天然气顶管施工方案文档格式.docx

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22.656米；

管线外衬外顶至铁路路肩的覆土深度为7.704米。

顶管纵向设计坡度为平坡。

顶管设计参照“京桥通—5002”《铁路顶管通用图》，顶管管材采用北京远通制管有限公司生产的铁路专用钢筋混凝土管。

管节采用Φ1550T12—SR型铁路专用钢筋混凝土圆管，管内直径1550毫米，管壁厚163毫米，管口接缝宽度为20毫米，每节管长度为3000毫米，共计24节，全长72.46米。

线路状况：

管位处铁路既有两条线路，分别为大秦上行线和大秦下行线（平谷至大石庄区间）,线间距为4.26m。

大秦线为铁路重要干线，电气化区段，无缝线路、75kg/m轨，混凝土轨枕。

高路基，路基高度约为5米；

顶管工作坑前沿距最近的大秦下行线28.08米，管线纵轴线方向与铁路中心线的斜交角度为90度。

距大秦线相邻接触网杆63#、64#最近距离分别为24米、23米。

防护管管外顶至地面最小距离2米，至铁路路肩距离7.704米。

施工竖井一座，设在铁路北侧，规格为5×

7米2。

后背梁采用钢筋混凝土制成。

按照设计意见，根据中国建筑技术集团有限公司的密三路岩土工程勘察报告揭示，该地段土层由上而下依次为

（1）人工堆积的粉质粘土-粘质粉土填土，厚度0.5m-1.7m。

（2）第四纪沉积的粉质粘土。

（3）砂质粉土-粘质粉土。

根据勘察时现场测量，穿越段稳定的地下水埋深为各孔位处自然地面下2.3m，地下水位标高22.36m～23.70m，地下水对混凝土结构及钢筋混凝土中的钢筋均无腐蚀性。

顶管位置主要位于粉质粘土层，地下水位以下。

开挖竖井过程中如出现异常地质情况，及时与设计单位联系，进行协商处理。

施工前应与铁路供电段、电务段、通信段联系，首先探明铁路两侧施工范围内各种管线位置、埋深、并进行监护和防护。

工程施工时为保证铁路运营安全，顶管穿越铁路时列车须限速慢行。

二、施工方案

经铁路有关单位审核批准，工程采用大口径井点降水，激光指向仪控制中线及高程，超前小导管注浆加固土壤，锚喷钢筋混凝土圆形初衬加固（穿越铁路前对线路进行3-5-3扣轨加纵横梁加固），最后顶入钢筋混凝土管的方式完成本工程。

三、施工前期准备

1、施工前由设计负责人进行现场设计交底并交验中心桩和水准点。

2、依据中心桩放出粗略中心线及高程，然后与建设单位、工程承包方及工程监理校核中心线和高程。

3、根据设计图要求进行审核，做好各种理论计算。

4、做好临设，施工用水、电、道路及围挡等准备工作。

由于现场附近没有电源，应考虑使用发电机组发电。

施工现场也没有水源，生活用水、施工用水应由建设单位协助解决.

5、做好施工人员及有关技术人员的培训。

6、通过与铁路有关单位、建设单位、设计单位了解地下设施详细情况，做好顶管施工段地下设施的坑探、加固和保护。

7、施工前与太原铁路局各相关站段签订安全配合协议，在路局批复后方可进行管线土方施工。

第三章、主要工程项目施工方法及工艺

（一）、井点降水

根据我方勘探现场的实际情况，本工程拟采用单排管井降水（即在竖井及管线两侧各布置一排降水井），管井井径为Φ500mm，井管类型为Φ300mm无砂水泥管，井深12m，井间距为5m，滤料为直径2～4mm碎石硝，总共布置27孔。

根据现场情况设观测井，随时观察降水情况。

降水井成井工艺流程为：

场地平整→测量放线→人工挖孔2米护壁→钻机对位→成孔→下放井管→充填滤料→洗井→下放水泵→抽水→撤井

降水控制要点：

1、降水井打设前联络电缆产权单位，与产权单位签订安全配合协议，明确电缆位置，在通信段及电务段监护情况下进行井点的钻孔；

2、降水过程中加强沉降观测，邀请工务部门对线路几何尺寸进行量测，确保线路几何尺寸稳定；

3、分阶段进行降水，严格控制降水速率，在水位稳定在开挖线以下不小于0.5m后方可进行水位以下部分竖井开挖作业；

4、现场备齐抢险物料，抢险人员到位，发现问题及时进行抢修。

二、施工竖井：

根据现场勘测，竖井设在铁路北侧。

竖井净空尺寸应满足初衬及顶管的施工要求，平面净空尺寸5米×

7米，施工竖井深度为5.5米。

采用逆做法施工，先施工井口圈梁，再从上向下进行井身支护的施工。

其施工流程见下图

1、井口圈梁施工

根据设计图纸测出圈梁平面位置，人工开挖至圈梁底面设计标高后，然后进行浇注600mm×

1000mm的C20混凝土，完成圈梁施工，圈梁上部出地面10cm，作为挡水之用。

2、开挖支护

当圈梁混凝土达到一定强度后，安装竖井提升设备，采用20T起重架，混凝土管吊装采用5T返4组滑轮卷扬机吊装，出土采用2T卷扬机。

做好防护设备，满足文明施工要求。

土方采用人工挖掘，先开挖中部土体，再分段开挖四周井壁，修整后及时架设钢格栅，网喷混凝土完成井壁初期支护。

格栅间采用Φ20钢筋内外双层纵向联结，钢筋网采用φ6100×

100mm规格。

竖井采用格栅锚喷结构，应随挖随喷，喷射高度与循环掘进高度（0.5ｍ）相同（其中洞口上方1m范围内设三榀），喷射作业自上而下进行，喷射机置于竖井外，开挖至设计标高后，迅速锚喷封闭井底，在竖井中间位置设置方孔，以备出土料斗使用。

三、施工初衬结构：

1、超前小导管施工：

在软弱围岩地层中施工，采用小导管注浆预加固地层技术，通过注浆，使小导管周围土体固结成一拱形承载壳，在小导管及承载壳的棚架作用下开挖下部土体既安全又稳妥，可有效地控制拱顶坍塌。

（1）小导管注浆施工工艺流程

超前小导管注浆施工内容主要包括封闭工作面、钻孔、安设小导管、注浆、效果检验等工序。

其施工工艺流程见下图。

（2）管线初衬开挖超前预支护采用Ф32小导管注浆加固地层技术。

拱部小导管沿开挖轮廓线从格栅腹部穿过，环向间距每米设3根，单根长2.5m，仰角及外插角控制在15°

左右（角度过小，影响下榀格栅的架设，极易造成侵限；

角度过大，出现超挖现象严重）。

布设范围一般在拱部140°

角范围内，纵向每1.0m打设一排小导管、两排小导管纵向搭接长度不小于1.25m。

小导管注浆施工流程图

（3）注浆关键技术措施

严格控制配合比与凝胶时间，初选配合比后，用凝胶时间控制调节配合比，并测定注浆结实体的强度，选定最佳配合比。

注浆过程中，应严格控制注浆压力，注浆终压必须达到设计要求，并稳压，保证浆液的渗透范围，防止出现结构变形、串浆、危及地下构筑物、地面建筑物的异常现象。

当出现异常现象时，宜采取下列控制措施：

Ａ、降低注浆压力或采用间隙注浆。

Ｂ、改变注浆材料或缩短浆液凝胶时间。

Ｃ、调整注浆实施方案。

注浆效果检查：

因为注浆方法为周边单排固结注浆，开挖隧道后检查固结厚度，如达不到要求，要调整配合比，改善注浆工艺。

为防止孔口漏浆，在花管尾端用麻绳及胶泥（水泥+少许水玻璃）封堵钻孔与花管间的空隙。

注浆管与花管采用活接头联结，保证快速装拆。

注浆的次序由两侧对称向中间进行，自下而上逐孔注浆。

拆下活接头后，快速封堵花管口，防止未凝的浆液外流。

注浆过程应有专人记录，完成后检验注浆效果，不合格者进行补注。

注浆达到强度后方可进行开挖作业。

2、开挖工艺及技术：

管线开挖过程中采用人工挖掘的方式，正台阶法，用激光指向仪控制开挖中线及水平，确保开挖断面圆顺，无欠挖，开挖轮廓线要充分考虑施工误差、预留变形和超挖等因素的影响。

台阶长度控制在2m～3m,台阶保证1：

0.4的坡度。

在开挖支护过程中应严格控制开挖进尺，避免冒进，每循环开挖进尺为一榀格栅间距，即50cm，修整后及时架设钢格栅，网喷30cm厚C25混凝形成封闭环。

完成衬砌结构喷混作业后需在前掌子面上半弧范围喷射混凝土封闭掌子面后才可以打设下步小导管，防止前端土方坍塌。

开挖轮廓尺寸允许误差：

序号

项目

允许偏差（mm）

检查方法

1

高度

+50，-0

量测管线周边轮廓尺寸，绘制断面图核对

2

宽度

每5～10m检查一次，在安装网构钢架和喷射砼前进行

3、格栅架设工艺及技术：

管线初衬洞室开挖成形后，为防止开挖面暴露时间过长，引起坍塌，应立即进行格栅挂网喷射混凝土施工。

（1）钢格栅的制作

格栅钢架在钢筋加工厂依照图纸采用冷弯分段制作，段与段之间采用角钢螺栓连接。

钢格栅主筋及连接筋采用Φ22螺纹钢，辅筋采用Φ14螺纹钢。

加工完拭拼合格后，运至现场安装。

格栅质量必须符合下列条件。

A、加工做到尺寸准确，弧形圆顺；

钢筋焊接（或搭接）长度满足设计要求，沿钢架两侧对称焊接成型时，钢架主筋中心与轴线重合，接头处相邻两节圆心重合，连接孔位准确。

B、加工成型的格栅钢架应圆顺；

允许偏差为：

拱架矢高及弧长±

20mm，架长±

20mm。

C、格栅钢架组装后应在同一个平面内，断面尺寸允许偏差为±

20mm，扭曲度为20mm。

D、格栅钢架各单元主筋、加强筋、连接角钢焊接成型，片与片之间用螺栓栓接。

（2）格栅钢架的安装

格栅架设质量要求

Ａ、格栅钢架应架设在与隧道轴线垂直的平面内，安装位置允许偏差为：

与线路中线位置支距不大于30mm，垂直度5%。

Ｂ、格栅钢架保护层外层厚度≮30mm，内层净保护层厚度≮20mm，其背后应保证喷射混凝土密实。

Ｃ、格栅安设正确后，纵向必须用钢筋连接牢固，并与锁脚锚杆焊接成一体。

（3）钢筋网加工架设

钢筋网在现场编制加工成0.65m×

2.3m的网片，加工时，Ф6盘条冷拉调直并除锈后现场截取编网，点焊成网片，工作面铺设。

网片加工、铺设应符合下列要求：

A、钢筋网所采用的钢筋型号和网格尺寸应符合设计要求。

B、钢筋网片铺设前必须进行除锈。

钢筋网片应与格栅钢架连接牢固，网片搭接长度不少于20cm。

c、网片铺设应紧贴支护面并保持20mm的保护层。

4、喷射混凝土工艺：

喷射混凝土采用罐式喷射机湿喷工艺。

喷射用混凝土采用现场拌合，由竖井下料管导入运料车运至喷射工作面。

喷射混凝土配合比由现场试验室根据现场实验选择，并经过试验验证。

喷射混凝土施工工艺见图：

细骨料

筛

选

粗骨料

水泥

速凝剂

拌合机

供风

喷射机

喷嘴

喷射面

喷射混凝土施工工艺

喷射混凝土特殊技术要求:

喷射混凝土采用湿喷工艺，以减少粉尘及回弹量。

喷射设备采用TK961型干喷机，人工掌握喷头直接喷射混凝土。

喷射混凝土作业在满足《锚杆喷射混凝土支护规范》有关规定的基础上，采取以下技术要求：

A、搅拌混合料采用强制式搅拌机，搅拌时间不小于2分钟。

原材料的称量误差为：

水泥、速凝剂±

1%，砂石±

3%；

拌合好的混合料运输时间不得超过2小时；

混合料应随拌随用。

B、混凝土喷射机具性能良好，输送连续、均