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摘 要：结合顶管穿越京广铁路主干线，详细阐述铁路顶管设计和施工的基本原则和主要涉及内容，以及实际顶管施工过程中需要特别注意的问题，方能确保铁路的正常运行。
关键词：铁路顶管 工作井 注浆
1工程概况
某燃气公司D508天然气管道穿越京广铁路，穿越位置位于京广线广物车站和东双桥车站之间，距广武车站中心约2公里。桥位处既有铁路为三股道，其中京广正线2 股道，空军油库专用线1 股道，沿套管中心由西向东三条铁路线间距分别为4.81m、11.87m。本区段京广正线处于曲线地段，曲线半径R=2900m，为双线电气化无缝线路，上行线路坡度3.5‰，下行线路坡度3.8‰；空军油库专用线为单线非电气化铁路，位于R=300 的曲线地段。桥位处铁路为路基，铁路两侧为田地，地势平坦，铁路轨面比两侧地面高约5～6m。
工程场地：场地较平坦开阔，工作场地大，交通方便。该处年平均温度14.0—14.2℃，一月最低平均温度-0.5°，七月最高平均温度27.0°，全年无霜期207—220 天，全年均可进行施工，但冬季施工须进行防寒保暖。
2技术标准及设计原则
2.1 设计规范：《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002-2005）及中华人民共和国石油工业部、中华人民共和国铁道部《原油、天然气长输管道与铁路相互关系的若干规定》。
2.2 设计活载为中—活载。
2.3 套管埋设深度：自套管顶至路肩不小于1.7m，至自然地面不小于1m。
2.4 套管长度：超出路基坡脚外不小于2m。
2.5 套管两端设置检查井，并加设钢筋混凝土盖板。
2.6 在套管两侧检查井处设置排气管，排气管出口末端距离地面的高度不小于1.5m。
2.7 套管采用钢筋混凝土套管，抗渗等级不小于P8。主要材料：钢筋HBR335钢筋；套管混凝土C40；检查井混凝土C35。
2.8 架空顶进时要对无缝线路进行应力放散，施工完毕后进行应力回散。
2.9 套管顶进施工前需对路基进行注浆加固，顶进就位后对套管两侧各20m 范围内的路基进行注浆加固，施工完毕后对套管两侧各20m 范围内的路基边坡进行浆砌片石防护。
3工程地质情况
工程所处地形地貌为冲积平原。上层为第四系全新统人工堆积层（Q4ml）杂填土，其下为第四系全新统冲积（Q4al）粉土层。褐黄色，稍密～中密，潮湿。地层基本承载力σ0 为110～120kPa；地震动峰值加速度0.15g，相当于地震基本烈度Ⅶ度；地下水为第四系孔隙潜水，埋深7.0m 左右，水位高程约为89.10m；主要受大气降水及河水补给，地下水变幅1～2m。根据调查，地下水对普通混凝土无侵蚀性。
4套管设计
结构形式及规模：燃气管道采用下穿铁路形式，套管采用1-2.0m 钢筋混凝土套管结构，套管壁厚0.22 米，每节长2.0 米，套管总长54 米，共分27 节。套管内底自套管中心向两端采用水泥砂浆设置0.3%的双向纵坡，以避免套管内积水，套管两端设钢筋混凝土检查井各一座。
施工方法：套管施工采用架空线路，顶进施工：京广正线采用纵横向架空方式，两股道同时架空。在套管两侧路肩上做4棵Φ1.75m挖孔桩长16m作为硬支点，用Ⅰ100工钢两片一组作为纵梁，用Ⅰ63C工钢间距50cm做横抬梁置于纵梁上，横抬钢轨，在两股道中间设置一片I40工钢，以增大架空设备刚度。油库专用线采用纵向架空方式，在套管两侧路肩上做4 棵Φ1.5m 挖孔桩长14m 作为硬支点，用Ⅰ100 工钢一片一组作为纵梁，用Ⅰ40C 工钢间距50cm 做横抬梁置于纵梁上，横抬钢轨。做挖孔桩之前，先采用P50五扣轨对线路进行扣轨防护。挖孔桩施工时采用C25快干水泥钢筋混凝土作为护壁。线路架空时，列车需慢行，慢行速度45km/h。顶进底盘后背设于线路西侧，顶进套管施工，分节带土顶进。由于顶力大，设置中继顶4个，分别设置于第5节和第6节、第10节和第11节、第15节和第16节、第21节和第22节之间。
4.3 检查井采用现浇施工，检查井口标高高出周围地面0.4 米以上，并在四周夯填土做0.5 米的平台，以1：1.5 的边坡回填至自然地面。铁路两侧基坑开挖时在靠近铁路侧的边坡应及时喷涂C15 混凝土进行边坡防护。
5工作井设计
工作井的设计和施工方法主要包括以下内容：工作井的位置及断面形式的选择；工作井的尺寸；工作井的开挖及支撑方法；后背结构的设计及安装方法；洞口密封的设计；工作平台的支搭方法；工作井的降水措施等。
5.1 工作井位置的选择应根据管道设计、地形、地层结构、施工环境条件等因素选定。
5.2 工作井的开挖深度应满足顶进设备轨道高程及基础厚度的要求。
5.3 工作井的结构及支撑应根据开挖断面、挖深、土质条件、地下水状况及总顶力等进行施工设计。
5.4 工作井前壁上应预留顶管入土洞口，洞口中心应与管道中心重合，洞口直径宜大于顶管机刀盘直径2-5cm。
5.5 工作井应采用钢筋混凝土护壁，工作井内应设有集水坑。
5.6 根据施工设计搭建用于吊运和防护的工作平台，工作井上的平台孔口的尺寸满足管子及弃土吊运空间所需。依据管重及其他附加荷载计算选用工作平台承重主梁。依据起吊设备能力及起吊物重量核算起重架。垂直运输设备必须按施工中最大起吊重量选型，且符合起重设备使用的有关规定。起重设备设专人检验、安装，并遵守安全操作规程。
5.7 工作井应设防雨棚，有良好的施工照明条件。
5.8 顶管完成任务后，应及时拆除、清理工作井，并进行井室等施工作业，经检验合格后及时回填。
6注浆设计
6.1 路基注浆加固范围：套管两侧沿路基方向20m远。
6.2 注浆钻孔的布置方式：注浆的深度为路基面下3m，在道床坡脚处成孔，保证路基的密实。现场施工时在路基挖槽后成孔、注浆，注浆完成后，路基必须夯填实，做好排水坡并不得阻水，满足道床排水要求。
6.3 基床注浆的原则：注浆压力控制在0.5MPa以内，机械成孔，注浆面层距枕底0.70m，要求注浆后基床不再进行封闭处理，空洞穴内充填密实。注浆材料为水泥、粉煤灰，水灰比0.90，水泥、粉煤灰重量比=1：4，要求利用“施工天窗点”进行施工。
7施工注意事项
7.1 施工前应先熟悉图纸，全面核对各部分尺寸及标高，无误方可施工。
7.2 施工时应对铁路路基进行防护，确保铁路线路稳定、安全。
7.3 施工前应先探明铁路两侧光、电缆后，方可施工，以确保光、电缆的运营正常。
7.4 在施工前应与铁路有关主管部门签订相关协议，办理施工许可手续，得到铁路产权单位许可后方可进行施工。
7.5 先進行顶进主体施工，完毕后进行检查井的浇注。
7.6 顶进施工过程中，对顶进方向及高程应勤测量。防止出现偏差。
7.7 施工过程中应加强基坑的防排水措施，严禁基坑受水浸泡。
7.8 顶进施工前应对线路进行应力放散，完工后及时回散。
7.9 套管两端应加以封堵，以保证管内空间的密封性，并按规定设置排气管及标志桩。
7.10 套管内燃气管道支架安放时应注意不要影响涵内纵向排水。
参考文献
[1]葛春辉. 顶管工程设计与施工，ISBN：9787112134526.
[2]余彬泉 陈传灿.顶管施工技术，ISBN：711402991.1998，08
关键词：铁路顶管 工作井 注浆
1工程概况
某燃气公司D508天然气管道穿越京广铁路，穿越位置位于京广线广物车站和东双桥车站之间，距广武车站中心约2公里。桥位处既有铁路为三股道，其中京广正线2 股道，空军油库专用线1 股道，沿套管中心由西向东三条铁路线间距分别为4.81m、11.87m。本区段京广正线处于曲线地段，曲线半径R=2900m，为双线电气化无缝线路，上行线路坡度3.5‰，下行线路坡度3.8‰；空军油库专用线为单线非电气化铁路，位于R=300 的曲线地段。桥位处铁路为路基，铁路两侧为田地，地势平坦，铁路轨面比两侧地面高约5～6m。
工程场地：场地较平坦开阔，工作场地大，交通方便。该处年平均温度14.0—14.2℃，一月最低平均温度-0.5°，七月最高平均温度27.0°，全年无霜期207—220 天，全年均可进行施工，但冬季施工须进行防寒保暖。
2技术标准及设计原则
2.1 设计规范：《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002-2005）及中华人民共和国石油工业部、中华人民共和国铁道部《原油、天然气长输管道与铁路相互关系的若干规定》。
2.2 设计活载为中—活载。
2.3 套管埋设深度：自套管顶至路肩不小于1.7m，至自然地面不小于1m。
2.4 套管长度：超出路基坡脚外不小于2m。
2.5 套管两端设置检查井，并加设钢筋混凝土盖板。
2.6 在套管两侧检查井处设置排气管，排气管出口末端距离地面的高度不小于1.5m。
2.7 套管采用钢筋混凝土套管，抗渗等级不小于P8。主要材料：钢筋HBR335钢筋；套管混凝土C40；检查井混凝土C35。
2.8 架空顶进时要对无缝线路进行应力放散，施工完毕后进行应力回散。
2.9 套管顶进施工前需对路基进行注浆加固，顶进就位后对套管两侧各20m 范围内的路基进行注浆加固，施工完毕后对套管两侧各20m 范围内的路基边坡进行浆砌片石防护。
3工程地质情况
工程所处地形地貌为冲积平原。上层为第四系全新统人工堆积层（Q4ml）杂填土，其下为第四系全新统冲积（Q4al）粉土层。褐黄色，稍密～中密，潮湿。地层基本承载力σ0 为110～120kPa；地震动峰值加速度0.15g，相当于地震基本烈度Ⅶ度；地下水为第四系孔隙潜水，埋深7.0m 左右，水位高程约为89.10m；主要受大气降水及河水补给，地下水变幅1～2m。根据调查，地下水对普通混凝土无侵蚀性。
4套管设计
结构形式及规模：燃气管道采用下穿铁路形式，套管采用1-2.0m 钢筋混凝土套管结构，套管壁厚0.22 米，每节长2.0 米，套管总长54 米，共分27 节。套管内底自套管中心向两端采用水泥砂浆设置0.3%的双向纵坡，以避免套管内积水，套管两端设钢筋混凝土检查井各一座。
施工方法：套管施工采用架空线路，顶进施工：京广正线采用纵横向架空方式，两股道同时架空。在套管两侧路肩上做4棵Φ1.75m挖孔桩长16m作为硬支点，用Ⅰ100工钢两片一组作为纵梁，用Ⅰ63C工钢间距50cm做横抬梁置于纵梁上，横抬钢轨，在两股道中间设置一片I40工钢，以增大架空设备刚度。油库专用线采用纵向架空方式，在套管两侧路肩上做4 棵Φ1.5m 挖孔桩长14m 作为硬支点，用Ⅰ100 工钢一片一组作为纵梁，用Ⅰ40C 工钢间距50cm 做横抬梁置于纵梁上，横抬钢轨。做挖孔桩之前，先采用P50五扣轨对线路进行扣轨防护。挖孔桩施工时采用C25快干水泥钢筋混凝土作为护壁。线路架空时，列车需慢行，慢行速度45km/h。顶进底盘后背设于线路西侧，顶进套管施工，分节带土顶进。由于顶力大，设置中继顶4个，分别设置于第5节和第6节、第10节和第11节、第15节和第16节、第21节和第22节之间。
4.3 检查井采用现浇施工，检查井口标高高出周围地面0.4 米以上，并在四周夯填土做0.5 米的平台，以1：1.5 的边坡回填至自然地面。铁路两侧基坑开挖时在靠近铁路侧的边坡应及时喷涂C15 混凝土进行边坡防护。
5工作井设计
工作井的设计和施工方法主要包括以下内容：工作井的位置及断面形式的选择；工作井的尺寸；工作井的开挖及支撑方法；后背结构的设计及安装方法；洞口密封的设计；工作平台的支搭方法；工作井的降水措施等。
5.1 工作井位置的选择应根据管道设计、地形、地层结构、施工环境条件等因素选定。
5.2 工作井的开挖深度应满足顶进设备轨道高程及基础厚度的要求。
5.3 工作井的结构及支撑应根据开挖断面、挖深、土质条件、地下水状况及总顶力等进行施工设计。
5.4 工作井前壁上应预留顶管入土洞口，洞口中心应与管道中心重合，洞口直径宜大于顶管机刀盘直径2-5cm。
5.5 工作井应采用钢筋混凝土护壁，工作井内应设有集水坑。
5.6 根据施工设计搭建用于吊运和防护的工作平台，工作井上的平台孔口的尺寸满足管子及弃土吊运空间所需。依据管重及其他附加荷载计算选用工作平台承重主梁。依据起吊设备能力及起吊物重量核算起重架。垂直运输设备必须按施工中最大起吊重量选型，且符合起重设备使用的有关规定。起重设备设专人检验、安装，并遵守安全操作规程。
5.7 工作井应设防雨棚，有良好的施工照明条件。
5.8 顶管完成任务后，应及时拆除、清理工作井，并进行井室等施工作业，经检验合格后及时回填。
6注浆设计
6.1 路基注浆加固范围：套管两侧沿路基方向20m远。
6.2 注浆钻孔的布置方式：注浆的深度为路基面下3m，在道床坡脚处成孔，保证路基的密实。现场施工时在路基挖槽后成孔、注浆，注浆完成后，路基必须夯填实，做好排水坡并不得阻水，满足道床排水要求。
6.3 基床注浆的原则：注浆压力控制在0.5MPa以内，机械成孔，注浆面层距枕底0.70m，要求注浆后基床不再进行封闭处理，空洞穴内充填密实。注浆材料为水泥、粉煤灰，水灰比0.90，水泥、粉煤灰重量比=1：4，要求利用“施工天窗点”进行施工。
7施工注意事项
7.1 施工前应先熟悉图纸，全面核对各部分尺寸及标高，无误方可施工。
7.2 施工时应对铁路路基进行防护，确保铁路线路稳定、安全。
7.3 施工前应先探明铁路两侧光、电缆后，方可施工，以确保光、电缆的运营正常。
7.4 在施工前应与铁路有关主管部门签订相关协议，办理施工许可手续，得到铁路产权单位许可后方可进行施工。
7.5 先進行顶进主体施工，完毕后进行检查井的浇注。
7.6 顶进施工过程中，对顶进方向及高程应勤测量。防止出现偏差。
7.7 施工过程中应加强基坑的防排水措施，严禁基坑受水浸泡。
7.8 顶进施工前应对线路进行应力放散，完工后及时回散。
7.9 套管两端应加以封堵，以保证管内空间的密封性，并按规定设置排气管及标志桩。
7.10 套管内燃气管道支架安放时应注意不要影响涵内纵向排水。
参考文献
[1]葛春辉. 顶管工程设计与施工，ISBN：9787112134526.
[2]余彬泉 陈传灿.顶管施工技术，ISBN：711402991.1998，08