顶管穿越铁路施工技术措施.docx

附件八

顶管穿越铁路施工技术措施

胜利石油化工建设有限公司
二00三年三月二十八日

目录
一、 工程概况
二、 施工部署
三、 施工方案
四、 技术要求和质量保证措施
五、 关键工序控制点
一、
1. 施工队管理
公司组建专业施工队，施工队管理机构分别由专人负责施工管理、工程技术管理、HSE管理、QA/QC管理、外部协调管理。施工队长负责现场生产管理和施工全线资源的调配；技术负责人全面负责施工中的现场技术管理和技术文件资料控制；工农负责人负责施工现场对外关系的协调处理；质量负责人负责QA/QC的管理和施工中的全面的质量控制和管理；安全负责人负责监督的执行，负责施工现场的安全、环保及施工人员健康。组织机构图见下表

施工队长
技术负责人
质量负责人
安全负责人
工农负责人

2. 专业施工队伍
成立穿越施工队此队，负责对铁路进行穿越，与主力组焊施工队穿插进行把穿越任务完成，以确保施工的连续性和完整性。
施工队伍人员表
工种
管工
电焊工
气焊工
起重工
操作手
力工
防腐工
总计
人数
6
3
1
2
2
6
6
26
二、 穿越施工方案
对于供应处内铁路穿越采用顶管法施工。顶管法穿越道路施工可以在不损坏路面结构、路基稳性，不妨碍交通的情况下完成道路的穿越，所以被广泛应用于铁路和高等级公路的穿越施工工程中。
1.地质资料调查
施工前仔细了解地质资料，在铁路两侧采用人工各挖一个长×宽×高=1m×1m×2m的勘探坑，掌握了解地质状况资料。
2.施工工序
施工准备
测量放线
主管组对、焊接
开挖操作坑
焊缝探伤
安装测量
试 压
钻进取土
套管安装
补口补伤
套管顶进
安装聚乙烯支撑
主管穿进
管端封堵及附件安装
记录与检查验收
恢复地貌
安装液压缸

3.施工准备
3． 1场施工平面图
顶管法施工平面图 图8.6.12-1

发电机
吊车
7000
作业坑
8000
公路
顶管
装置

铁路
挖掘机

① 接收坑 ②路面 ③挡土板 ④操作坑 ⑤顶进支架 ⑥顶进护板 ⑦替顶 ⑧套管 ⑨导轨 ⑩坑底垫层 ⑾千斤顶 ⑿承力后座
顶管法施工断面图8.6.12-2
11
1
4
3
12
8
10
9
2

7
5
6

3.2施工准备设施
序号
名称
规格
单位
数量
用途
1
千斤顶
t
台
2

2
发电机
75KW
台
1
施工用电
3
顶进支架

台
1
放置千斤顶
4
替顶
φ273×7
米
4
1米
5
主轨道、延长轨道

套
1
主轨道、延长轨道
6
潜水泵

4
排水
7
压风机

台
1
送风
8
运输小车

个
3
运送土方工具
9
长臂单斗挖掘机

台
1

10
平板车
40t
台
1

11
汽车吊
30t
台
1

12
解放卡车
5t
台
2

3.3测量放线
根据设计给定的控制桩位，用经纬仪放出穿越轴线，并打出管线穿越中心桩、施工作业带边线桩，撒上白灰线。放线时，同时放出操作坑与接收坑的位置与尺寸。在穿越至验收的全过程中，随时有测量仪器进行配合。
3.4作业坑的开挖
选择施工方便、平整且无障碍的铁路北侧作为发送坑场地。铁路南侧有院墙，院墙内有铁架需与供应处协调运走，清理出施工场地。
发送坑坑底尺寸为8m×7m，接收坑尺寸不小于4×4m，其深度应按图纸给定的管道埋深确定，其值为（管道埋深+1.5m+垫层厚度）。承受顶进反作用力的作业坑靠背墙应与水平垂直，其允许偏差为±50 mm。在操作坑路对面的套管长度外挖接收坑，其尺寸不小于2 m×2m，深度比设计套管底标高低300mm。
作业坑开挖采用0.4m3单斗挖掘机开挖。如通过勘探，发现该处有电线、电缆等隐蔽物后，得到主管部门的认可、进行必要保护后，方能开挖。
穿越地段地下水位较高、塌方倾向严重，为方便开挖、防止塌方，发送坑开挖前在坑的边线上打钢板桩进行支护，以便于施工和保护施工人员安全，保护需要穿越铁路的路基。同时采用井点降水进行排水，以便于施工。
发送坑开挖完后，用经纬仪测量中心线及基面高程，其平面允许偏差均不应大于20mm。坑底铲平夯实后铺设100mm厚C20混凝土，垫层上铺垫枕木，沿穿越轴线做成图纸要求的穿越坡度。作业坑背部采用打钢板桩加固措施，作业坑侧壁坡比依地质状况而定，为防止发送坑两侧钢板桩受压倾斜，采用φ127×14钢管支在两侧钢板桩之间，支护间距为3m，支护高度为距离坑底2m左右。
4.施工方法
4.1顶进装置的安装
采用30t汽车吊配合将主轨道及若干延长轨道安装在发送坑坑底的枕木上。然后将顶进装置吊入基坑内调整就位。承受顶进反作用力的作业坑靠背墙应与水平垂直，其允许偏差为±5°。在钻机与作业坑靠背墙之间安放道木排及承力板，枕木排靠紧直壁，枕木排与钻机之间的承力板用σ=20mm钢板做。承力板面积为2m×2m。
采用经纬仪测定钻机中心线及高程，其允许偏差为±10mm之内，然后用铁耙或螺栓和主导轨固定。
安装钻机时，钻头、钻杆与套管中心线应重合其允许偏差为±5mm。钻头直径应略大于套管外径。
4.2套管顶进
在采用30t汽车吊将套管吊入基坑内，安装就位。每根套管在吊入基坑前，采用人工对其外表面进行防腐。单根套管长度为5米。第一节套管顶进方向的准确性是整个顶管施工的关键要素。第一节套管的入土点和安装角度应准确。顶进1m后应检查套管是否有偏移现象，有偏移时，应重新进行调整着力点和顶力，然后同时均匀操作二台千斤顶继续顶进。
当千斤顶达到最大伸出量时，可通过调整替换段，满足进行顶进的要求。第一节套管顶进后应进行精确测量，轴线偏差不超过顶进长度的1.5%。
第一根套管顶进后采用吊车配合进行第二根套管的连接。套管与套管连接时，对口间隙应一致，避免出现斜口，影响钻进质量。
套管对接好后，人工对接口处的内外表面热涂防水沥青2遍。连接套管时，应用支撑架支撑套管连接处，套管进入土200mm～300mm后，方可拆除支撑架。
施工作业开始后应连续作业，不宜中途停止，直至顶进规定长度，套管顶至接收坑。
在顶进过程中随时用经纬仪和水平仪配合，检查进管的水平度及与设计轴线的偏差，通过调整千斤顶的着力点和顶力及时进行纠正。
套管安装完毕后，用水准仪、经纬仪对套管进行测量。包括入土点、出土点、标高、与图纸误差、顶进轴线偏差和套管长度，并填写记录。
4.3管段预制及外防腐层的保护
穿越管段的组对、焊接在铁路北侧预制完成后采用100%的X射线照相，探伤合格进行穿越管段的试压，严密性试压为1.6Mpa ,强度试压为2.2Mpa 。强度试验合格后进行管线防腐保温，主管线防腐、检测按干线施工工艺要求进行，套管采用特加强沥青防腐。
主管保护：主管组装合格后，为防止穿管时磨坏聚乙烯保护层在主管上安装聚乙烯支撑。
4.4主管的安装
主管穿入套管前人工将套管内的泥土、石子等杂物清理干净。
主管穿越前做一个拖管头，点焊在管段前部。穿越时推土机通过钢丝绳牵引拖头带动主管穿入套管。后端用吊管机调整管子中心，辅助发送。主管拖入预定位置后，切下拖管头。
穿越管段安装完毕后，将套管内积水排净，按设计要求进行封堵。
施工过程中，随时进行有关技术资料的记录整理，恢复地貌前联系建设单位（监理）进行工程的检查、验收。
4.5作业坑回填、恢复地貌
附件安装完毕检查合格后，进行回填。人工将发送坑和接收坑内穿越管道下部的回填土夯实，防止穿越管的下沉、降低穿越管段两端的弯曲应力。管顶以上300mm采用人工回填细土，并夯实。其余部分采用推土机进行回填。。靠近道路侧的回填土要夯实，并恢复边沟、排水沟等道路设施。将穿越施工中留下的废钢铁、防腐层、污水、油迹、建筑及生活垃圾等全部清除，环境清洁程度与施工前一致。
5.穿越施工的技术要求
5.1带套管穿越铁路时，套管应伸出路基坡脚1.0m，管道内应无堵塞物，套管应平直；穿越套管与套管端部的环形空间应进行封堵，封堵长度应大于200mm。
5.2防止穿管时磨坏聚乙烯保护层安装聚乙烯支撑。
5.3穿越管段穿入套管前，应进行隐蔽工程检查，检查合格后方可穿到套管中。
5.4顶管施工操作坑开挖之前，应确切了解地下是否有电缆等隐蔽物，应在经其管理部门同意、到现场指定位置后，人工开挖使隐蔽物暴露，采用相应措施保护后，在使用机械进行开挖。
5.5穿越铁路施工时应由专业技术人员、熟练工人配合进行，并配备运转良好、安全可靠的设备。
6.井点降水施工方法：
总管
原地下水位
弯联管
滤管
泵房
本工程中管线穿越处位置水位较浅，操作坑宽度6m，因此采用双排井点降水，井点布置如下图所示：

6.1施工程序：
摆放总管
安装井点管
安装弯联管
抽水设备安装
设备试运转
降 水
设备拆除

6.2施工方法
降水施工时先进行集水总管的摆放。首先沿预挖管沟或基坑边缘划出井管布置线，井点管布置于管沟或基坑上开口外侧1～1.5m处，沿该线外侧摆放集水总管。
总管摆放完成后进行井点管的安装。井点管布置间距1.2m，顶端露出地面200mm，采用水枪冲土法进行安装：在地面井点位置先挖一小坑，吊装射水式井点管垂直插入坑中心，下有射水球阀，上接可旋动节管和高压胶管、水泵等；在下沉时随时转动管子以增加下沉速度；同时为避免射水口被泥淤塞，应在管子下沉2m左右后回撤,在0.3m范围内往复次,射水压力控制在0.3～0.5MPa，冲孔直径不小于300mm,冲孔深度应比滤管底深0.5m左右；井点管与孔壁间及时用洁净粗砂灌实，井点管要位于砂滤中间；灌砂时，管内水面应同时上升，否则可注水于管内，水如很快下降，则认为埋管合格；所有井点管在地面以下0.5 ～1m的深度内，用粘土填实以防漏气。
井点管安装完成后安装弯联管连通井点管和集水总管，接口处用黄油密封，以防漏气。
弯联管安装完成随即进行抽水设备的安装、调试，根据现场情况选择合适排水点，用软质排水管排水；正式降水前进行试运调试，调试遵循“先大后小，先浑后清”的原则，如不上水、水一直较浑、或出现清后又浑等情况，应立即纠正。
管沟回填或死口连头完成后，拆除井点系统，井点管借助倒链、杠杆式起重机拔出。
6.3套降水设备措施用料见附表

降水设备及材料配置
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
真空泵
2B33 7.5Kw
台
1

2
离心泵

台
2

3
发电机
100Kw
台
1

4
气水分离器

台
1

5
配电箱

个
1

6
漏电保护器

个
1

8
双掷开关

个
1

9
镀锌钢管
ø34，长4m
根
40
井点管
10
塑料透明管
ø34
m
80
连接管
11
钢管
ø89
m
60
集水管
12
阀门
DN25
个
6

13
黄油

Kg
3
接口密封

三、 技术要求和质量保证措施
1． 顶进过程中，必须对穿越结构进行测量和纠偏。一个穿越段顶进偏差应不超过：
高程：±20mm；中心线：±40mm。
2． 穿越主管线焊缝无损检测采用100%X射线探伤，按GB3323的规定评定，合格标准为Ⅲ级。
3． 探伤合格后进行水压试验，强度试验压力为2.2Mpa倍，严密性试验压力为1.6Mpa。
4． 水压试验合格后穿越管段进行，管口防腐保温。保温结构按设计要求进行。
四、 关键工序控制点
序号
工序名称
检验人
施工单位
建设单位
监理单位
1
放线
参加

2
挖操作坑
参加

3
钻机安装
参加

4
钻机取土
参加

5
套管安装
参加
参加
参加
6
主管组对
参加

7
管线焊接
参加

8
管线探伤
参加
参加
参加
9
水压试验
参加
参加
参加
10
保温防腐
参加
参加
参加
11
安装聚乙烯支撑
参加
参加
参加
12
安装测量
参加
参加
参加
13
主管穿进
参加
参加
参加
14
管端封堵
参加
参加
参加
15
地貌恢复
参加
参加
参加