箱涵頂推施工方案

5.8箱涵頂推施工箱涵里程為K23+961.821，位于鐵路東北環(huán)線下，箱涵長度28.86m，為2×4.5m箱涵。為不斷絕交通，采納頂推法施工。5.8.1施工打算頂推之前，依據(jù)設(shè)計文件，對以下內(nèi)容進行周密調(diào)查核對工作：施工地點的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)狀況：土壤種類及物理力學(xué)性質(zhì)、地下水位的凹凸和流量大小。被頂推鐵路東北環(huán)線的地下障礙物狀況調(diào)查：了解其用途、規(guī)格、位置、基礎(chǔ)及運用狀況，并通過業(yè)主和監(jiān)理工程師與有關(guān)單位進行聯(lián)系，實行相應(yīng)的措施。被頂推路途旁邊一段的交通狀況調(diào)查：了解交通運輸狀況，并征得有關(guān)單位的同意，以便實行加固措施。施工地點四周環(huán)境的調(diào)查：堆土堆料地點、地面排水狀況。向有關(guān)單位通報頂推時間，頂推施工前邀請有關(guān)單位派員參與。5.8.2頂推機具設(shè)備頂推施工機具設(shè)備的規(guī)格、型號及須要量依據(jù)框架箱涵尺寸和最大頂力而定。頂鎬數(shù)量：n≥Pmax/0.6PIPmax---最大頂力。PI---單臺頂鎬設(shè)計頂力。高壓油泵：選用與頂鎬要求油壓相適應(yīng)的油泵。頂柱：采納型鋼組合柱，現(xiàn)場加工制作。其它配套設(shè)備：均依據(jù)現(xiàn)場須要調(diào)配。5.8.3開挖工作坑5.8.3.1工作坑測量與放線測設(shè)中心線：工作坑中心線與頂推箱涵的中心線一樣，是頂推過程中的基準線。設(shè)置方法是在工作坑兩側(cè)釘基樁，基樁距槽邊不小于1.5m，以防止塌土埋樁。設(shè)置水準基點：工作坑旁邊設(shè)臨時水準點，坑內(nèi)設(shè)備安裝完畢后，在坑內(nèi)兩端也要設(shè)1～2個臨時水準點。5.8.3.2工作坑的開挖在須要頂推的路基南側(cè)修建一個工作坑，工作坑是頂推箱涵的工作基地，箱涵在工作坑內(nèi)進行預(yù)制。工作坑前端緊靠穿越的鐵路，后端布置運土車道，坑內(nèi)設(shè)有底板。箱涵需在底板上鋪設(shè)潤滑隔離層，然后在其上預(yù)制。工作坑的挖深，依據(jù)箱涵基礎(chǔ)頂面與地面的高差，挖深為1.0m，依據(jù)橋位處地質(zhì)狀況，基坑邊坡為1:0.5。工作坑采納機械開挖、人工協(xié)作清底。開挖尺寸和位置按設(shè)計布置?？胯F路一側(cè)的邊坡，其上角距鐵路鋼軌不小于2.5m?？拥姿闹茉O(shè)置0.3×0.5m的排水溝和集水井，以利施工期間排水。工作坑成型后，坑邊設(shè)置平安護欄，用Φ20mm鋼筋焊制。5.8.4修筑滑板底板中心線：底板中心線要與頂推線路中心線一樣。平整度：底板要有較高的平整度，以減小頂推起動時的頂力，否則過大的頂力會將底板拉斷或被頂推的箱涵帶走。光滑度：底板須要光滑，以減小摩阻力，可在底板澆筑后用1:3水泥砂漿壓實抹光?？够瑢嵙Γ旱装逡谐浞值目够瑢嵙?，以保證在涵體頂推起動時不會隨之被帶走，滑板混凝土采納C15，厚度為200mm左右，并加錨梁，下為100mm厚碎石墊層。仰坡：為限制箱涵在頂推過程中扎頭，底板設(shè)計為前高后低的仰坡，坡度為1%左右。導(dǎo)向措施：為限制箱涵起動后空頂階段的方向，在底板兩邊距箱涵預(yù)制位置50mm～100mm處設(shè)置混凝土方向墩，以便于導(dǎo)向。潤滑隔離層：其作用是使箱涵不與滑板粘連，便于箱涵起動頂推。潤滑隔離層分兩部分，潤滑劑和塑料薄膜。常用的潤滑劑為石蠟摻機油（一般機油用量為25%，氣溫高時酌減），厚度為3mm左右。潤滑層鋪設(shè)方法是：將石蠟加熱至150℃左右，再摻入機油攪拌勻稱后，用扁嘴噴壺澆在滑板上預(yù)先放置的兩道10號鉛絲（每米一道）之間，隨即用木刮板刮平，鉛絲抽去后的槽痕用噴燈烤合。澆灑的石蠟面上，灑滑石粉一道，厚約1mm，然后再鋪塑料薄膜一層。為使塑料薄膜層成一整體，用塑料膠粘帶（寬50mm）粘接接縫處，可避開搭接時出現(xiàn)的錯動現(xiàn)象。5.8.5安裝導(dǎo)軌采納32kg/m的重鋼軌，每組2根，每根長4m，安裝時用道釘固定于枕木上，釘距850mm。導(dǎo)軌安裝的要求如下：導(dǎo)軌前端300mm以內(nèi)不錠道釘，不埋螺栓，以便于拆除。箱涵與軌面之接觸成直線。導(dǎo)軌高程、坡度、方向線肯定要符合設(shè)計要求，安裝后要在軌前、軌中、軌尾左右檢查6～8點，允許誤差：高≤3mm，低≤2mm。穩(wěn)定第一管節(jié)后測量加載后之改變，并加以校正。5.8.6框架橋預(yù)制和安設(shè)刃角在滑板上預(yù)制框架橋，先做好測量放線工作，使框架身、滑板、頂推橋位的中心線一樣，以削減頂推誤差，然后彈線、放出涵身大樣，進行預(yù)制施工，施工期間留意愛護潤滑隔離層。模板采納鋼模板，橫豎帶采納10#槽鋼加固，設(shè)對拉螺栓。要求模板表面光滑，符合規(guī)范要求，模板安裝前涂刷機油。支架采納扣件式鋼支架。為避開在澆筑混凝土側(cè)墻時留下明顯的施工縫，外模采納插模法。這種方法是將工字鋼的下端利用底板側(cè)面的預(yù)埋螺栓固定，上端用鋼筋拉桿對拉，在兩工字鋼之間插入外模，隨著混凝土的漸漸上升外模也不斷提高。設(shè)預(yù)留孔：中隔墻和邊墻同時澆筑，為在澆筑混凝土?xí)r便于搗實，在內(nèi)模上預(yù)留孔口。鋼筋在加工車間制作，現(xiàn)場進行安裝，骨架鋼筋采納焊接，以保證其整體穩(wěn)定。在澆筑混凝土?xí)r，留意不能使鋼筋錯位和變形，不能讓鋼筋粘上油污及石蠟等，以防止影響其與混凝土的粘著力?；炷翝仓赫麄€框架橋分兩次澆筑，第一次澆筑至全高的2/3處，其次次全部澆筑完，其次次澆筑前要將施工接茬面處理好，將表面浮漿鑿去并沖洗干凈，然后澆一層30～50mm厚的同強度等級砂漿，再澆筑混凝土。為降低水化熱，采納水化熱較低的水泥，同時要適當(dāng)延長拌合時間，以防止混凝土體出現(xiàn)小裂縫。確保抗?jié)B質(zhì)量要求。涵體尺寸允許誤差：要求前端為正誤差，即可以比要求外廓大10mm左右；尾部為負誤差，以削減頂推阻力。拆摸后要加強混凝土養(yǎng)護工作，采納覆蓋草袋澆水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不少于14天?？蚣茼斖剖┕で耙丛O(shè)計做好防水層，并在外表進行潤滑處理，以削減頂推阻力。鋼刃角制作安裝，采納16mm厚鋼板現(xiàn)場制作安裝。鋼刃角與框架體連接采納預(yù)埋螺栓固定。鋼刃角安裝要保證其外框尺寸不得有負誤差，以免增加頂推阻力。對于頂推三角塊施工，混凝土澆筑要與主體同時澆筑，鋼板安置要位置精確，表面垂直無傾斜，以保證頂推設(shè)備與之密貼。5.8.7修筑后背依據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件，采納板樁式后背，板樁式后背主要由打入鋼軌、后背梁和后背填土三部分組成，打入鋼軌為50kg/m的舊鋼軌。板樁式后背的優(yōu)點是先打樁，后開挖工作坑，既可節(jié)約大量土方，又能保證樁后土的密實。后背地梁與工作坑滑板設(shè)計成整體，一起澆筑，并與板樁間鋪以油氈隔離層，以便頂推工作完成后，拔樁工作順當(dāng)進行。5.8.8鐵路加固鐵路加固施工前，必需與運營部門取得聯(lián)系，雙方協(xié)商合作，確保行車平安。鐵路加固采納縱橫梁及扣軌方案，在線間設(shè)置挖孔樁，以增加支撐力、保證土體穩(wěn)定。詳細加固措施與設(shè)計部門及鐵路運營單位共同確定。首先在加固范圍內(nèi)將混凝土軌枕抽換成木枕。將橫梁插入，搭設(shè)木枕垛，放上縱梁，用U形螺栓加固。縱梁連接采納接板螺栓連接，每片梁接頭相互錯開1m，且避開橫梁位置。鋪設(shè)扣軌與橫梁、木枕進行加固。挖孔樁施工，孔口要埋設(shè)2m護筒，挖出的土方隨時運出線外，要突擊施工，成孔后剛好灌注，然后澆筑帽梁。5.8.9箱涵頂推力估算在箱涵頂推時，頂上覆土較淺，荷重較輕，兩側(cè)土壓力小，則頂力主要來自箱涵底部土的摩阻力，簡化計算公式為：P=μN式中：P---頂力，KN；μ---頂力系數(shù)，一般為1.2～1.5；N---箱涵重力，KN。經(jīng)過頂力曲線分析，當(dāng)箱涵在起動時，P較大；而當(dāng)起動后的空頂階段，其頂力則較小，以后隨刃腳的入土，頂力漸漸增大，最大頂力發(fā)生在箱涵脫離底板后接近箱涵設(shè)計位置時，隨后漸漸下降。依據(jù)類似工程上的施工閱歷，一般起動頂力P=（0.6～1.1）N，此值多因滑板的平整度及潤滑層的鋪裝厚度而異，一般采納P=0.8N。5.8.9頂推設(shè)備安裝、調(diào)試首先對頂推設(shè)備要進行單體試驗，合格后再拼裝。頂推設(shè)備包括兩大部分，即液壓系統(tǒng)和傳力系統(tǒng)。5.8.9.1液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)包括：動力機械---高壓油泵。操作機構(gòu)---限制閥、調(diào)整閥。執(zhí)行機構(gòu)---千斤頂（頂鎬）。協(xié)助裝置---油箱、油表、壓力表等。5.8.9.2傳力設(shè)備傳力設(shè)備包括：頂鐵---按千斤頂每次沖程更換，使箱體不斷頂推。活動橫梁---隨箱體頂推前移，并將頂力勻稱地傳給頂鐵。固定橫梁---頂柱的橫向連接梁，能避開其受壓失穩(wěn)，能使頂力勻稱分布。頂柱---箱體頂推遠離后背時，靠頂柱傳遞頂力給后背。頂鎬布置：正頂勻稱布置，斜頂按三角頂塊布置。安裝好全部液壓系統(tǒng)，包括頂鎬、油泵、油箱、油管路及配套協(xié)助設(shè)備后，進行檢查調(diào)試，使其運轉(zhuǎn)正常。此外對傳力設(shè)備，包括固定橫梁、頂柱、頂鐵、活動橫梁等也要細致檢查，以滿意頂推須要。5.8.10試頂與頂推5.8.10.1打算工作安裝頂推設(shè)備：包括高壓油泵、千斤頂、頂鐵、頂柱的安裝就位，以及安裝油路。邀請監(jiān)理工程師檢查驗收涵身，其混凝土強度必需符合要求。安裝刃腳。安裝測量設(shè)施。安裝作業(yè)面與地面線路值班人員之間的聯(lián)絡(luò)信號以及施工現(xiàn)場的照明設(shè)施。檢查線路加固和后背的狀況是否滿意頂推作業(yè)的要求。清理工作坑：包括拆除與涵身相連的一切腳手架、電源線，清理地面上的零星鋼筋頭、釘子，修整滑車道等。5.8.10.2試頂打算工作完成后，進行一次試頂，試頂壓力要漸漸增加，升到肯定壓力后穩(wěn)定3～5分鐘，對設(shè)備、框架、后背梁、滑板等進行細致檢查，如一切正常，則接著加壓，正式進行頂推作業(yè)。5.8.10.3挖土與運土箱涵頂推的速度主要取決于洞內(nèi)挖土和出土的速度。本箱涵高度較大，人工挖土分上下兩層進行，即在箱涵中部設(shè)置挖土平臺進行挖掘工作。挖掘的操作要求如下：每次進尺限制在200～500mm，禁止超挖，保證土墻穩(wěn)定的關(guān)鍵是使刃腳切入土內(nèi)，其切入深度一般不小于100mm。挖土?xí)r駕馭土坡的平衡，并保持與刃腳坡度一樣，嚴禁出現(xiàn)逆挖，一般取60o坡較為平安。有下列狀況時停止挖土：頂推至鐵路途路底下，列車通過時；頂推的機械設(shè)備有故障時。挖土工作必需與觀測工作緊密協(xié)作，依據(jù)涵身頂推時的偏差狀況，隨時改進挖土方法。運土用機動小翻斗車從洞內(nèi)活動車道上將土運出?；顒榆嚨离S著箱涵不斷頂推予以接長。5.8.10.4頂推當(dāng)前方刃腳處挖土完成一進尺長度后，開動高壓油泵，使千斤頂受液壓力而產(chǎn)生頂力，推動箱涵前進，通常每一沖程頂推190～800mm。箱涵前進后，用反向千斤頂將主千斤頂?shù)幕钊卦?，在空檔處增放頂鐵，以待下次開鎬。如此循環(huán)往復(fù)，直至箱涵就位。頂推過程中的留意事項：起先頂推是現(xiàn)場一切工作的中心環(huán)節(jié)，每次開鎬前及交接班時都要檢查油泵等液壓系統(tǒng)有無故障、挖土是否符合要求、頂鐵安裝是否合格、后背變形狀況。刃腳一經(jīng)切土，暫停頂推，組織機械和人員加快挖土和出土的速度，實行連續(xù)作業(yè)，以保持箱身不斷頂推。如因某種緣由而使頂推中斷時，也要間歇性地頂動涵身，以防止箱涵在之后的頂推時阻力增大。故障一旦解除，馬上接著操作，保證頂推的連續(xù)性。頂推在列車通過的間隙進行，嚴禁在列車通過時施工。頂推時，頂柱和背后嚴禁站人，以防頂柱弓起崩出或后背產(chǎn)生意外危及平安。頂推過程中做好紀錄，隨班交接。采納的紀錄格式見表5-6。頂推紀錄表表5-6日期開鎬次數(shù)進尺（m）累計進尺（m）油壓（MPa）頂力設(shè)備軸線偏位（cm）高差（cm）備注5.8.10.5頂推方向及高程限制頂推框架時，方向和高程簡單出現(xiàn)偏差，所以，頂推過程中要始終測量其方向和標高，發(fā)覺偏差剛好調(diào)整，以保證其精確就位。5.8.11收尾工作頂推完成后即進行收尾工作，其內(nèi)容包括:拆除全部鐵脹圈并運至工作坑內(nèi)，整理放齊。清掃管內(nèi)雜土。逐節(jié)測量高程、中線，并做好竣工紀錄。接口填石棉水泥以防滲漏。填料協(xié)作比是水:石棉:水泥=1:3:7，操作是先將石棉水泥混和勻稱后，用噴壺向上噴水，邊噴水邊用手搓勻，拌好后的材料為潮濕狀態(tài)但不成團。將拌好的材料填入預(yù)留管縫內(nèi)，用鐵釬子打入，直至表面呈黑色光澤為止。拌好的材料要用濕布蓋上，運用時不超過60min。5.8.12施工留意事項箱涵預(yù)制時，要按設(shè)計將各部預(yù)埋件安裝齊全，并做到位置精確。混凝土質(zhì)量要達到內(nèi)實外美，表面光滑。頂推過程中，挖土要駕馭土坡的平整，并保持與刃角坡度一樣，嚴禁出現(xiàn)反坡和超挖，形成框架吃土前進。要保證地基不受擾動，不影響地基承載力。當(dāng)有列車通過或機械設(shè)備出現(xiàn)故障不能頂推時，停止挖土，并隨時對線路和框架的中線、水平