港清三线输气管道下穿京沪铁路工程设计

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1、港清三线输气管道下穿京沪铁路工程设计摘要：随着基础设施建设的快速发展，越来越多的各种结构相互交叉的现象也随之出现，在施工过程，既有线路沉降的控制是一直以来的难题。目前针对这方面的研究夜比较多，并取得了不少成果，但由于地面建筑物的建筑结构各不相同，所处的地质条件不同，下穿隧洞与之的相对关系也不相同。文章结合中石油港清三线输气管道下穿京沪铁路工程实例，对交叉下穿进行了研究，具有一定的工程实践经验。关键词：输气管道；京沪铁路；下穿隧洞中图分类号：TE973文献标识码：A文章编号：1009-2374(2014)08-0118-041工程概况港清三线输气管道线路长166.5km,管径D10

2、16mm,设计压力10.OMPa,输送介质为天然气，管道起点为河北省永清县芦家窑村南侧的永清首站，末点为天津市滨海新区大港末站。沿线依次经过河北省永清县、霸州市、天津市静海县、滨海新区等四个行政区域。根据线路走向，管道管线需穿越既有京沪铁路。管线穿越处位于位于王官屯东北侧，静海至唐官屯区间，京沪铁路与唐津高速交汇处南侧45m处，是穿越铁路路基项目。铁路东西两侧均为小树林，东侧大约30m为公路，铁穿越处为双线路基段，路基宽16m,交叉里程为K196+370,交叉角度为86。。京沪铁路为国铁I级双线铁路，有祚轨道。图1穿越处铁路与管线平面交叉关系图2工程地质、水文地质条件2.1工程地

3、质穿越处地层为：粘土：深褐〜褐黄色，硬塑〜可塑，夹黑色有机质薄层,o=100KPao粉质粘土：灰褐〜黄褐色，硬塑〜可塑，o=100KPa。粉土：黄褐色，很湿，稍密，局部夹粘性土薄层，o=100KPao2.2水文地质特征工程所在区域地下水为第四系孔隙潜水，主要靠大气降水补给，勘测期间地下水埋深0.6〜3.2m。本工程所穿越的地层均为弱透水地层，长时间降水将在一定范围内引起地面沉降进而对周围环境造成影响。因此对降水可能影响附近建筑物地基产生沉降的地段，应根据其重要性采取有效的截渗措施。2.3地震资料及最大冻结深度项目所在区域地震基本烈度VD度，地震动峰值加速度为0.15g,反应谱特征

4、周期T萨0.55s,场地类别为III类；土壤最大冻结深度为0.70m。3下穿京沪铁路工程设计为保证有压燃气管线的正常使用和铁路行车安全，根据铁路设计(运输)及天然气输送规范要求和现场的实际情况,管线穿越铁路处采用1孔内径3.0m钢筋混凝土圆涵套管保护(以下简称顶管)顶进施工。3.1顶管设计(1)顶管内净空尺寸考虑燃气管道为DN1016mm和必要的检修要求，选择内径3.0m钢筋混凝土保护管，保护涵设计参照京桥通-5002《铁路顶管通用图》采用铁路专用双插口钢筋混凝土。圆管套管接口釆用钢筋混凝土双插口管橡胶圈接口。(2)根据顶管工程施工规程和参考临近工程的地质资料，经计算最大顶力为9

5、179.17kN,结构控制顶力9289.76kN；需进行注触变泥浆减阻，减阻20%后最大顶力为7343.34kNo管内预留注浆孔，便于顶进就位后管内注浆加固地层。顶管使用时的混凝土材须满足标准和设计要求，对管材材质更需要严格控制，绝对不能因一节管材受损而使整段顶管受影响。按照设计要求顶管采用钢筋混凝土圆管，顶管直径为2.Om,每节长3m,顶进端部采用机头切土顶进。(3)顶管埋置深度应在最大冻结线以下，且满足顶进施工的覆土抗浮要求。3.2工作井设计(1)工作井布置采用矩形结构；平面尺寸宽度考虑到顶管机的宽度、操作空间、泥水泵的放置等因素，长度考虑到顶管机的长度、千斤顶行程、后靠背厚

6、度、密封圈厚度、下管及连接管道的方便、连接泥水及电缆管的操作空间；为此顶进井平面尺寸为&4*&55m(长X宽)。接收井平面尺寸6.5*8.55(长X宽)。工作井深度考虑顶管覆土、顶管及底座等要求。(2)综合考虑顶管井安全、造价和工期，采用钻孔灌注桩+钢支撑的围护结构方案，钻孔桩采用4)800@1200钻孔桩。竖井设4道斜撑，支撑采用4>609钢管，壁厚12mmo(3)本工程地下水位高，工作井周围采用双排旋喷桩止水帷幕防水，桩径均为80cm,桩间距为60cm；基坑内不降水，采用明排抽水的方式收取地下水，基坑开挖前在围护结构四周设截水沟，确保工作井的安全无水作业。(4)为能均匀传递千

7、斤顶的反力至钢筋混凝土护壁墙,引入井后背采用C25钢筋混凝土及钢板加固，钢筋混凝土后背墙必须保证500mm厚，钢板与钢筋混凝土护壁墙紧密相贴,保证后背体系的稳固；轴线、顶铁轴线和管道轴线相互平行。4既有京沪铁路防护设计2.1路基土体加固由于管顶距离地面较浅，仅约6.0m覆土厚度，其上路基填料又多为砂粘土，开挖后易扰动土体，引起地层变形或局部坍塌，为了防止路基局部出现沉陷影响铁路正常运营，要求在施工前对路基进行注浆加固。注浆参数：①42钻孔孔径，钢管长2.5〜8m,@1000梅花形