公路、铁路顶管穿越施工方案

附件4：公路、铁路顶管穿越施工方案

1.工程概况

工程简介

格拉管线改造工程与青藏公路、新建青藏 铁路如有交叉，管线穿越铁路可采用铁路 顶管穿越施工，铁路穿越长度计28米；穿

越套管采用DN1500×150×2000铁路专用涵管，套管总长度为24米；3次青藏公路穿越均在30M左右，穿越采用套管DN600，施工作业采用液压千斤顶顶管方法，同时采用人工凿岩或精细爆破。 2.施工方法

施工前应与铁路部门取得联系，如果铁路部门认为套管施工必需由其专业部门进行，那么，套管穿越施工部分就转包给铁路部门。否则由我公司施工，但施工前应按照铁路主管部门的要求编制详细的施工方案报其批准。 2.1方法简介

顶管穿越施工设备主要包括千斤顶、高压液压站、工具管、顶铁及运土设备等。

施工前开挖工作坑，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人工凿岩或精细爆破，将碎石运出，然后加入顶铁或套管继续顶进,循环作业，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。

3.主要工序施工方法及措施 3.1施工准备

3.1.1组织施工人员熟悉施工图，进行技术交底，探讨施工质量保证措施。

3.1.2开工前预先与铁路主管部门联系，按照公路、铁部门的要求办理穿越施工手续，按其要求设置相应的警示标志。

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3.1.3应向公路、铁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，保护方案应得到主管部门认可。

3.1.4顶管设备、配套设备及各种机具材料准备齐全。 3.2修施工便道

根据现场情况，在穿越点工作坑侧修一条施工便道，以便于车辆、材料进入，施工便道与管线便道平顺相接。 3.3场地平整、测量放线

3.3.1根据现场情况，若操作坑开挖深度能够一次开挖的，在工作坑一侧平整出一块宽30m，长30m的施工场地。 3.3.2测量放线

1）根据设计给定的控制桩位，用经纬仪放出穿越中心轴线，并定穿越中心桩，施工带边线桩，撒上白灰线。

2）放线同时放出操作坑与接管坑的位置和开挖边线。

3）保护好铁路两侧中心线上的标志木桩，以便按该桩测量、审核操作坑开挖深度和穿越准确度。 3.4作业坑开挖

3.4.1根据设计要求，在穿越道路两端各开挖一个工作坑，一个作为作业顶进工作坑，另一个作为接收首节管的工作坑。

3.4.2操作坑宽度为5米，工作坑的长度与管节长度、千斤顶长度及后背墙的尺寸有关，还与顶进方法和运土工具，其长度根据现场和所使用的千斤顶的尺寸而定，本次穿越套管以2m计算，操作坑长度为5m。

3.4.3工作坑的深度由设计管底高程及基础厚度而定，即管底高程加上轨道及基础厚度，就是坑底标高。

3.4.4在挖作业坑时，后背墙的原土层不得破坏，后背墙具体要求如下： 1）要考虑有充分的强度，在顶进中能承受液压千斤顶的最大反作用力而不破坏。 2）要有足够的刚度，当受到千斤顶的反作用力时，应使压缩变形小，当反作用力取消时，应能基本恢复原位，以充分发挥千斤顶的有效冲程。

3）后背墙表面要平直，并且垂直于顶进管道的轴线，以充分避免产生偏心受压。

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4）根据土质情况，必要时后背墙要采取相应的支撑措施，例如加道木，加止推平台，选材要均匀坚固，以承受较大的后座力，避免造成后背墙受力不均，发生倾斜现象。 3.5顶管设备安装就位

3.5.1设备下坑前，要对已挖好的坑基进行测量找平，符合技术要求。

3.5.2作业坑处理完毕，用16t汽车吊安装后靠背挡板，支撑托架及推进轨道等，测量校正导轨面，保证套管中心线与设计中心相吻合，保证施工精确度。 3.5.3安装护圈

护圈装于首节管端部，护圈由外壳内环和肋板三部分组成，护圈外壳套于顶进管外部,遮板端部呈20°～30°角，尾板宽度15～20厘米。

1—遮板 2—尾板 3—套管壁 4—环梁 5—筋板 3.5.4 安装管节

管节安装下坑前应先进行外观检查包括管端面的平直度，管壁表面的光洁度及端面上有无纵向裂缝，检查合格的管子用吊车吊到顶管工作导轨上，准备连接顶进。 详见顶管穿越示意简图3.5.4-1：

3.5.5 千斤顶着力点被顶管端面上的部位是离管底1/3管径处。故千斤顶下面需要搭台，千斤顶可一只或多只，但要按管中线对称布置。管道顶进时所用顶铁包括环形顶铁，方顶铁和横铁。

环形顶铁安放在管端面处，它的内、外径尺寸要与管端面尺寸相适应，厚度300～500毫米。它的作用是使方顶铁传来的顶力较均匀地分布到被顶管端面上，以免管端面顶坏。

方顶铁是在顶管过程中调节间距的垫铁，因此方顶铁的长度要根据千斤顶的冲程、管节长度而确定。方顶铁的两顶端面严格要求平整与平行，若达不到这一要求时不可使用。因为顶端间不平行，在作业时容易发生顶铁外弹。

顶管横铁安在千斤顶与方顶铁之间，将多只千斤顶的顶推力传递到两侧的方顶铁上。横铁断面尺寸300×300毫米，长度按被顶管口径及千斤顶数量确定，公路套管规格DN600mm，铁路套管规格为DN1500mm砼混凝土管，横铁长度应为1.6米。制做时，

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2 3 5 4 5 1 8 6 6 3.5m 7 5m 1.边坡 2.套管 3.环向顶铁 4.纵向顶铁 5.横向顶铁 6.千斤顶 7.方木 8.轨道

顶管穿越示意简图3.5.4－1

要求工作面要平行和平整，特别是中间一条焊缝要避免凸出。 3.6顶管作业

3.6.1 顶进也就是把管节沿导轨推顶到已挖好的洞内的作业，顶进操作要坚持“先挖后顶，随挖随顶”的施工原则。

千斤顶顶进一个冲程后，千斤顶复位，在横铁和环形顶铁间装进合适的顶铁，然后继续顶进。

顶铁安装应平直，顶进时严防偏心，以免使顶铁崩出伤人。顶进时注意油压变化，发现不正常时立即停止顶进，并检查原因。千斤顶活塞伸展长度应在规定范围内，以免损坏千斤顶结构。在整个顶进操作中应坚持连续作业。 3.6.2管道接口

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管节稳定后，在管内侧两管节对口的地方按设计要求用垫油毡或麻辫—石棉水泥填充密封，在管内用钢涨圈将两节管接口支撑牢固，使接口处于刚性连接，避免在顶进中受力产生错口，保证顶进过程中高程和方向的准确性。钢涨圈是用6～10mm钢圈焊成的圆环，宽260～300mm，环外径比钢筋混凝土管

内径小30～40mm。 1—木楔 2—套管 3—钢涨圈 4—麻辫 3.6.3人工凿挖或精细爆破

顶进管节的方向和高程的控制，主要取决于人工凿挖操作，工作面上人工凿挖不但影响顶进效率，更重要影响质量控制，这就要求对人工凿挖有严格的要求。 1）必须在规定的范围内开挖，不得超挖，管底岩石弧度在120°～135°范围内一定要保持套管壁与原岩石层表面吻合。

2）根据岩石情况，工作面向前挖至0.1～0.2米时，顶进一次，凿出的岩石要及时外运。

3）凿岩的方法也可以采用精细爆破。 3.6.4碎岩石外运

可采用双轮小推车运，从工作面开凿下的岩石，要及时通过管内用小推车水平运输至工作坑内，然后垂直提升至地面。 3.7 设备吊拆

当套管顶进至对面接管坑时，套管穿越完毕，吊拆设备，清除管内碎石，进行误差测量。进行主管穿越施工。 3.8穿越管预制

3.8.1在穿越套管之前，根据设计要求，选择主管，进行布管，然后用外对口器进行组装，组装应在穿越一侧进行，主管道长度应大于套管长度4m以上，且应是整根管。 3.8.2组装焊接技术要求应同一般地段相同。

3.8.3组焊完毕后进行100%X射线探伤和100%超声波探伤，质量达到规范和设计要求。 3.8.4探伤合格后，按设计要求进行防腐补口。

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3.8.5按设计和规范要求，对组焊完的管道进行单独试压。在管段两端加封头、进水阀、放空阀和压力表，进行水压试验。 3.9主管的穿越

3.9.1将已试压合格的管段用吊管机吊入沟内，按设计图纸要求安装好套管与主管之间的支撑管卡和镁阳极带缓慢地穿入套管中。

3.9.2按设计要求进行套管与主管之间的封堵工作和阴极保护工作。 3.10回填、恢复地貌

3.10.1在穿越主管工程完毕后，应进行回填，靠近公路、铁路侧的回填土应夯实，恢复边沟、排水沟等道路设施。路旁有电缆线或管道的应按图纸的要求进行相应防护后回填，并恢复至原地貌。

3.10.2将穿越施工中留下的废钢铁、防腐材料、污水、油迹及其它废弃物等全部清除。 4.套管穿越施工机具配置 4.1施工设备、机具表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 名称 液压千斤顶 液压站 单斗挖掘机 汽车吊车 移动电站 风镐 值班面包车 工具房 规格 600吨 PC-220 16t 16座 数量 1台 1台 2台 1台 1台 1台 1辆 1座 用途 顶管穿越 动力 挖土石方 吊装 动力源、焊接 物品堆放 4.2手段用料表

序号 1 2 3 4 名称 吊管带 道木 测量仪器 电缆 规格 250×250×2000 J2 三芯 数量 2根 20根 1套 200m 用途 吊装砼管 支撑 测量 电源线

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序号 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 名称 小推车 安全灯 钢丝绳 靠背板 制作轨道 顶铁 顶铁 顶铁 顶铁 自制护帽 尼龙绳 液压油 爬梯 铁锹 出土斗 碘钨灯 钢涨圈 规格 16mm 2m×2m 6m 1500×1500 1500×1000 1600×1000 2000×1000 φ20 N46 φ1500 数量 1台 4盏 100m 1付 1付 1付 1付 1付 1付 1付 200m 50kg 1幅 20把 1副 6盏 13副 用途 推土 照明 吊装 止推 运行导轨 推进 推进 推进 推进 保护套管 牵引 下沟 除土 出口 照明 加固接口 5.人员配备（不包括管线安装）

序 号 1 2 3 4 5 6 7 工种 机组长 测量 管工 起重 司机 普工 共 计 人数 1 1 2 1 3 10 工种 技术、质量、安全 机械 电工 电焊工 气焊工 34人 人数 3 4 2 2 1

5.施工工期进度计划表（包括主管预制）

作业工期约30天，顶进作业每台班进尺按6m计算。 6.HSE保证与质量保证措施

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6.1HSE保证措施

6.1.1现场设备较多，并且穿越时需连续昼夜作业，机械手精神会高度紧张，因此，要求施工人员相互关照，协同作业，时刻注意安全。

6.1.2注意现场的安全用电。必须由专业电工进行电工作业，要时刻注意线路是否漏电。

6.1.3试压要有专人负责，严格按照试压方案去做，要做好试压时的安全防护工作。 6.1.4穿越施工要由专业起重工指挥吊装，要采用通俗、易懂的专业手势、旗语等，要平衡操作，严格遵守安全管理条例。

6.1.5各工序有完善的安全管理组织，要有齐全的安全管理资料。 6.2质量保证措施

6.2.1主管焊接要严格按照有关施工规范进行。 6.2.2接受现场监理的监督检查，发现问题及时解决。 6.2.3特殊工种必须持证上岗，严禁无证操作。

6.2.4防腐补口每一道口，每一道工序要严格执行规范，要求详细的施工数据，施工记录，并搞好防腐检漏工作，把缺陷全部消除。

6.2.5认真贯彻三检制度，实行班组自检、互检与专业检查相结合的检查制度，并做好各项检查记录。

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