測。

5.2關鍵參數(shù)監(jiān)測

5.2.1頂進力控制

主頂系統(tǒng)安裝壓力傳感器，實時顯示各千斤頂頂力。頂進力突變超過20%時立即停工分析原因。頂進力計算值與實際值偏差超過15%時，復核后背墻穩(wěn)定性及土體阻力。長距離頂管中繼間壓力需單獨監(jiān)測，確保各中繼站頂力均衡。

5.2.2軸線偏差管理

每頂進1米測量一次軸線偏差，采用全站儀直接測量管前端坐標。水平偏差超過20毫米時啟動糾偏，糾偏量控制在5-10毫米/次。垂直偏差超過15毫米時，調(diào)整千斤頂編組并降低頂進速度至1厘米/分鐘。偏差超過允許值時，采用注漿輔助糾偏。

5.2.3注漿效果監(jiān)測

在管壁外側(cè)預埋壓力傳感器，監(jiān)測注漿壓力變化。注漿壓力穩(wěn)定在0.1-0.2兆帕，波動幅度不超過0.05兆帕。定期檢查泥漿套完整性，采用鉆孔取樣法檢測泥漿厚度，確保厚度均勻不小于20毫米。注漿量記錄每班累計值，與理論值偏差超過10%時調(diào)整配比。

5.3數(shù)據(jù)分析與反饋

5.3.1實時數(shù)據(jù)采集

建立自動化監(jiān)測平臺，通過物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時傳輸。監(jiān)測數(shù)據(jù)自動存儲至云端數(shù)據(jù)庫，保存周期不少于2年。設置預警閾值：地表沉降30毫米/天、建筑物傾斜率0.5%、頂進力突變30%。超閾值時系統(tǒng)自動報警并推送至管理人員手機。

5.3.2趨勢分析應用

每周繪制沉降-時間曲線圖，分析沉降速率變化。采用灰色預測模型預測最終沉降量，預測誤差控制在10%以內(nèi)。頂進力數(shù)據(jù)繪制波動曲線，識別異常波動點并關聯(lián)地質(zhì)變化。根據(jù)監(jiān)測結(jié)果動態(tài)調(diào)整注漿參數(shù)，如沉降增大時提高注漿壓力0.05兆帕。

5.3.3問題處置流程

發(fā)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)異常時，立即停止相關區(qū)域作業(yè)。組織技術組分析原因，24小時內(nèi)形成處置方案。如軸線偏差超標，采取“頂進-糾偏-注漿”組合措施。重大問題啟動專家會商，必要時調(diào)整施工方案。所有處置過程記錄在案，形成閉環(huán)管理。

5.4質(zhì)量驗收管理

5.4.1過程質(zhì)量檢查

實行“三檢制”：班組自檢、互檢，專職質(zhì)檢員專檢。每頂進5米進行一次管節(jié)外觀檢查，重點檢查裂縫、破損、露筋。接口密封性采用氣壓法檢測，壓力0.3兆帕保壓5分鐘無滲漏。注漿效果每50米檢查一次，鉆芯取樣檢測泥漿充填率。

5.4.2分項工程驗收

管道位置分項驗收：全站儀測量軸線偏差，水平偏差≤30毫米，垂直偏差≤20毫米。接口分項驗收：采用閉水試驗，試驗段上游水頭2米，24小時滲水量≤0.0048升/秒·米。防腐層驗收：用電火花檢測儀檢測，3萬伏電壓無擊穿現(xiàn)象。

5.4.3竣工資料編制

整理完整的施工記錄，包括頂進力曲線圖、沉降監(jiān)測報告、材料合格證。繪制竣工圖，標注實際軸線位置、沉降點分布、中繼間位置。編制質(zhì)量評估報告，對施工質(zhì)量進行等級評定。驗收資料由建設、監(jiān)理、施工單位三方簽字確認，存檔備查。

六、施工總結(jié)與持續(xù)改進

6.1工程完成情況

6.1.1實測數(shù)據(jù)統(tǒng)計

本工程共完成頂管施工總長度1250米，管徑DN1200鋼筋混凝土管鋪設。實測軸線偏差：水平方向最大偏差18毫米，垂直方向最大偏差12毫米，均滿足規(guī)范允許值。管道接口閉水試驗一次合格率100%，24小時滲水量0.0032升/秒·米，低于規(guī)范限值0.0048升/秒·米。地表沉降累計最大值28毫米，發(fā)生在道路交叉口區(qū)域，經(jīng)注漿加固后趨于穩(wěn)定。

6.1.2問題清單梳理

施工期間共記錄問題12項，其中技術問題7項：中繼間密封失效2處、注漿壓力波動3次、軸線糾偏超限2次；管理問題5項：材料進場延遲3批次、夜間施工擾民投訴2起、安全防護設施臨時拆除1次。所有問題均已閉環(huán)處置，平均響應時間4.5小時，整改完成率100%。

6.1.3資源消耗分析

實際工期較計劃提前7天完成，主要效率提升點為中繼間優(yōu)化配置（減少1個中繼站）和泥漿循環(huán)系統(tǒng)改進。材料損耗率控制在3.2%，低于行業(yè)平均水平5%，節(jié)約成本約18萬元。人工工效提升12%，得益于工序銜接優(yōu)化和設備自動化改造。

6.2經(jīng)驗與教訓提煉

6.2.1技術管理經(jīng)驗

泥漿套形成技術是關鍵控制點，采用"膨潤