箱涵顶进施工技术

1、箱涵顶进施工技术一、施工方案顶进箱涵采用便梁、挖孔桩基础对既有线进行加固后架空的顶进方案；后背墙采用钢筋混凝土浇筑；预制涵体采用定型整体钢模，砼在拌合站搅拌，用吊车配合人工灌注入模。顶进施工中，采用8根挖孔桩作支点，2根跨度为Lp26米的工字型钢梁作纵横梁，架空既有线进行顶进施工作业。挖孔桩及涵身顶进施工前需对施工地段的无缝线路进行应力放散（应力放散施工方案、申请计划，由义煤运输线工务段提供），施工期间需申请既有线慢行。具体施工分四阶段施工及顶进施工前准备阶段、箱体预制阶段、顶进施工阶段和附属工程施工阶段。（一）、顶进施工前准备阶段1、现场调查组织有关技术人员全面熟悉核对设计文件,充分了解设计

2、意图,核对地形及地质资料，复核中线、高程及流水面标高。组织重点调查既有线路通信、信号、电缆的走向,对有可能影响施工的地下电缆报请有关部门排除,施工前不能排除的制定切实有效的保护措施。2、方案报批施工前将编制的加固方案，报请相关铁路工务段、监理单位及建设单位审批。3、测量试验准备项目部相关技术部门做好现场测量放线，试验室确定C40砼配合比并上报总监办批准。4、修建临时工程利用现有乡村道路向箱涵施工位置修建临时施工道路，确保材料进场以及为砼、土方运输做好准备。根据涵洞施工现场具体情况安装发电机，保证施工用电。（二）箱体预制阶段施工1、开挖工作坑1.1、根据设计和现场条件，选择工作坑位置。工作坑顶进

3、端及侧边、后背端边坡均采用1:1，顶进端坑顶距既有线中心保持一定安全距离。1.2、工作坑平面尺寸按以下原则确定。长度前端空顶长度顶进框构长顶镐长度后背梁厚度后背厚 度 宽度顶进框构全宽两侧工作面宽度两侧集水井和排水沟宽度。1.3、工作坑四周挖排水沟和一定数量的积水槽，做好及时排水工作。1.4、工作坑开挖好后，应检查承载力是否满足顶进涵的要求，若土质松软，或基本承载力小于150Kpa，应用级配砂石夯实以防不均匀下沉，底面还应结合滑板制造，做成沿顶进方向头高尾低的仰坡，以便在顶进出现“扎头”时调整到预期位置。2、修筑滑板及设置润滑层2.1、修筑滑板滑板采用C15号砼灌筑，厚20cm。滑板修筑前在其

4、下部地基上夯填10cm厚的碎石层。为增加抗滑力，滑板下每3米设地锚梁一道，与滑板一同浇灌。地锚梁上底40cm，下底30cm，高40cm。地锚梁直接挖槽浇注，不需支撑。滑板砼要求振捣密实，表面平整度在2米长度范围内凹凸差不超过3mm。施工时采用方格网控制高程法：用直径16mm钢筋头埋入基坑内，分成22m方格网，在灌筑砼时按点找平，以控制滑板面高程，待砼初凝后，顶面用厚度不大于2cm的M10水泥砂浆抹平压实，其平整度力求最佳。再在其上涂刷12mm厚的机油滑石粉或喷涂2mm厚的石蜡，要求表面光洁平滑。在预制框构之前，再铺一层塑料布，以防止框构底板与滑板粘连，减少启动阻力。2.2、滑板施工质量控制严格

5、控制滑板顶面高程偏差控制在：+20-30；滑板顶面要平整、平整度5；2.3、设置润滑隔离层:润滑隔离层由润滑层和塑料薄膜组成，其作方法是：待滑板顶面干燥后，浇一层石蜡油，厚约2mm。浇洒时沿滑板长度方向每米挂一道铁丝，作为石蜡厚度的浇洒标准，每浇完一格，用刨光的直木板马上刮平，铁丝拆除后的槽痕用喷灯烤熔整平。石蜡油凝固后，撒一层0.5mm厚的滑石粉，继着铺一层塑料薄膜，薄膜接缝处压茬20cm并使茬口朝路基方向。为防止绑扎钢筋时破坏塑料薄膜，在塑料薄膜上铺一层23cm厚与涵体同标号的水泥砂浆。3、修筑后背:3.1、顶力计算：P=KN1f1+(N1+N2)f2+2Ef3式中：P最大顶力（t）K系数

6、，取K1.2N1涵顶上荷载(t)。由于采用架空顶进，故该项为0；f1涵顶部表面与顶部荷重之间的摩阻系数，取f10.3。N2框构自重（t）。N2QL10（t），式中Q为单位长度涵身自重（tm），L为顶进涵长（m），10（t）为机具、人群、刃角以及未能及时运走的土重等施工荷重。f2框构底板与基底土摩阻系数，取f20.8。E框构两侧土压力(t)。箱顶土压e1=H1，箱底土压e2H2 ，式中 0.3，1.9t/m3，H1为轨底至箱顶高度，H2为轨底至箱底高度，H2H1框构全高E（e1+e2）HL2=0.285（2+H）HL(t)f3侧面摩阻系数，取f30.8。3.2、后背墙施工后背墙采用C25钢筋砼，

7、结构尺寸为：宽1.2m,高5m,地埋不少于3m,宽度与涵体同宽,后设8根桩体横梁（直径1米，桩长10米），在挖好工作坑后即可进行施工。后背填土根据后背尺寸设计，尽量利用工作坑后侧边坡的原状土，不足部分借土填筑压实。后背墙是顶进的主要受力结构，虽系施工临时建筑物，但其作用很重要，必须安全可靠，故施工质量一定要保证。（三）顶进施工阶段1、线路加固1.1、加固步骤铁路线路加固采用便梁，行车限速45km/h。便梁两端采用挖孔桩灌筑砼支承墩作为支点。顶进时清除涵顶以上全部填土及道碴，使线路完全架空。其作业方法及步骤为：第一步：按既定方案，在路肩上放样定出支承墩的位置，用人工挖孔到设计标高后灌筑砼支承墩。

8、第二步：纵梁就位。先将一片纵梁按设计位置就位，另一片纵梁垫高出枕木面20cm，以便换枕木。待纵梁垫稳撑牢后，安装联结板及牛腿。第三步：安装横梁（钢枕）。安装横梁位置与枕木位置一致，所以事先应将枕木间距适当调整。为防止轨道短路，每次需在两股钢轨中的1股下面垫上大块绝缘橡胶板，再塞入1根横梁。塞入横梁时要对准主梁联结板并定位，同时上好扣件，垫好橡胶轨垫。第四步：安装横抬梁，同时将垫高的一片纵梁降落就位，并联结横系梁和木支撑。第五步：逐段扒出道碴，安装斜杆和所有的联结系统。组装过程中，联结板及牛腿上应上满螺栓，并注意不得漏装弹垫圈。1.2、临时便梁支点临时便梁支点采用C25灌注桩，拟采用人工挖孔，导

9、管灌注，振动棒分层振捣的施工工艺。计划浇筑临时支点8处，桩长均为14米，直径1.4米；2、顶进设备情况2.1、千斤顶：千斤顶的布置以箱体中心线为轴对称设置。为防止箱底板因直接承受顶力而压碎，在顶镐与箱底板尾部接触处设置一块20mm厚的承压钢板，承压钢板下端焊接钢板托盘,千斤顶放置在钢板托盘上，以避免千斤顶与底板接触造成刮板现象。箱涵设8个顶镐窝，每个顶镐窝放置两个千斤顶。2.2、传力设备:a.顶铁:顶铁用钢板和旧钢轨焊接制成，长度规格分101520253040cm，每种规格的顶铁按每台千斤顶2套配备，另准备若干0.5123cm的补空铁垫板以填充顶铁间的空隔。b.顶柱:顶柱用旧钢轨和钢板焊制成，

10、长度规格分124m三种，每台千斤顶配置数量与顶铁相同，总共需配备数量分别为61010套。c.固定横梁:用两根155a型钢和钢板条组焊而成。顶柱间横梁长度5米，按每隔3米顶柱长设置一道，共需3套；后背横梁按最大后背长度制作，数量一套。3、开顶前的准备3.1、安设和调试顶进设备：箱身和后背建成后即可安装顶进设备。将各种传力设备和液压系统油管电路按设计和说明书安装联接好，检查无误后开动千斤顶空顶进退一次进行调试，发现问题即时检修。3.2、线路加固检查：开顶前必须对线路加固情况进行全面的检查，检查内容为：加固是否符合设计要求，加固部件有无侵入限界的情况，加固扣件是否有松动脱落，钢横梁与既有线钢轨接触处

11、的绝缘是否良好等。 3.3、框构外表的润滑处理：箱体外表涂以水泥浆作为润滑剂，要涂刷均匀。3.4、故障处理措施及材料准备：开顶前应做好各种故障处理方案，对作业人员交待清楚。另外，还需要准备足够的故障处理材料，主要包括顶进故障处理，如出现“扎头”加固土壤的短木桩、换填土壤用的砂夹碎石、片石和线路防护抢险的道碴、草袋、枕木等。3.5、检查箱体：顶进前应对箱涵结构进行全面检查验收。对箱涵预制位置、轴线、高程要复测。结构外型尺寸应符合设计要求，混凝土浇筑质量、混凝土结构强度达到设计100%要求，防水层、防护层检验合格。 3.6、安装观测仪器：在箱体后方离后背稍远距离处设立观测站以观测框构顶进时的中线和

12、水平偏差。在框构洞内四个角上进行高程测量，顶进方向偏差的观测在框构一侧的前后端各用环氧树脂粘设一个标尺进行，另外，为了观测顶进中后背的变形情况，在后背梁两端设立标尺，进行后背变形观测。顶进前要在箱涵底板上设置观测标钉，标钉一般设在中边孔底板跨中及中、边墙根部，设前、中、后三排。启动前应观测并记录原始高程及相对高差，用于顶进过程中检验结构变形。清理工作坑（包括拆除与涵身相联的一切脚手架、电源线、清理地面上的零星钢筋头、钉子、修整滑车道等）。3.7、安全防护：落实防护人员和防护信号工具、防护标志牌，线路联络员与工地间的通讯情况，以及与铁路行车单位的联系和安全协议签订情况，铁路工务段部门派驻现场的施

13、工配合人员等。4、顶进作业：4.1、试顶和箱体起动：试顶的目的是继续检查一下顶进设备是否正常，顶力是否均匀，后背、滑板及箱体有无异状，并使箱体与滑板分离。试顶时，油泵应逐渐加压，每次升压后还要稳定10分钟，并对设备及滑板、后背墙等发生的裂缝情况进行检查。油泵升压大小及间隔时间按下表。设计起动顶力（） 30 50 70 90，累计时间（分钟） 20 40 50 604.2、顶进：顶进前应按线路加固设计完成线路加固工作，并经相关主管部门检验合格。顶进过程加固设施监护、调整人员到位，指挥联络系统已建立，慢行调度令已下达，方可开始挖土顶进。顶进工作的过程是：当前方角处挖土完成一个顶程后，即开动高压油泵

14、，使千斤顶产生顶力，通过传力设备，借助于后背的反作用力，推动框构前进。框构前进后，回镐使千斤顶复原，然后在空档处填放顶铁，以待下次开镐。如此循环往复，直至箱体就位。4.3、顶进时注意以下几点：a、框构起动后，开始为不切土的空顶，但此时需要注意控制好框构顶进的方向，切不可麻痹大意，以免产生较大的偏差，造成纠正困难。b、框构沿正确方向入土后，至框构入土1/2长度前，是顶进孔道定型阶段，此时要严格控制中线偏移和水平高差，经常观测，及时进行纠偏的调整水平。c、框构入土超过1/2长度后，孔道已基本成型，除继续掌握水平外，纠偏摆动要小，注意防止框构“扎头”，框沟底板需吃土顶进。d、安放顶铁、顶柱要做到三个

15、一致，即轴线一致、长短搭配一致、位置一致。为减少顶柱自由长度和增加稳定性，每间隔4米顶柱长设横梁一道。每行顶柱间用方木顶紧，顶柱上填一层50-100cm厚的土层并夯实。e、为确保既有线线安全，顶进时采用少挖多顶的方法，每次开挖顶长度控制在30-40cm。f、顶进过程中要对中线、高程、油表读数、千斤顶开动台数、顶力、顶进时间、顶进距离等勤观测、勤记录，以供分析和为下一次挖土顶进时采取纠偏措施提供依据。4.4、顶进挖土:洞内挖土采用人工方法，分上下两层进行，即要框构内设置挖土中间平台。中平台采用木制结构，安装在框构前端侧墙螺栓固定的型钢上。挖土按每米工作面1-1.5人布置劳力。挖土操作如下：a、每次挖掘进尺控制在30-40cm，严禁超挖。开挖面宽度高度比框构轮廓小10cm， 保证角切土顶进，以利方向控制。b、挖土边坡不大于1：0.8，挖土时应掌握坡度的平