铁路顶管穿越施工方案

1、 铁路顶管穿越施工方案一、项目概况第六次建设招标，行政隶属甘肃省安溪县。 BA001 #桩起点在新疆和甘肃交界处，BA082#桩终点在夏东站。管线自西向东经鹿尾井-肇东-大全-小泉-柳园-土墩泉-厦东站。线的全长是116.96km。线路基本沿兰新铁路铺设，期间穿越兰新铁路一次，施工方式暂视为顶管穿越。穿越套管采用DN1200120钢筋混凝土管，施工作业采用液压千斤顶顶管方法。2、施工方法2.1方法介绍顶管施工设备主要包括千斤顶、高压液压站、工具管、顶铁和土方设备。施工前，开挖工作坑，将设备安装到位，吊装套管，安装顶环，用液压千斤顶推动套管，每次顶升一定行程，顶进油缸返回，操作人员进入套管内开挖

2、土运出后，加顶铁或套管继续顶进，循环作业，直至套管到达对面的接收坑；拆除设备，清除套管内残留泥土，进行主管穿越。2.2 顶力计算工程施工采用DN1200120钢筋混凝土管。根据总顶力经验计算公式F= n GL式中n土壤附着系数G每米套管自重L顶管长度每米套管自重=材料密度每米套管体积= 2.45 (1. 2 +0.1 2 ) 0.1 2 1m3= 1 。 218吨应计算顶管长度，60m土质为粘土或粉质粘土。含水量较小时，开挖后可在短时间内形成土拱，土质系数应为1.5-2 。总顶力 = n GL 1.218 60 = 146.23t土质应为致密砂质土、粘土和高含水量壤土，开挖后不能形成土拱，土质

3、系数为3-4 。总顶力 = n GL1.218 60=292.45t根据以上计算，本标段设计了最大顶管长度。61米考虑到穿越断面为黏土、壤土、粗砂、高含水量密砂，400吨液压千斤顶应能满足其推力要求。 .三、施工工艺流程图施工准备测量放线作业坑开挖作业坑处理工作面挖土挖土地测量纠偏放线安装管节轨道及设备安装顶进顶进退程加顶铁管内运土土方提升弃土四、主要工艺施工方法及措施4.1施工准备4.1.1组织施工人员熟悉施工图，进行技术交底，讨论施工质量保证措施。4.1.2开工前提前与公路主管部门联系，按照公路管理部门的要求办理穿越施工手续，并按照公路管理部门的要求设置相应的警示标志。4.1.3需要询问路

4、政等相关部门，了解交叉路口地下是否有通讯线路、管道等设施。对此类设施，应请主管部门有关人员当场指定位置，并进行人工开挖暴露。保护计划应由主管部门取得。得到正式认可的。4.1.4顶管设备、配套设备及各类设备材料齐备。4.2修复施工便道根据现场情况，在过境点的工作坑一侧建设施工便道，方便车辆和物资进出，施工便道与管道便道顺利衔接。4.3场地平整、测量和布置4.3.1根据现场情况，如果作业坑的开挖深度可以一次开挖，则应在作业坑的一侧形成一个宽30m而长的30m施工场地。4.3.2衡量回报1）根据设计给出的控制桩位置，用经纬仪放开穿越中心轴，设置穿越中心桩，施工边线桩，撒白灰线。2）同时放线作业坑、接

5、管坑和开挖边线的位置。3 ) 保护公路两侧中心线标记的木桩，以便根据桩测量和审查作业坑的开挖深度和穿越精度。4.4 工作坑开挖4.4.1根据设计要求，在横穿道路两端各开挖一个工作坑，一个作为顶进工作坑，另一个作为接收第一段管子的工作坑。4.4.2操作坑的宽度4米如下。工作坑的长度与管段的长度、千斤顶的长度和后壁的大小，以及顶进方法和土方工具有关。长度根据场地大小和使用的千斤顶而定。通过套管2m计算，操作坑的长度为6m。4.4.3工作坑的深度由设计管底标高和基础厚度决定，即管底标高加上轨道和基础厚度，即为坑底标高。4.4.4挖作业坑时，不得破坏后墙原有土层。后墙的具体要求如下：1）应考虑有足够的

6、强度承受液压千斤顶的最大反作用力而在顶升过程中不损坏。2）必须有足够的刚度。在接受千斤顶的反作用力时，压缩变形要小。取消反作用力后，应能基本恢复原位，充分发挥千斤顶的有效行程。3）后壁面应平直，与顶管轴线垂直，充分避免偏压。4）根据土壤情况，必要时后墙应采取相应的支撑措施，如增加道路木料、加推力平台等，材料要均匀牢固，能承受较大的后坐力，避免造成后墙变形。被低估。 ，发生倾斜现象。4.5顶管设备安装到位4.5.1设备入坑前，应对开挖的坑基进行测量、找平，达到技术要求。4.5.2工作坑加工完成后，用8吨汽车起重机安装靠背挡板、支架和推进导轨等，测量并校正导轨面，确保机壳中心线与设计中心线吻合，确

7、保施工精度。4.5.3安装刀片刀脚安装在第一段管道的末端。刀脚由外壳内圈和肋部三部分组成。叶脚的外壳套在顶管的外侧。 20 厘米。1 -百叶窗 2 -尾板 3 -套管壁 4 -环形梁5 肋骨4.5.4安装管段管段在坑内安装前，应进行外观检查，包括管端面的直线度、管壁面的平整度以及端面是否有纵向裂纹。合格的管材用吊车吊到顶管导轨上，准备连接顶进。详见顶管穿越4.5.4-1示意图：4.5.5千斤顶在顶管端面上的位置距管底为管径的1/3。因此，需要在千斤顶下方设置平台。千斤顶可以有一个或多个，但应按管道中心线对称布置。管道前端安装挡板，用于切割土壤、降低顶进阻力和控制滑坡。顶管使用的顶铁有环形顶铁、

8、方顶铁和水平铁。环形顶铁置于管材端面，其内外径应与管材端面尺寸相适应，厚度为300-500mm。其作用是使来自方顶铁的顶力均匀地分布到被顶管的端面，以防止损坏管端面的顶面。方顶铁是顶管过程中调节间距的喇叭，所以方顶铁的长度要根据千斤顶的行程和管段的长度来确定。方顶铁的两个顶面严格要求平整、平行。如果不满足此要求，则无法使用。由于顶板不平行，顶铁在运行过程中容易弹跳。顶管横铁安装在千斤顶和方顶铁之间，将多个千斤顶的顶进力传递给两侧的方顶铁。横铁断面尺寸为300300mm，长度根据被顶管直径和顶管数量确定。公路（铁路）套管的规格为DN1200mm混凝土管，横铁长度应1.6米在制作时要求工作面平行、

9、平整，特别是中间的焊缝应避免凸出。1.坡度 2.套管 3.周向顶铁 4.纵向顶铁 5.水平顶铁6. 千斤顶 7. 油底壳 8. 方木 9. 地基图4.5.4-1顶管穿越示意图4.6顶管作业4.6.1顶进是将管段沿导轨推入开挖的土孔内的作业。顶进作业应坚持“先挖、后顶、随顶挖”的施工原则。千斤顶顶升一程后，将千斤顶复位，在水平铁与环形千斤顶铁之间安装合适的千斤顶铁，然后继续顶升。顶铁安装应平直，顶入时严防偏心，以免顶铁塌陷伤人。顶升过程中注意油压变化，发现异常立即停止顶升，检查原因。千斤顶活塞的伸出长度应在规定范围内，以免损坏千斤顶结构。在整个顶升作业过程中，应坚持连续作业。顶进间隔过长，土拱容

10、易塌陷，顶进力增大。4.6.2管道接口-管道内侧两段管段交汇处按设计要求加石棉水泥。在顶升过程中，用力错误，以保证顶升过程中标高和方向的准确性。钢膨胀环是10mm用6钢环焊接而成的圆环，宽260 300mm，环外径比钢筋混凝土管内径小30 40mm。1 -木楔 2 -外壳 3 -钢制膨胀环 4 -编织4.6.2挖土顶管段方向和标高的控制主要依靠开挖作业。工作面开挖不仅影响顶进效率，还影响质量控制，对开挖要求严格。1) 开挖必须在规定范围内，不得超挖。管道底土基础的弧度必须在120 135范围内与原土层表面保持一致。2）人工开挖时，不得搅动管底基础土。3）根据土质情况，工作面前挖至0.1 0.2

11、米时，千斤顶一次，挖出的土应及时运出。4) 开挖后应及时顶升，及时测量，使顶升力限制在一个很小的范围内。4.6.3地球移动管道直径大1200毫米于此值时，可用双轮小车运土。从工作面挖出的土应及时用小车通过管道水平运至工作坑，然后垂直吊至地面。4.7 起吊和拆卸设备当套管顶到对面的接管坑时，套管已横穿，设备起吊，管内残土清除，进行误差测量。进行监理过境建设。4.8交叉管道的预制4.8.1过套管前，根据设计要求，选择主管，进行管道布置，然后与外对中器组装。组装应在交叉侧进行。主管长度应大于4m套管长度，且应为整管。4.8.2装配焊接技术要求应与总则批号相同。4.8.3焊接完成后进行100%的X射线

12、检测和100%的超声波检测，质量符合规范和设计要求。4.8.4探伤合格后，按设计要求进行防腐填充。4.8.5根据设计和规范要求，对组装好的管道进行单独的压力试验。在管段两端加封头、进水阀、放空阀和压力表，进行水压试验。4.9主管过境4.9.1用两个铺管机将试压合格的管段吊入沟内，将套管与主管之间的支撑管夹和镁阳极带按设计图纸要求缓慢装入套管内。4.9.2套管与主管之间的封堵工作和阴极保护工作按设计要求进行。4.10回填与恢复地貌4.10.1穿越主体工程竣工后，应进行回填，对靠近路边的回填土进行压实，并恢复边沟、排水沟等道路设施。路边如有电缆或管道，应按图纸要求进行相应保护后回填，恢复原状。4.

13、10.2施工遗留的废钢、防腐材料、污水、油迹等废弃物一律清除。5. 质量控制和纠错5.1质量控制5.1.1顶管的质量要求1）上下偏差：30m钻井长度内套管的偏差不应大于套管的偏差100mm；钻进长度为30的套管的套管42m不应大于偏差150mm；套管的钻井长度42m超过偏差不应大200mm。2）水平偏差不应大于套管长度的2%。3）顶管中心线内容偏差不超过顶管长度的1.5%。顶进位移校正时，每次校正角度不宜过大，可根据管径、顶进长度及土壤条件确定，总则以520为宜。5.1.2顶管质量检验顶管段顶管时，必须严格控制顶管段中心线的位置和标高，以保证顶管质量。顶管时中心线容易出现方位角和仰角偏差。原因

14、如下：1）由于两侧千斤顶顶力不对称，或背部倾斜，中心线从左向右偏离。2）由于顶力作用点与管道中心线不一致，造成中心线左右偏移。前面挖土时，管底过挖，高低不平。3）顶管端面或背部上下部位的土体承载力差异较大。4）导轨安装误差较大。5）顶铁制造质量差，受力变形。根据设计要求，工作坑的位置和标高、管道中心线的标定、临时标杆的设置等，都必须仔细测量。第一段顶升的测量非常重要。它直接关系到顶升的质量。各段管材下坑吊装时，应及时进行相关测量，总则顶进13米时应测量一次。当管道位置出现顶部偏差时，应及时采取纠正措施。5.1.3顶管质量控制1）为控制顶管的标高，可将水平仪悬吊固定在顶管坑内，顶管头可设十字。每

15、次测量时，如果管道首端十字的相对位置不变，水准仪的标高也固定。只要测量十字交叉口偏差的垂直距离，就可以读出顶管的标高偏差。如果从坑外引入绝对标高，也可以推断出顶管段各点的标高。对于顶管时的方位偏差，可从坑顶引出中心线，在中心线方向的两点将两条垂直球线吊入坑内。 ，则顶管方位准确，否则有偏差。2）管内工作面已开挖成型，经专检员质检符合要求后，方可进行顶进作业。3）对于含水量较高的粉砂、砂石土，开挖后不能形成土拱，可采取润滑处理，减少管壁与土的摩擦。使用触变泥浆可使管材顶进力降低2/3左右，同时顶进松散土层，可加固管材周围土壤。防止土拱塌陷。触变泥是一种掺有2-3%碳酸钠的特殊粘土（高臣粘土，又称

16、膨润土）。为了增加上述触变泥浆凝固后的强度，加入了混凝剂（石膏）。但在使用促凝剂时，必须同时加入少量缓凝剂（工业六糖）和增塑剂（松香钠）。使用触变泥浆顶管时，在管前外间隙加前密封管，在工作坑管外壁间隙加后密封圈。浆料调好后，压缩空气经浆料罐、浆料管、浆料分离罐、喷淋管送至管道外壁周边。形成一个泥圈。 .5.2顶管偏差修正纠正顶管过程中的跑偏是保证顶管质量的有力措施。偏差是逐渐累积的，只能逐渐修正。如果偏差太大，很难纠正。及时纠正。修正方法分为基坑修正和管端面修正两种。具体方法如下：5.2.1开挖修正方法：在管材偏离设计中心的一侧适当超挖，不要超挖或在对面留底坎，使管材在连续施工过程中逐渐恢复到

17、设计位置。顶升。调整以防止相反5.2.2顶圆木修正法：当偏差大于20mm或开挖法修正无效时，可用圆圆木或方圆木的一端，将管材的一端置于管材侧壁上。偏离设计中心，另一端安装在垫有钢板或木板的管道上。在前土上，支撑稳定后，启动千斤顶，利用顶木倾斜支管在顶进过程中产生的分力对管子进行矫正。5.2.3千斤顶校正法：这种校正方法与顶木校正法基本相同，即用小千斤顶连接短顶木，利用小千斤顶的顶力校正管位。5.2.4垫块修正法：即在顶管端部与顶铁之间的适当位置放置一块相应厚度的楔形钢板，使顶铁与顶铁之间形成一个夹角，在顶进过程中可以对被顶进的管道进行校正。6、套管穿越施工设备配置6.1施工设备机械清单序列号姓

18、名规格数量利用1液压千斤顶400吨1套顶管穿越2液压站1套力量3单斗挖掘机PC-2201套挖掘4汽车起重机8吨1套吊装5柴油发电机30千瓦1套能量源6值班车16个座位1辆车然后工人们7工具室1一堆物品6.2指料表序列号姓名规格数量利用1吊带2根吊装混凝土管2道木250 250200020支持3测量工具 21套测量4电缆三核200m电源线5手推车1套推土机6安全灯4照明7钢丝绳16mm100m吊装8靠背2m2m1 付推力9制作曲目6m1 付运行轨道10顶铁1 2 00 15001 付进步11顶铁1 2 00 10001 付进步12顶铁1 3 00 10001 付进步13顶铁150 0 10001 付进步14自制帽子1 付保护套15尼龙绳20 _200m牵引力16#柴油染料0 #200kg17#液压油N4650kg18梯子1片下沟19铲20土壤去除20出土的水桶一对出口二十一碘钨灯6照明22 #钢圈 1 2 0013对强化接口注：#为耗材，按一个交叉点计算40米。7、人员配备（管道安装除外）序列号工作类型人数序列号工作类型人数1导向器12技术、质量、HSE13测量14机械的25领班26电工17起重18电焊和气焊19司机110厨师111土工8全部