铁路顶管施工方案设计Word文件下载.docx
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南京上铁地方铁路开发有限公司
施工单位：
上海铁路局新长工务段
1.3.2地质情况
地面以下各土层情况分述如下：
a、3.44以上，素填土，稍湿，松散；
b、3.44-2.14，粉土，饱和，湿，中密，干强度及韧性中低，摇震反应中等，fak=100kpa；
c、2.14--0.06粉质粘土，软，可塑，
干强度及韧性中等，无摇震反应，fak=80pa；
d、-0.06--2.06淤泥质粉质粘土，干强度及韧性中等，无摇震反应，fak=60pa。
e、-2.06--6.06粉土，湿，干强度及韧性低，摇震反应中等，fak=100kpa。
沉井到位后位于e，顶管位于d层。
1.3.3三电情况
一、铁路管线设备：
铁路管线资料由铁路相关设备管理单位提供，并进行施工配合。
二、地方管线资料由业主提供，并进行施工配合。
1.3.4、施工方案
该工程工作井、接收井二次浇注，一次下沉，沉井封底采用水下混凝土封底，工作井、接收井井底采用高压旋喷桩加固。
顶管施工采用泥水平衡法施工工艺，顶进顶出洞口采用压密注浆加固。
顶管施工过程中用12.5m吊轨梁对线路进预防护，旅客列车限速80km/h、货物列车限速60km/h。
安装、拆除吊轨梁在封锁点内进行。
第二章施工组织机构及施工进度计划
2.1施工组织机构
根据本工程实际情况，为加强管理，便于协调指挥，我公司成立施工领导小组。
组长：
王运峰﹙工务段副段长﹚
组员：
钱文玉、丁升、李继德、何鹏、朱营、毕道树
领导小组下设项目部，项目部下设安全质量部、技术部、物资设备部、后勤部。
安全质量部负责工地日常生产安全监督管理工作；
技术部负责技术管理、控制测量、技术档案建立、检验检测、施工管理、计量等；
物资设备部负责编制材料、设备进场计划并负责落实，做好物资管理工作；
后勤部负责后勤、治安、劳保和宣传工作。
项目部统一与业主、监理联系，对内负责安排组织施工，调动物资、设备，协调进度、监控质量、解决施工中发现的问题。
施工组织机构详见附件一《施工组织机构图》。
2.2施工现场布置
根据现场条件，综合考虑场地两头交通运输、供水、供电及排水排污条件。
本着“科学管理、充分挖潜、节省开支、干扰最小、方便施工”的原则，合理规划，统筹兼顾，做好施工场地的布置工作。
2.2.1临时用房及生产设施
项目部办公房和生活用房租用民房。
为了满足生产需要，在材料加工场地内分别设置材料库、钢筋加工棚、模板加工棚、设备停放场、配电房等设施。
施工场地布置见附件二《施工场地布置图》。
2.2.2业主施工配合
一、水、电供应。
业主负责提供60KW电源接入施工场地，生活、施工用水由业主协调解决。
二、施工便道。
业主负责解决主公路至施工现场施工便道，具备混凝土搅拌车通行条件。
三、施工场地土地青苗问题由业主解决。
四、业主负责提供施工范围内地下管线详细资料并进行施工配合协调。
2.3、工程进度计划安排
根据我段的技术、设备、劳力、施工管理等各方面的条件，结合业主的工期要求，结合以往同类工程的施工经验，我们计划2014年3月11号进场，2013年4月27日竣工，工期48天。
（详见附件三《施工进度示意图》）。
2.4、劳力及机具设备计划
根据本工程特点，以满足现场施工为原则，配备劳动力及机具、设备。
附件四《施工劳力组织表》
附件五《主要施工机具表》）
第三章铁路运输条件
3.1线路特性
工程位于新长线兴化（k277+699）至东台（k295+725）区间k294+911，顶管管径为D1000，顶管长度为38.00m。
铁路线路为P50轨普通线路，双线直线地段，线间距5.0m，混凝土轨枕，允许时速120km/h。
3.2、铁路运输配合条件
1、安装、拆除吊轨梁施工时须办理线路封锁施工手续。
本工程需2次封锁，每次封锁2小时。
2、本工程顶管顶进以及线路预防护期间新长线需办理慢行施工手续，旅客列车限速80Km/h，货物列车限速60Km/h。
限速范围：
K233+438至K233+538（100m）。
3、铁路慢行及封锁、防护登销记在东台车站信号楼。
4、线路慢行及封锁期间，按照《铁路技术管理规程》、《铁路工务安全规则》及《上海铁路局营业线施工限速地点防护接车实施办法》（上铁工发[2009]111号）等相关规定设置防护。
5、计划慢行时间：
2014年4月13日至2014年5月26日，共计14天，实施时以路局最终批复为准。
3.3、铁路影响程度分类
根据《上海铁路局营业线施工安全管理实施细则》（上铁运发[2012]586号）文件精神，本工程安装、拆除吊轨梁施工为Ⅲ级施工作业计划。
工作井接收井施工、高压旋喷桩施工、压密注浆和顶管管节吊放施工等为邻近营业线施工。
第四章基础加固
4.1高压旋喷桩施工
高压旋喷桩施工工艺流程如下：
施工准备测量定位机具就位钻孔至设计标高旋喷开始提升旋喷注浆旋喷结束成桩。
4.1.1施工过程
一、场地平整先进行场地平整，清除桩位处地上、地下的一切障碍物，并做好排浆沟。
二、测量定位
首先采用全站仪根据高压旋喷桩的里程桩号放出试验区域的控制桩，然后使用钢卷尺和麻线根据桩距传递放出旋喷桩的桩位位置，用小竹签做好标记，并撒白灰标识，确保桩机准确就位。
三、机具就位：
人力缓慢移动至施工部位，由专人指挥，用水平尺和定位测锤校准桩机，使桩机水平，导向架和钻杆应与地面垂直，倾斜率小于1.5%。
对不符和垂直度要求的钻杆进行调整，直到钻杆的垂直度达到要求。
为了保证桩位准确，必须使用定位卡，桩位对中误差不大于5cm。
四、启动钻机边旋转边钻进，至设计标高后停止钻进：
采单管旋喷法施工。
该方法插管与钻孔两道工序合二为一，即钻孔完成时插管作业同时完成。
在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，高压水喷嘴边射水、边插管，水压力一般不超过1MPa，至设计标高后停止钻进。
五、浆液配制：
高压旋喷桩的浆液，采用抗腐蚀的矿渣水泥，水泥浆液配制严格按设计要求控制为水灰比1∶1，水泥浆比重1.49。
搅拌灰浆时，先加水，然后加水泥，每次灰浆搅拌时间不得少于2分钟，水泥浆应在使用前一小时制备，浆液在灰浆拌和机中要不断搅拌，直到喷浆前。
喷浆时，水泥浆从灰浆拌和机倒入集料斗时，过滤筛，把水泥硬块剔出。
水泥浆通过胶管送到旋转振动钻机的喷管内，最后射出。
六、喷射注浆
在插入旋喷管前先检查高压设备和管路系统，设备的压力和排量必须满足设计要求。
各部位密封圈必须良好，各通道和喷嘴内不得有杂物，并做高压水射水试验，合格后方可喷射浆液。
旋喷作业系统的各项工艺参数都必须按照预先设定的要求加以控制，并随时做好关于旋喷时间、用浆量、冒浆情况、压力变化等的记录。
喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆旋转30秒，水泥浆与桩端土充分搅拌后，再边喷浆边反向匀速旋转提升注浆管，提升速度为260mm/min，直至距桩顶1米时，放慢搅拌速度和提升速度。
保证桩顶密实均匀。
中间发生故障时，应停止提升和旋喷，以防桩体中断，同时立即检查排除故障，重新开始喷射注浆的孔段与前段搭接不小于1m，防止固结体脱节。
七、冲洗
喷射施工完成后，应把注浆管等机具设备采用清水冲洗干净，防止凝固堵塞。
管内、机内不得残存水泥浆，通常把浆液换成清水在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。
八、重复以上操作，进行下一根桩的施工。
4.1.3施工注意事项：
一、施工前，要求检查旋喷管的高压水与空气喷射情况，各部位密封圈是否封闭，合格后方可喷射浆液。
二、喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆量后再逐渐提升注浆管。
中间发生故障时，应停止提升和旋喷，以防桩体中断，同时立即进行检查排除故障。
三、旋喷过程中，冒浆量控制在10%～25%之间。
四、高压喷射注浆完毕后，应迅速拔出喷射管。
五、施工中做好泥浆处理，及时将泥浆运出。
六、相邻两桩施工时间间隔不小于48h。
4.1.4质量检验
质量检验在旋喷注浆结束28天后进行，检验桩的数量不小于已经完成桩数的2%～5%，不合格者进行补喷。
高压旋喷桩检查项目
项次
项目
规定值或允许偏差
检查方法
1
桩距（mm）
±
100
尺量
2
桩径（mm）
不小于设计
3
桩长（m）
查施工记录
4
垂直度（%）
<
1.5
5
单桩注浆量
4.2压密注浆施工。
4.2.1施工准备
1、对施工人员进行三级安全教育和安全技术总交底，并针对各专业人员进行各专业安全技术交底。
2、做好用于施工的各种原材料的采样测试工作，落实原材供应等事宜。
3、敷设好电力线路、走水管道。
4、测量人员根据设计图纸进行定位放样并复核。
5、施工机械试运转
6、搭建水泥库房及搅拌工作台。
4.2.2主要技术参数
1、注浆压力：
0.3Mpa
2、注浆量：
掺入量120Kg/m3
3、注浆材料：
42.5硅酸盐水泥
4、水灰比：
0.5~0.55
5、注浆孔距：
700mm
6、注浆深度：
见结施-17
4.2.3施工过程
1、注浆管安装。
用平板振动器采用振入法将6分注浆管沉入至设计深度。
在沉入前先将出浆孔用封箱胶带予以封闭，以免在沉入过程中泥土堵塞浆液通道，在注浆时可将其冲破。
选用ф45地质钻杆，用震动的方法将钻杆沿基础边打入至设计深度，注浆采用自下而上，从边缘至中间，每跳1孔，分别注浆的循环施工顺序。
2、配制浆液。
水泥采用32.5级复合硅酸盐水泥，水灰比0.5～0.55，出厂期不超过2个月，有质保书且复检合格、无受潮结块现象。
注浆用水采用自来水，水温不得超过30～35℃，以减缓浆体的凝固。
配制的浆体必须经过搅拌机充分搅拌均匀经过筛网过滤后，才能开始压注，且在注浆过程中不停顿地缓慢搅拌，搅拌时间应小于浆液初凝时间。
3、注浆。
注浆施工必须等底板施工完成且强度达到70%后方可进行。
注浆时应按跳孔间隔注浆方式进行，以防止串浆，提高注浆孔内浆液的强度；
孔内注浆一经开始，应连续进行，注浆管提升注浆位置间距为0.30M，注浆压力宜保持在2～5kgf/cm2，注浆量平均延米120kg（暗浜区域160kg），注浆速率10～20L/min；
如注浆中途发生地面冒浆现象应立即停止注浆，待查明原因后再行处置。
注浆管分段提升的搭接长度不少于100mm。
注浆至上表面后，保持注浆管内满浆的状态下，将注浆管提出。
按设计用量分段注完浆液后进行下一个孔的施工。
4.2.4质量控制
1、注浆压力：
压力的大小和复盖层厚度、浆液粘度、注浆量、注浆方法等密切相关，压力过大，浆液就有可能上抬，甚至溢出地表，压力小，达不到理想的效果，因而按设计要求选定注浆压力后，要进行监测，要求监测资料，调整注浆压力和注浆速度。
2、冒浆：
在未达到设计注浆量的情况下，发生冒浆，必须采用控制冒浆的措施，以确保各孔段的扩散半径和注浆量。
（1）采用间歇注浆法，先注上部孔隙相对大的土层，停一段时间后，再注下部土层，即自上而下间歇注浆。
（2）用专用的堵冒器具，套入注浆管，压入土中，预防冒浆。
第五章沉井施工
沉井施工程序：
基坑测量放样基坑开挖刃脚垫层施工立井筒内模和支架钢筋绑扎立外模和支架浇注混凝土养护及拆模封砌预留孔井点安装及降水凿除垫层、挖土下沉沉降观察沉井封底绑扎底板钢筋、浇注底板混凝土混凝土养护素土回填
5.1基坑测量放样
根据沉井设计图纸和工程地质报告所揭示的地质情况，沉井基坑开挖深度取3米，沉井刃脚外侧面至基坑边的工作距离取2米，基坑边坡采用1:
1。
整平场地后，根据沉井的中心座标定出沉井中心桩、纵横轴线控制桩及基坑开挖边线。
施工放样结束后，须经监理工程师复核准确无误后方可开工。
5.2基坑开挖
经监理工程师认可的基坑开挖边线确定后，即可进行挖土工序的施工。
开挖深度暂定为3m，实际开挖时，根据地下水位确定开挖深度，控制基坑底标高高于地下水位0.5m。
基坑底面的浮泥应清除干净并保持平整和干燥，在底部四周设置排水沟与集水井相通，集水井内汇集的雨水及地下水及时用水泵抽除，防止积水而影响刃脚垫层的施工。
基坑四周设地面排水沟及挡水堰。
5.3刃脚垫层施工
5.3.1铺设砂垫层
沿井壁走向铺设700mm厚、底宽1000mm坡度1：
1的砂垫层。
砂垫层分三层铺设并逐层洒水夯实，夯实工具为平板式振捣器，密实度的质量标准用砂的干容重控制，16.5kn/m³
砂垫层选用含泥量≦3﹪的中粗砂。
5.3.2铺设C15混凝土垫层
沿井壁走向铺设150mm厚C15混凝土垫层，混凝土垫层出井壁及刃脚各200mm。
混凝土垫层表面应用水平仪进行校平，使之表面保持在同一水平面上。
5.3.3刃脚砖座制作
刃脚砖座用M5.0水泥砂浆砌MU10机制砖，刃脚与砖座、刃脚与混凝土垫层之间用一毡二油作隔离层，刃脚砖座均分为8段，中间预留20mm缝隙，刃脚砖座的砌筑应保证刃脚设计要求的刃脚踏面宽度。
5.4井壁制作
5.4.1脚手架支设
沉井与脚手架不能连接，小横杆端部与模板保持200-300mm距离，大横杆端部与模板保持300-400mm距离，脚手架转角处连接成整体，沉井内外脚手架在最高处连接成整体。
5.4.2立井筒内模和支架
由于沉井高度达6000mm多，井身混凝土分二节浇注，内模同样分二节安装。
井筒模板采用组合钢模与局部木模互相搭配，以保证内模的密封性。
刃脚踏脚部分的内模采用砖砌结构，宽度与刃脚同宽。
井身内模支架采用空心钢管支撑。
钢管支架必须架设稳固，如有必要，可采用对撑支架，增加内模的稳定性。
5.4.3钢筋绑扎
钢筋的表面应洁净，使用前将表面油渍、鳞锈等清理干净；
钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋均应调直；
预制构件中的主钢筋均采用对焊焊接并按照有关规定抽样送检；
钢筋接头应互相错开，每延长米范围内不得有50％的焊缝在同一位置（焊缝间距小于500mm时即认为焊缝在同一位置），并严格按照国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204—92）中的有关规定执行。
现场钢筋绑扎时，其交叉点应用21＃铁丝绑扎结实，必要时用电焊焊牢。
钢筋规格、尺寸应符合设计图纸要求和规定，绑扎钢筋时应采用撑件将二层钢筋位置固定，保证钢筋设计间距。
为了保证保护层的厚度，应在钢筋与模板之间设置同强度标号的水泥砂浆垫块，垫块应与钢筋扎紧并互相错开。
采用人工绑扎，竖筋一次绑扎好，水平筋分段绑扎。
钢筋垂直度用挂线法控制，水平度用水平仪测量控制，间距用钢尺控制。
绑扎井身钢筋时预埋上下爬梯、底板接驳器等预埋件。
钢筋绑扎完成后，应上报监理工程师进行隐蔽验收。
隐蔽验收合格后，方可进行立外模。
5.4.4立外模
钢筋绑扎验收后，应进行架立外模和支架。
井壁内外模用串心螺丝固定，串心螺丝采用φ16的圆钢，中间设置止水片，两端设置铁片控制井壁厚度尺寸，圆钢两端头上铰成螺纹，用定制钢螺帽固定，拆模时拆去钢螺帽，割去外露部分，再用同标号防水砂浆二度抹平，确保不渗水。
外模支架必须稳、牢、强，保证在浇捣混凝土时，模板不变形，不跑模
5.4.5浇注混凝土
模板和支架工序完成后，必须经监理工程师进行验收。
验收合格后，方可进行混凝土的浇捣。
为缩短施工周期和保证工程质量，采用泵送商品混凝土。
泵送混凝土可将输送管的软管直接放入浇捣段，距离浇捣面1米左右，保证混凝土不离析。
混凝土浇注前应严格检查各种预留孔、预留管和预埋件的位置和几何尺寸，严禁漏放和错放。
混凝土振捣采用插入式振捣器振捣，振捣棒插入时应离开钢筋，但应防止混凝土振捣不匀和振捣过密而产生混凝土离析现象的发生。
混凝土在捣振时应注意和随时检查模板受力和钢筋受力的情况，防止模板因混凝土振捣的原因而跑模。
井身浇注混凝土分二段施工：
沉井总高度为6000mm多二次浇注完成，一次下沉。
第一次浇注刃脚部分，高度3000mm；
第二次全部浇注完成。
采用分段浇注混凝土时，严格按规范要求做好施工缝。
施工缝做成凸缝，并在后浇时将连接处的混凝土凿毛，并用水清洗干净，浇注时先用12%的UEA砂浆座浆，然后轻倒第一层混凝土并振捣密实，以免形成蜂窝，影响沉井的质量。
在混凝土浇捣过程中，还应做好混凝土的试块工作，保证质保资料的完善。
5.4.6养护及拆模
混凝土浇注完成后应及时养护，养护方法可采用自然养护和塑料膜覆盖法。
在养护过程中，对混凝土表面需浇水湿润，严禁用水泵喷射而破坏混凝土。
养护时应确保混凝土表面不发白，至少养护七天以上。
养护期内，不得在混凝土表面加压、冲击及污染。
在拆模时，应注意时间和顺序。
拆模时间控制在混凝土浇捣后的3～4天内进行，过早或过晚的拆模对混凝土的养护都是不利的；
拆模顺序一般是先上后下，小心谨慎，以免对混凝土表面造成破坏。
保留最后一排模板，利于向上接模。
5.4.7封砌预留孔
严格按照设计图纸的要求，设置和封砌各种预留孔。
封堵钢板厚10mm，并用角钢作井字加固，同时对孔口用砖砌实，保证在沉井下沉过程中预留孔内不渗水。
4.4.8沉井防水处理
按设计要求沉井外壁刷环氧沥青防水涂料二遍。
5.5沉井下沉
5.5.1凿除垫层
沉井混凝土强度达到设计要求后，方可开始挖土下沉。
下沉时，应先凿除刃脚下的混凝土垫层及砖砌内模。
5.5.2挖土下沉
挖土下沉采用人工挖土机械吊出方法。
沉井挖土做到先挖锅底、后掏刃脚、对称取土、均匀下沉，沉井内的挖土高差控制在1米以内，禁止深锅底挖土，防止沉井突沉造成沉井倾斜的危险。
另外，井壁外的灌砂必须均匀充实，使沉井下沉时四周摩阻力相近，均匀下沉。
沉井下沉时，应防止倾斜，发现问题及时纠偏，不准大量挖深，造成突沉。
沉井挖土三班制连续作业，中途不停顿，确保沉井连续、安全地下沉就位。
当刃脚距离设计标高在1000mm时，沉井下沉速度应逐渐放缓，挖土高差控制在500mm内，每天下沉量不大于300mm。
当沉井下沉到距设计标高0.1m时，应停止井内挖土，使其靠自重下沉到设计标高。
沉井在下沉过程中，必须随时测定沉井标高，确保均匀下沉，并做好沉井下沉记录。
5.6沉井封底
沉井下沉至设计标高后，立即按要求用C20混凝土进行沉井封底。
浇注封底混凝土时应对称均匀，防止对土层扰动。
封底混凝土顶面预留插筋，插筋用φ16钢筋，插入混凝土800mm，外露600mm，间距1500mm、梅花形布置。
在封底混凝土达到设计强度前，应保持井内外水位相当，以免封底混凝土承受水压影响封底效果。
封底混凝土达到设计强度后，进行井内抽水，控制地下水位在井底1000mm以下。
井内水抽干后不得有渗水现象，否则应进行修补。
5.7底板浇注
沉井封底完成后，就可在其上浇捣底板。
浇注底板前应将清除封底混凝土表面残渣，冲洗干净。
钢筋在绑扎时，应保证刃脚钢筋与底板钢筋的连接、上下两层钢筋的间距，并将刃脚混凝土的表面凿毛露出石子，便于刃脚混凝土与底板混凝土的结合。
底板混凝土浇注完成后应及时养护，确保其表面不露白，并应防止阳光及温差的剧烈变化，以免底板出现收缩裂缝，影响沉井的施工质量和使用功能。
第六章线路预防护处理
线路预防护处理采用12.5m吊轨梁，3、3、3、3配置。
6.1施工准备
6.1.1根据顶管中心线在线路上定出轨束梁的梁跨中心点，并用方尺“方“至两根走行轨上，标注记号。
6.1.2施工慢行计划申请。
6.1.3对参加作业的人员进行安全技术交底，并组织培训学习。
6.1.4提前用轨道车将轨束梁用钢轨运至现场，线路两侧位置摆放。
6.2安装吊轨梁
吊轨梁安装在封锁点内完成。
6.2.1用撬棍将钢轨翻到枕木面上。
6.2.2先靠拢正摆两根钢轨，完毕将其中一根钢轨用撬棍翻倒倒放并用撬棍稳住，再用撬棍慢慢拨向另外一根钢轨靠拢，用撬棍稳住，再将第三根钢轨以正摆的形式滑入，形成3根一束的形式。
6.2.3调整轨束方向，使轨束与行车线平行，并位于设计中心位置。
6.2.3用套筒扳手连接U形卡和轨束梁。
6.3注意事项
6.3.1轨束梁钢轨在使用前必须进行探伤检测。
6.3.2扣件U形螺栓及盖铁连接必须采用弹簧垫圈及平垫圈。
6.3.3U形螺栓必须使用不小于φ22的Ⅰ级钢筋进行加工，盖铁用钢板必须使用厚度不小于8mm的Q235钢加工。
6.3.4扣轨完毕后，轨束梁
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