箱涵頂進施工技術

1、箱涵頂進施工技術一、施工方案頂進箱涵采用便梁、挖孔樁基礎對既有線進行加固后架空的頂進方案；后背墻采用鋼筋混凝土澆筑；預制涵體采用定型整體鋼模，砼在拌合站攪拌，用吊車配合人工灌注入模。頂進施工中，采用8根挖孔樁作支點，2根跨度為Lp26米的工字型鋼梁作縱橫梁，架空既有線進行頂進施工作業(yè)。挖孔樁及涵身頂進施工前需對施工地段的無縫線路進行應力放散（應力放散施工方案、申請計劃，由義煤運輸線工務段提供），施工期間需申請既有線慢行。具體施工分四階段施工及頂進施工前準備階段、箱體預制階段、頂進施工階段和附屬工程施工階段。（一）、頂進施工前準備階段1、現(xiàn)場調(diào)查組織有關技術人員全面熟悉核對設計文件,充分了解設計

2、意圖,核對地形及地質(zhì)資料，復核中線、高程及流水面標高。組織重點調(diào)查既有線路通信、信號、電纜的走向,對有可能影響施工的地下電纜報請有關部門排除,施工前不能排除的制定切實有效的保護措施。2、方案報批施工前將編制的加固方案，報請相關鐵路工務段、監(jiān)理單位及建設單位審批。3、測量試驗準備項目部相關技術部門做好現(xiàn)場測量放線，試驗室確定C40砼配合比并上報總監(jiān)辦批準。4、修建臨時工程利用現(xiàn)有鄉(xiāng)村道路向箱涵施工位置修建臨時施工道路，確保材料進場以及為砼、土方運輸做好準備。根據(jù)涵洞施工現(xiàn)場具體情況安裝發(fā)電機，保證施工用電。（二）箱體預制階段施工1、開挖工作坑1.1、根據(jù)設計和現(xiàn)場條件，選擇工作坑位置。工作坑頂進

3、端及側邊、后背端邊坡均采用1:1，頂進端坑頂距既有線中心保持一定安全距離。1.2、工作坑平面尺寸按以下原則確定。長度前端空頂長度頂進框構長頂鎬長度后背梁厚度后背厚 度 寬度頂進框構全寬兩側工作面寬度兩側集水井和排水溝寬度。1.3、工作坑四周挖排水溝和一定數(shù)量的積水槽，做好及時排水工作。1.4、工作坑開挖好后，應檢查承載力是否滿足頂進涵的要求，若土質(zhì)松軟，或基本承載力小于150Kpa，應用級配砂石夯實以防不均勻下沉，底面還應結合滑板制造，做成沿頂進方向頭高尾低的仰坡，以便在頂進出現(xiàn)“扎頭”時調(diào)整到預期位置。2、修筑滑板及設置潤滑層2.1、修筑滑板滑板采用C15號砼灌筑，厚20cm?；逍拗霸谄?/p>

4、下部地基上夯填10cm厚的碎石層。為增加抗滑力，滑板下每3米設地錨梁一道，與滑板一同澆灌。地錨梁上底40cm，下底30cm，高40cm。地錨梁直接挖槽澆注，不需支撐?；屙乓笳駬v密實，表面平整度在2米長度范圍內(nèi)凹凸差不超過3mm。施工時采用方格網(wǎng)控制高程法：用直徑16mm鋼筋頭埋入基坑內(nèi)，分成22m方格網(wǎng)，在灌筑砼時按點找平，以控制滑板面高程，待砼初凝后，頂面用厚度不大于2cm的M10水泥砂漿抹平壓實，其平整度力求最佳。再在其上涂刷12mm厚的機油滑石粉或噴涂2mm厚的石蠟，要求表面光潔平滑。在預制框構之前，再鋪一層塑料布，以防止框構底板與滑板粘連，減少啟動阻力。2.2、滑板施工質(zhì)量控制嚴格

5、控制滑板頂面高程偏差控制在：+20-30；滑板頂面要平整、平整度5；2.3、設置潤滑隔離層:潤滑隔離層由潤滑層和塑料薄膜組成，其作方法是：待滑板頂面干燥后，澆一層石蠟油，厚約2mm。澆灑時沿滑板長度方向每米掛一道鐵絲，作為石蠟厚度的澆灑標準，每澆完一格，用刨光的直木板馬上刮平，鐵絲拆除后的槽痕用噴燈烤熔整平。石蠟油凝固后，撒一層0.5mm厚的滑石粉，繼著鋪一層塑料薄膜，薄膜接縫處壓茬20cm并使茬口朝路基方向。為防止綁扎鋼筋時破壞塑料薄膜，在塑料薄膜上鋪一層23cm厚與涵體同標號的水泥砂漿。3、修筑后背:3.1、頂力計算：P=KN1f1+(N1+N2)f2+2Ef3式中：P最大頂力（t）K系數(shù)

6、，取K1.2N1涵頂上荷載(t)。由于采用架空頂進，故該項為0；f1涵頂部表面與頂部荷重之間的摩阻系數(shù)，取f10.3。N2框構自重（t）。N2QL10（t），式中Q為單位長度涵身自重（tm），L為頂進涵長（m），10（t）為機具、人群、刃角以及未能及時運走的土重等施工荷重。f2框構底板與基底土摩阻系數(shù)，取f20.8。E框構兩側土壓力(t)。箱頂土壓e1=H1，箱底土壓e2H2 ，式中 0.3，1.9t/m3，H1為軌底至箱頂高度，H2為軌底至箱底高度，H2H1框構全高E（e1+e2）HL2=0.285（2+H）HL(t)f3側面摩阻系數(shù)，取f30.8。3.2、后背墻施工后背墻采用C25鋼筋砼，

7、結構尺寸為：寬1.2m,高5m,地埋不少于3m,寬度與涵體同寬,后設8根樁體橫梁（直徑1米，樁長10米），在挖好工作坑后即可進行施工。后背填土根據(jù)后背尺寸設計，盡量利用工作坑后側邊坡的原狀土，不足部分借土填筑壓實。后背墻是頂進的主要受力結構，雖系施工臨時建筑物，但其作用很重要，必須安全可靠，故施工質(zhì)量一定要保證。（三）頂進施工階段1、線路加固1.1、加固步驟鐵路線路加固采用便梁，行車限速45km/h。便梁兩端采用挖孔樁灌筑砼支承墩作為支點。頂進時清除涵頂以上全部填土及道碴，使線路完全架空。其作業(yè)方法及步驟為：第一步：按既定方案，在路肩上放樣定出支承墩的位置，用人工挖孔到設計標高后灌筑砼支承墩。

8、第二步：縱梁就位。先將一片縱梁按設計位置就位，另一片縱梁墊高出枕木面20cm，以便換枕木。待縱梁墊穩(wěn)撐牢后，安裝聯(lián)結板及牛腿。第三步：安裝橫梁（鋼枕）。安裝橫梁位置與枕木位置一致，所以事先應將枕木間距適當調(diào)整。為防止軌道短路，每次需在兩股鋼軌中的1股下面墊上大塊絕緣橡膠板，再塞入1根橫梁。塞入橫梁時要對準主梁聯(lián)結板并定位，同時上好扣件，墊好橡膠軌墊。第四步：安裝橫抬梁，同時將墊高的一片縱梁降落就位，并聯(lián)結橫系梁和木支撐。第五步：逐段扒出道碴，安裝斜桿和所有的聯(lián)結系統(tǒng)。組裝過程中，聯(lián)結板及牛腿上應上滿螺栓，并注意不得漏裝彈墊圈。1.2、臨時便梁支點臨時便梁支點采用C25灌注樁，擬采用人工挖孔，導

9、管灌注，振動棒分層振搗的施工工藝。計劃澆筑臨時支點8處，樁長均為14米，直徑1.4米；2、頂進設備情況2.1、千斤頂：千斤頂?shù)牟贾靡韵潴w中心線為軸對稱設置。為防止箱底板因直接承受頂力而壓碎，在頂鎬與箱底板尾部接觸處設置一塊20mm厚的承壓鋼板，承壓鋼板下端焊接鋼板托盤,千斤頂放置在鋼板托盤上，以避免千斤頂與底板接觸造成刮板現(xiàn)象。箱涵設8個頂鎬窩，每個頂鎬窩放置兩個千斤頂。2.2、傳力設備:a.頂鐵:頂鐵用鋼板和舊鋼軌焊接制成，長度規(guī)格分101520253040cm，每種規(guī)格的頂鐵按每臺千斤頂2套配備，另準備若干0.5123cm的補空鐵墊板以填充頂鐵間的空隔。b.頂柱:頂柱用舊鋼軌和鋼板焊制成，

10、長度規(guī)格分124m三種，每臺千斤頂配置數(shù)量與頂鐵相同，總共需配備數(shù)量分別為61010套。c.固定橫梁:用兩根155a型鋼和鋼板條組焊而成。頂柱間橫梁長度5米，按每隔3米頂柱長設置一道，共需3套；后背橫梁按最大后背長度制作，數(shù)量一套。3、開頂前的準備3.1、安設和調(diào)試頂進設備：箱身和后背建成后即可安裝頂進設備。將各種傳力設備和液壓系統(tǒng)油管電路按設計和說明書安裝聯(lián)接好，檢查無誤后開動千斤頂空頂進退一次進行調(diào)試，發(fā)現(xiàn)問題即時檢修。3.2、線路加固檢查：開頂前必須對線路加固情況進行全面的檢查，檢查內(nèi)容為：加固是否符合設計要求，加固部件有無侵入限界的情況，加固扣件是否有松動脫落，鋼橫梁與既有線鋼軌接觸處

11、的絕緣是否良好等。 3.3、框構外表的潤滑處理：箱體外表涂以水泥漿作為潤滑劑，要涂刷均勻。3.4、故障處理措施及材料準備：開頂前應做好各種故障處理方案，對作業(yè)人員交待清楚。另外，還需要準備足夠的故障處理材料，主要包括頂進故障處理，如出現(xiàn)“扎頭”加固土壤的短木樁、換填土壤用的砂夾碎石、片石和線路防護搶險的道碴、草袋、枕木等。3.5、檢查箱體：頂進前應對箱涵結構進行全面檢查驗收。對箱涵預制位置、軸線、高程要復測。結構外型尺寸應符合設計要求，混凝土澆筑質(zhì)量、混凝土結構強度達到設計100%要求，防水層、防護層檢驗合格。 3.6、安裝觀測儀器：在箱體后方離后背稍遠距離處設立觀測站以觀測框構頂進時的中線和

12、水平偏差。在框構洞內(nèi)四個角上進行高程測量，頂進方向偏差的觀測在框構一側的前后端各用環(huán)氧樹脂粘設一個標尺進行，另外，為了觀測頂進中后背的變形情況，在后背梁兩端設立標尺，進行后背變形觀測。頂進前要在箱涵底板上設置觀測標釘，標釘一般設在中邊孔底板跨中及中、邊墻根部，設前、中、后三排。啟動前應觀測并記錄原始高程及相對高差，用于頂進過程中檢驗結構變形。清理工作坑（包括拆除與涵身相聯(lián)的一切腳手架、電源線、清理地面上的零星鋼筋頭、釘子、修整滑車道等）。3.7、安全防護：落實防護人員和防護信號工具、防護標志牌，線路聯(lián)絡員與工地間的通訊情況，以及與鐵路行車單位的聯(lián)系和安全協(xié)議簽訂情況，鐵路工務段部門派駐現(xiàn)場的施

13、工配合人員等。4、頂進作業(yè)：4.1、試頂和箱體起動：試頂?shù)哪康氖抢^續(xù)檢查一下頂進設備是否正常，頂力是否均勻，后背、滑板及箱體有無異狀，并使箱體與滑板分離。試頂時，油泵應逐漸加壓，每次升壓后還要穩(wěn)定10分鐘，并對設備及滑板、后背墻等發(fā)生的裂縫情況進行檢查。油泵升壓大小及間隔時間按下表。設計起動頂力（） 30 50 70 90，累計時間（分鐘） 20 40 50 604.2、頂進：頂進前應按線路加固設計完成線路加固工作，并經(jīng)相關主管部門檢驗合格。頂進過程加固設施監(jiān)護、調(diào)整人員到位，指揮聯(lián)絡系統(tǒng)已建立，慢行調(diào)度令已下達，方可開始挖土頂進。頂進工作的過程是：當前方角處挖土完成一個頂程后，即開動高壓油泵

14、，使千斤頂產(chǎn)生頂力，通過傳力設備，借助于后背的反作用力，推動框構前進?？驑嬊斑M后，回鎬使千斤頂復原，然后在空檔處填放頂鐵，以待下次開鎬。如此循環(huán)往復，直至箱體就位。4.3、頂進時注意以下幾點：a、框構起動后，開始為不切土的空頂，但此時需要注意控制好框構頂進的方向，切不可麻痹大意，以免產(chǎn)生較大的偏差，造成糾正困難。b、框構沿正確方向入土后，至框構入土1/2長度前，是頂進孔道定型階段，此時要嚴格控制中線偏移和水平高差，經(jīng)常觀測，及時進行糾偏的調(diào)整水平。c、框構入土超過1/2長度后，孔道已基本成型，除繼續(xù)掌握水平外，糾偏擺動要小，注意防止框構“扎頭”，框溝底板需吃土頂進。d、安放頂鐵、頂柱要做到三個

15、一致，即軸線一致、長短搭配一致、位置一致。為減少頂柱自由長度和增加穩(wěn)定性，每間隔4米頂柱長設橫梁一道。每行頂柱間用方木頂緊，頂柱上填一層50-100cm厚的土層并夯實。e、為確保既有線線安全，頂進時采用少挖多頂?shù)姆椒?，每次開挖頂長度控制在30-40cm。f、頂進過程中要對中線、高程、油表讀數(shù)、千斤頂開動臺數(shù)、頂力、頂進時間、頂進距離等勤觀測、勤記錄，以供分析和為下一次挖土頂進時采取糾偏措施提供依據(jù)。4.4、頂進挖土:洞內(nèi)挖土采用人工方法，分上下兩層進行，即要框構內(nèi)設置挖土中間平臺。中平臺采用木制結構，安裝在框構前端側墻螺栓固定的型鋼上。挖土按每米工作面1-1.5人布置勞力。挖土操作如下：a、每次挖掘進尺控制在30-40cm，嚴禁超挖。開挖面寬度高度比框構輪廓小10cm， 保證角切土頂進，以利方向控制。b、挖土邊坡不大于1：0.8，挖土時應掌握坡度的平