箱涵顶进施工方案

箱涵顶进施工方案

一、箱涵顶进的施工流程

箱涵顶进采用钢筋混凝土箱涵顶进工法施工地下通道，其原理是在基坑内滑板上预制箱涵，采用油压千斤顶顶推箱涵，将箱涵从地下穿越。

基坑围护及开挖→滑板制作→箱涵浇注→顶进后靠施工及千斤顶安装

二、工作基坑施工

2.1工作坑

工作坑施工前先进行基坑围护和在地面面布置降水井，再进行基坑开挖。

工作坑、滑板、后背施工顺序如图1所示。

图1 工作坑、滑板、后背工艺流程图

2.1坑底地基处理

为提高坑底地基的承载力，需对地基处理。对坑底土体松软的情况下，在内适当深度内换入层，可采用回填粗沙、晒水夯实或采用深层搅拌桩加固土体。

2.2工作坑开挖

在基坑围护和坑底加固完成后再进行基坑开挖，基坑开挖必须放坡开挖土方，确保边坡的稳定。土石方堆放要远离基坑，防止因基坑周围土体超载增大围护结构变形而影响施工安全。

同时，基坑在施工过程中必须做到挖好排水沟，将基坑内的水汇集至积水井后再用潜水泵抽排至基坑外。

2.3 滑板制作

滑板为加锚梁的钢筋砼（C15）板，滑板厚20cm，锚梁横断面为50cm×50cm。锚梁、滑板及后背梁同时浇注混凝土，连结成整体。滑板靠铁路一侧延伸一段同标号、同厚度的混凝土过渡段。滑板下铺10cm厚的碎石垫层，滑板上铺机油、滑石粉（3:7，厚3mm）作为润滑层，铺塑料底板作为隔离层。滑板及工作坑详

图3 滑板及工作坑平面图

图4 滑板及工作坑1─1断面图

底板的施工步骤为：

1、修整、夯实基坑底，如坑底地基承载力不足，拟采取基底换填等加固措施；

2、铺碎石垫层并压实；

3、绑扎后背梁、锚梁、滑板钢筋及予埋钢板、导向墩；

4、灌注混凝土；

5、顶面干燥后，浇一层3mm厚的滑石粉浆（机油:滑石粉=3:7）

6、铺塑料底板隔离层。

滑板顶面沿顶进方向做成1%的仰坡，滑板顶面平整度不大于5mm/2m。2.4 后背修筑

后背是在箱涵顶进中藉以抗衡顶进反力的临时构筑物，要有足够的强度、刚度和稳定性，充分利用地形地物，因地制宜的修建，达到安全可靠并便于拆除。

本工程后背由后背梁、后背桩、挡土板、后背土、锚梁组成。后背梁为2.0m （高）×1.2m（宽）的C15号现浇钢筋混凝土梁，梁长13.2m梁内予埋20mm 厚通长钢板；后背桩用工字钢桩。工作坑利用原状土作后背土，不再重新填土，挖工作坑坑土时不能扰动后背土；工作坑后背需填土，后背填土至设计标高，用图解法求出破裂面，在滑动范围内填土。挡土板用3cm厚木板设置于后背桩后。锚桩用钢轨锚桩，间距1m，距后背桩20m，锚桩深度及拉锚钢筋经受力计算后确定。后背桩与锚桩用打桩锤打入土中。

后背修筑时后背梁与顶进方向垂直。

2.5布置导向墩

在箱身两侧用0.7米长的50kg/m钢轨每隔0.3米布置1根，钢轨埋入滑板内。

2.6润滑隔离层

为保证箱涵能在滑板上顺利起动和向前滑行，必须在滑板顶面做一层润滑层，并在其上覆盖一层隔离层，起到顶进施工中的减摩作用。

润滑层采用铺机油、滑石粉调制而成（3:7，厚3mm），首先在滑板顶面涂机油3mm，最后晒滑石粉；隔离层采用油毛毡。

三、箱涵预制

箱涵可采用单节浇注或分节浇注。箱涵是在工作坑滑板润滑隔离层上进行预制。首先要进行测量放线，使箱身中心线、工作坑底板中心线和顶进桥位的中心

线三者均在一直线上。

箱身预制的施工程序是：安设底板模→绑扎底板钢筋→灌注底板混凝土养护→安内模绑扎侧墙及顶钢筋→安外模→灌注侧墙及顶板混凝土→养护箱身防水层施作

模板采用P3015钢模板。内模支撑采用型钢排架，如图5所示，斜撑、横撑、立柱用I12工字钢，纵向间距1.5m，边墙立档与顶梁用I14槽钢，纵向间距1.5m，立柱横向间距1.5m，横撑竖向间距2m，横撑、斜撑与立柱间用螺栓连合，立柱在纵向用L125×80角钢焊接牢固。

为避免浇筑侧墙混凝土的施工缝，边墙外模用插模法：将工字钢的下端利用底板侧面的预埋螺栓固定，上端用钢筋拉杆对拉，在两工字钢之间插入外模，随着混凝土的逐渐浇筑上升外模亦不断接高，如图5所示。插模施工模板缝垫湿水泥袋三层，以制止漏浆，因墙体较厚，操作人员须加强振捣，避免漏振。混凝土采用合理的级配和较低的水灰比。拆模后马上遮盖并勤洒水，加强养护。

箱身前端2m范围内的外模，向外加宽1cm，以减小顶进阻力。

3

2

1

4

5

1─横撑；2─立木；3─工字钢；4─钢模；5─φ16螺栓

图5 箱梁立插模法示意图

箱涵是大体积混凝土浇注，因此在施工镍钢过程中要严格控制水化热，浇注过程中要随时监控混凝土温度和温差，采取有效措施控制降低水化热和控制温差，以防止因温差产生的内应力引起的裂缝。

地基基础规范中规定的容许误差

四、防水层的施工

按设计要求施作防水层。

五、顶进设备

顶进设备由液压系统和顶力传递设备组成。其中液压系统由千斤顶、高压油泵、液压回路、电气集中控制台组成，顶力传递设备包括顶铁、顶柱、横梁等将千斤顶的顶力传递给后背。

顶铁和顶柱经过多次使用后，两端支承面会出现坑洼不平，如继续使用，受力后其纵向会弯曲变形，严重时会崩起飞出，危及安全，故应及时检查修整。安放时，顶柱顶铁的方向应与顶力轴线方向一致，支承面要密贴。顶进时如发现有变形（如拱起、弯曲），要立即停止顶进，进行调整，做到平、顺、直，并与横

图6 千斤顶及传力设备布置示意图

图7 顶铁端面图50kg/m旧钢轨

10cm厚钢板

六、箱涵顶进

6.1试顶进

试顶工作以顶动箱身为止，试顶时做到：

1、在各有关部位及观测点均有专人负责，随时注意变化情况；

2、开泵后每当油压升高5～10Mpa时须停泵观察，发现异状，及时处理；

3、当千斤顶活塞开始伸出，顶柱（顶铁）压紧后应立即停顶，经检查各部情况无异常现象可再开泵，直至箱身起动。

6.2顶进

6.2.1施工准备

顶进前施工准备包括以下5个方面：

1、箱身混凝土必须达到设计强度。

2、线路加固情况，后背及顶进设备情况。

3、现场照明、液压系统安装及试验情况。

4、观测记录人员的组织和仪器装置。

上述准备工作经检查均合格无误后，再经过试顶验证。试顶是检查顶进设备、后背及箱身受力后有无异状，并使箱身与工作坑底板分离，当试顶后经检查一切均属正常，方可进行正式顶进作业。

6.2.2顶进程序

顶进即是开动高压油泵，使千斤顶受液压力而产生顶力，推动箱身前进，每镐的顶程为600mm。箱身前进后使千斤顶的活塞恢复原位，在空档处填放顶铁（或顶柱），以待下次开镐，如此循环往复，直至箱身就位。箱身在工作坑底板上移动时，顶进程序如图8-1所示。

图8-1 顶进程序框图