1、 中铁六局集团北京铁路建设有限公司1密三路天然气管线通过铁路大秦线 K371+859初衬顶管工程施工组织设计第一章、编制依据1、根据中国华西工程设计建设有限公司提供的设计图纸。2、 铁路桥涵施工规范TB10203-2002/J162-2002、铁道部铁运2006146 号令铁路线路修理规则 、铁道部铁运2006177 号令铁路工务安全规则 、铁道部令第 29 号铁路技术管理规程 、 建筑钢结构焊接技术规范等相关施工规范及工程验收标准。3、铁道部铁办2008190 号铁路营业线施工安全管理办法 。4、太原铁路局太铁师2008297 号太原铁路局铁路营业线施工安全管理实施细则文件要求。5、地质情况
2、复杂、施工困难，为确保铁路的行车安全，确定本方案。6、根据我单位的施工能力、技术水平、机械设备和已有的成功经验。第二章、工程概况一、工程简介密三路天然气管线通过铁路顶管工程，管线位于大秦线238#桥（K371+901）西侧 34 米处，自北向南下穿铁路大秦线，共穿越铁路 2 股道（大秦上行线、大秦下行线） ，穿越位置位于铁路大秦线 K371+859。管线轴线方向与铁路中心线的夹角为90。进口端管内底设计标高：22.656 米; 出口端管内底设计标高：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“京桥通中铁六局集团北京铁路建设有限公司2
3、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 1550T12SR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
4、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 57 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 22.36m23.70m，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
5、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，首先探中铁六局集团北京铁路建设有限公司3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
6、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，在中铁六局集团北京铁路建设有限公司4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（
7、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500mm，井管类型为 300mm 无砂水泥管，井深 12m，井间距为 5m，滤料为直径24mm 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
8、尺寸稳定；3、分阶段进行降水，严格控制降水速率，在水位稳定在开中铁六局集团北京铁路建设有限公司5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 600mm1000mm 的 C20 混凝土，完成圈梁施工，圈梁上部出地面
9、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 20 钢筋内外双层纵向联结，钢筋网采用 6 施工准备 测量定位放样 井口圈梁施工井身土方开挖格栅架立喷射混凝土中铁六局集团北京铁路建设有限公司6100100mm 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（0.5）相同（其中洞口上方 1m 范围内设三榀）
10、 ，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 32 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
11、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中铁六局集团北京铁路建设有限公司7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：是否
12、注 浆压力流量达到要求全技术负责技术负责人否拌浆结 束封闭工作面准备工作钻设小导管联接管路及密封孔口压水检查达到要求？制造小导管机具设备检修中铁六局集团北京铁路建设有限公司8、降低注浆压力或采用间隙注浆。、改变注浆材料或缩短浆液凝胶时间。、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。一 衬
13、 开 挖 示 意 图 小 导 管 注 浆 示 意 图上 台 阶 注 浆 导 管预 留 核 心 土 下 台 阶 预 留 核 心 土锁 脚 锚 杆中铁六局集团北京铁路建设有限公司9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 2m3m,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
14、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+50，-0每 510m 检查一次，在安装网构钢架和喷射砼前进行中铁六局集团北京铁路建设有限公司103、 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
15、连接。钢格栅主筋及连接筋采用 22螺纹钢，辅筋采用 14 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、格栅钢架应架设在与隧道轴线垂直的平面内，安装位
