箱涵顶进施工控制要点

箱涵顶进施工控制要点一、工程概况一、工程概况v 连霍高速公路洛阳至三门峡段改扩建工程TJ-8标（RK66+000 RK76+000）全长10公里属山区重丘区路段，按单向四车道高速公路标准修建，计算行车速度100公里/小时，路基宽19.5米，沥青混凝土路面，桥梁设计荷载为公路级；主线路基横断面为右侧整体式加宽.。本合同段主要结构物有中大桥6座，分离立交3座，跨310国道立交2座，天桥5座，箱涵2座，拱涵通道11座,其中2座箱涵为既有铁路线下顶进，分别为RK68+870.32渑陈立交桥和RK75+438.5英黄铁路立交桥。v 渑陈立交桥为1-20.25X6.7m钢筋混凝土箱涵，与既有义煤运输铁路成斜交60，顶进长度为11.8m，设计涵体净高为9.7 m，净宽为23.25 m，涵底标高532.474 m，板顶标高532.174米，涵上既有线轨顶标高为533.78 m；Rk68+870。32渑陈立交铁路桥 RK75+438.5英黄铁路立交桥，1-20.25X6.7m钢筋混凝土箱涵，与既有英黄铁路成斜交80，顶进长度为6m，设计涵体净高为9.7 m，净宽为23.25 m，涵底标高567.59 m，板顶标高577.29米，涵上既有线轨顶标高为577.90mRK75+438.5英黄铁路立交桥二、人员、设备配置安排(一一)、人、人员员配置配置工作分工负责人职 责技术总负责总负责现场总负责现场指挥、调度现场质检质量检查测 量测量放样现场技术现场技术指导、检查机械调度生产指挥专职安全员安全检查电 工安全用电顶进顾问专家现场指导、技术顾问（二）、机械（二）、机械设备设备配置配置项目名称型 号单 位数 量备 注千斤顶320T台20油泵台20油泵管路套20盾构机台2吊车16t台2挖掘机220c台2自卸汽车20t台10全站仪台1水准仪台2钢筋加工设备 套 1三、施工计划安排三、施工计划安排v 根据我标段的整体施工计划安排，结合顶进箱涵施工对排水的的特殊要求，我项目部计划把施工安排在少雨季节，即2012年3月2012年6月底，具体施工计划如下：1、渑陈立交桥计划2012年3月10日开始准备工作，5月10号开始顶进，5月25日完成顶进，6月20日完成既有铁路设施恢复工作，6月30日完成附属工程施工。v 2 、英黄铁路立交桥计划2012年3月30日开始顶进前准备工作，5月30号开始顶进。6月10日完成顶进，6月15日完成既有铁路设施恢复工作，6月25日完成附属工程施工。四、施工方案及工艺流程v 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米的工字型钢便梁作纵横梁，架空既有线进行顶进施工作业；v 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。v 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（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（二）箱体预制阶段施工v 1、开挖工作坑v 1.1、根据设计和现场条件，选择工作坑位置。工作坑顶进端及侧边、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、工作抗开挖好后，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。工作基坑开挖示意图1:11:1空顶长度箱体长度顶镐长度后背墙梁及墙厚度2、修筑滑板及设置润滑层v 2.1、修筑滑板v 滑板采用C15号砼灌筑，厚20cm。滑板修筑前在其下部地基上夯填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。v2.2、滑板施工质量控制v 严格控制滑板顶面高程偏差控制在：+20-30；滑板顶面收面要平整、平整度5；v 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。滑板结构示意图滑板结构示意图15cm厚C15砼10cm厚碎石垫层每隔3m设置地梁（30*40*40）2mm厚石蜡一层塑料薄膜2-3cmC40砂浆v 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，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。v2、后背墙施工 v 后背墙采用C25钢筋砼，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。v 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。v 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。5m3m后后背背墙墙结结构构示示意意图图23.25m地面线纵断面横断面1.2m1m后背墙施工效果图后背墙施工效果图v 4、预制箱体阶段施工v 滑板润隔离层做好后，即可进行箱涵预制。施工工艺流程为，施工放样安装底板模板绑扎底板钢筋灌筑底板砼养护安装侧墙内模绑扎侧墙钢筋安装外模灌筑侧墙砼养护安装顶板内模绑扎顶板钢筋灌筑顶板砼养护拆模作箱身防水层。施工工艺流程图施工工艺流程图施工放样底板模板安装底板钢筋绑扎浇筑底板砼底板养护安装侧内墙模板绑扎侧墙钢筋安装外模安装外模绑扎侧墙钢筋浇筑侧墙砼侧墙养护安装顶板内模绑扎顶板钢筋浇筑板顶砼拆模养护箱身防水层滑 板底板浇筑墙身浇筑顶板浇筑箱体预制施工顺序效果图箱体预制施工顺序效果图1.5m6.7m1.5m（三）顶进施工阶段（三）顶进施工阶段v1、既有线路加固v2、顶进设备选择v3、顶进前准备工作v4、顶进作业 v5、恢复线路 v6、顶进作业注意事项1、线路加固、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。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。v具体加固流程见下图施工准备安纵便梁横系梁加固支点施工安横抬梁防横移加固监测防护拆除线路加固线路恢复1.2、临时便梁支点v 临时便梁支点采用C25灌注桩，拟采用人工挖孔，导管灌注，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；施工工艺流程如下：施工准备人工挖孔安装钢筋笼浇筑砼施工放样临时便梁及挖孔桩施工顺序效果图（立面图）临时便梁及挖孔桩施工顺序效果图（立面图）后背墙预制箱涵既有铁路横便梁55型工字钢纵便梁100型工字钢斜木撑支撑桩既有铁路线加固效果图（平面图）既有铁路线加固效果图（平面图）既有铁路线既有铁路线既有箱涵既有箱涵连连云云港港方方向向霍霍尔尔果果斯斯方方向向顶进箱涵顶进箱涵纵便梁纵便梁54型工字钢型工字钢横便梁横便梁54型型工字钢工字钢联系梁联系梁挖孔桩挖孔桩后背墙后背墙v2、顶进设备情况v2.1、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，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。千斤顶布置示意图千斤顶布置示意图v 3、开顶前的准备v 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结好，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