庆铁线改造工程第三标段JQG037-JQG038桩珲乌高速顶管穿越施工方案编码JLYJ-QTSX4-SGFA -003BA 2013.10.20 施工王德辉赵宏张守军版日期文件状态编制人审核人批准人本编制单位吉林石油集团工程建设有限责任公司庆铁线改造工程项目经理部庆铁线改造工程珲乌高速K674-350米处顶管穿越施工方案目录1 编制依据 (1)2 工程概况 (1)3 施工方法简介 (3)4 施工方案 (3)5 QHSE管理措施 (10)6 施工人员配备 (11)7 施工机具配置 (12)8 主要材料及手段用料 (12)珲乌高速顶管穿越施工方案1 编制依据1.1 顶管穿越施工图纸1.1.1 线-D1115 庆铁线改造工程第三标段JQG037-JQG038桩珲乌高速顶管穿越施工图1.1.2 线-D1081∕7 顶进混凝土套管穿越公路、铁路通用图1.2 施工规范1.2.1 《钢质管道焊接及验收》 SY/T4103-20061.2.2 《油气输送管道穿越工程施工规范》 GB50424-20071.2.3 《油气长输管道工程施工及验收规范》 GB50369-20061.2.4 《管道下向焊接工艺规程》 Q/SY 1078-20101.2.5 《埋地钢质管道聚乙烯防腐层》 GB/T23257-20091.2.6 《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》 JC/T640-20101.2.7 《给水排水管道工程施工及验收规范》 GB50268-20081.3 现场勘查资料1.4 变更文件1.4.1 设计院关于“庆铁线改造工程吉林省境内高速公路穿越”的函(QTXGZ-L-PL-YZ-110)1.4.2 吉高管审批[2013]38号文件2 工程概况2.1 穿越位置位于珲乌高速公路K674-350米处，穿越处管道与公路的夹角为79°，穿越桩号为JQG037-JQG038，起点里程为20Km+342.5m，终点里程为20Km+426.5m。

单出图长度为84m，其中穿越段水平长70m，一般线路段水平长14m。

公路40m5m 9m6m20m*20m50m2.2 穿越段表层为耕土，底下为细砂，顶管在粉砂层通过。

穿越段地下水埋深2.1m-2.2m，管沟挖深4.1m。

2.3 穿越套管采用钢筋混凝土套管，规格为DRCP Ⅲ1500×2000 C JC/T640。

2.5顶管挖出土方全须外运，运距以现场实际发生为准。

2.6施工现场无施工用水，需打小井提取施工前期用水。

2.7施工现场无电源，盾构顶管施工用电采用一台150KW柴油发电机组，因电缆不能在高速公路上敷设，顶管操作坑和接收坑侧均设一台100KW柴油发电机组进行降水施工。

2.8顶管采用平衡盾构式顶管方式进行顶管施工，顶管操作坑为D=9米、厚0.5米、高4米圆形钢筋混凝土沉井。

2.9为防止高速公路出现沉降，在顶管工作完成后，向套管外壁和自然土壁之间的缝隙灌注纯水泥浆，直至注满为止。

2.10在施工前需修筑施工便道(尺寸见后附占地示意图)，以便施工机械、设备进场，便道在施工完成后拆除外运至距现场15公里外弃放；2.11顶管施工位置均处于农村稻田地内，在进场前需先将工作坑侧施工现场垫起20米长*15米宽*1米厚（其中黄土0.7m厚、3：7砂砾0.3m厚）、接收坑侧施工现场垫起15米长*8米宽*1米厚（其中黄土0.7m厚、3：7砂砾0.3m厚），以便吊车等重型车辆能够进入现场施工，在施工完成后拆除、恢复地貌。

2.12在施工前详细探查图纸给定的地下0至-5米之间的管线、电缆、基础等障碍物，发现后进行有效的保护，如果需要，施工时请障碍物管理单位现场派人监督施工。

2.13在顶管施工过程中，为减少顶进阻力需注膨润土泥浆，在施工完成后注水泥浆时将公路内膨润土泥浆固化，将遗留主副工作井内的泥浆先将泥浆进行固化，然后装车，运至垃圾厂弃放，运距以实际为主；泥浆固化采用在泥浆中加入水泥、水玻璃、石膏对其进行固化处理，水泥用量为泥浆量的10%、水玻璃用量为泥浆量的5%、石膏用量为泥浆量的2%，固化时间不低于10小时。

2.14施工期进入冬季需采取相应的施工措施。

工作坑浇筑完成后进行强度养生，因天气温度较低施工完成工作井后，采用3台焦炭炉加热，每天每台燃焦炭100公斤，计7天，全天候设专人看护，工作井外用钢脚手架用Φ48钢管0.8t搭设直径13米高4米保温棚、卡扣80kg、稻草帘321m2、保温被321m2、大棚膜321m2、大棚带288米、棚带钩钢筋120kg、大棚带20m、棚带钩钢筋50kg、养护完成后，为了正常顶管施工，用两台炉子正常加温每天每台燃焦炭100公斤，设专人看护。

3 施工方法简介顶管穿越施工设备为土压平衡盾构机和附属的千斤顶、高压液压站、工具房、顶铁及运土设备等。

施工前降水、打钢筋砼沉井和就位，将设备安装就位，吊装套管、安装顶环，利用液压千斤顶顶推套管，每顶进一定行程，退回顶缸，操作人员进入套管内装土外运，然后加入顶铁或套管继续顶进,循环作业，在顶进时注减阻泥浆，直至套管顶至对面接收坑；拆除设备，清理套管内余土，进行主管穿越，回填，向套管外壁和自然土壁之间缝隙注水泥浆，恢复地貌。

4 施工方案4.1土压平衡盾构机掘进作业工艺流程图4.2 施工准备4.2.1 熟悉图纸，掌握穿越长度、深度、套管结构及附属设施的结构要求及地质情况。

设计地质状况不明时，在穿越两侧挖探坑取得准确资料。

4.2.2 与公路主管部门联系，按要求办理穿越施工手续。

4.2.3 向公路等有关部门了解清楚穿越地段内地下是否有通讯线路、管道等设施，对于此类设施应请主管部门的有关人员现场指定位置，人工开挖，使之暴露，编制保护方案并得到主管部门认可后方可开挖。

4.3 场地平整、测量放线4.3.1根据设计给定的控制桩位，用RTK放出穿越中心轴线，并设置穿越中心桩，施工带边线桩，撒上白灰线。

地下有障碍物、光（电）缆应作好标记。

4.3.2 在顶进侧，选择管线预制场地并平整，预制场地宽20m。

将场地与干线公路间现有道路进行平整，以便于车辆、材料进入。

4.3.3 放线同时放出两侧的操作坑与接收坑的位置和开挖边线。

4.3.4 保护好公路两侧中心线上的标志木桩，以便按该桩测量、核对操作坑开挖深度和穿越准确度。

4.3.5 用水准仪测量路面顶标高，在路面上选一个基准点，在顶管施工期间设专人每天测量最少一次，并制作表格，在顶管过程中随时监测路面沉降情况，并向公路管理部门汇报。

4.3.6施工现场无电源，操作坑和接收坑侧降水均需用一台150KW柴油发电机组发电，在顶管时需用一台150KW柴油发电机组发电。

4.3.7施工现场无水源，在施工前主副工作坑侧均需打小井一眼提取施工前期用水。

4.4打大口径井抽水人工降低地下水位根据地勘资料和现场探查，此处穿越点地下水位较高，作业坑和接收坑底及钢筋砼套管均在水线淹没之中，为了加强土体，改变施工条件，使正常施工成为可能，故施工前必须打井抽水降低地下水位。

经综合比评，选用大口径井点降水为最佳。

大口径井点工法主要是将井点管埋设到一定深度的含水底层里，利用井管内外水位差，使土层里的地下水通过砂滤层、滤网流进井管，再被井管内的抽水泵排除地面。

大口径井点主要有井点管制作、钻孔沉管、管路安装等组成，井点管应按封闭型布置。

根据在相同地理条件下同样大口径井点降水的成熟应用的经验、抽水试验结果等基础数据分析计算，此处工程采用DN350井径，井深20米，距开挖工作坑和接收坑外2米，于左右两侧各4口均匀布置。

每口内均安装1台100立方米/小时清水泵抽水，并设置液位自控仪自动控制降水深度。

用DN100连接管将各泵连接于排水总管上，公路两侧总管分别采用DN400焊接钢管连接，引送到干渠内。

降水应于土方施工前一周开始运行，以把水位降到套管下皮往下返50cm为准，一直到主管线穿越及碰头工作完成后停止降水，拆除降水井及管线。

4.5挖操作坑和接收坑4.5.1根据顶进设备技术指标要求，施工工艺要求、施工操作要求及施工现场实际情况等条件限制，盾构机掘进施工时操作坑应为D=9米圆形钢筋混凝土沉井，接收坑6米*5米，两坑底标高亦应比套管底标高低0.5米，挖土采用人工挖土。

圆形操作坑尺寸为直径11米、深4.2米，方形接收坑尺寸为长6米、宽5米、深4.2米；土方开挖前，根据施工方案要求将施工区域内的地上、地下障碍物清除和处理完毕，平整场地，作好排水坡向，为防止超挖、少挖或挖错，挖方前必须用白灰撒挖方边线，并在龙门桩上标明开挖的标高。

如地下出水及其他问题应及时用抽水泵排出水源或者根据实际情况加大降水措施，作好排水，协调有关人员进行现场紧急处理，保证安全生产。

临公路一侧，设置明显标志，并用隔离带隔离。

因施工地点位于农村田地内，为保证农民能及时种地，回填时采用夯填。

4.5.2使用土压平衡盾构掘进施工的作业坑为圆形钢筋砼沉井，C30钢筋砼墙厚0.5米，高为4米，内设φ16螺纹钢筋@100双向布置、共3层，一直砌到与地面齐平为止；混凝土采用抗渗商品混凝土，施工完成后拆除土外运距离以现场实际为准。

管道总顶力计算公式F = πD1 Lfk+ NfD1——管道外径L ——管道设计顶进长度fk——管道外壁与土的平均摩擦力，（本工程现场为粉细土，摩擦力取8 KN/㎡） Nf——顶管迎面阻力KN 大刀盘切削土压平衡顶管迎面阻力计算公式N f =π/4DrRHR= 3.14/4*1.8*20*4.2= 118.69KN管道总顶力计算公式F =πD1 Lfk+ Nf= 3.14*1.8*70*8+118.69= 3293.81KN采用4台200T顶镐作为顶管动力源4.5.3混凝土工作井配筋验算配筋率wbw0 = 0.25%×200×4300 = 2150mm2εcu= 0.0033-(20-50)×10-5= 0.0030 < 0.0033∴εcu = 0.0033最小配筋率ρ=A（s）/bh（0）。

式中：A(s)为受拉或受压区纵向钢筋的截面面积；b为矩形截面的宽度；h（0）为截面的有效高度。

ρ =A（s）/bh（0）A（s）= ρbh（0）= 0.0030*500*4000=6000mm²6000/(16/2)²π/30=100∴该作业坑挡土墙C30混凝土配筋为3φ16@100时,可以满足强度要求。

操作基坑平面图、剖面图（结构尺寸单位m）4.6顶管穿越4.6.1设备安装作业坑准备完毕经检验符合验收标准后即可进行设备安装。

4.6.1.1铺设工作坑基础：为防止工作坑地基沉降，导致管子顶进位置误差，按工作坑底部用C30抗渗混凝土满打工作坑基础，厚度为0.5米，内设φ16螺纹钢筋@100双向布置、共2层，内设埋件10块（每块埋件用250长*250宽*20厚钢板一块、350长φ16螺纹钢筋四根）。