顶入式立交箱涵施工质量病害的防治探讨

1、顶入式立交箱涵施工质量病害的防治探讨科技信息o建筑与工程o2007年第16期顶人式立交箱涵施工质量病害的防治探讨吴维东(茂名市公路建设有限公司广东茂名525000)摘要:顶入式立交箱涵施工是在保证地面交通安全运行的同时,将预制的钢筋混凝土箱涵用机械力顶入路基内,成为一个刚构桥.本文对其施工中的质量病害进行分析,提出了处理方案.-关键词:顶入式;立交箱涵;病害处理0.前言顶入式箱涵施工是立交工程的一种特殊施工方法.也叫顶入法,在地下穿越铁路或公路形成地下通道.其特点是在保证地面交通安全运行的同时,将预制的钢筋混凝土箱涵用机械力顶入路基内.成为一个刚构桥.顶入法可分为后顶法,牵引法,对拉法和顶拉法

2、.当通道特长时,需要分段制作箱涵,采用中继间的后顶法.在横向尺寸大的情况下,可将箱体分成多只顶进.最后形成整体通道.对于顶入式立交箱涵的施工,由于箱涵体积大,埋深浅,断面形状特殊.往往施工不当会出现一些质量通病,因此,需要分析其原因,提出防治措施,以利提高工程质量.1.顶入法的概念顶入法是在铁路或公路一侧设置工作坑.坑底做滑板.在滑板上预制钢筋混凝土箱涵,箱涵前端做成突出的刃口.再在离箱涵尾部不远处修筑后背,并在后背梁与箱涵底板之间设置千斤顶.同时对地面铁路或公路进行加固,由于千斤借后背的反力将箱涵顶入路基.顶进时箱涵前端刃口处不断挖土随顶随挖.直至箱涵全部顶入路基为止.2.工作坑施工中的质量

3、病害预防与治理措施2.1开挖或使用过程中基坑失稳.2.1.1产生原因:工作坑较深没有合适的围护或放坡不当.主要原因有六方面,一是围护墙本身强度不足;二是围护墙入土深度不足;三是围护墙有开叉,排列不严密;四是围护结构超载过大;五是围护结构支撑不良或不合理;六是降水失效或水文地质条件改变.2.1.2预防措施:1)在工作坑开挖施工前,必须对坑壁的稳定性进行验算或进行有关围护设计:2)坑底在地下水位以下必须设置排水措施或将地下水位降至坑底0.51.om以下,有效排除地表水.决不能让其流人工作坑.遇到暗流要调查清楚.远离工和坑处给以截流.3)在施工过程中必须认真执行有关施工规程;4)在开挖和使用过程中,

4、工作坑边不能任意堆放在土体或其他重物.5)如果发现有漏泥或其他不正常现象必须及时加以处理.防止事态扩大.2.1.3治理措施:首先是控制事态的扩大和进一步恶化:加大放坡.控制塌方.补设围护墙或补打井点;在围护外卸载或加强稳定围护的措施.2.2工作坑积水影响施工.2.2.1产生原因:地面水或地下水汇集到工和坑.坑内严重积水.产生的原因主要是编制施工组织设计时.没有切实的排水措施.2.2-2预防与治理措施:拟定地面水的排水方法和地下水的降水措施.对地面积水必须引开,不得流入坑内,对坑内积水及时排除,地下水则可用降水措施加以降低.2.3工作坑及便道布置不合理.2.3.1产生原因:造成工作坑太小,施工难

5、以开展,便道布置不当,出土吊运困难的原因,是施工布置时考虑不周,现场场地限制,布置困难.2-3.2预防与治理措施:1)因地制宜,合理布置便道;工作坑尺寸必须满足使用要求,如地面交通运输等,并考虑地面建筑及地下管线的影响及保护措施.2)如发生施工总平面布置有上述不合理情况,应立即进行统一的协调处理,调整施工组织.重新审核.3.滑板施工质量病害的预防与治理措施滑板施工中的主要病害表现为:混凝土开裂,表面不平整光滑,表面高程坡度不正确,锚梁虚设.3.1混凝土开裂:箱涵制作前或制作过程中.滑板混凝土出现裂缝.3.1.1产生原因:1)工作坑挖土过程中底部超挖,回填不密实,甚至泡水,或弹簧土没有处理.2)

6、底板在地下水位以下.土体呈现流砂状,滑板呈悬浮状.3)混凝土滑板强度不足,支撑不了箱体荷载.4)地基承载能力不足,造成不均匀沉降.3.1.2预防措施:1)基坑底部在地下水位以下,根据土质条件.采取降低地下水的有效措施,稳定土体,提高地基承载能力.2)隔离和及时排除地表水.3)基坑挖土要执行操作规程,不扰动滑板下土层,如被扰动,需进行处理,确保达到原状土的密实度.4)对松软的下卧土层应在适当深度内进行换土,如换填砂洒水夯实,使下卧土体具有足够的承载力,满足预制箱涵的重量和顶进的要求.5)滑板混凝土要布置钢筋,使其有适当的强度与刚度,满足抗弯与抗拉的要求.3.1.3治理方法:补打井点,降低地下水位

7、或进行注浆加固:对滑板的裂缝凿除后.进行加固处理.3.2表现不平整光滑:滑板上表面没有抹光.高低不平.3.2.1产生原因:表面无统一基准;抹面泥工技术水平低下.3.2.2预防与治理措施:1)滑板施工之前,不仅对高程要进行放样,定基准,同时要增加控制点的密度,使滑板表面在同一平面内.2)提高抹面泥工的技术水平.3)在滑板表面凿毛清洗.用高标号砂浆粉刷抹平,控制高程误差在+2ram以内.3-3表面高程坡度不正确:滑板顶面没有+5左右的上坡:高程误差超过+2ram.3.3.1产生原因:1)施工前未根据坡度要求计算好各部位的高程:2)没有认真测量基准,未在基准的基础上加密定位点进行施工.3.3.2预防

8、处治措施:1)测量放样定位之前,先计算好整个面的高程要求.2)定出控制点,使整个面处在控制范围之内,使浇筑抹面有高程依据.3)在受控条件下设置较密的基准桩.4)如果确定出现了问胚.那就凿到要求高程再抹平.3.4锚梁虚设:锚梁是为了防止滑板随箱涵顶进时向前滑移而设置的锚固措施.当箱涵顶进时,滑板与锚梁随箱涵同时向前移动.3.4.1产生原因:1)基坑滑坡下土质太差:2)锚梁侧面土体松动:3)锚梁混凝土质量低劣.3.4.2预防处治措施:1)挖基坑以及整个施工过程中.确保地下水位降至坑底锚梁槽深度以下,以提高地基土的强度;2)锚梁按设计施工,先挖到坑底,然后抽槽,抽槽挖土时不扰动两侧土体.3)确保锚梁

9、混凝土的质量.4)确保锚梁与滑板整体性良好.5)如果出现了滑板向前移动的现象可用注浆,打桩等办法阻止滑板移动.4.后靠墙施工质量病害的预防与治理措施后靠墙施工时的主要质量问题表现为墙后土体松散,横梁与墙不密贴,后靠梁受荷载后变形过大.4.1墙后土体松散:以明挖法施工后靠墙后,墙后回填的土体松散,承受不了箱涵顶进时的顶力.4.1.1产生原因:后靠墙明挖施工后回填土时,没有按要求分层夯实.或者后靠墙土体有移动.4.1.2预防处治措施:1)控制回填土的湿度,分层夯实达到密实度的要求.2)回填的土体要经过挑选,决不能用回填污泥,垃圾等.3)挖除部分松散的土体,按要求重新回填;或者对松散范围进行加固(注

10、浆等);也可在回填土的上部进行压重.4.2横梁与墙不密贴:后靠横梁与后靠墙之间有间隙.后靠梁受力不均匀而损坏.4.2.1产生原因:后靠墙用钢板桩或其他围护桩等作为挡墙.后靠部分高低不平,后靠梁安装时与后靠墙之间形成间隙.4.2.2预防处治措施:1)用现浇混凝土充填凹凸不平的部位.如果后靠墙是钢板桩,为了不影响以后的拔桩,可先在接触部位采用隔离层,防止混凝土与板桩的粘结.2)如果后靠墙是用预预制件安装的.则在空隙处灌注水泥砂浆.3)如果间隙较大,可灌水泥砂浆,间隙较小.l07科技信息0建筑与工程oscience&technologyinformation2007年第16期则用注浆法压注.

11、4-3后靠梁受荷载后变形过大:承受侧向外力或稍加外力时,后靠兴出现较大变形.4.3.1产生原因:后靠兴整体性差,强度低,当外力作用后即在受力部位出现变形:后靠梁受力面与受力方向不垂直,受力后产生分力,使后靠墙损坏.4.3.2预防处治措施:1)对后靠梁及墙应有设计计算,使之能承受箱涵顶进时的顶力;2)钢筋混凝土横梁下部与滑板连接,使其共同起作用.3)如果病害已发生,首先视其变形形状是否尚可修补,采用有针对性的修补加固.如果修补后仍不能满足使用要求,只得凿除,重新施工.5.箱涵顶进时的质量病害预防与治理措施箱涵顶进时的质量病害主要包括箱涵的起动或全部入土阶段顶不动,起始阶段箱涵下倾,顶进过程中箱涵

12、下沉,顶进过程中箱涵偏离轴线,顶铁或顶柱系统损坏等.5.1箱涵的起动或全入土阶段,顶不动:开始顶进时,整个箱体在滑板上毫无移动;当箱涵进入土体以后,顶不动.5.1_1产生原因:千斤顶有泄漏;箱涵在滑板上的摩擦力大于顶力:入士后箱体与土壤接触面的阻力大于顶力.5.1.2预防治理措施:1)对滑板与润滑层及隔离层施工要保证质量,箱体制作时决不能损坏隔离层;2)对顶进设备要确保良好,提供足够的顶力:3)对阻力与配备的顶力要经过验算,顶力必须大于阻力.4)增加顶进能力,即增加千斤顶或者提高油压;5)减少阻力,即在滑板上可以用气垫或注入润滑油.在土中接触面注入粘土浆减摩等.5.2起始阶段箱涵下倾:箱涵前端

13、部离开滑板进入土中,箱涵头部下沉.形成叩头现象.5.2.1原因分析:由于箱体自重较大而地基承载力较小;降水不到位;基底土体流失支承不了箱涵自重,造成箱体脱离滑板就开始下沉.5.2.2预防处治措施:1)对附近的水文,地质状况要作充分的调查.针对不同的土质条件,采取相应措施.2)对箱体构造事先设置如船头坡,预留孔等,克服沉降.3)在施工过程中加强测量,及时发现沉降情况及时处理,防止事态发展.4)在施工过程中,切勿扰动基底土体(如机械振动),以免造成液化.5)采用固结土体,或加设支承体.5_3顶进过程中箱涵下沉:在顶进过程中箱涵不断下沉,逐步偏离设计高程.5.3.1产生原因分析:地基土软弱,承载力小

14、;掘进过程中下部土体有流失,正面土体也不稳定;挖土过程中对下部土体有扰动;对底下存在超挖现象;底板底面不整.5.3.2预防处治措施:1)对底板前沿做成船头坡(如雪橇一样),在较差的土体上向前移动,避免将下部土刮起推走.2)地基加固.3)在施工过程中,减少对箱涵的振动的因素.4)切勿扰动底析下土体,切勿超挖.5)在底板前面加设压桩孔或导向坡.6)降代地下水位,决不能造成流砂状态.7)如果出现下沉,立即采取措施,要将箱涵能逐步地向上纠正.直至稳定在设计高程的范围内.5a顶进过程中箱涵偏轴线:顶进过程中平面方向没有按设计要求前移,向左或向右偏离了轴线.5.4.1产生原因:1)千斤顶布置不当,其合力位

15、置不在轴线部位.2)箱涵形状不规则时合力位置要考虑与阻力相适应.3)顶进过程中遇到了意料之外左右不同的阻力(障碍物等).4)左右挖土不同,形成左右阻力不同,千斤顶的作用与箱涵的阻力左右不平衡.5.4.2预防治理措施:1)顶进过程中必须加强观测,及时纠偏.2)调整千斤顶,清除箱涵不均匀阻力的因素,调整挖空心思土部位.3)及时清除意外阻力或障碍.5.5顶铁或顶柱系统损坏:随箱体离开后靠的距离增大,压杆失稳.使系统发生失稳或损坏.5.5.1产生原因:顶铁或顶柱系统与千斤顶的顶力不匹配,顶柱系统承压能力过小.在长距离的情况下,稳定性差;连接或固定不可靠.5.5.2预防治理:1)增加固定结点,减少节间长

16、度;2)增加杆件刚度;3)增加的结点可利用滑板结构定点固定,或用抱箍与滑板连接,必有时可在支撑之间填土,或者在支撑上部压重,提高其稳定度.6.结论对于顶入式立交箱涵的施工,由于箱涵体积大,埋深浅,断面形状特殊,往往在施工中会出现上述几种质量通病外,还会有箱体制作时外壁不平整不光滑,箱体内外尺寸未控制好,箱体出现裂缝,接缝错位,接缝漏水,土体流失地层沉降,后靠位移等质量病害现象.这就要求我们在顶入式立交箱涵施工中,严格质量控制,加强施工管理,分析掌握工程范围及附近的水文地质状况.采取针对性措施.严格控制顶进方向与高程的变化,在顶进挖土过程中做到均匀一致,预防为主,防治结合,确保工程优质,高效,经

17、济.参考文献1道路桥梁工程质量通病防治手册,上海市政工程管理局,20062道路桥梁工程施工手册,中国建筑工业出版社,2005.(上接第216页)肘收臂提举锤过肩,手腕后弓三指微松,锤面朝天稍停瞬间,目视錾刃肘臂齐下,收紧三指手腕加劲,锤錾一线走弧形,左脚着力右腿伸直,动作协调稳准狠快.教学过程中.从挥锤到锤击及至具体要求,教师边讲解边演示,用口诀要领对照操作姿势和动作过程.检验口诀要领.让同学们从理论到操作都得到详尽的见习,从而促进了学生动作要领的掌握和操作技能的形成.学生记熟了口诀.明确了教师的要求.可按照口诀和教师的示范动作进行练习.学生出现错误动作.教师可针对错误有的放矢.用口诀进行及时

18、纠正,使得学生易记易改,收到了良好的效果.三,科学训练是提高钳工实操教学质量的保证.俗话说,苦练不如巧练.训练效果与训练时间有关系,但并不绝对与时间成正比.如何在最短的时间内获得最佳的训练效果,是实操教学中需要研究和解决的问题.尤其是在学生体能普遍不足的情况下.科学合理安排训练尤为重要.如:我在錾削课题练习中,穿插游标卡尺使用这一课题:在锉削课题练习中,穿插划线课题练习;在锯削课题练习中,穿插錾子的刃磨练习.主要出发点为:变整天单调,枯燥的基本技能训练为穿插训练.在基本动作训练后,穿插有关钳工工艺与技能训练的理论知识及另外的课题.这样学生得到了休息,体能得到了恢复.教学内容因为穿插而不显得单调,枯燥,也从根本上确保了一体化教学任务的完成.最重要的是,穿插教学,很容易做到理论与实践的统一.学生在理论的指导下进行实习,在实习中去体会理论,检查理论,以实现学生较快的掌握钳工基本技能及钳工工艺学理论.四,重视实习后的指导学生完成一个岗位的实习或一个实习日以后进行实习总结,总结108先