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拉管过铁路设计说明（汇报稿）一、概述：凯特35kV专用变电站电源线工程已进入实施阶段，电源线埋地敷设部分采用套管隔离防护，共有5根Φ200PE管和1根Φ110PE管，需要下穿通过既有京九铁路。本工程需要穿越的京九铁路为单线铁路，线路位于直线、平坡道上，轨型50Kg/m，钢筋混凝土枕木，电气化，路基为普通土填筑，轨底高程2.612m。根据电源线的平面规划和铁路现状，电源线需要从K12+731.75处穿越，电源线与铁路交角57度。为保证铁路运营安全和电源线的安全使用，根据铁路设计（运输）规范要求和本工程的实际情况，本着确保安全和经济适用的原则，确定电源线穿越京九铁路采用非开挖水平定向钻拉管穿越。二、地质情况本工点位于冲海积平原，地形平坦开阔，地层：素填土，黄褐色，硬塑，成分主要以粉质黏土为主，厚度0.0~1.8m。填筑土，黄褐色，硬塑，成分主要以粉质黏土为准，厚度0.0~2.1m。粉质黏土，黄褐色~灰褐色，软塑~流塑，局部夹薄层粉土，厚0.7~3.3m。淤泥质粉质黏土，灰褐色，流塑，厚度4.0~6.3m。粉土，黄褐色~灰褐色，中密，潮湿，局部夹薄层粉质黏土，厚1.9~5.2m。黏土，黄褐色，硬塑，厚0.0~4.0m。地下水情况：本场地分布有两种地下水：第一层地下水为孔隙潜水，埋深较浅，含水层为Q4m第Ⅰ海相层及其以上的黏性土、粉土、人工填土层；第二层地下水为承压水，以Q4h沼泽相粉质黏土为相对隔水顶板，其下的粉土及砂土层为承压水含水层。地下水主要由大气降水补给，以蒸发及渗流方式排泄。地下水位受大气降水季节分配影响十分明显，年变化幅度约为0.8m，勘察期间地下水静止水位埋深在1.15～2.90m左右，水位标高为0.96～1.13m。根据该工程项目钻孔所采取的地下水样及地表水样分析，综合考虑，依据《铁路工程地质勘查规范》（TB10012-2007）判定：地表水对混凝土结构具硫酸盐侵蚀性，环境作用等级为H1。地下水对混凝土结构具硫酸盐侵蚀性，环境作用等级为H2；具有氯盐侵蚀性，环境作用等级为L2。土壤最大冻结深度：0.70m。地震动峰值加速度：0.15g。三、设计依据1、《电力工程电缆设计规范》（GB50217-2007）；2、《天津市地下管线非开挖技术规程》；3、《铁路工程抗震设计规范》（GB50111-2006）(2009年版)；4、《铁路工程设计防火规范》（TB10063-2007)；5、《铁路路基设计规范》（TB10001-2005）；6、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；7、《建筑地基基础技术规范》（GB50007-2002）；8、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）；9、《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）；10、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；11、《岩土工程技术规范》（DB29-20-2000）；12、《铁路技术管理规程》（铁道部令第29号）；13、《既有繁忙干线桥梁改造暂行技术条件》（铁道部工务局工桥[1998]2号文）；PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversion、《铁路运输安全保护条例》（国务院令第430号）；15、铁道部《铁路营业线施工和安全管理规定》（铁办[2005]133号）；16、铁道部《铁路行车设备施工管理办法》（铁运【1999】19号）；17、北京铁路局京铁师[2008]435号文关于公布《营业线施工安全管理实施细则》的通知和京铁师[2010]249号文关于公布《营业线施工安全管理实施细则补充办法》的通知；18、关于印发《北京铁路局路外工程管理办法》的通知（京铁师（2010）441号；19、我院的勘测调查资料。同时，还应满足国家、地方和其它相关行业规范、规程和标准。四、设计原则及说明1、设计荷载：（1）铁路列车设计活载按中-活载计算，并以铁道部科技司鉴定通过的《25吨轴重活载图示》科技司工函（1996）21号--简称JQS活载进行检算。（2）恒载：结构自重，线路设备重，静土压力，混凝土温度影响力，线路加固设备重。（3）地震力：设计抗震烈度Ⅶ度。2、穿越长度的确定原则：考虑既有铁路及公路的路基及地质情况，避让既有管线。确定在既有东侧147.34m处布置工作坑工作场地，在既有西侧162.66m处布置接收坑工作场地，工作场地深度1.0m，采用放坡开挖。拉管平面总长度310m。3、穿越深度的确定原则：影响本工程纵断面布置的主要因素是既有管线，管线布置应该满足《城市工程管线综合规范》之要求，为保证既有铁路、公路的运营安全，将本次拉管置于污水管线下4.28m的位置，拉管管顶高程-12.08m。高程采用国家85黄海高程系统。4、上建高度：京九铁路轨底至保护管管顶的距离为14.90m。5、铁路地下电缆在本工程影响范围内时应做挖槽暴露于明面并做好防护、监护措施，尽量减少铁路各种管线的拆移，发现地下电缆埋置深度、位置影响本工程时，开工前，请及时通知各有关单位现场处理。6、管材材质及焊接：拉管铺设的高密度聚乙烯(HDPE)管材，应符合标准，其规格可根据电压等级、铺设深度、铺管过程中荷载作用的总应力以及回拉力的要求选择。采用专用PE管热熔焊接机将每12M一根管道焊接成要求长度，为了保证焊接质量，焊接时4MP压力保压时间在10分钟以上。五、施工顺序（1）现场勘察：其目的是查明工作区的所有地下管线的基本分布和大致走向、深度、采用仪器进行勘查,精心设计和施工,事先检测待穿越物体的深度,做好设计.穿越管道一定要保证其深度,对有怀疑的地方或关键之处可挖槽进行进一步的确认。（2）测量：主要测量内容是钻孔中心线和对应地面各点标高,每6米做一次测探记录，要求在入射端设一基准点,按设计角度钻进，达到设计深度后将导向调整为0度穿越铁路下方，在所要求的出土点位置出土，在钻孔中心线上每6m设置一个标记,标高突变之处增设一个标记,在每个标记上标明该点的标高和基点的距离。（3）机械安装：采用吊车将钻机放置在入射点，准确调整钻机的位置和角度,以保证入射点位置，施工前应用管线探测仪反复对地下原有关线分布情况了解清楚，确保在铺管区域内无其它障碍物。（4）导向孔钻进：根据设计曲线进行导向孔钻进并用探测器随时探测钻头位置，并根据情况进行调整，保证导向孔符合设计曲线。导向孔钻进是工程的关键,施工中应引起特别重视,严格按照设计和操作规程进行施工，钻孔段要尽量保证平直,平均每6m测量一次深度,随时监视钻头倾角和左右偏差,导向钻头倾角控制在正负2%之间,上下左右偏差控制在0.5m内。PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversion根据钻进行程及不同的钻进地层情况确定不同配方的泥浆钻进冲洗液。（5）灌注水泥浆并扩孔：第一次扩孔至Φ450mm，第二次扩孔至Φ550mm（6）拉管：在扩完孔之后，采用拉管接头将钻杆与被拉管连接起来，然后启动钻机拉管。六、确保铁路安全的技术措施：（1）线路加固1）拉管施工对铁路安全运输产生不利影响。为保证运输安全畅通，避免损失，施工中必须对铁路线路进行加固。加固形式为3-5-3吊轨加固法；加固长度按保护管中心考虑受力要求，加固长度25m；吊轨采用50kg/m钢轨。线路加固、拉管施工和拆除加固设备期间，铁路行车需限速慢行，设计限速45km/h。限速慢行的有关要求，详见北京铁路局京铁师[2008]435号文关于公布《营业线施工安全管理实施细则》的通知。按图要求安装普通木岔枕，正线混凝土枕木不用抽换。拆除加固设备期间，需对线路进行道床清筛、捣固、顺坡整平并补充道碴。拉管期间线路方向、高低、水平等须加强检查。发现线路有横移迹象，立即停工。有位置条件时，提前设地锚钢丝绳牵拉固定线路，以防横移。2）施工总体安排和操作方法均需遵照现行的《铁路桥涵施工规范》的规定。施工拉管操作时，应尽量不扰动原状土结构。作业人员上道作业，必须设好防护。工具、材料的堆放不得侵界。施工限速期间，需设驻站防护员，电话通知施工现场主防护员列车运行情况，现场主防护员用高音喇叭通知现场作业人员。线路两侧防护员需认真辽望，来车时及时通知现场主防护员和现场作业人员。3）加强施工现场的设备检查整修。施工期间密切注意钢轨及道砟变化，加强观察，遇有异常，及时果断采取措施，确保安全。4）施工期间严格按铁路技规执行，同时使用移动减速信号的防护办法防护，备齐各种防护用品并安装测速仪和防断设备一套。工点备用道砟不少于300立方米。5）拉管就位后，在拆除木枕应严格执行隔六换一的操作规程，换好一根捣固一根后才能进行下一组作业。线路加固全部撤出后，施工单位按照线路维修要求，全面维修达标，经工务部门同意后方可到车站登记消点，恢复正常行车。（2）沉降观测1）开工前，沿拉管轴向、铁路两侧路基及钢轨分别设置沉降观测点，设专门测量组观测、监护，发现路基沉降，及时采取措施，确保铁路行车安全。2）施工前需提前进场进行监测，并收集既有铁路沉降数据，根据监测数据，模拟沉降曲线，施工期间进行实时观测，如沉降监测值在沉降曲线以外，超出值大于允许值时应立即停止施工，并查找原因，待制定相应措施后方可继续施工。3）通过动态信息管理，对监测数据及时处理并及时反馈以指导施工。（3）注浆加固1）在5根Φ200PE管和1根Φ110PE管敷设完毕后，再加入一根Φ50PE管作为注浆管，用于管道内注浆，具体布置详见横断面图。注浆管预先在铁路段以下的部分管道上钻孔，施工完毕后自两端向中间注入水泥浆，在水泥浆的压力下，管道内的气体和泥浆向两端排出，注浆应持续到管道两端均排出与注入的水泥浆相同稠度的浆液为止，并保持不小于5分钟的稳压期，在浆液压力减小后可进行二次注浆，直到定向钻拉管扩孔以后的整个腔体充满规定稠度的水泥浆为止。注浆时在不改变地层组织的情况下，将土层颗粒间存在的水强迫挤出，使颗粒间的空隙充满浆液并使其固结，达到改良土层性状的目的。其注浆特性是使该土层粘结力（c）内摩擦角（φ）值增大。从而使地层粘结强度及密实度增加，起到加固作用；颗粒间隙中充满了不流动而且固结的浆液后，使土层透水性降低，形成相对隔水层。注入材料特性：无收缩注浆液属于安全性、高渗透性的注浆材料，固结硬化时间可根据实际工程需要进PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversion行调整。无收缩注浆液特点：a、固结硬化时间容易调整，设计硬化时间长的注浆液也具有很高的强度。B、渗透性良好，特别是对微细砂层的渗透性优易。C、地层中有流水的情况下也具有很强的固结性能。D、浆液强度，硬化时间，渗透性能可根据现场实际需要任意调整。E、浆液不流失，固结后不收缩，硬化剂无毒，对地下水不会造成污染。2）浆液配比：AB型浆液：采用P.O42.5硅酸盐纯水泥浆（加防腐材料）及水玻璃混合液，为增加浆液渗透力，水泥采用超细水泥。水泥浆液：水灰比1：1～1.1：1。水玻璃掺量为水泥用量的5%(重量比)。当遇如下情况时，应采用停停灌灌或调整浆液浓度。a.水泥浆液扩散过远，即跑浆现象。b.孔口附近冒浆。c.坡面冒浆或注浆结束,需快速凝结，以利于注浆工程效率提高。d.注浆量满足设计要求或注浆压力达到要求。3）注浆压力参数、扩散半径及注入率注浆压力为0.1～0.6MPa，最大1.5MPa；扩散半径按0.5米考虑；地基土浆液注入率采用15%。注浆加固后地表隆起累计不得大于20mm，注浆平面影响范围控制在2m以内。注浆完成后需采用雷达探测地基密实性。4）工程质量的保证措施a、配料计量工具必须经过检验合格按照设计配方配料。b、注浆按照实验确定的注浆程序施工。进浆量必须准确，严格控制注浆压力、注浆方向，并由专人操作，当压力突然上升或从孔壁、地面溢浆以及跑浆时，立即停止注浆。应采取措施解决并确保注浆量。c、注浆完毕后，应采取措施保证不溢浆、不跑浆。d、由专人负责每道工序的操作记录。e、注浆全过程应加强施工检查和检测，防止地面出水溢浆、隆起和施工地段的地面沉降。5）注浆