下穿高速公路框架桥盾构顶进施工
简析下穿铁路框构桥顶进施工技术
简析下穿铁路框构桥顶进施工技术前言:在整个铁路运输施工中,顶进施工法凭借其施工周期短、影响小、不扰乱铁路正常运行受到人们的青睐。
该技术在实际应用中,主要是利用顶进设备将事先预制好的箱形构筑物顶入路基中,使其形成立体交叉通道,该施工方法能够从根本上加强路基的整体稳定性,安全可靠的同时且操作简单。
1、顶进前的准备工作在整个顶进施工前,其准备工作主要包括以下几个方面:首先,施工单位应结合着工程所在地的实际状况,提前向该地的铁路局提出慢性点申请,并设置相应的慢性标志,第一时间与铁路工务部分联系,签订相应的安全协议后组织人员将相关顶进设备运到施工现场;其次,对施工线路需要加固的质量进行整体评估,并对其加固件的接触点绝缘处理进行仔细检查,在确保绝缘及接缝点后方可安装千斤顶,并在使用前进行一到三次的压力试验;最后,安装完毕油管路后,需要进行相应的试运转,按照规定标准对压力情况进行检查,同时按照施工要求,对油管的漏油情况,顶铁的长度"规格"数量配置情况等进行检查;同时对测量仪器的齐全性"良好性,测量平台的完备性等情况进行检查。
如图一:地道桥注浆固化范围纵桥向剖面图。
2、顶进前技术措施地区进行铁路框构桥施工建设时,由于当地地下水位较高,因而桥位除路基稳定性不足。
加之当地路基为回填土,更为其路基性能增添了一份不稳定因素,故该铁路施工路段很容易出现溜塌现象,导致滑板断裂的不安因素也一直存在。
针对这种情况,工程在进行顶进施工時,做了如下准备:2.1路基降水由于该地区地下水位较高,故施工前首先对当地水位问题进行了处理。
通过先查勘察发现,桥址最深处位于水下4.6m位置处,由于顶进施工时要求滑板水位需要比水位高出1m以上,故需要对施工场地进行防水处理。
通过分析当地地质资料,发现桥址砂土层不明显,四周黏土较多,故实际防水性较低。
为解决高水位给顶进施工带来的不便,防止铁路路基下沉,顶进施工正式开始前10天,通过设立降水口的方式对施工路段进行降水处理。
框架桥盾构顶进施工技术
框架桥盾构顶进施工技术研究大纲一、课题研究意义随着交通事业的发展,采用框架桥穿越公路、铁路的工程越来越多,且施工过程都不能影响既有建筑物、结构物,尤其是既有交通设施如:铁路、公路的正常运营,有必要研究新型的框架桥顶进技术,而盾构顶进就是解决这一难题得较好方法。
其最大的优点:1、顶进框架桥施工,铁路慢行速度可以达到80km/h;2、公路、高速公路不用加固,能保证正常运行;3、框架桥顶进过程方向、水平好控制。
二、研究内容传统的框架桥顶进,在既有线上施工一般采用工字钢进行加固,列车慢行速度低,顶进时框架桥的水平不好控制,经常出现仰头或栽头;在公路上顶进有些尽管采取大管棚防护,投入大量的人力物力,但还经常发生塌管断路现象。
为了杜绝这类事故的发生,拟利用盾构法的基本原理,在框架桥混凝土的基础上增加钢结构盾构设施,将框架桥顶进工作看作是盾构掘进和顶进两项工作。
通过盾构钢结构部分的受力分析,进行钢结构设计、制作。
经过盾构部分荷载计算,进行液压泵站选型和确定千斤顶外形尺寸及规格。
经过框架桥顶面与土体的摩擦减阻选择,保证其上部土体稳定。
达到铁路和公路的正常使用。
三、国内现状框架桥盾构顶进施工技术,在国内只有少数几家单位拥有该技术,在广深准高速铁路实施时,顶进列车限速比传统顶进的慢行要快的多,在京珠高速公路顶进时几乎对行车没有影响,由于采用盾构技术使得框架桥顶进过程其方向、水平容易控制,就位误差可以控制较小范围。
四、主要研究内容及研究方法(一)研究内容:1、盾构顶进的工艺原理,盾构钢结构部分的受力分析,钢结构设计、制作。
2、盾构部分动力设计,包括荷载计算、液压泵站选型、千斤顶外形尺寸及规格。
3、框架桥上顶面与土体的摩擦减阻装置,如何保证其上部土体稳定。
4、研究盾构顶进过程中的监测系统及水平控制。
5、盾构挖土所使用的机械设备和过程中的人员安全措施。
6、各种土质的盾构顶进施工工艺。
(二)研究方法:1、采用走出去请进来,进行考察学习咨询有关专家学者,弄清工艺原理,对作用在盾构钢结构体上的各种力进行力学分析,计算出钢结构的各种内力,选择断面尺寸进行设计、制作。
下穿隧道框架桥顶进施工方案
下穿隧道框架桥顶进施工方案
一、施工意义
本工程是在下穿隧道上方的桥梁顶进进行施工。
由于施工位置空间较为狭窄,施工难度大,同时施工对下方隧道的影响也需要充分考虑。
因此,本方案旨在解决上述困难。
二、施工方案
(一)、主体架设
在具体的施工过程中,主体施工分为以下三个步骤:
1. 跨越架设置:钢梁通过“跨车”进行吊装,输送到目标架点进行安装。
2. 架体组装:钢梁通过现场焊接方式组装成桥架体。
3. 架体顶进:采用超前顶进法,钢梁通过顶进器达到顶进位置,完成主体架设。
(二)、安全措施
1. 在施工现场设立警戒线、标志牌,引导交通,防止行人或车
辆进入施工范围。
2. 严格执行施工方案,操作人员必须穿戴好安全帽、安全鞋、
手套、安全带等防护用品。
3. 在施工过程中,安排专人对车辆、设备进行检查、维修、保养,保证设备正常运行。
(三)、环保措施
1. 施工过程中,应采用防尘、降噪等措施,对施工产生的扬尘、噪声等影响尽量减小,减少对周边居民的影响。
2. 对施工产生的废弃物和污染物,应根据相关规定做好分类、妥善处理,保证环保标准符合要求。
三、结语
本方案针对下穿隧道桥梁顶进施工的实际情况,合理科学地组织施工,落实好安全、环保措施,在保证施工质量的同时尽量减少对周边环境的影响。
相信在全体施工人员共同努力下,该工程必将圆满完成。
框构桥下穿高速铁路桥梁段施工工法
框构桥下穿高速铁路桥梁段施工工法框构桥下穿高速铁路桥梁段施工工法一、前言在高速铁路建设中,由于线路的穿越,常常需要进行框构桥下穿高速铁路桥梁段施工。
这种施工工法是指在高速铁路桥梁下方,通过组装和推进框构进行隧道工程的施工。
本文将对框构桥下穿高速铁路桥梁段施工工法进行详细介绍,并分析其适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点框构桥下穿高速铁路桥梁段施工工法具有以下特点:1. 施工灵活:根据实际情况,可灵活选择桥梁段下方的施工方法,如组装推进、挖方法等。
2. 高效率:利用框架结构,可实现工期缩短,提高施工效率。
3. 施工质量好:框架结构稳定可靠,保证施工质量。
4. 对交通影响小:施工期间,对高速铁路的运营影响较小。
5. 工法成熟:经过实践验证,工法准确可靠。
三、适应范围该工法主要适用于以下情况:1. 高速铁路桥梁段需要进行下方隧道工程。
2. 需要保证施工质量和效率,尽可能减少对高速铁路的影响。
四、工艺原理框构桥下穿高速铁路桥梁段施工工法的原理是通过组装和推进框构,实现对高速铁路下方的隧道工程施工。
具体工艺原理如下:1. 对施工工法与实际工程进行联系分析:根据实际情况,选择合适的施工方法,并进行技术措施的规划和设计。
2. 采取技术措施:确定框构的拆装方式、推进方式等技术措施,确保施工顺利进行。
五、施工工艺框构桥下穿高速铁路桥梁段施工工艺包括以下几个阶段:1. 施工前准备:包括材料准备、机具设备准备、人员培训等工作。
2. 洞口准备:对洞口进行清理、支护及喷浆加固等工作。
3. 起框架:将框架分段拼装,并进行定位和固定,确保框架的稳定。
4. 安装推进设备:设置推进设备,确保框架的推进符合设计要求。
5. 框架推进:根据设计要求,进行框架的推进工作,确保施工进度。
6. 施工质量检查:对施工过程中的质量进行检查,确保施工质量达到要求。
7. 竣工验收:完成施工后,对施工质量进行验收,确保工程符合设计要求。
铁路下穿包东高速公路顶进框构桥的施工技术
隧道/地下工程收稿日期:20051124作者简介:李云山(1963 ),男,高级工程师,毕业于石家庄铁道学院桥梁工程专业,工学学士。
铁路下穿包东高速公路顶进框构桥的施工技术李云山1,王慧东2,张晓江2(1 石家庄路桥集团,石家庄 050091;2 石家庄铁道学院,石家庄 050043)摘 要:介绍达拉特电厂工程4期铁路专用线下穿包东高速公路顶进框构桥在顶进施工中所使用的钢筋混凝土预制桩挡土墙和后背的构造、计算方法及施工要点。
关键词:立交桥;预制桩挡土墙;预制桩后背;顶进施工中图分类号:U 455 47 文献标识码:B 文章编号:10042954(2006)060079021 工程概况达拉特电厂4期工程铁路专用线在DK35+002 2处下穿包东高速公路,采用钢筋混凝土框构桥顶进施工,如图1所示。
框构断面9 8m 9 8m ,如图2所示,长度关碾坊站侧21m,电厂站侧23m。
图1 框构平面布置示意图2 框构截面(单位:c m)工程地质情况:0~12m 以细砂为主,浅黄色,挤密度从稍密到中密基本呈均匀变化;12~14 5m 以中砂为主,褐黄色,饱和、中密;14 5m 以下主要为砾石,浅黄色,饱和、中密。
2 总体施工方案框构采用对顶法施工,施工时首先在公路一侧挖工作坑,预制框构。
封闭顶进侧半幅公路,在高速公路分隔带打预制钢筋混凝土防护桩,然后清除公路面层,前方垂直、框构两侧按1 1的放坡开挖公路路基,至设计高程后开始顶进,采用空顶。
施工过程包括2项临时设施:高速公路半幅垂直开挖的支护与顶进后背。
按原设计,公路支护采用I56a 热轧普通工字钢,8根/m 排列打入,打入深度5 2m 。
采用I 56a 工字钢形成板桩式后背,板桩后填土。
这种方案虽能满足施工的要求,但需要1026t 型钢,造价过高。
经过论证,决定采用钢筋混凝土预制桩作为支护与后背主要受力结构,以降低施工成本。
在距公路中心线2m 处打入间距1m 、截面尺寸50c m 50c m 预制钢筋混凝土单排方桩,打桩完成后按照先中间后两边的顺序开挖路面和路基,一次开挖1m ,在桩间挂网喷混凝土,至4m 深度。
浅谈框构桥顶进施工技术
浅谈框构桥顶进施工技术摘要:现社会发展比较快,城市基础建设道路等级、规模比较高,市政道路穿行铁路/公路的宽度比较大,大型顶推框构随之越来越多,为解决城市的发展,同时不影响正常通行,采取预制框构顶推的施工方法。
本人结合工实例介绍框构桥顶推的施工技术和措施,希望同行借鉴。
关键词:框构桥;顶推为保证铁路的正常运输秩序,在市政道路与铁路、交叉口增设的下穿式框构桥大多采用顶进法施工。
框构桥顶进过程中严格进行测量监测,保证高程在规范范围内,存在最多的质量问题是“扎头”和“抬头”病害的防治,下面以工程为例,介绍顶进施工中采取的关键性技术措施。
一、总体施工方案下穿框构桥长度19.316m,采用顶进施工,顶程36.9m。
首先在既有线路基的一侧设置工作坑、修筑滑板,在滑板顶面上铺设隔离层,预制钢筋混凝土框构涵身,安装顶进设备,封锁时间架设既有线路,行车限速 45km/h,方可进行箱涵顶进施工作业,当顶进前方挖土完成一个顶程后,开动高压油泵,使顶镐产生顶力,通过传力设备,借助后背墙的反作用力把框构涵向前推进,待推进一个顶程后,在空挡处安放顶铁,框构前端挖土清运出一个顶程距离,为下次推进预先准备,按照此循环反复进行,直到整个框构涵体顶进就位。
线路架设施工在桥涵顶进作业中,是保障行车安全的核心环节。
合理的架设方案是确保行车安全的重要保障。
本桥顶进方案分为铁路线路架设、铁路路基加固两部分,轨道架设采用纵横抬梁架设,4组纵梁与横抬梁结合,3-5-3 扣轨,配合素混凝土支点带和枕木垛组合支撑的施工方案。
铁路路基采用高压旋喷桩注浆加固。
框构桥四角设防护桩,保持顶进过程中及架设系统拆除后路基稳定。
二、框构桥预制按照施工图设计,本工程的框构桥在西侧设计U形槽内预制后,顶推就位至铁路轨道下方,然后再进行U形槽的施工。
2.1工作坑布置2.1.1 后顶背顶进时原后背基础采用M10浆砌片石砌筑而成,在整个顶进过程中,后背基础作为主要受力构筑物,由于现场土质承载力差,地下水丰富,为了保证后顶背的质量,防止后顶背土体偏移,后顶背处更换为10根钻孔灌注桩,桩长16m,桩径1.5m,间距1.85m,灌注桩上侧做1.7m宽,1.0m高冠梁连接。
浅析盾构法在下穿高速公路施工中的应用
浅析盾构法在下穿高速公路施工中的应用随着我国经济的不断发展,对交通行业的需求越来越大,城市的道路和新建的公路都越来越多,这样不可避免会与既有公路形成交叉的情形。
而地面以上的公路和桥梁受到用地范围和城市总体规划等等因素的制约,这就促进了下穿高速公路箱涵顶进工程的快速发展。
在所有下穿高速公路施工方法中,盾构法运用的比较广泛,它有不中断行车、不限跨径、施工可靠、受地质条件影响小以及造价低等特点,本文主要介绍了盾构法的主要内容和施工技术,希望相关人士能够看到它所具有的推广价值。
标签:盾构法;下穿;高速公路;施工1 盾构法施工方法介绍盾构法既保留了传统顶涵的一些优良的施工方法流程,也做了一些改进,比如在对钢架桥顶进路基支护方面的改进,它将管刃切土改进成了平刃切土,主要采用钢构支撑架来保持公路的坡比,主要的策略就是“小步、快跑”,简单来说就是每次都保持较小的进尺量,大约是30-40厘米,顶进时间间隔大概是2-3小时,这样去施工能保证工程的安全性和实用性。
特别是在大跨度地道砼箱体顶进施工过程中,能可靠地减少对公路路基的扰动。
盾构法的五大组成部分是活动盾构座、掘进机构、钢构支撑架、控制机构和辅助机构。
采用该方法要注意的是,不仅要在第一节箱框前装配钢构支撑架作为混凝土箱框顶进时的路基的施工支护,而且要注意确保路基的坡比。
掘进机构安装在盾构机内,排成门字形组合,其门形组合的基本外轮廓大小与钢架桥基本一致,“门”形中靠后的土体在钢构支撑作用下形成掘进时的坡比,这个时候钢构支撑架和钢架就显得非常重要,它们共同承担周边的荷载、活载等其它一系列荷载。
在施工过程中,盾构机和所有掘进机都是一个独立体,在掘进机的使用过程中要相继错开推进,使原地道钢架桥掘进断面分解成很多个小断面掘进。
等到箱框推进的时候,只需要清除钢架桥底板前方部分坡比土体即可。
2 盾构设计2.1 盾构设计相关原则和参数盾构设计的原则是保障车辆在下穿高速公路中安全通行,能够支撑箱涵顶部的荷载、行车动载作用,掘进面路基土体的稳定性才能够得到保证。
道路下穿铁路框架桥顶进施工关键技术
道路下穿铁路框架桥顶进施工关键技术摘要:随着我国交通运输业的不断进步与发展,下穿铁路框架桥是城市道路与铁路交叉、铁路平交道口改造的理想形式。
该类桥梁常用的施工方法是顶进法,其优点是造价低、工期短、不需要中断交通。
但是,框架桥顶进施工过程中容易出现桥体变形、裂缝与偏位等问题。
因此,框架桥结构的受力和变形控制是下穿铁路框架桥施工的关键。
关键词:下穿铁路;超大长宽比;框架桥;顶进技术引言目前,新建的市政道路与营业线铁路相互交叉的地段,多采用下穿式框架涵与铁路进行立体交叉。
在营业线铁路下修建框架涵,既要保证框架涵的工程质量,又要保证营业线铁路运输安全、施工过程的安全等。
所以,下穿营业线铁路的框架涵施工方案就要综合考虑施工工艺的可行性和施工过程的安全性。
1顶进力的计算与分析框架桥顶进需要准确计算顶力,从铁路桥涵施工手册等相关资料中确定计算公式,将工程实际参数代入其中用于计算,保证所得结果的准确性,以此为依据做好顶进设备的配置、箱涵局部承压强度验算等相关工作。
顶力的分配是需要重点关注的内容,并通过三维实体建模的方式直观呈现力的作用关系,明确应力场和位移的情况。
顶进施工涉及到的工艺较多,应合理简化工艺。
对此,采用有限元计算软件,通过此平台展开二维剖面分析工作,考虑最不利工况,即土体开挖期间伴有周边土体和轨道受扰的情况,在此条件下展开顶进过程的模拟分析工作。
2工作坑开挖由于本工程采用双侧顶进的施工方法,所以需要在两侧设置工作坑。
工作坑是预制和顶进超大长宽比框架桥的场地。
其大小要根据框架桥尺寸、场地周围环境以及顶背大小等条件综合考虑,并留出足够的预制与顶进施工操作空间。
由于工程条件特殊,工作坑周围设置钻孔灌注桩作为支护结构,后背采用双排φ1250mm钻孔灌注桩,桩长20.8m,桩距1.4m;基坑两侧采用单排φ1250mm,桩长19.8m,桩距1.5m。
在保证排水和地下管线安全的前提下开挖工作坑。
人工配合挖掘机开挖,边坡坡度1/1.5,并设槽台,施工运土道设在工作坑的后面。
道路下穿铁路框架桥顶进施工关键技术
道路下穿铁路框架桥顶进施工关键技术摘要:道路和铁路立体交叉分为道路上跨铁路和道路下穿铁路两种形式,后者简称下穿立交,为框架结构,它具有结构高度低、引道短、造价低的优点。
框架桥顶进施工是在既有铁路线路不停运的情况下,将预制的钢筋混凝土框架桥顶入铁路路基下方,从而形成一个交叉的立交桥。
关键词:铁路框架桥,顶进施工,关键技术引言为不中断既有铁路运营,下穿立交一般采用架设钢便梁加固线路顶进施工。
随着城市经济的发展,经常出现道路需从车站范围下穿铁路,与从区间下穿铁路相比,设计与施工均显著增加难度。
1工程概况该工程位于某市装备园区经二路北延道路建设工程,下穿京包铁路K361+095.780m+8.5m+8.5m+8.0m框架桥,下穿铁路采用框架桥结构形式,穿越处京包铁路里程为K361+095.7,框架桥中心线与京包上行线夹角为90.2°,与京包下行线夹角为89.7°,框架桥结构按90°设计。
为保障铁路行车安全,施工前在征得铁路部门的同意后,对影响范围内的铁路设备进行改迁和防护。
2顶进施工方法分析顶进施工方法主要体现在:顶进法施工,是不需要爆破直接施工开挖土层的地下结构施工,经常用于建设地下重要管线和下穿既有道路或铁路的各种框架桥。
其施工特点就是施工开挖不影响既有运行车辆的日常出行,将利用千斤顶力施加预制完备的箱涵上,顶入路面下的地层之中。
顶进法是地下结构物施工重要的施工方法,根据工程地质条件、施工技术要求、工期要求等因素的不同,顶进法可分为顶入法、中继间法、对顶法、顶拉法等,下面详细阐述施工方法的适用性:首先是顶入法施工桥梁下穿既有道路或者铁路工程,不管是斜交角度、框架结构跨度、覆土厚度等不同因素的限制,在施加顶力完备的情况下,顶入法可将结构一次性顶进完成。
它最初用来建设地下管道,其优势就是工序简单明了、施工方便。
但下穿铁路修建箱涵施工,工作坑布设在铁路一侧,这就需要很大的顶力顶入施工。
下穿高速公路斜交框架桥顶进法施工过程监控及数据分析
DOI:10.19392/ki.1671-7341.201827140下穿高速公路斜交框架桥顶进法施工过程监控及数据分析孙媛媛1㊀方㊀磊21.湖南城建职业技术学院㊀湖南湘潭㊀411101;2.湖南聚创建筑科技有限公司㊀湖南长沙㊀410205摘㊀要:湘潭市昭山示范区昭云大道下穿京港澳高速公路工程K2+819.505顶进框架桥为2ˑ17.0m分孔独立式顶进框架桥,采用斜交斜做㊂框架桥施工技术难度大,安全隐患多,必须实施全程监控㊂通过对监控技术的调整和监控数据分析,为以后相关桥梁的施工提供了安全方面的参考㊂关键词:框架桥;顶进;监控;安全1工程概况昭云大道下穿京港澳高速公路,交叉点处里程为公K2+ 819.505,交叉角为80.0ʎ,设置2ˑ17.0m分孔独立式顶进框架桥,框架桥斜交斜做㊂昭云大道为城市主干道,双向六车道布置㊂下穿京港澳高速公路道路半幅横断面布置为:5.0m(非机动车道及人行道)+ 12.0m(机动车道),单幅框架路幅宽度为17.0m,道路分两幅独立式框架桥下穿京港澳高速公路㊂机动车道的设计车速为50km/h,设计荷载为城-A级,人群3.5kN/m2㊂顶进框架桥为2ˑ17.0m孔独立式顶进框架,框架内机动车道净高不小于5.2m,非机动车道净高不小于3.5m,人行道净高不小于2.5m,框架桥顶板至公路路肩处覆土厚度不小于1.8m㊂顶进框架桥上的公路荷载为公路-I级㊂2ˑ17.0m分孔独立式顶进框架桥,单幅框架桥路幅宽17.0m,框架顶板厚1.2m,侧壁厚1.2m,底板壁厚1.25m,机动车道净高不小于5.2m㊂左右幅框架桥结构高分别为8.05m 和6.25m㊂2主要施工方案框架顶进时在高速公路路肩的反侧设计临时抗推墙,以防止高速公路路面因框架顶板移动所产生的摩阻力导致高速公路路面变形㊂高速公路路基和路面防护采用管棚打入和门式盾构相结合的方式㊂框架出入口附近设置路基防护桩,桩径1.5m,桩长12-15m,嵌岩深度不小于3m,防止框架顶进时带动路基土体松动和出入口翼墙施工时路基垮塌㊂在框架的顶部及外侧面非岩石位置预先打入管棚,以防止顶进过程中路基局部坍塌影响上部高速公路行车安全,框架顶上的长管棚打入后,两段预先支撑在两侧设置的门式支撑上㊂框架出入口处设置4根桩径1.5m㊁桩长13m的管棚支撑桩及2根钢管桩支架及管棚支撑梁,框架侧面钢花管支撑在双层门式支架上㊂框架内侧墙之间间距为80cm,在框架内侧墙预留Φ10cm@250cm注浆孔,待框架顶进就位后注浆密实中间土体,框架顶上及外侧墙土体利用Φ245mm@40cm钢花管注浆密实㊂3施工监控顶进框架桥由于施工过程非常复杂,一般要经过线路加固㊁传力后背墙修筑㊁滑板修筑㊁框构桥预制㊁盾构开挖㊁框架桥顶进㊁线路恢复等施工环节,才能建造完成㊂由于顶进框架桥施工复杂㊁技术难度大㊁精度要求高,因此为了确保顶进框架桥施工安全㊁线性平顺,对其整个施工过程进行施工监控,就显得非常有必要㊂根据相关规范和昭云大道下穿京港澳高速公路顶进框架桥设计文件,本项目施工监控的目标与精度如下:1)每节框架桥轴线偏差ɤ200mm;2)每节框架桥高程偏差ɤ1%顶程并偏高ɤ150mm㊁偏低ɤ200mm;3)相邻两节框架桥高差ɤ50mm;4)高速公路路面沉降量ɤ20mm㊂根据本项目的施工监控要求,对昭云大道下穿京港澳高速公路工程K2+819.505顶进框架桥的施工监控主要包括盾构系统轴向偏位及竖向位移监测㊁框架桥轴向偏位及竖向位移监测以及高速公路路面的水平推移及竖向位移监测㊂对盾构施工和框架桥的整个顶进施工过程进行监控的目的,就是对结构和周围环境的状况做出适时判断和预警,在此基础上对施工过程进行调整,从而最终保证整个施工过程中结构安全和框架桥施工顺利完成㊂针对昭云大道下穿京港澳高速公路顶进框架桥的实际情况,根据相关规范和设计文件,对昭云大道下穿京港澳高速公路顶进框架桥进行监控的预警指标及相应的预警值如下表所示㊂框架桥施工监控预警表序号监测项目及范围每两顶程预警值(mm)累计预警值(mm) 1盾构系统轴向偏位及竖向位移10502高速公路路面沉降及水平推移5103框架桥轴向偏位10504框架桥高程1050㊀㊀在施工监控的过程中,若监测结果显示某一个监测项目已经达到监测预警值,监控单位通知施工单位立即停止顶进,由项目业主㊁监理单位㊁监控单位和施工单位共同协商,立即采取措施进行纠偏㊂4监控结论及数据分析通过对湘潭市昭山示范区昭云大道下穿京港澳高速公路工程K2+819.505顶进框架桥开展施工监控,基于现场实测和理论分析,监控结论如下:1)昭云大道下穿京港澳高速公路工程K2+819.505顶进框架桥顶进到位后,框架桥Ⅰ累计向左偏位最大值达320mm,不满足规范和设计要求,后经专家研究决定将原设计方案变更,即框架桥Ⅱ整体向左移40cm,以保证框架桥Ⅰ和框架桥Ⅱ有足够的安全间距;框架桥Ⅱ累计向左偏位最大值为144mm,符合规范和设计要求㊂2)框架桥Ⅰ顶进到位后,累计竖向位移最大值为-64mm,符合规范及设计要求;框架桥Ⅱ顶进到位后,累计竖向位移最大值为27mm,符合规范及设计要求㊂3)框架桥Ⅰ顶进过程中及顶进到位后,路面累计沉降最大值为-59mm,不符合规范及设计要求,后经专家研究决定对框架桥Ⅰ南北两侧土体及高速公路中央分隔带处土体进行注浆并对高速公路路面沉降过大处进行罩面处理,对高速公路路面沉降进行24小时跟踪监测,监测结果显示:高速公路路面沉降已处于稳定状态;框架桥Ⅱ顶进过程中及顶进到位后,路面累计沉降最大值为-19mm,符合规范及设计要求,后续监测结果显示:框架桥顶进到位后,高速公路路面无继续下沉,沉降处于稳定状态㊂4)全桥顶进过程中及顶进完成后,路面各测点水平推移量小,在规范及设计限值之内㊂项目:本文为湖南省教育厅资助科研项目湖南省教育厅科学研究项目‘下穿高速公路斜交框架桥顶进法施工控制研究“(课题编号:16C0283)的研究成果651机械化工科技风2018年9月。
浅覆土下穿高速公路框架桥顶进施工技术
第40卷第6期2 0 2 0年1 2月中外公路79DOI:10. 14048/j.issn. 1671-2579. 2020.06.016浅覆土下穿高速公路框架桥顶进施工技术周广友\鲁立2,龚虎、胡勇、林宇亮2(1.中建五局土木工程有限公司,湖南长沙410004; 2.中南大学土木工程学院)摘要:该文结合下穿襄荆高速公路分离式立交专项工程,详细介绍了上覆土层薄、高速公 路正常运营等困难条件下组合式滑板卷铺框架盾构技术的施工工艺。
相比传统施工方法,该施工工艺能更大限度地减少浅覆盖层顶进施工过程中对公路路基的扰动。
施工中利用实时监测数据、采取相应纠偏措施成功克服了“抬头”、“扎头”、偏离设计顶进方向等技术难题,并推导了顶推框架桥头尾部只产生横向偏移情况下纠偏时适当超挖量的表达式。
关键词:框架盾构;下穿高速公路;监测;纠偏随着社会经济的飞速发展,中国的基建产业也随 之迅猛发展。
随着公路、桥梁、隧道技术的日益成熟,采用框架桥顶进新建公路下穿既有公路或铁路的方法 被提出并广泛应用。
2000年广深线石龙站人行地道接长工程采用桥式盾构法并成功施工。
但对于顶推施 工时顶进跨度长、上覆土层薄等情况依然没有较好的解决办法。
当顶进构筑物较大,而顶进构筑物上方覆盖土层较薄时,下穿公路一般采用明挖法,但会极大地 影响正常交通运营。
管棚法和桥式盾构法虽然普遍应 用于顶推作业施工,然而它们仍存在诸多缺陷。
例如 布设于上方覆盖土层的管棚底部无法与顶进构筑物完 全贴合,管棚下部土体极易塌陷,造成上部构筑物破坏。
桥式托板盾构法的顶进长度有限。
随着顶进长度 增加,滑板摩阻力也逐渐增大。
除此之外,随着摩阻力 的增加,易造成无法补救的断板现象。
桥式盾构的立 柱杆系采用四边形现场焊接,由于四边形为非静定结构,在顶进过程中支架结构具有一定的柔性,不利于顶 进方向的控制及框架桥顶进时既有路面的沉降控制。
不少学者对开挖技术进行了相应的研究。
吴小萍、尤 广杰、刁心宏、曹宝飞等结合有限元软件与现场监测路 面沉降规律对盾构施工路基沉降的影响进行了研究;黄尚、王全胜等以实际工程案例为依托,对大跨度盾构 施工工法进行了研究与创新。
顶进框架桥下穿既有高速公路的设计与施工分析
顶进框架桥下穿既有高速公路的设计与施工分析赵明(中交第二公路勘察设计研究院有限公司,湖北武汉430056)摘要:一级公路下穿既有高速公路顶推框架桥设计包含技术标准的选取、框架主体结构、框架桥顶力计算、基坑支护设计、后背系统设计、管棚及附属设施设计;顶推框架桥施工顺序的确定及施工重点措施的控制。
关键词:下穿高速公路;顶推框架桥;设计计算;施工控制;引言随着国家交通事业发展的大力推进,公路路线之间相互交叉将会成为避免不了的问题。
路线交叉形式主要有跨越与穿越两种,通常跨越形式常以桥梁为主,穿越形式常用明挖和顶推两种,明挖形式对既有交通影响较大,而顶推形式对现有交通影响较小,在既有交通不可改变情况下常采用。
一、设计分析1、顶推设计概况南宁附近某一级公路下穿兰海高速,交叉位置兰海高速公路宽度为42.4~43.4m,双向八车道,两道路设计线高差约为10.3m。
下穿兰海高速顶推通道长54.5m;工程规模为2×12.5m 框架结构,桥位中心线与兰海高速中线夹角为87°12’18”,框架横断面与通道交角按90°设计。
结构尺寸见下图,施工期间兰海高速线不中断交通。
框架桥采用顶进法施工。
图1框架桥断面图2、设计要点及技术标准(1)框架桥按整体闭合框架计算内力。
顶、底板按受弯构件计算(不计轴力影响),侧墙按偏心受压构件计算。
(2)框架荷载:框架所受恒载包括框架自重、框架侧面及其顶面填土的压力;不计入框架底板上面的铺装、人群及车辆荷载对底板的有利影响。
框架所受活载在填土高度大于或等于0.5m 时按30°角扩散车轮荷载,且不计入冲击力。
路基土γ=20kN/m3,内摩擦角φ=30°,砼γ=25kN/m3。
(3)框架为整体闭合式框架结构,具有良好的整体性,有较好的抗震性能,故无需进行抗震计算。
(4)框架桥要求基底持力层的容许承载力[σ]≥350kPa。
(5)结构设计原则:①框架桥布置、箱体净空服从公路平面、纵断面总体设计,并满足公路限界要求。
下穿大型站场框架桥中继间顶进施工工法(2)
下穿大型站场框架桥中继间顶进施工工法下穿大型站场框架桥中继间顶进施工工法一、前言:下穿大型站场框架桥中继间顶进施工工法是一种常用的桥梁施工工法,用于在大型站场中穿越桥墩的施工过程中。
该工法既能够保证施工的安全和质量,又能够提高工期和经济效益,广泛应用于各类桥梁工程中。
二、工法特点:1. 极大地缩短了施工周期:该工法将桥墩下方的站场进行分段拆除,通过顶进技术将新的桥梁构件逐段顶至预定位置,从而避免了传统施工方式繁琐的构筑台、施工临时支撑等工序,极大地缩短了施工周期。
2. 保证了施工的安全性:顶进施工过程中,采用了各种监测手段对施工过程进行实时监测,确保施工的安全性。
同时,合理安排施工序列,采取稳定可靠的临时支撑措施,确保工人的施工安全。
3. 提高了经济效益:采用下穿大型站场框架桥中继间顶进施工工法,可以减少施工过程中对现场设备和交通的影响,降低了施工成本。
同时,通过缩短施工周期,可以提高资金周转效率,进一步提高了工程的经济效益。
三、适应范围:该工法适用于中跨、大跨度的桥梁,特别是需要穿越大型站场或者其他障碍物的桥梁。
它能够有效解决传统施工方法无法解决的困难,适应了复杂环境和狭窄工作空间的需要。
四、工艺原理:顶进施工工法通过将施工现场划分为若干工区,每次施工只处理一个工区,从而能够有效保证施工的安全性。
在施工过程中,首先进行桥墩清理和搭设临时支撑,然后将桥梁构件逐段送入工区,然后通过超大吨位的举升机械将构件逐段顶进桥墩所在的位置。
五、施工工艺:1. 桥墩清理:在施工前,需要对原有桥墩进行清理,清除桥墩上可能影响施工的所有杂物和设施。
同时,根据桥梁的设计和施工工艺,确定合理的施工步骤和顺序。
2. 临时支撑搭设:根据桥梁的结构和施工工艺,设计和搭设合理的临时支撑,保证施工过程中的稳定性和安全性。
临时支撑需要满足施工中的各个阶段的需求,并且需要进行定期检测和维护。
3. 构件顶进:通过采用超大吨位的举升机械,将桥梁构件逐段顶进到预定位置。
高速公路下穿桥顶进施工
(上接第 103 页) 根据桥体扎头的趋势每次进行调整 。
2. 4. 5 顶进 :桥体顶进启动时 ,出镐应缓慢 、均匀 ,尽量减少轴
线偏差 。开泵后 ,每当油压升高 5 MPa~10 MPa 时 ,就停泵检查 一次 。每次顶推进 2 m~3 m ,框构顶板前端与掌子面之间的预留 空间 0. 8 m~1. 0 m ,以便下次安装滑车 。
桥体沿轴线设计方向入土 。
2. 4. 3 挖土 :路基内挖土采用装载机进行 。每次挖土进尺为
2 m~3 m ,以保证管棚的悬空跨度不大于 3 m 为准 。挖土过程中 设专人监护 ,严密观察掌子面 、洞壁两侧及洞顶土方的稳定 ,并严 禁扰动基底土壤 。
2 桥体顶进 2. 1 桥体顶进工艺
桥体顶进工艺流程见图 2 。
针对该工程的全新性 ,围绕在公路下顶进大体积钢混凝土预 制桥梁的新课题 ,采用了诸如 :大管棚超前支护 、预制桥梁顶进 、 动态监控量测 、桥体注浆固结等新型施工方法 。这里 ,仅对其核 心技术的“预制桥体顶进施工”进行阐述 。
1 施工工艺
该工程首先在高速公路两侧分别预制一个钢筋混凝土桥涵 , 然后采用大管棚注浆加固高速公路路基 ,使松散的高速公路路基 成为一个整体 ,以在桥涵顶进施工过程中 ,高速路路面不产生大 的破坏 ,保证正常的通车安全 。
山 西 建 筑 第 30 200
卷第 4年
5 3
期 月
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·103 ·
文章编号 :100926825 (2004) 0520103202
高速公路下穿桥顶进施工
综合监控 ,同时它也对项目管理者的管理水平提出了较高要求 。
下穿高速公路框架桥盾构顶进施工
下穿高速公路框架桥盾构顶进施工Revised by Chen Zhen in 2021751100250751100267639159833550983K4+328.75沉降缝沉降缝K4+293.25洞口铺砌i=0.1056%1:1.599.6797.00涵底设计标高:89.80下穿高速公路框架桥“盾构顶进”施工1前言近十年来,随着城市建设不断扩大,许多城市道路必须穿过既有的高速公路。
“盾构顶进”为下穿高速公路施工提供了一种新的施工技术,该技术可以在不断道的条件下施工,保证了高速公路畅通,对国家经济建设有重要意义。
2工程概况郑州市某北路下穿某高速公路立交桥位于某北路K4+310m处下穿某高速公路,夹角73°37′,采用两孔净宽18m、净高6m的框架桥,结构砼厚,单孔桥长,上、下行框架桥间净距,其中车道宽12m,非机动车道宽4m,人行道宽2m。
桥内横坡按1%单向坡设计。
框架立交桥中心框架上部覆土厚平均,结构尺寸见下图。
该桥采用了“盾构顶进”施工,下面将该施工方法作如下简介:下穿某高速公路立交桥纵断面图(单位:cm)下穿某高速公路立交桥平面图(单位:cm)3“盾构顶进”设计与施工盾构设计盾构组成盾构的横向截面成桥梁形,其外廓尺寸与框架桥外廓尺寸相同。
盾构由墩柱、主梁、盾壳、子盾构、液压推进系统、辅助机构、六大部分组成,如下图示。
作用机理“盾构顶进”采用了网格式的原理,化整为零,具有如下作用:C40S6 砼结构C30砼垫层路面18003613130130130对掘进面的支护作用在第一节框架桥前装配盾构,作为框架桥带土顶进时掘进面与路基的支护。
掘进面开挖分为三个部分:1、子盾构内开挖盾构上部设有23个子盾构,将上部开挖面分成了23等分。
当子盾构向前顶进时,其上部土方由前端锯齿刃脚切割下落,子盾构承担了上部荷载。
视挖掘面土的自稳能力,子盾构作业分先顶后挖、边顶边挖和先挖后顶三种方式。
上部子盾构由液压系统控制,单台组错开推进,插入土体中以托住上方,至下一掘进面止。
盾构下穿高速公路施工及技术措施
盾构下穿高速公路施工及技术措施(1)下穿高速公路概况滨海机场站~中心大道站区间在右CK23+132~右CK23+171京下穿京津塘高速公路,下穿处盾构覆土约18m。
京津塘高速公路现状为双向四车道,路面宽度28m,设计时速120Km/h。
线路上跨既有线统计表区间下穿京津塘高速公路,盾构下穿高速公路施工流程(3)施工技术准备在穿越施工前,对高速公路进行详细调查,了解高速公路结构情况。
结合现状有针对性的编制《穿越高速公路专项施工方案》、《穿越高速公路监测专项方案》及《穿越高速公路应急预案》并上报上级单位审批。
方案完成后编制相关技术交底,并对所有施工人员进行技术交底及施工组织交底,在试验段、穿越段、保护段施工期间分期对关键工序施工人员进行技术交底及施工组织交底。
盾构穿越既有线施工技术措施在穿越之前对盾构机及其后配套系统进行全面检查、保养,确保穿越期间盾构机及其后配套系统具备良好的状态,顺利实现穿越。
1)盾构操作手对同步注浆系统4路管路逐条进行检查,已封堵的要求维保人员进行疏通。
2)盾构机操作手对泡沫、各项油脂系统进行检查,确定是否正常使用,并确定泡沫剂和盾尾油脂已更换为益隧通泡沫剂和盾尾油脂。
3)盾构操作手对前盾9点、12点、3点前盾注浆孔进行疏通,经检查注浆孔通畅后关闭球阀。
4)电工对二次注浆机、搅拌桶接通电源检查是否正常运转,盾构操作手监督执行,并将二次注浆系统以及水泥、水玻璃提前1天吊放在井下注浆专用电瓶车平板上,确保随时可投入使用。
5)设备管理部门组织盾构机维保队相关专业人员,对设备其他部位再次进行全面检查、维修、保养,并出具维保记录。
6)设备管理部门组织后配套维保队相关专业人员,对后配套龙门吊、电瓶车等设备再次进行全面检查、维修、保养,并出具维保记录。
7)盾构机及后配套设备检查完成后,由盾构副经理带队,设备管理部门、盾构机维保队、后配套维保队、盾构操作手参加,对设备进行最后检查、验收,验收通过后方可开始掘进。
浅析框架桥下穿铁路加固顶进施工流程
浅析框架桥下穿铁路加固顶进施工流程摘要:本文结合作者时间施工经验,分析了某框架桥下穿特鲁加固顶进施工的流程,供大家参考。
关键词:框架桥;下穿铁路桥;顶进;施工流程[ Abstract ] In this paper, we analyze the process in a frame bridge under trutta and fixed into the construction, combines with the author’s practical construction experience, for your reference.[ Key words ] frame bridge; beneath the railway bridge ;jacking; construction process随着交通建设的发展,多跨大孔径框架桥顶推施工会越来越多的应用于下穿公路或者铁路工程,施工方法各具特点。
施工中出于安全预防,线路加固要求也会越来越高。
本文针对某环线高速公路下穿铁路运煤专线的线路采用纵横台梁加3-5-3 吊轨进行加固、C25 混凝土挖孔桩支撑特点对顶推框架桥施工进行了论述,希望给以后的类似顶推桥施工提供参考。
1 工程概述某市环线下穿某铁路立交桥位于某高速公路K33 +465.500 处,交叉铁路下行线里程为K256+273,相交角度为121.4°( 前右角) ,某铁路为单线电气化铁路,相交处的某铁路为路堤段,路堤填方高度约为 2 m~3 m,线路位于R =400m 的缓和曲线上,轨道类型为60 kg /m,铁路相交处轨顶标高为1167.806 m,桥位处朔州环线位于R=2 000 m 的缓和曲线上,路线纵坡分别为-3.2%-3.0%,桥位处地势较为平坦。
该桥孔径为2m~13.5 m 框架立交桥,结构净高6.8m,完工后的使用净空高度不少于5m,设计结构尺寸为: 顶板厚1m,底板厚1.1m,边墙厚1 m。
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下穿高速公路框架桥盾构顶进施工Prepared on 21 November 2021751100250751100267639159833550983K4+328.75沉降缝沉降缝K4+293.25洞口铺砌i=0.1056%1:1.599.6797.00涵底设计标高:89.80下穿高速公路框架桥“盾构顶进”施工1前言近十年来,随着城市建设不断扩大,许多城市道路必须穿过既有的高速公路。
“盾构顶进”为下穿高速公路施工提供了一种新的施工技术,该技术可以在不断道的条件下施工,保证了高速公路畅通,对国家经济建设有重要意义。
2工程概况郑州市某北路下穿某高速公路立交桥位于某北路K4+310m处下穿某高速公路,夹角73°37′,采用两孔净宽18m、净高6m的框架桥,结构砼厚,单孔桥长,上、下行框架桥间净距,其中车道宽12m,非机动车道宽4m,人行道宽2m。
桥内横坡按1%单向坡设计。
框架立交桥中心框架上部覆土厚平均,结构尺寸见下图。
该桥采用了“盾构顶进”施工,下面将该施工方法作如下简介:下穿某高速公路立交桥纵断面图(单位:cm)下穿某高速公路立交桥平面图(单位:cm)3“盾构顶进”设计与施工盾构设计盾构组成盾构的横向截面成桥梁形,其外廓尺寸与框架桥外廓尺寸相同。
盾构由墩柱、主梁、盾壳、子盾构、液压推进系统、辅助机构、六大部分组成,如下图示。
作用机理“盾构顶进”采用了网格式的原理,化整为零,具有如下作用:C40S6 砼结构C30砼垫层路面18003613130130130对掘进面的支护作用在第一节框架桥前装配盾构,作为框架桥带土顶进时掘进面与路基的支护。
掘进面开挖分为三个部分:1、子盾构内开挖盾构上部设有23个子盾构,将上部开挖面分成了23等分。
当子盾构向前顶进时,其上部土方由前端锯齿刃脚切割下落,子盾构承担了上部荷载。
视挖掘面土的自稳能力,子盾构作业分先顶后挖、边顶边挖和先挖后顶三种方式。
上部子盾构由液压系统控制,单台组错开推进,插入土体中以托住上方,至下一掘进面止。
盾构母体随第一节框架桥推进时,子盾构推出部分被掘进面土体阻挡而与盾构母体作相对运动,套回子盾构箱内,完成一个工作循环。
2、墩柱开挖每个墩柱宽为,分为4层,每层下部有一块支垫钢板,可将每层封闭成独立箱室。
每次仅向前开挖35~40cm,正立面设有1:的坡。
一旦发现有坍塌现象,可对这个独立箱室进行单独封闭,不会造成大面积塌方。
3、中心土开挖中心土采用机械开挖,按墩柱上的1:剪力板线开挖,一般情况下中心土滞后子盾构掘进面5m左右。
若中心土自稳能力不强时,可放缓开挖坡度。
“盾构顶进”受力的关键就是利用中心土支撑,有两个主要作用:(1)承受上部荷载上部荷载由覆盖层恒载、汽车恒载和动载组成。
上部荷载直接作用在主梁和子盾构箱上,再由五个墩柱传递到基底。
墩柱的底面积不大,当地基承载力较低时,墩柱底部不足以承受所有的荷载,但在框架桥顶进期间,先人工挖土开槽,将盾构主梁和墩柱正前方土体挖空,盾构由第一节框架桥推动切入土体中,受力模式就发生了新的变化。
高速公路路基经过了分层碾压成形,尤其是紧靠路面结构层下的土体,因长年汽车振动形成了板结层,承载力相当高。
“盾构顶进”就是利用这一点,在子盾构箱和第五个主梁下部安装了一块宽厚16mm的上托板,它紧压在“桥形”梁跨下滞后挖掘的土体(中心土)上,承受所有的上部荷载。
(2)平衡侧向土压力因框架桥侧墙是垂直的,顶进开挖时就形成了一个垂直的凌空面。
当框架桥高度比较高时,侧向土压力也会十分大,容易造成坍塌。
当盾构切入土体后,利用中心土的侧向土压力平衡了盾构外侧的侧向土压力。
顶进过程中的导向作用顶进时盾构的墩柱底部设有%的仰坡,对通过的土体进行了预压,盾构在前方走出一道轨迹,框架桥沿着这条轨迹前行,并在节与节之间设置8组2扣1的50轨束,作为导向墩,可防止节间错台。
盾构的走向完全取决于人工超挖的方向,可高可低,可左可右。
导向的秘密在中心土。
当上托板的角度增大时,在中心土强大的反力作用下,盾构被迫抬升。
反之盾构降低。
每个立柱的两侧都安装了剪力板,中心土西侧超挖,东侧欠挖时,盾构向西偏转。
相对于框架桥巨大的自重来说,盾构的引导作用毕竟有限,应加强测量观测,当发现框架桥走向不对时及时调整盾构方向。
对高速公路的保护作用在框架桥顶进期间,对高速公路产生两种不利影响:沉降和水平位移。
要保证顶进期间高速公路畅通,不断道就必须严格控制沉降和水平位移。
1、沉降控制高速公路沉降主要由两个原因产生:框架桥沉降和土体损失。
因土方开挖在盾构的支护下作业,路基开挖的高度和宽度均和框架桥相同,甚至是由盾构周边的刃脚切入,不会造成超挖和土体坍塌。
同时在每节框架桥之间接缝处,四周均采用护套钢板进行了封闭,减少了上部土体的损失,也就减少了高速公路路面的沉降。
在顶进就位后,立即对框架桥顶部和两侧的缝隙进行注浆填充。
2、水平位移控制在框架桥的整体顶进过程,上部的摩擦力逐渐增加,当超过路基的抵抗能力时,高速公路被拉裂,甚至带着整个路基偏移。
如果能减少框架桥顶进时的摩擦阻力,就可以减轻摩擦时框架桥对上部覆盖土的破坏。
在盾构顶进中控制水平位移有几项关键措施:(1)化整为零盾构上部设有23个子盾构,每个子盾构由两台30t的油顶控制。
在每个子盾构的刃脚尾部均安装了一条与子盾构等宽、厚度3mm、与框架桥等长的一块钢板(称为减阻板)。
当单个子盾构向前顶进时,减阻板因子盾构牵引向前运动,将大面积摩擦造成的破坏性剪切力以大化小,变成二十三分之一,以致无法剪断覆盖土,使公路保持完好。
(2)多层隔离在框架桥顶部,除了减阻板之外,沿顶进轴线方向通长设置50×4mm的扁铁,其扁铁横向中心间距为100mm。
扁铁前端与盾壳尾端焊接,后端摆放于框架桥顶板上。
框架桥顶部与土层被扁铁与减阻板隔开,当子盾构牵引减阻板就位后,减阻板不动,第一节框架桥与盾构带着扁铁在减阻板下运动,第二、三节框架桥顶进也在扁铁下运动。
摩擦系数由砼与土的~下降到了钢与钢的~,摩擦力减小了三倍以上。
顶进前,在减阻板与扁铁间涂抹黄油、板面及框架桥外侧壁涂工业废油,降低周边土体的摩擦力。
(3)双层减阻板通过计算,60t的油顶只能将925mm宽的减阻板拖动22m,而框架桥需穿过高速公路34m。
这样我们可将减阻板分为两层,上层长12m,下层长22m。
当框架桥顶进高速公路12m后将上层减阻板甩掉,尾部用工字钢焊接上,上层减阻板不再向前移动,这12m范围内的上层土体不再受框架桥摩擦扰动,相对稳定。
子盾构继续牵引下层减阻板向前移动。
(4)挡土梁在公路对面,各框架桥出口边坡上部设置钢筋挡土梁一条,两端与抗滑桩相连,上部用袋装土反压,用以抵抗子盾构及减阻板上部土出洞时的轴向推力,以保护路边坡。
顶力、后背和滑板设计顶力设计框架桥的预制在某高速公路南侧滑板上进行。
为便于顶进,每孔框架共分成三节预制,第1节长8m,第2节长,最后一节长,每节之间设55cm待浇带,后一节作为前一节顶进的后背。
先预制第一节和第三节,最后预制第二节,均在设计中心线上进行预制。
这样分配可以后一节作为前一节的后背,利用中继间顶进,可大大减少顶进后背的受力需求。
第一节顶力设计1、截面估计:最大跨为18m,截面形式按下图估算:截面面积:S=(2060×860-1800×600+50×50+150×50)÷10000=2、自重计算:第一节8m,C40钢筋砼密度按g=26KN/m3考虑,则G=vg=Slg=×8×26=14593KN盾构自重160t,即1600KN3、箱桥顶力计算采用P=K[N1f1+(N1+N2)f2+2Ef3+RA]P——最大顶力(KN)K——系数,采用N1——箱顶上总荷载,汽车荷载按汽车-超20级计算,《公路桥涵设计通用规范》(第22页)填料厚度等于或大于50cm的涵洞可不考虑冲击力,则汽车荷载N11=550×3×80%=1320KN覆盖层荷载N12=×××+×××25=9032KNN13=×8××+×8××25=8866KNN2——框架桥自重 N21=14593KN盾构自重 N22=1600KNf1——箱顶表面与荷重的摩阻系数,取(因有减阻设施)盾构顶表面与荷重的摩阻系数,取f2——箱底与底层土的摩阻系数,取盾构底与底层土的摩阻系数,取E——箱两侧土压力f3——箱体侧面摩阻系数,取盾构侧面摩阻系数,取R——盾构刃脚正面阻力,取1500KN/m2A——盾构刃脚正面积框架桥正面阻力面积S=×+××2=, 盾构刃脚按其1/10考虑,则A=S/10=顶力计算:箱两侧土压力,按库仑压力计算 E=1/2ξγH2B(参考《桥规》)则:E=1/2××××8=2296KN采用《铁路桥涵地基和基础设计规范》取摩阻系数为f=30Kpa (第160页),则E=×8×30=2064KN同上相近盾构两侧土压力,按库仑压力计算 E=1/2ξγH2B(参考《桥规》)则:E=1/2××××=2339KN采用《铁路桥涵地基和基础设计规范》取摩阻系数为f=30Kpa (第160页),则E=××30=2103KN同上相近则:P=×[(1320+8866+9032)×+(1320+8866+14593)×+(9032+1600)×+2×2296×+2×2339×+1500×] =42862KN;4、配顶设计千斤顶合力宜设在合力重心位置。
根据千斤顶的机械性能,拟配24台320吨穿心式卧式千斤顶,其最大顶力为:N=3200×24×=46080KN>42862KN,可满足要求。
第二节顶力设计1、截面估计:截面面积:S=(2060×860-1800×600+50×50+150×50)÷10000=2、自重计算:第二节12m,C40钢筋砼密度按g=26KN/m3考虑,则G=vg=Slg=×12×26=21890KN3、箱桥顶力计算采用P=K[N1f1+(N1+N2)f2+2Ef3+RA]P——最大顶力(KN)K——系数,采用N1——箱顶上总荷载,汽车荷载按汽车-超20级计算,《公路桥涵设计通用规范》(第22页)填料厚度等于或大于50cm的涵洞可不考虑冲击力,则汽车荷载N11=550×3×80%=1320KN覆盖层荷载N12=×12××+×12××25=13299KNN1= N11+N12=1320+13299=14619KNN2——框架桥自重 N2=21890KNf1——箱顶表面与荷重的摩阻系数,取(因有减阻设施)f2——箱底与底层土的摩阻系数,取E——箱两侧土压力f3——箱体侧面摩阻系数,取R——正面阻力,取0KN/m2A——正面积顶力计算:箱两侧土压力,按库仑压力计算 E=1/2ξγH2B(参考《桥规》)则:E=1/2××××12=3444KN采用《铁路桥涵地基和基础设计规范》取摩阻系数为f=30Kpa (第160页),则E=×13×30=3069KN同上相近则:P=×[14619×+(21890+14619)×+2×3444×+0] =42251KN;4、配顶设计千斤顶合力宜设在合力重心位置。