淺談水網(wǎng)地區(qū)長(zhǎng)輸管道鐵路穿越施工方法

王強(qiáng)

摘 要：隨著國(guó)家高鐵及能源長(zhǎng)輸管道的建設(shè)，出現(xiàn)了越來(lái)越多的交叉穿越現(xiàn)象，為保證鐵路及管道的運(yùn)行安全，受鐵路兩側(cè)地域或地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜及公路處對(duì)穿越等級(jí)公路的套管要求等原因限制，無(wú)法進(jìn)行管道定向穿越，按要求進(jìn)行頂管穿越施工?，F(xiàn)以北京大興機(jī)場(chǎng)京津第二輸油管道津秦鐵路穿越為例，淺談水網(wǎng)地區(qū)長(zhǎng)輸管道鐵路穿越施工方法。

關(guān)鍵詞：防護(hù)套管;泥水平衡頂管;主管穿越

1 項(xiàng)目概況

北京大興機(jī)場(chǎng)京津第二輸油管道工程起于天津港南疆儲(chǔ)備基地的塘沽首站，止于北京市大興區(qū)北京新機(jī)場(chǎng)的新機(jī)場(chǎng)末站，線路全長(zhǎng)197km，全線設(shè)站場(chǎng)3座，線路截?cái)嚅y室11座。

津秦鐵路穿越段設(shè)計(jì)管徑DN610，壁厚8.8mm，設(shè)計(jì)壓力6.3MPa，采用L415直縫埋弧焊鋼。穿越管道外防腐層采用三層結(jié)構(gòu)聚乙烯外防腐層（三層PE），加強(qiáng)制電流陰極保護(hù)的聯(lián)合防腐措施。為保證輸油管線的正常使用和鐵路行車(chē)安全，根據(jù)鐵路設(shè)計(jì)（運(yùn)輸）規(guī)范要求和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，輸油管線穿越此處采用1-1.55m防護(hù)套管。

2 施工方案

2.1 高壓旋噴樁施工

由于地下水位較淺，基坑周?chē)捎秒p排高壓旋噴樁止水帷幕止水，高壓旋噴樁的樁長(zhǎng)為18m，樁徑均為60cm，樁間距為40cm;基坑采用密布高壓旋噴樁封底，封底高壓旋噴樁的樁長(zhǎng)為3m，樁徑均為60cm，樁間距為40cm。施工前在基坑位置四周人工開(kāi)挖探坑，探坑寬0.5m，深2.0m，以保障地下管線安全。

2.2 鉆孔樁施工

高壓旋噴樁施工完成2日后，進(jìn)行鉆孔灌注樁施工。基坑四周采用一排φ125cm鉆孔灌注樁防護(hù)，樁長(zhǎng)27m，鉆孔灌注樁采用高1m冠梁連接?；觾?nèi)部設(shè)φ60.9cm鋼管內(nèi)撐及雙拼工字鋼圍檁。

施工過(guò)程：平整場(chǎng)地→泥漿制備→埋設(shè)護(hù)筒→鋪設(shè)工作平臺(tái)→安裝鉆機(jī)并定位→鉆進(jìn)成孔→清孔并檢查成孔質(zhì)量→下放鋼筋籠→灌注混凝土→拔出護(hù)筒→檢查質(zhì)量。

2.3 基坑開(kāi)挖

基坑的土方由機(jī)械配合人工挖土，開(kāi)挖時(shí)及時(shí)架設(shè)臨時(shí)支撐。開(kāi)挖至距坑底300mm時(shí)應(yīng)由人工開(kāi)挖、找平。基坑底以下采用高壓旋噴樁封底施工，底板采用50cm厚C20混凝土墊層，坑底施工誤差按±20mm設(shè)計(jì)。導(dǎo)軌連接件預(yù)埋在其中，導(dǎo)軌置于混凝土上。后背墻采用C25鋼筋混凝土。導(dǎo)軌采用60kg鋼軌?；邮┕r(shí)不降水。

2.4 頂進(jìn)作業(yè)施工

防護(hù)涵頂進(jìn)為58個(gè)管節(jié)，長(zhǎng)度為181.25米。由鐵路北側(cè)向南側(cè)頂進(jìn)需要穿越津秦客專左線，津秦客專右線。此次施工所穿越的土質(zhì)采用泥水平衡機(jī)械頂管方法施工，泥水平衡機(jī)頂管施工是管道鋪設(shè)的一項(xiàng)較為成熟的技術(shù)，它地面沉降小，對(duì)地面構(gòu)筑物的穩(wěn)定性影響小，頂進(jìn)速度快，適應(yīng)的土質(zhì)廣。

本頂管機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、主軸、減速機(jī)泥水密封性能好，切土口不易堵塞等優(yōu)點(diǎn)。是一種土壓平衡和泥水平衡雙重平衡頂管機(jī)，大刀盤(pán)能平衡所處土層中挖掘面上的土壓力。另外，在泥水倉(cāng)內(nèi)建立高于地下水壓力10-20KPa的泥水壓力，以平衡地下水壓力。這時(shí)能有效防止挖掘面上產(chǎn)生塌方。

2.5 管壁注漿

為確保路基穩(wěn)定性，避免路基因涵管頂進(jìn)完畢后而造成沉降，竣工后對(duì)受擾動(dòng)的路基需采用由管內(nèi)壓漿孔進(jìn)行注水泥-水玻璃漿加固，注漿后對(duì)路基密實(shí)度進(jìn)行雷達(dá)探測(cè)。

頂進(jìn)就位后對(duì)管節(jié)接縫進(jìn)行處理，填塞瀝青麻筋，用水泥砂漿勾縫。為了保證鐵路的安全運(yùn)行和路基土質(zhì)的穩(wěn)固，在頂管全線完成后，通過(guò)預(yù)留的注漿孔進(jìn)行管壁注漿。

2.6 主管穿越

依據(jù)深基坑頂管套管的特點(diǎn)，并考慮施工安全與網(wǎng)絡(luò)施工進(jìn)度安排，套管內(nèi)管道安裝確定為以下方案：管道的安裝、就位在始發(fā)井內(nèi)進(jìn)行施工，就位采取逐根焊接，在接收井端設(shè)置牽引卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引管道就位，隧道兩側(cè)彎頭，采取井上預(yù)制，S型整體吊裝下井組對(duì)焊接。

豎井內(nèi)管道就位合格后，豎井底部彎頭下方全部采用袋裝土密實(shí)填墊以支撐彎頭，應(yīng)保證支撐基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，豎井內(nèi)采用粘性土密實(shí)回填。按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行豎井的回填，回填結(jié)束后進(jìn)行場(chǎng)區(qū)的清理并按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行地貌恢復(fù)。豎井地面以下2m破除，運(yùn)至距離現(xiàn)場(chǎng)10km集中堆放。

3 施工監(jiān)測(cè)

為了確保鐵路安全，避免因施工而引起橋墩沉降及水平變形，在施工過(guò)程中安排第三方監(jiān)測(cè)，施工現(xiàn)場(chǎng)建立監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)在施工前完成，測(cè)量并保存原始數(shù)據(jù)，在施工過(guò)程中加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，與原始數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)監(jiān)測(cè)到橋墩有異常時(shí)，應(yīng)立即停止施工，對(duì)變化情況進(jìn)行評(píng)估，確認(rèn)無(wú)問(wèn)題后才能進(jìn)行下一步施工。

對(duì)橋墩變形情況加強(qiáng)監(jiān)控，每日下午四點(diǎn)由第三方監(jiān)測(cè)單位將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上報(bào)我方技術(shù)負(fù)責(zé)人，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控的橋墩變形數(shù)據(jù)，在分析工程地質(zhì)資料、水文地質(zhì)資料和相關(guān)設(shè)計(jì)、施工和設(shè)備資料的基礎(chǔ)上，有技術(shù)負(fù)責(zé)人召開(kāi)簡(jiǎn)短的技術(shù)會(huì)議確定采取的應(yīng)急措施。

觀測(cè)值超過(guò)容許值時(shí)停止施工，及時(shí)聯(lián)系各單位妥善處理，情況嚴(yán)重時(shí)，聯(lián)系各設(shè)備單位進(jìn)行限速、封閉線路等措施，待分析清楚變形產(chǎn)生原因并明確必要處理措施后，經(jīng)設(shè)備單位確認(rèn)后方可繼續(xù)施工。

4 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)多年的工程建設(shè)領(lǐng)域的實(shí)踐，泥水平衡技術(shù)在鐵路穿越領(lǐng)域已廣泛應(yīng)用。根據(jù)地質(zhì)條件選用合理的泥水平衡頂進(jìn)方法及頂管機(jī)頭，保證挖掘面的穩(wěn)定，最大限度的減少對(duì)土體的擾動(dòng)，減少沉降量。鐵路限速運(yùn)行，在封鎖沒(méi)有列車(chē)運(yùn)行的時(shí)候下穿線路，并對(duì)線路進(jìn)行監(jiān)測(cè)，下沉超標(biāo)時(shí)及時(shí)進(jìn)行整修。依托理論作為指導(dǎo)，合適的頂進(jìn)方法與鐵路安全措施相結(jié)合，再加上線路監(jiān)測(cè)，確保了鐵路營(yíng)運(yùn)安全，施工也得以順利完成。

參考文獻(xiàn)

[1]王曉惠，羅樹(shù)德.淺談頂管施工技術(shù)[J].科技風(fēng)，2010，（18）.

[2]王進(jìn).鐵路工程施工[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2002.

[3]袁夏煒，呂巖，王兆銓.泥水平衡頂管技術(shù)的施工方法及注意問(wèn)題[J].紹興文理學(xué)院學(xué)報(bào)（自科版），2005，（01）.