箱涵顶进施工培训教材

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顶进时,板桩式后背的填土的水平抗力承受全部千斤顶的顶 力,而重力式后背则由墙的自重与土的摩阻力及部分土的抗力最 受顶进时的顶力。因此必须对顶进时顶力进行正确判定,以合理 的安排顶进设备及确定后背类型及规模。
本工程后背设计方案为复合式后背,由板桩式(钢轨桩)+重 力式(浆砌片石)两种后背形式复合而成。即打双排拉森钢板桩, 中间用槽钢或钢管顶撑串联,连同挡墙自重式结构一起共同传力。 因本工程地质为淤泥土,承载力很低,设计采用填沙包处理,以 增大后背自重,从而达到提高后背承载力的效果。
滑板平面图
箱涵顶进立面图
<二>、滑板结构
滑板是施工、顶进作业所必须的临时设施,既是顶进箱 体浇筑的基础,又是箱体顶进时的滑道。
滑板施工注意事项:
1>、滑板要有适当的强度和刚度 本工程设计滑板厚度20cm,并配纵向12mm螺纹钢筋。 同时对软弱地基采取打松木桩和片石垫层处理。
为防止地基软化,滑板两侧(或四周)需做排水沟进行 24小时不间断排水。
混凝土在浇筑过程中应派专人对模板及支撑情况进行观察, 若发现松动变形及时进行处理。
第一次基础底板混凝土浇筑成型后,将端头模板拆除,采用 泡沫板将第二次浇筑的混凝土在变形缝处与第一次浇筑的混凝土 隔开。
箱涵侧墙上的施工缝处嵌入通长止水钢板。
<二>、箱涵墙体及顶板施工 箱涵墙体和顶板施工也按底板单元以变形缝为界分开,并与 底板上下保持一致。先绑扎箱涵墙体钢筋,经监理检查验收后支 设箱涵墙体模板。同样箱涵墙体内模板采用δ=1.8cm厚9层防水 胶合板,外模板采用δ=1.8cm厚9层普通胶合板。以80×80木枋 为竖向背楞,间距30cm,横向φ48钢管辅以双向φ14@70cm对拉 螺杆进行对拉加固,底排螺杆距底面不得大于30cm。箱涵墙体和
<四>顶进中的纠偏方法
顶进中如发生顶偏及“抬头”、“扎头”现象需要及时处理。
方向调整来自百度文库
在滑板上顶进时,可利用方向墩控制和调整;进入路基后, 可用增减顶力或开关某一翻顶镐来调整。
“抬头”调整 涵身抬头量不大时.将开挖面挖到与涵身底面一致即可。
涵身抬头量过大时.分几次在涵身前挖1 m×2 m(宽×高)的坑, 让船头坡带动土体挤入坑内.以达到降低抬头量的目的 抬头量 过大时,还可以在箱体上压重物.进行负重顶进。 “扎头”调整
顶涵的施工原理: 将涵洞结构先在工作坑内进行预制,然后通过 后背(承力系统)、顶进设备(千斤顶)将涵 体顶入到设计位置。 结合本工程实际情况,箱涵顶进施工分为:工 作坑、后背、箱涵预制、顶进设备及顶进方法 选择等四个方面。 (如为穿越铁路还需增加铁路加固一项)
二、工作坑
<一>、工作坑的平面布置 工作坑是为预制和顶进箱涵而设置。工作坑的大小、 基坑的深度、工作坑设置的位置要根据现场的实际情 况、箱涵的规模、顶进长度、顶进方式、出土方式等 确定。本工程工作坑设置在办公区一侧。 工作坑底部取决于滑板的大小,而滑板的大小又与顶 进方式有关。 本工程设计滑板宽度为:8.90m,因而,工作坑底的施 工宽度=8.90m+两侧排水沟实际宽度=12m,工作坑 底的施工长度=设计滑板长度=17m。 详见附图:《滑板平面图》、《箱涵顶进立面图》
确,发现问题及时修整。为保证砼保护层的厚度,要注意按间距 要求固定好垫块。为了防止钢筋移位,严禁振捣棒撞击钢筋。拆模 时间要根据试块试验结果正确掌握,防止过早拆模。操作时不得踩 塌钢筋,如钢筋有踩弯或脱扣者,应及时调直和绑好。
3、混凝土塑性裂缝。
预防措施:配制砼时应严格控制水灰比和水泥用量,选择级 配良好的石子,减小空隙率和砂率,同时要捣固密实,以减少收缩 量。浇注砼前将基层和模板浇水湿透。砼浇注后对裸露表面应即使 用潮湿材料覆盖,认真养护。在气温高,湿度低或风速大的天气施 工,砼浇注后应及时进行喷水养护,使其保持湿润;大面积砼宜浇 完一段,养护一段,此时要加强表面的抹压和养护工作。砼养护时 可采用覆盖湿草袋,塑料薄膜等方法,当表面出现裂缝时,应及时 抹压一次,再覆盖养护。
=197.64T P1=2x1.2x197.64x0.75=355.75T
顶进时错开路上车辆行驶,故涵顶活载N1=0
侧压E =1/2(ql +q2)htL 式中ql= e rH ,为箱顶土压;
q2= e r (H 1+ht)为箱底土压。 L为其箱中涵h长t为度箱。身高度,H1为路面与箱涵顶平均高差,
四、顶进设备选择
<一>、顶力计算 涵身顶进时所需克服的阻力之和即为顶进时所需的顶力。 顶力的确定须考虑顶进长度、土质、地下水、箱涵外形及施工 方法等因素。 按公式可计算出顶进所需最大顶力: P=P1+P2 其中:P1=2KQf2(覆土摩擦力)
P2= K[N1fl+(N1+N2)f2+2Ef3+RA] (箱涵摩擦力) 整个框架自重约409.67t,涵顶距路面平均高差为1.2m。 Q(箱顶覆土重量)=6.1x1.2(覆土厚)x13.5x2.0(比重)
4>、做好润滑隔离层。 本工程设计的润滑隔离层共有三道,分别为:滑石粉、塑 料薄膜、石蜡。目的是起隔离、减少摩阻力的作用。
三、后背
本工程后背设计如下图:(单位为cm)
后背是箱涵顶进施工中的重要的临时结构.它承受顶进时的水 平顶力,对施工顺利与否关系极大。如果后背不牢固,顶进时发 生较大移动,就有可能把框架顶偏,甚至造成不能继续顶进的严 重后果。
1、砼表面局部缺浆粗糙或有许多小凹坑(即麻面)。 预防措施:模板清理干净,不得粘有干硬水泥砂浆等杂物。 木模板在浇筑砼前,应用清水充分湿润,清洗干净,不留积水, 使模板缝隙拼装严密,如有缝隙应用油毡条、塑料条、纤维板或 水泥砂浆等堵严,防止漏浆。砼必须按操作规程分层均匀振捣密 实,严防漏振,每层砼均匀振捣至气泡排出为止。 治理方法:麻面主要影响砼外观,对于表面不再装饰的部位 应加以补修。即将麻面部位应清水冲刷,充分湿润后用水泥素浆 或1:2的水泥砂浆找平。 2、露筋。 预防措施:浇注砼前,应检查钢筋位置和保护层的厚度是否准
玖龙东莞基地涵洞A工程——
箱涵顶进施工
编制单位:吉林省松江路桥建筑有限责任公司
一、概述
箱涵顶进施工又叫城市地道桥施工。
当穿越铁路、公路及城市市区道路不便断 绝交通,而现场条件又不能修筑便道时; 或修筑便道工程量较大、街道狭窄、两侧 建筑物多、可能造成大量拆迁时,设计通 常采用地道桥方案。
涵洞A工程贯通办公区与六期门岗,其中顶涵 部分长度13.5m。
顶板模板在支设时,考虑连续安装,箱涵墙体模板在变形缝处使 用加密拉杆固定箱涵墙体两端挡模。顶板支模搭设门型支撑架, 双向间距90cm,顶板模板采用δ=1.8cm厚9层防水胶合模板拼装而 成,以80×80木枋作背楞,间距30cm,φ48钢管脚手架作支撑体 系。模板拼缝采用夹双面胶带的方法进行封堵,以防漏浆。顶板 模板经监理检查验收后,绑扎顶板钢筋。
2>、滑板底部与土层要有足够的摩擦力,以防止箱体起动时 带动滑板。 一般情况是在滑板底部相隔一定间隔设置反梁,本工程设 计因考虑已进行片石换填,认为摩擦力已足够,因而没有 设计反梁。
3>、保证必要的平整度。 由于箱体在滑板上直接浇筑,尽管设置了隔离层,箱体仍 和滑板紧贴,滑板不平整,箱体起动时就会产生错动增大 摩阻力。
因此ql=0.3x1.9x1.2
=0.684
q2=0.3x1.9x6.2
=3.534
静土压力系数e取0.3, r偏大取1.9t/m3。
E =1/2(ql +q2)htL =0.5x(0.684+3.534)x5.0x13.5 =142.36
故P2=K(N2f2+2Ef2 +RA) =1.2x[(409.67+10)x0.75+2x142.36x0.75+0.484x50] =662.99T
<二>顶进施工 顶进即是开动高压油泵,使千斤顶产生顶力,推动箱身前进, 每镐的顶程,通常情况下为700mm。箱身前进后使千斤顶的活 塞回复原位,在空档处填放顶铁,以待下次开镐,如此循环往复, 直至箱身就位。 当箱身在工作坑底板上移动时,不论孔跨多少,其程序都相 同。 即:
当箱身与地基接触后,要进行二次挖运土方工序,二次挖土 为先期采取人工开挖,随着箱体的逐步顶进,当工作面能适应铲 车回转时则采用铲车挖运和人工配合挖土。
顶进涵开挖一般采用随挖随顶。已挖好的开挖面不能长时间 暴露,挖完后立即顶到位置,防止因长时间暴露而引起塌方。
开挖时,开挖面底部不得超过预制涵身的底面。其开挖程序 见下图。
<三>顶进施工中的重点控制
顶进过程中必须严格控制如下几点:
1、涵身起动后,开始为不切土的空顶,此时需要控制好涵身 顶进的方向,切不可麻痹大意,以免造成较大的偏差,造成纠正困 难。
混凝土浇筑完达到拆模强度后,拆除内外侧模板,抽出对拉 螺杆,采用1:2水泥砂浆将对拉螺杆孔封堵。为确保美观,水泥 砂浆须掺入适量粉煤灰和白水泥,经现场试配,使封堵颜色与箱 涵体混凝土颜色色泽一致后,方可进行封堵填抹。
顶板混凝土浇筑后,待混凝土强度达到设计强度的70%后方 可拆模。
六、顶进施工
<一>、顶进前的准备工作 顶进施工前应做好如下准备工作: 1 )、做好顶进施工范围内的防、排水工作,增强土体稳定, 尽可能避免雨季施工。 2 )、检查预制涵身的混凝土强度,当混凝土强度达到80% 以上方可进行顶进施工,并在顶进前做好预制涵身的防水层施工。 3 )、本涵采用4台320t千斤顶作为顶进设备,顶进前应全面 检查千斤顶功能有无异常,管路有无泄露,调整电接点压力表和 压力继电器的保安值,调整溢流阀的作用压力。并进行试顶工作, 试顶一般以顶动框架为止。试顶中,在各有关部位及观测点处均 应有专人负责,随时注意变化情况;开泵后当油压每升高5 MPa~10 MPa时须停泵观察,发现异状,及时处理;同时还要注 意观察后背和底板的变化。
4、顶进过程中要对中线、水平安排专人进行观测,每50cm顶 程对中线及4个角的标高进行观测,避免出现顶偏及“抬头”、 “扎头”现象。
标高控制采用连通器的办法(即水平管)来进行观测:用透 明的细塑料管.弯成槽型固定在涵身两端头边墙上,管内装易流 动的有色液体,在边墙上标出设计坡度所要求的位置.检查时只 需看两端液面是否与标示位置一致,即可判断高程的变化。
首先在箱体预制时,在底部1m内设置5%的船头坡,可以有 效防止“扎头”现象的发生。如碰到软基出现严重“扎头”现 象时需采用紧急处理措施,如:换填、注浆、打水泥(生石灰) 桩、快干砼,甚至基底投入轨枕、钢轨滑道的处理方法。
七、质量通病及预防措施
针对箱涵工程以往出现的质量通病采取以下几个方面的预防 措施:
2、涵身沿正确方向入土后,至入土1/2长度前,是顶进孔道 决定性阶段,此时要严格控制中线、水平,及时观测、及时进行纠 偏;入土1/2长度后,纠偏摆动要小,注意防止出现“扎头”,涵 身底板要吃土顶进。
3、安放顶铁、顶柱要做到三个一致,即轴线一致、长短搭配 一致、位置一致。为减少顶柱的自由长度和增加稳定性,每间隔4m 顶柱要设横梁一道,每顶柱间用方木顶紧,顶柱上填一层50-100cm 的土层并夯实。
在混凝土浇筑前,应清理模板内杂物及垃圾,并冲洗干净。 经监理工程师检查验收后浇筑混凝土。混凝土采用搅拌运输车运 至现场,箱涵墙体混凝土应分层浇筑,分层振捣,分层厚度不得 大于50cm,为保持箱涵体平衡,混合料从一侧边墙送入达到分层 厚度后,然后转入另侧边墙送入,依次交替分层浇筑,定人定位 用插入式振动棒振捣。箱涵墙体浇注完成后,停留1-2个小时再接 着浇注顶板混凝土,从一端向另一端逐渐浇注成形。
最大顶力P=P1+P2 =355.75+662.99 =1018.74T
<二>、千斤顶选择: 选用SYQ320千斤顶4台,其额定顶推力为 4x320=1280T>1018.74T,满足要求。
五、箱体预制施工
<一>、箱涵底板施工 本箱涵底板一次完成混凝土浇筑。 内模板采用δ=1.8cm厚9层防水胶合板,外模板采用 δ=1.8cm厚9层普通胶合板。底板厚度为55cm,外侧用短钢管夹 紧打入土中并支撑基坑边坡土壁上,间距50cm。 施工缝留设在距底板90cm高的侧墙上,支模时应一并支设成 型。内侧倒角模板处支撑采用钢管进行对撑,用钢丝对拉稳固。 绑扎底板钢筋完毕,按设计要求预留侧墙钢筋,支设底板模 板。 经监理工程师检查验收后进行混凝土浇筑。 混凝土采用搅拌运输车从商品混凝土站运至浇筑地点,使用 泵送机泵送入模,插入式振动棒振捣密实。
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