顶进涵施工三

顶进涵施工1施工方法1.1施工准备1.1.1根据设计文件，对下列内容进行周密调查核对：(1)涵洞地址及附近的水文和工程地质情况；(2)穿越铁路时列车通过次数及间隔时间、股道数、道岔及其使用性质、线间距及高程。(3)公路的交通状况，以及改线的可能性；(4)需要拆迁建筑物种类、面积。所属单位及对拆迁的要求等事项；(5)穿越路基中埋设的地下管线、电缆及其它障碍物等的种类、结构、位置、用途、使用情况及所属单位对施工的要求；(6)了解施工现场的水、电情况。1.1.2根据调查及相关资料，编制施工组织设计文件，进驻施工队伍，搭建生产、生活临时房屋，作好三通一平和场地排水设施。1.1.3作好工程材料准备，进行测量放线，做好施工期间的临时排水设施。1.2施工工艺及要求1.2.1设置工作坑工作坑是预制砼涵身和顶进的工作场地，顶进作业时，工作坑内水位须降至基底下0.5~1.0m，因此应避开雨季施工，切实做好防洪、排水、降低水位等安全设施，保证顶进作业顺利进行。工作坑的开挖视施工条件和开挖工作量的大小采用机械开挖或人工开挖或人机配合开挖，工作坑顶边距最外侧铁路中心线不小于3.2m并使靠进既有线一侧路基边坡缓于1：1。开挖工作坑后立即浇注工作坑底板，底板长度前端比箱身长1m，后端现后背相连，两侧比箱身各宽0.3m，底板中心线现涵洞中心线一致。为保证足够的刚度和稳定性，因地制宜，采用不同的底板形式。为消除方向偏差，在底板两侧设方向墩。为防止工作坑底板与预制箱涵底板相粘连，和减少首次启动顶力，在工作坑底板顶面铺设润滑隔离层。润滑隔离层采用石腊、薄膜及滑石粉制成。1.2.2箱身预制顶进涵箱身一般就地预制，首先在底板上做好测量定位工作，使涵身中心线，工作坑底板中心线和顶进涵位的中心线三者均在同一直线上。单孔箱身预制的施工程序是：在预制平台上绑扎底板钢筋→灌注底板砼→养护→安内模→绑扎侧墙及顶板钢筋→安外模→灌注侧墙及顶板砼→养护→拆模→安装钢刃脚→作箱身防水层及润滑设施。箱身灌注前进行模板与钢筋检查，对各种预埋件的位置与数量进行复核无误，并报请监理工程师检查合格批准后，开始砼灌注。箱身预制时在箱底前端设置船头坡，以便顶进时将高出箱底的土壤压入箱底，增加其承载力，防止扎头。1.2.3设置防坍挡墙，间隔缝三孔不等高的涵身施工时，边孔涵身比中孔涵身底高约2ｍ左右，中孔先行顶进后，中孔尾部两侧的边坑基底土壤会因失去平衡而坍方。为防止此类情况发生，在灌注中孔涵身前，先在其两侧墙外各砌筑防坍挡墙一座。涵身就位后即可拆除。两孔或三孔的涵身不连接，中、边孔涵身之间，中孔与挡墙之间预留空缝，以便做间隔层，即为间隔缝，大小为1~3cm或30cm。1.2.4设置箱身防水层涵身砼除达到要求的抗渗性标号外，在箱身顶面铺设防水层。箱身顶面防水层一般采用三油两毡或一毡一麻的做法，再铺设100号豆石砼厚8~10cm的保护层，并做成排水坡。涵身侧面防水层涂刷两层沥青。1.2.5减小顶进阻力措施为了减小顶进中的阻力，采取润滑层、钢板脱壳法、气垫、触变性泥浆等四种方法或使前端保持正误差，尾部为负误差，形成倒楔形的方法进行施工。1.2.6修建后背后背是在涵洞顶进中借以抗衡顶进反力的临时建筑物，是重要的设施，要有足够的强度、刚度和稳定性，要充分利用地形地物，因地制宜的修建，达到安全可靠并便于拆除。选择适合的后背形式，尽量减小变形和千斤顶顶程损失。后背形式一般采用：(1)桩板式后背，由钢板桩、钢筋砼板桩或槽钢、工字钢或旧钢轨等组成板桩；(2)就地砌筑式后背，可用浆砌片石，砼或桩基；(3)拼装式钢筋砼后背；(4)串联式后背；(5)引道式后背。后背还应采取反压土、打钢轨桩等加固措施。1.2.7进行线路加固在顶进作业前，必须加固线路，以确保行车安全和施工安全。加固的方法可采用吊轨横梁法或吊轨纵横梁法。为了提高慢行速度，目前既有线施工多采用D型梁加固线路。线路加固及恢复的工作有：(1)防止路基坍方；(2)防止线路横移；(3)顶进过程中的线路保养工作；(4)采取保证施工安全的措施；(5)箱身顶进就位后，尽快恢复线路。1.2.8设置挖土平台当箱身净高过大，在4m以上时，为了减小路基挖坡面的高度，增加顶进时路基的稳定，在箱身内架设平台便于顶进时内切土和挖土。平台采用型钢支架，以使其具有足够的刚度和强度满足施工要求。1.2.9安装机具设备顶进设备由液压系统和传力设备两大部分构成，由电气集中控制台操纵指挥顶进。液压系统由：高压油泵、阀门、千斤顶、油箱、油管及压力表等部件组成。通常传力设备由顶铁、顶柱、分配横梁和顶柱横梁构成。当箱身和后背建成后，安装顶进设备，安装好后对油路、电路系统进行一次全面的检查和核对，确认无误便进行调试作业，调试工作完毕后，确认液压系统可靠，电气操纵灵敏准确便可进行试顶作业，试顶工作一般以顶动涵身为止，试顶完成后还要进行一次全面的检查，如各部位情况均属良好便可进行正式的顶进作业。1.2.10顶进施工开动高压油泵，使千斤顶产生顶力，推动涵身前进，每次的顶程，通常为190~800mm。涵身前进后使千斤顶的活塞回复原位，在空档处填放顶铁，以待下次使用，如此循环往复，直至涵身就位。当涵身在工作底板上移动时，不论孔跨多少，其程序都相同。箱身停进箱身前移开油泵千斤顶工作接（换）顶铁油泵回油回位油泵千斤顶工作当涵身与路基接触后，增加挖土方程序，其程序如下：箱身停进箱身前移开油泵千斤顶工作接（换）顶铁油泵回油回位油泵千斤顶工作油泵千斤顶工作接（换）顶铁运土装土挖土油泵回油回位油泵千斤顶工作箱身前移油泵千斤顶工作接（换）顶铁运土装土挖土油泵回油回位油泵千斤顶工作箱身前移1.2.11在顶进过程中，为了防止过大的方向和高程误差，除加强观测，认真预防外，还必须及时校正。倘若造成过大偏差后，再行校正则较为困难。常用的校正方法有下列几种：(1)箱身在空顶阶段发生方向偏差，设专人加换左右两侧与方向墩间的滚楔铁板，或在箱身底板处的边墙外侧，各设一台200吨的千斤顶来校正空顶阶段的方向。(2)当箱身重心脱离工作坑底板时，容易产生“扎头”现象。为防止“扎头”，除在工作坑底板上预留坡度外，还可在箱身前端底板下设置“船头坡”。其坡长一般为0.5~1m，坡率2%~10%，造成一个上坡的趋向。(3)箱身入土后，注意挖土断面务求正确，使顶入挖成的孔要与箱身方向一致，若为多孔涵，则需各孔挖土步调一致，挖土均匀，并有专人指挥。避免施工混乱挖错方向等现象的发生。(4)箱身方向左右偏差调整的方法：a)用增减一侧千斤顶的顶力，即开或关一侧千斤顶阀门，增加或减少千斤顶顶力。如向左偏，即关闭减少右侧千斤顶，如向右偏则反之。b)用轮流开动两边高压油泵调整，如向左偏就开动左侧高压油泵，向右偏就开动右侧高压油泵。c)用后背顶铁（柱）调整，在加换顶铁时，可根据偏差的大小，将一侧顶铁楔紧，另一侧顶铁楔松或留1~3cm的间隙。如箱身前端向右偏，则将右侧顶铁楔紧，左侧顶铁预留间隙，开泵后，则右侧先受力顶进，左侧不动。d)前端左右两侧刃脚前，可在一侧超挖，另一侧少挖土或不挖来调整方向。如箱身前端向右偏，即在右侧刃脚前超挖20~50cm，左侧保持刃脚吃土20cm，由顶进中的两侧刃脚阻力的增减而达到纠偏的目的。e)在涵身前端加横向支撑来调整，支撑一端支在箱身边墙上，另一端支在开挖面上，顶进时迫使其向被顶一侧调整。(5)纠正涵身“抬头”的方法:a)检查底刃脚安装是否向上翘起过大，侧刃脚是否向里翘得过大，适当调整刃脚的角度，来纠正箱身“抬头”现象。b)两侧挖土不够宽，易造成箱身“抬头”，故可在两侧适当多挖。c)涵身“抬头”量不大时，把开挖面挖到与涵底面平。如“抬头”量较大，则在底刃脚前超挖20~30cm，宽度与箱身相同，同时使上刃脚不吃土，在顶进中逐步调整，在末达到设计高程时，便酌情停止超挖以免又造成涵身“扎头”。(6)纠正涵身“扎头”的方法a)适当增加抬头力矩，即增加上刃脚的阻力，使上刃脚和中刃脚多吃土，侧刃脚稍加吃土量，底刃脚不得超挖，逐步顶进调整。b)吃土顶进，挖土时开挖面基底保持在涵身底面以上8~10cm，利用船头坡将高出部分土壤压入涵底，纠正“扎头”。c)调整刃脚角度，边刃脚增加向里翘的角度，底刃脚增加向上翘的角度。d)如基底土壤松软时，换铺20~30cm厚的卵石、碎石、灌筑白灰柱桩、砂等方法加固地基，增加承载力，以纠正“扎头”。e)木支撑支顶，对小孔径涵可以在箱身前端加木支撑，支撑顶在箱顶两侧。经过几次顶换，使“扎头”得到纠正。f)用增加涵身后端平衡重的办法，改变箱身前土壤受力状态，达到纠正“扎头”的目的。g)用气垫纠正“扎头”。向前半段箱身底输入高压风，连续一段时间，箱身前段便会逐渐抬头。2施工工艺流程顶进准备顶进设备预制箱涵制造拖板设置排水系统浇筑后背梁工作底板修筑后背场地布置线路加固开挖工作坑顶进准备顶进设备预制箱涵制造拖板设置排水系统浇筑后背梁工作底板修筑后背场地布置线路加固开挖工作坑箱涵就位填石碴恢复正线路记录数据测量中线水平再次顶进增加铁块测量中线水平挖运土记录观测数据起动装置观测设施安装顶进设备箱涵就位填石碴恢复正线路记录数据测量中线水平再次顶进增加铁块测量中线水平挖运土记录观测数据起动装置观测设施安装顶进设备3机具配置顶进施工常用的主要机具设备表序号机具名称规格单位数量附注1发电机台按用电量配2变压器台按用电量配3抽水机台2~54射流降水设备套15电焊机台16搅拌机台1~27捣固器插入式台4~68卷扬机1~3吨台1~3按爬坡道配9千斤顶台按顶力选配10油压设备套与千斤顶配套使使用11顶铁米按顶距及千斤顶顶用量配12顶柱米按顶距配13横梁根14架子车辆1~2按出土量及运距距配15翻斗车1吨机动辆2~4按出土量及运距距配16履带或汽车吊机机台1~217起道机15吨台2~318绞车3吨台19倒练滑板台20空压机台按气垫风量配4劳动力组织各工种配置情况表工程工作内容人数附注基本工程领班1电工1起重1测量2线路防护2~4线路加固2~4安换顶铁4包括测量及检查查安全检查1弃土场平土1清道1以上合计16~20可变工程发电机司机1~2抽水机司机1卷扬机司机1~3翻斗车司机3~5操纵千斤顶3~4如为手摇泵每台台配4人，分两两组轮换操操作。信号联系1~2开挖面与卷扬机机无法通视视时配用。修理工1~2挖装运土：其中中单孔14~20每辆架子车按11.5人配配三孔中的中孔50中边孔共用200辆架子车车三孔中的边孔30说明：本表为一班的施工作业人员。５质量控制要点5.1箱身在工作坑底板上空顶时，注意箱身的轴线方向，刃脚一经吃土，立即加快挖土出土速度，保持箱身不断顶进。5.2每班交接前，对所有设备经过检查保持设备状态良好，掌握涵身当前的方向和高程状况，在顶进过程中，要始终做好记录，随班交接，有利于涵身顶进。一般记录格式如下：涵顶进记录表日期开镐次数进尺（ｍ）累计进尺（ｍ）油压（Ｐａ）顶力设备箱身方向及高差差状况备注方向（ｃｍ）高差（ｃｍ）5.3当顶进时发现线路横向变形，及时纠正，并加强养护。5.4涵洞顶进最终允许偏差：中线偏差如两端顶进时不得大于10cm，如一端顶进时不得大于20cm；高程误差不得大于顶程的1%，但偏高不得超过15cm，偏低不得超过20cm。5.5开挖时必须做到四不挖土：(1)列车通过时不挖土，避免列车通过时震动大，造成塌方；(2)机械设备发生故障时不挖土；(3)较长时间不顶进时不挖土；(4)交接班时不挖土。5.6安放顶铁或顶柱时必须注意：(1)安放顶铁或顶柱时必须保持与顶桥轴线一致，与横架垂直，每行顶铁和顶柱千斤顶成一直线，各行长度应力求一致；(2)将不同规格尺寸顶铁、顶柱进行排列组合，以便按顶进长度随时更换或填补不同规格的顶铁或顶柱；(3)所有的顶铁必须楔紧；(4)安装顶铁前事先做好安排，准备好足够的拖运和起重设备。5.7接长车道针对涵身内挖运土方连续作业，顶进持续前进的特点，可采用活动运土车道。5.8为了准确掌握涵身顶进的方向和高程，在顶进的后方设观测站，观测站应离后背一定的距离，以免后背变形而影响观测仪器的稳定。６施工安全、环境保护及其它6.1在行车线路上施工，先制定安全技术措施，进行技术交底，并组织有关人员学习有关规定和要求。6.2对穿越线路，按批准的方案进行，任何改变原定加固方案的建议，非经上一级主管领导研究批准，均不采用。6.3涵身顶入路基后，连续顶进，不得中途停顿，并配足线路维修养护力量和料具，