1、箱涵頂進施工方案一、箱涵頂進的施工流程箱涵頂進采用鋼筋混凝土箱涵頂進工法施工地下通道，其原理是在基坑內滑板上預制箱涵，采用油壓千斤頂頂推箱涵，將箱涵從地下穿越。基坑圍護及開挖滑板制作箱涵澆注頂進后靠施工及千斤頂安裝二、工作基坑施工2.1工作坑工作坑施工前先進行基坑圍護和在地面面布置降水井，再進行基坑開挖。工作坑、滑板、后背施工順序如圖1所示。測量放線打入后背樁、錨樁工作坑分層開挖夯實工作坑底地基鋪碎石層綁扎滑板、后背梁、錨梁鋼筋灌注C15號混凝土施作潤滑層鋪隔離塑料板設高程控制網予埋鋼板、導向墩砼干燥后立 模測量放線檢查坑底尺寸降 水后背填土設置擋土板圖1 工作坑、滑板、后背工藝流程圖2.1坑
2、底地基處理為提高坑底地基的承載力，需對地基處理。對坑底土體松軟的情況下，在內適當深度內換入層，可采用回填粗沙、曬水夯實或采用深層攪拌樁加固土體。2.2工作坑開挖在基坑圍護和坑底加固完成后再進行基坑開挖，基坑開挖必須放坡開挖土方，確保邊坡的穩定。土石方堆放要遠離基坑，防止因基坑周圍土體超載增大圍護結構變形而影響施工安全。同時，基坑在施工過程中必須做到挖好排水溝，將基坑內的水匯集至積水井后再用潛水泵抽排至基坑外。2.3 滑板制作滑板為加錨梁的鋼筋砼（C15）板，滑板厚20cm，錨梁橫斷面為50cm50cm。錨梁、滑板及后背梁同時澆注混凝土，連結成整體。滑板靠鐵路一側延伸一段同標號、同厚度的混凝土過
3、渡段。滑板下鋪10cm厚的碎石墊層，滑板上鋪機油、滑石粉（3:7，厚3mm）作為潤滑層，鋪塑料底板作為隔離層。滑板及工作坑詳見圖3、4。圖3 滑板及工作坑平面圖圖4 滑板及工作坑11斷面圖底板的施工步驟為：1、修整、夯實基坑底，如坑底地基承載力不足，擬采取基底換填等加固措施；2、鋪碎石墊層并壓實；3、綁扎后背梁、錨梁、滑板鋼筋及予埋鋼板、導向墩；4、灌注混凝土；5、頂面干燥后，澆一層3mm厚的滑石粉漿（機油:滑石粉=3:7）6、鋪塑料底板隔離層。滑板頂面沿頂進方向做成1%的仰坡，滑板頂面平整度不大于5mm/2m。2.4 后背修筑后背是在箱涵頂進中藉以抗衡頂進反力的臨時構筑物，要有足夠的強度、剛
4、度和穩定性，充分利用地形地物，因地制宜的修建，達到安全可靠并便于拆除。本工程后背由后背梁、后背樁、擋土板、后背土、錨梁組成。后背梁為2.0m（高）1.2m（寬）的C15號現澆鋼筋混凝土梁，梁長13.2m梁內予埋20mm厚通長鋼板；后背樁用工字鋼樁。工作坑利用原狀土作后背土，不再重新填土，挖工作坑坑土時不能擾動后背土；工作坑后背需填土，后背填土至設計標高，用圖解法求出破裂面，在滑動范圍內填土。擋土板用3cm厚木板設置于后背樁后。錨樁用鋼軌錨樁，間距1m，距后背樁20m，錨樁深度及拉錨鋼筋經受力計算后確定。后背樁與錨樁用打樁錘打入土中。后背修筑時后背梁與頂進方向垂直。2.5布置導向墩在箱身兩側用0
5、.7米長的50kg/m鋼軌每隔0.3米布置1根，鋼軌埋入滑板內。2.6潤滑隔離層為保證箱涵能在滑板上順利起動和向前滑行，必須在滑板頂面做一層潤滑層，并在其上覆蓋一層隔離層，起到頂進施工中的減摩作用。潤滑層采用鋪機油、滑石粉調制而成（3:7，厚3mm），首先在滑板頂面涂機油3mm，最后曬滑石粉；隔離層采用油毛氈。三、箱涵預制箱涵可采用單節澆注或分節澆注。箱涵是在工作坑滑板潤滑隔離層上進行預制。首先要進行測量放線，使箱身中心線、工作坑底板中心線和頂進橋位的中心線三者均在一直線上。箱身預制的施工程序是：安設底板模綁扎底板鋼筋灌注底板混凝土 養護安內模綁扎側墻及頂鋼筋安外模灌注側墻及頂板混凝土養護 箱
6、身防水層施作模板采用P3015鋼模板。內模支撐采用型鋼排架，如圖5所示，斜撐、橫撐、立柱用I12工字鋼，縱向間距1.5m，邊墻立檔與頂梁用I14槽鋼，縱向間距1.5m，立柱橫向間距1.5m，橫撐豎向間距2m，橫撐、斜撐與立柱間用螺栓連合，立柱在縱向用L12580角鋼焊接牢固。為避免澆筑側墻混凝土的施工縫，邊墻外模用插模法：將工字鋼的下端利用底板側面的預埋螺栓固定，上端用鋼筋拉桿對拉，在兩工字鋼之間插入外模，隨著混凝土的逐漸澆筑上升外模亦不斷接高，如圖5所示。插模施工模板縫墊濕水泥袋三層，以制止漏漿，因墻體較厚，操作人員須加強振搗，避免漏振。混凝土采用合理的級配和較低的水灰比。拆模后馬上遮蓋并勤
7、灑水，加強養護。箱身前端2m范圍內的外模，向外加寬1cm，以減小頂進阻力。圖5 箱梁立插模法示意圖箱涵是大體積混凝土澆注，因此在施工鎳鋼過程中要嚴格控制水化熱，澆注過程中要隨時監控混凝土溫度和溫差，采取有效措施控制降低水化熱和控制溫差，以防止因溫差產生的內應力引起的裂縫。地基基礎規范中規定的容許誤差項目單位容許誤差項目單位容許誤差斷面尺寸Mm10垂直度Mm0.5%H,且不大于10箱身外包高度（H）Mm50兩對角線長度差Mm75箱身長度(L)Mm50表面平整度Mm5側向彎曲MmL/1000麻面Mm不超過本塊面積的%四、防水層的施工按設計要求施作防水層。五、頂進設備頂進設備由液壓系統和頂力傳遞設備
8、組成。其中液壓系統由千斤頂、高壓油泵、液壓回路、電氣集中控制臺組成，頂力傳遞設備包括頂鐵、頂柱、橫梁等將千斤頂的頂力傳遞給后背。頂鐵和頂柱經過多次使用后，兩端支承面會出現坑洼不平，如繼續使用，受力后其縱向會彎曲變形，嚴重時會崩起飛出，危及安全，故應及時檢查修整。安放時，頂柱頂鐵的方向應與頂力軸線方向一致，支承面要密貼。頂進時如發現有變形（如拱起、彎曲），要立即停止頂進，進行調整，做到平、順、直，并與橫梁垂直。圖6 千斤頂及傳力設備布置示意圖圖7 頂鐵端面圖六、箱涵頂進6.1試頂進試頂工作以頂動箱身為止，試頂時做到：1、在各有關部位及觀測點均有專人負責，隨時注意變化情況； 2、開泵后每當油壓升高
9、510Mpa時須停泵觀察，發現異狀，及時處理；3、當千斤頂活塞開始伸出，頂柱（頂鐵）壓緊后應立即停頂，經檢查各部情況無異常現象可再開泵，直至箱身起動。6.2頂進6.2.1施工準備頂進前施工準備包括以下5個方面：1、箱身混凝土必須達到設計強度。2、線路加固情況，后背及頂進設備情況。3、現場照明、液壓系統安裝及試驗情況。4、觀測記錄人員的組織和儀器裝置。上述準備工作經檢查均合格無誤后，再經過試頂驗證。試頂是檢查頂進設備、后背及箱身受力后有無異狀，并使箱身與工作坑底板分離，當試頂后經檢查一切均屬正常，方可進行正式頂進作業。6.2.2頂進程序頂進即是開動高壓油泵，使千斤頂受液壓力而產生頂力，推動箱身前
10、進，每鎬的頂程為600mm。箱身前進后使千斤頂的活塞恢復原位，在空檔處填放頂鐵（或頂柱），以待下次開鎬，如此循環往復，直至箱身就位。箱身在工作坑底板上移動時，頂進程序如圖8-1所示。開油泵千斤頂工作油泵回油收鎬接（換）頂 鐵開油泵千斤頂工作箱身前移箱身停進圖8-1 頂進程序框圖箱身前移箱身停進油泵回油收鎬挖土裝土運土接（換）頂鐵開油泵千斤頂工作開油泵千斤頂工作當箱身與路基接觸后，增加挖運土工序。其程序如下圖8-2所示。圖8-2 頂進程序框圖1、挖土：頂涵內挖土用人工挖土，提升采用汽車吊提升至地面。每次開挖一個頂程的土方，立即頂進箱身，使箱身緊切開挖面，開挖面坡度為1:0.66，過開挖面預留10
11、cm的土層，比箱身外輪廓小10cm，底面高于箱身底面10cm。為保證路基穩定及方便開挖作業，在箱體中部前端設一中平臺，如圖9-12所示，縱梁長5m，吊桿與立柱在兩側與中間設一根，橫梁、立柱、吊桿與箱涵預埋鋼板焊接。2、安放頂鐵（頂柱）：按頂進長度隨時更換或填補不同規格的頂鐵或頂柱，安放頂鐵或頂柱必須保持與頂板軸線順直一致，與橫梁垂直，每行頂鐵和頂柱要與千斤頂成一直線，為保證頂柱受壓穩定，每隔8m設一道固定橫梁，橫梁與頂柱間用螺栓連結牢固，頂進前將不同規格尺寸頂鐵、頂柱進行排列組合，根據每次頂程填補或更換，安裝頂柱和橫梁采用汽車吊車作業。頂進涵頂進最終容許誤差：中線誤差不得大于20cm，高程誤差
12、不大于頂程的1%，偏高不得超過15cm，偏低不得超過20cm。6.2.3箱涵頂進糾偏6.2.3.1箱身方向偏差調整（1）箱身在空頂階段發生方向偏差時，利用方向墩設專人加換左右兩側與方向墩間的滾楔鐵板；也可在邊墻外側設一臺200t的千斤頂校正空頂階段的方向。（2）用增減一側千斤頂的頂力：即開或關一側千斤頂閥門，增加或減少千斤頂頂力數。（3）用輪流開動兩邊高壓油泵調整：如向左偏就開左側高壓油泵，向右偏就開右側高壓油泵。（4）用后背頂鐵（柱）調整：在加換頂鐵時，根據偏差將一側頂鐵楔緊，另一側頂鐵楔松或留間隙，調整時摸索掌握規律性，注意箱身受力不均時產生的變化狀況。（5）前端左右兩側刃腳前，可在一側超
13、挖，另一側少挖土或不挖來調整方向。（6）在箱身前端加橫向支撐來調整。支撐一端支在邊墻上，另一端支在開挖面上，頂進時迫使向被頂一側調整。6.2.3.2箱身“扎頭”糾正：（1）在箱身前端基底換填2030cm厚的卵石、碎石、混凝土碎塊加固地基，增加承載力，籍以糾正“扎頭”。（2）在涵身前端加木支撐，支撐頂在涵頂兩側。經過幾次頂換，“扎頭”可以得到糾正。3、箱身“抬頭”糾正：可在底板前適當超挖。七、施工測量頂進箱涵的施工要點是做好測量觀測工作，隨時糾正頂進方向和高程。在離后背一定距離的頂進后方設兩個縱向觀測站掌握箱身頂進的方向和高程，在后背一側設置一橫向觀測站掌握后背變形情況。縱向觀測站設經緯儀及水平
14、儀各一臺，在箱身頂板四個角上，各用環氧樹脂粘貼水平及方向標尺一根。橫向觀測站設經緯儀一臺，在后背梁兩端設立標尺。施工過程要經常核對水準基點和標尺的位置并及時校正。八、施工安全1、按批準的要點計劃進行施工時，按規定設防護，未設防護嚴禁施工。2、箱身頂入路基后，24小時連續頂進，不得中途停止。3、頂進時，基底不得有水，降水效果達到要求后（即地下水位低于基底面0.5米）方可施工。4、吊軌與車軌之間不得掉落導電物體，防止導電引起既有信號異常。5、嚴格做到機械設備發生故障時不挖土；較長時間不頂進時不挖土；交接班前不挖土。6、經常觀察后背情況并做好記錄，發現異常立即停止頂進。7、觀察箱體在頂進中的異常情況
15、，如發現裂縫立即停止頂進，制定處理方案。8、頂進時觀察頂柱受力情況，防止崩出傷人，頂進時頂柱和后背上不準站人。九、質量保證措施1、頂進設備中的千斤頂、高壓油泵的壓力表在使用前必須進行校檢。2、工作坑滑板制做前做好地基承載力試驗工作，確保地基承載力滿足設計要求。3、正式頂進前必須試頂，經試頂檢查頂進設備與后背一切正常，方可正式頂進。4、頂進施工中每個工作班必須有測量人員對后背與頂進涵進行觀測，對隨時出現的箱體偏差進行糾偏。5、工作坑滑板制做前做好地基承載力試驗工作，確保地基承載力滿足設計要求。6、頂進涵在預制時須加強養護，在頂進前或頂進中發現箱身有環向裂縫時，此箱涵已不能使用，必須停止頂進作業。
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