涵箱穿越铁路的施工工艺.doc

涵箱穿越铁路的施工工艺太钢一钢平改电工程连铸机冲渣沟为地下钢筋砼箱形构筑物，西起连铸机基础，东至水处理一次铁皮坑，其间将穿越高炉生产运输铁路干线及两个高炉管线支架基础之间，为保证高炉生产顺利进行，满足工程施工进度要求，采用整体顶涵方法进行施工。1、工程概况太钢一钢连铸冲渣沟，西接连铸机基础，东接一次铁皮坑，全长40.16m。冲渣沟C20，防水砼，抗渗等级S8，截面高度3.75m，宽2.5m，壁厚0.5m。西端底标高-6.252m，顶标高-2.502m。东端转折角部位底标高-7.066m，顶标高-3.316m。0.00相当于绝对标高799.94m。其中转角两端点部分冲渣沟需在不能停运的高炉铁路运输线下面穿越，铁路轨顶标高约为0.048m，并且东面还要在两个管线支架基础之间的下方穿越。该场地土第一层为杂填土，厚度23m，第二层土为粉土，内磨擦角为25.8，内聚力0.1010Kpa。地下水位1.52.5m之间。2、施工总体方案及主要施工顺序 由于高炉生产铁路运输线不能停运，又西管支架基础相邻尺寸刚刚满足冲渣沟外形尺寸的需要，又现场架空管线众多，进行板桩保护没有工作面，而冲渣沟埋深根据工艺要求又较大，采用常规方法施工已无法保证工程进度和高炉生产的要求。为此，我们采用顶涵施工法进行作业。2.1施工总体方案2.1.1根据现场实际情况，我们将冲渣沟划分成三个施工段。(1)第一段：东端直接与铁皮坑连接部位的沉降缝至转折处。(2)第二段：东端从转折处起在两支架基础之间穿越，再穿越铁路，至铁路西侧3m位置，长度约 m。(3)第三段：东端从铁路西侧2.5m位置至厂房冲渣沟留置的沉降缝位置。其中第二段为关键施工段，采用顶涵施工法进行。2.1.2穿越铁路的冲渣沟段，采用顶进涵箱方法施工，工作坑在铁路西侧第三段位置设置。2.1.3工作坑东侧靠铁路2.5m位置布置一排灌注桩（中间型钢柱）保护铁路。西侧设一排灌注桩作为顶涵箱施工的靠背。2.1.4涵箱施工完成后，凿除靠背灌注桩，再施工东西两段冲渣沟。2.2主要施工顺序灌注桩施工降水施工工作坑土方开挖靠背梁就位滑板及导向墩施工予制箱涵钢筋砼涵箱涵箱顶进作业东西两段现浇钢筋砼冲渣沟施工。3、主要施工方法3.1挡土桩及靠背桩施工3.1.1铁路西侧工作坑东端打一排 28#型钢桩，间距250mm，桩长13m；型钢桩南北各打3根钢筋砼灌注桩，桩径800mm，插入深度-15.00m，桩顶端标高-1.10m，桩顶端做一根钢筋砼压架，宽800mm，高600mm，长度14.5m，将各桩连成一个整体。3.1.2工作坑两端采用6根钢筋砼灌注桩作为顶涵的靠背，桩径800mm，桩长10m，桩顶标高-2.0m，桩顶端做一根600800（高宽）的钢筋砼压梁。3.1.3压梁及靠背后如果由于厂房柱基及其它基础土壤被挖除或扰动，则应用清除扰动土，并用C15素砼填实。3.1.4灌注桩施工前，为保证桩定位准确，防止桩施工蹋孔，保证桩机就位，便于泥浆顺畅排除，事先清除杂物。做钢筋砼导墙。（见图示）3.1.5灌注桩成孔采用冲击钻成孔或潜水钻机成孔，自成泥浆护壁，捞筒或吸泥机清底。3.1.6钢筋笼的箍筋可以采用螺旋筋，每间距2m一根定位架力筋，竖向受力筋接头采用焊接接头，在同一截面接头数量不大于50%。钢筋笼插入孔内，立即组织砼浇灌，防止停歇时间太长发生塌孔情况。3.1.7灌注桩砼采用C30商品砼，石子粒径为13cm，坍落度812cm。砼浇灌采用203导管插入距孔底500位置，排球胆隔水，罐车浇灌。随砼浇灌厚度不断加大，导管逐渐提起，但始终保持埋入砼内2.0m左右。3.1.8 28#型钢桩可以在浇灌桩导墙施工之前用落锤桩机打入，也可在灌注桩施工后打入，桩顶锚入压梁内200mm。顶涵开始后，在滑板顶标高往下20mm位置及涵箱顶标高往上50mm位置，截断 28#型钢桩，截桩施工与顶涵作业连续进行。两工序之间停歇时间尽可能缩短，以保证边坡稳定。3.1.9砼灌注桩施工完成后，凿除上桩顶面500左右高度的浮水泥浆，露出预留纵向受力筋，压梁施工时，伸入压梁内。压梁砼采用C25商品砼，石子粒径13cm。压梁砼抗压强度达到设计强度75%以后开挖工作坑土方。3.2降水施工及工作坑土方开挖3.2.1降水是本方案成败的关键环节。工作坑两端钢筋砼灌注桩施工后开始降水井施工。工作坑四个角各设布置一眼无砂管管井（见图示），井深1.16m，无砂管内径400mm，井管壁厚50mm，每节长度1m。各节之间绑34根竹皮子连接，接缝处粘沥青。成孔直径800，井与孔壁之间填砂卵石。主厂房及一次铁皮坑降水井配合降水。3.2.2地下水位降低至-8.00m以下，开始进行工作坑土方开挖，挖土采用液压挖土机，工作坑边坡1:0.75，坑底200厚，人工配合清底，滑板锚梁土方人工开挖。土方全部外运。3.2.3靠背梁位置的基坑土方人工挖土。3.2.4整个工程施工期间，降水作业不间断进行。工作坑四周做500宽的土堰，防止地表水流入基坑。3.3滑板、导向墩及靠背梁就位施工3.3.1滑板下面的锚梁施工以土代模，滑板、反梁及导向墩砼整体一次连续浇注施工，砼采用C25商品砼，石子粒径13cm，坍落度812。滑板表面一次抹平压光。滑板厚度为150mm。3.3.2靠背梁用型钢组合制作（见图示）。靠背桩上的残余土方清除干净，靠背梁高度、宽度范围内凿毛，靠背梁就位后其四周与原土之间的缝隙及靠背梁与桩之间的缝隙用C15素砼填实。3.3.3滑板润滑隔离层。为便于箱涵起动顶进，使箱涵不与滑板粘连，滑板表面采用滑石粉浆和塑料薄膜方法处理。滑石粉浆，滑石粉：机油=3：1 调好后用大刷子涂刷均匀，厚度2mm。（机油可用废机油代替）滑石粉浆刷好后，铺塑料薄膜一层，接缝用塑料胶带（宽5mm）粘接。3.4钢筋砼箱涵制作3.4.1滑板施工完毕后，开始施工箱涵，箱涵截面尺寸、配筋及予埋铁件除按原设计图施工以外，还要根据顶涵施工要求配置首末端钢筋网及予埋铁件，以满足顶涵刃角安装固定的要求及千斤顶位置局部承压的需要。3.4.2模板选用新的平整的定型钢模板，内外模板设对拉片，纵横间距900mm，对拉片中间加5050止水板。对拉片位置设勾头螺栓与纵横杆固定。3.4.3箱涵砼比原设计标号提高一级，C25，S8防水砼，坍落度122cm。商品砼罐车运输，泵车浇灌。砼浇灌过程中，墙壁砼浇灌后停歇3.4.4箱涵表面刷滑石粉浆一层（或涂黄油一层）。3.4.5箱涵予制完成后，在箱涵前端安装钢刃角（见图示）。钢刃角安装与涵箱外壁平直，加劲肋与钢刃角及涵箱前端壁垂直。3.4.6涵箱末端予埋铁件与砼表面平直，以保证与千斤顶之间形成面接触。3.5箱涵顶进施工3.5.1在开始顶进涵箱施工之前，将保护铁路的临时型钢桩割断拆除，将型钢桩尖处理到稍低于滑板表面，然后用快硬早强砼补平。3.5.2顶涵作业采用两台200t千斤顶，水平放置箱涵的下边缘两端（对称设置，见图示）。两台千斤顶用同一个控制装置，使两台千斤顶同步。（两台300t千斤顶备用）3.5.3箱涵顶进，每进行800mm，人工挖土一次。每次挖土进深不超过钢刃角前端。在涵前端搭一层操作架，人工挖土时，施工人员站在操作架上挖上半部分，然后再站在操作架下面挖下半部分。3.5.4挖出的土方用小斗车运至箱涵外，工作坑内堆土，每隔12天将工作坑内堆土集中装入土斗用卷扬机吊运出坑装汽车外运，或用抓斗机抓土装车外运。3.5.5箱涵每顶进800mm后，收回千斤顶活塞，在千斤顶前面加一段传力柱，每顶进3200mm加一根中横梁。同时在导向墩上焊出压中横梁的钢压梁。系统各构件之间用螺栓连接，并且在其上面堆土，防止传力系统在施工中拱起伤人。3.5.6顶涵过程中，每顶进一、二个行程，进行一次中心偏差情况的观测，如发现偏差则在导向墩与涵箱之间打入钢楔纠偏，或用小千斤顶以导向墩为靠背顶箱侧壁纠偏。3.6其它3.6.1箱涵顶进就位后，拆除靠背箱梁及砼灌注桩。进行现浇砼段施工。箱涵首、末端凿出阶梯形式，露出水平钢筋。现浇砼段水平筋与其焊接连接，搭接长度为5d。现浇砼段施工前在箱涵首、末端均固定膨胀橡胶条。3.6.2实施顶涵作业之前，在其涵箱内前端及末端顶板上弹出中心线。基准线引至靠背压梁上，以便于观测涵箱顶进作业的偏差情况。4、安全技术措施4.1箱涵顶进作业之前对铁路进行加固（如图示），加固范围为箱涵宽度两侧各6m。4.2箱涵顶进作业时，应对铁轨标高进行观测，并且安排专人打渣以保证路基稳定。4.3机车通过时不得挖土。如发现机械设备有故障或有其它因素影响时，应暂停挖土。顶进要坚持“先挖后顶、随挖随顶”的原则，每次挖土不得超过刃角前端。顶进涵箱作业应连续进行，每次挖土之后应立即进行施力顶进，停歇时间不易超过12小时。4.4工作坑四周设保护栏杆，并堆0.5m高、0.5m宽的土堰。4.5涵箱内作业设足够的安全照明，照明电缆线挂在墙壁的最顶端拆模后留置的对拉片上，做好绝缘。（其它对拉片割除，防止划伤人。）4.6液压系统油管接头常用焊接接头、卡套式接头，保证安全可靠。倘若液压系统发生故障时，禁止在工作条件下进行检查和调整，避免压力 击伤工作人员。 液压系统应经常检查，并注意保证设备挖土外运时千斤顶上面应覆盖，防止碰破油管、开关、活塞等。施力过程中，除操作人员以外，其他人员远离液压系统及传力系统，液压操作人员也应站在防护板后面。4.7挖土时应掌握土坡的平整，并保持与刃角坡度一致，严禁出现逆坡。一般坡角应60。4.8传力柱安装保证平直且拧紧连接螺栓，每隔3200mm安装一根压梁，与导向墩焊牢。传力柱系统上方堆土保持超过500mm厚度，防止传力柱拱起伤人。4.9工作坑内土方外运时，坑内人员不得在吊车工作半径以内作业。如果采用搭设井字