顶进桥涵施工技术要领

顶进桥涵施工技术要领主要施工技术措施1工作坑开挖工作坑是预制和顶进地道桥的工作基地。工作坑的位置根据现场的地形、场地及土质情况全面考虑。顶进段工作坑内为砂夹卵石，中间夹一层粘土，土体直立性较好，开挖采用1:0.5坡度。由于地下水位较高，工作坑降水采取四周各设一个由钢筋笼制成的降水井，钢筋笼直径1.5m，主筋采用φ32圆钢，箍筋采用φ8圆钢，间距为5cm，以防抽水时，大粒径砂石流入井内，破坏水泵，影响抽水。工作坑每边尺寸应比结构物各宽约1m，并留出排水沟、后背及工作操作位置。工作坑的开挖和后背的修筑统一安排，同时施工。本桥由于需制作降水井，东西边尺寸较结构物各宽2.5m。2.2滑板施工滑板又称工作坑底板，通常采用厚度为20cm的150级混凝土，滑板内不设钢筋。滑板主要作为预制框架的施工底板，保证框架在浇筑混凝土时不致产生不均匀沉降，并防止框架结构物在顶进时与基础以下土壤粘接，框架一旦顶进就位即宣告滑板报废。为了控制地道桥的顶进高程，滑板应设置0.5％～１％的上坡，以防止顶进时栽头。站旅客地道顶进段基底为砂夹卵石，卵石粒径较大，基底摩擦力较大，滑板制作采用厚15cm、150级混凝土，由于该桥长度较长（12.6m），重量较轻（384T），所以滑板制作采取平坡。滑板顶面要求平整、光滑，启动阻力越小越好。站旅客地道顶进段采取在滑板表面抹1:3水泥砂浆并压实。压实时滑板顶面要求有较高的平整度，以利铺设润滑隔离层，减少起动阻力，同时可使地道桥底板表面平整，减少最大顶力。润滑隔离层采用石蜡、机油和塑料薄膜。其做法：铺石蜡掺机油一层，厚3mm。先将石蜡加热至150℃左右，再掺入25％的机油，搅拌均匀后，用扁嘴喷壶浇在滑板上预先放置的两道10号铅丝(每米一道)之间，用木板刮平，取走铅丝，并用喷灯烤合铅丝留下的槽痕，在浇洒的石蜡面上洒滑石粉一道，厚1mm，在其上铺塑料薄膜两层，接缝处用宽5cm的塑料胶带粘接成整体。2.3钢筋混凝土地道桥预制站旅客地道顶进段混凝土标号为C35级，抗渗等级为S8级。由于内墙壁设计采用瓷砖装修，所以全部采用小块钢模，分两次立模浇筑，第一次为底板混凝土浇筑，第二次为边墙和顶板混凝土浇筑。施工缝设在底板以上20cm处，为防止地道桥渗水，在施工缝处预埋10cm宽、1.5mm厚止水钢板。地道桥预制尺寸误差前端为正误差(+1cm)，尾部为负误差（-1cm），以减少顶进阻力。在顶面和侧面制作防水层采用聚胺脂甲料、聚胺脂乙料和二甲苯，掺合比例为1:1.5:0.12，并进行润滑处理，减少顶进阻力。2.4后背的修筑及顶力后背是承受顶进时水平顶力反力的重要构筑物，它是保证顶进工作顺利进行的重要设施，直接关系到顶进质量。因此后背要有足够的强度和稳定性，自顶进开始到结束应保持不裂不断。后背的尺寸、规格、式样经计算，结合现场实际情况选定。后背能承受顶进桥在顶进的全过程中出现的最大顶力，并有适当的安全储备。设计最大顶力P＝1.5N，N为顶进桥自重。顶进桥在起动时，由于需克服与滑板的粘着力，其起动顶力较大，为设计最大顶力的0.8～1.1倍，而起动后顶进桥属于空顶阶段，其顶力较小。以后随着顶进桥入土，顶力又逐渐增加，当顶进桥脱离底板且接近就位时顶力为最大。站旅客地道顶进段后背墙采用C20级现浇混凝土，后背桩采用C30级钢筋混凝土，并在墙背后填筑砂夹卵石，每30cm逐层夯实，以增大后背墙的稳定性。2.5线路加固站旅客地道顶进段施工采用吊扣轨与横抬梁相结合的方法加固既有线。既有Ⅰ道、2道为P43、25m标准钢轨、木枕，吊扣轨采用3-7-3扣轨束梁，加固长度为15m。吊轨梁与其下面枕木采用φ22U型螺栓和盖形扣板联结在一起，形成整体结构。横拾梁加固采用I56a工字钢，间距为80cm，共穿9根工字钢，一侧支点在桥顶上，另一侧支点在线路间枕木上，并在两侧支点处用钢轨通过φ22U型螺栓和盖形扣板与9根工字钢连接在一起，使9根工字钢形成整体，保证顶进作业过程中横抬梁工字钢的稳定性。在地道桥未进入既有线下之前，除2道与Ⅰ道之间设置枕木垛支点外，地道桥与2道之间也设置枕木垛支点，可使每次顶进前拆除桥顶上支点，不使工字钢与桥顶接触，使地道桥与工字钢在无摩擦状态下进行空顶。随着地道桥的顶入，逐步拆除各枕木垛支点，列车荷载通过横抬梁逐渐转移到桥身上。2.6顶进顶进速度主要取决于洞内挖、运土的速度，应尽可能地为提高挖运土的速度创造条件。站旅客地道顶进段箱桥净高为2.65m，净宽为6.05m，采取人工挖土。为增加开挖工作面，箱桥挖土分上下两层作业。顶进的实施是整个工程的关键环节，开顶前应试顶，试顶顶力约为顶桥自重的0.4～0.8倍，但在开始时不应突然增大至此数值，使顶镐同步逐渐增压，一般每到一定压力后稳定几分钟，检查顶进设备、后背、滑板和框架涵是否正常，如一切正常方可正式顶进。在顶进过程中，如油压突然下降，一是表明框架已起动；二是后背或框架出现变形，应立即停止顶进，分析发生变形的原因，采取加固措施后，方可继续顶进。安放顶铁时必须保持顶铁与顶进桥轴线顺直一致，并与横梁垂直，要平、直、顺，尽量做到各顶铁长度一致，间距一致。按顶进长度随时更换不同规格的顶铁,并在顶进一定距离后,加设—道横梁。以防顶铁拱起。站旅客地道顶进段在初顶时采用5台200T顶镐，启动后采用4台顶镐，箱体顶出滑板进入土层后采用5台顶镐。为保证顶铁与顶进轴线顺直一致，安放顶铁前采取经纬仪定测。顶铁规格有0.18m、0.32m、0.45m、1.08m、2.16m、4.3m六种规格，不足部分采用1cm和2cm厚钢板及4cm厚鱼尾板补充。每顶8m即加设一道横梁，每次开顶前，采用备用顶铁加压，确保顶铁在顶进过程中顺直，不致拱起。2.7中线与高程监控测量观测是顶进施工的重要组成部分，它关系到框架的就位精度。站旅客地道顶进段在顶进过程中的中线与高程监控采用微机控制系统监控，每隔10秒定测一次，随即在微机显示屏上显示水平及高程变化值，可及时调整顶力进行纠偏。3施工工艺流程图(见下页)4地道桥施工质量及安全控制预制箱体时，在箱体底部与顶镐接触的地方预埋10～12mm厚钢板，使其在顶进时起到传力均匀，防止框架被顶裂。进行后背墙填土时，要分层夯实，保证回填土密实度，以防顶进时后背墙被顶裂。顶进前，对箱体进行全面检查，底板和四角不得有裂缝，必须保证待箱体混凝土结构达到设计强度后方可进行顶进施工。在顶进过程中，如箱体发生偏移，采取不等压的方式逐渐加压纠偏。顶进时要观测顶铁、顶镐、后背、油压泵压力及方向、高程等的变化，发现问题及时停止顶进，修正后再顶进。顶进时，如发现线路横向变形，要及时整修恢复加固。