顶进箱涵监理工作体会修改后

/浅谈穿京珠高速盾构法顶进箱涵监理工作的体会吴明中（湖南和天工程项目管理有限公司，北京钢铁学院，100083）摘要：本文以长沙市雨花区王家咀泵站低排管涵工程京珠高速下穿顶进箱涵为例，详细的介绍了顶进箱涵施工工艺。关键词：顶进箱涵；钢盾构；施工DiscussiononthesupervisionworkofthejackingboxculvertinthehighspeedshieldtunnelingmethodWumingzhong（HunanandTianEngineeringProjectManagementCo.,Ltd.BeijingironandSteelInstitute,100083）Abstract：Thispaper,YuhuaDistrict,Changsha,WangTsuipumplowrowpipeculvertengineeringofBeijingZhuhaiExpresswaywearjackingboxculvertforexample,detailedintroducesthejackingboxculvertconstructionprocess.Keywords：Jackingboxculvert；Steelshield；construction收稿日期：基金项目：作者简介：吴明中（1965），男，本科一、工程简介：该工程为长沙市雨花区王家咀泵站低排管涵工程京珠高速下穿箱涵线路中线和京珠高速公路G4相交于K1500+600处，轴线和高速公路斜交夹角45°。箱涵长88米，宽9.1米，高3.8米。箱涵接受盾构法顶进，设中继间，顶进箱涵分五节，14+20+20+20+14米预制。该箱涵顶进长度是目前中南地区乃至全国较长的具有代表性的工程。工程特点：1、本箱涵工程钢筋砼涵较长，净空较低，自重达到3000吨，施工工艺相当困难，由于该处工程地质条件较为困难，京珠高速公路G4始终通车运营中，地质勘探未能在高速公路路界碑内取得勘探资料，须要结合现场的实际状况，施工顶进难度相应增大。2、在顶进施工期间，为确保高速公路的正常营运平安，必需加强和高速公路管理部门密切联系，发觉路面沉降或隆起异样状况时，刚好进行处理，以保证公路车辆的平安运行。3、顶进施工作业对各种工艺和施工整体协作有严格要求，要求整体工序工艺协调密切，环环相扣，特别在顶进过程中更是如此，按施工方案限制好每一步应做工作。二、“钢盾构”法施工简介钢盾构法特点是在保留传统顶涵施工方法工艺的基础上，对箱涵顶进路基支护进行了大改革，管刃切土改为平刃切土，用钢构支撑来保持公路坡比，提高了施工的平安性和适用性。“钢盾构”由活动盾构座掘进机构，钢构支撑架限制机构，帮助机构等五大部分组成，接受该方法既在第一节箱涵前装配钢构支撑架作为箱涵顶进时路基的施工支护，同时依据不同地质状况超前测量地质承载力和箱涵定标标高，以便刚好处理“抬头”现象，安装在盾构座内的掘进机构其组合的外轮廓尺寸和箱涵外轮廓尺寸基本相同。钢盾构中滞后的土体在钢构支撑架下形成掘进坡比，钢构支撑架和钢架同时成为担当周边恒载，活载等全部荷载的主要支撑体。施工中的盾构座和每组掘进机都在路基内形成独立体。运用时掘进机构相继错开推动。箱涵掘进断面化成若干个小断面掘进，使箱涵推动时只需清除箱涵底板前方部分坡比土体。三、“盾构法”顶进箱涵施工监理工作限制关键环节体会（一）箱涵最大顶力的验算P=K[N1f1+(N1+N2)f2+(2E1+8E2)f3+RA](1)P——最大顶力(2)N1——箱涵顶面上荷重，N1=A1+A2+A3其中A1=汽车荷载A2=箱涵顶面上土柱重A3=钢盾构顶板上土柱重(3)f1——箱涵顶上表面和顶上荷重的摩擦系数，取f1=0.3(4)N2——箱涵重量(5)f2——箱涵底板和基底土的摩擦系数，取f2=0.7(6)E1——两侧土压力(7)E2——箱涵内中心土对钢板的土压(8)f3——箱涵侧向摩擦系数，取f3=0.5(9)R——钢刃角的正面阻力；A——钢刃角正面积，由于本工程实行的特别方案，RA=0(10)K——平安系数：取K=1.2箱涵最大顶力的计算是否符合实际状况，箱涵顶进的成功和否的关键是顶进设备油顶选型的关键。阅历证明，上述参数选择符合实际顶进要求。参考标准：[1]GBJ141-2008,给水排水构筑物工程施工和验收规范[2]GB50268-2008，给水排水管道工程施工和验收规范[3]GB50204-2002,混凝土结构工程施工质量验收规范[4]GB50026-2007,工程测量规范（二）保证箱涵外形尺寸精确，线条平直和箱涵的施工质量是顶进箱涵的重点限制环节。1、模板工程为保证箱涵外形尺寸精确、线条平直和砼内实外美，内外模板均接受1.5m*1.2m的大块模板，边墙倒角接受特制的整体角模，以保证砼浇筑质量的外观；箱涵外模板支架接受钢管支柱式支撑，内模板支架接受承插型扣式钢管支架，顶板及实体段横向间距60cm，底板及立墙处的横向间距为90cm，箱涵的纵向间距60cm，步距120cm，剪刀撑用φ48mm*3.5mm钢管搭设，整个支架的横向、纵向和水平方向都用剪刀撑加固。每一块模板设4根φ14的对拉螺杆将内外侧支撑锁紧，确保模板直立顺平整，不出现鼓肚，错茬现象。2、钢筋工程箱涵钢筋制作严格依据《公路桥涵施工技术规范》及设计图纸箱涵钢筋布置图注明排列依次循环配置，钢筋布置时要确保砼净爱惜层厚度按设计要求。直径在16mm以上钢筋接受双面搭接焊接头，16mm以下接受电焊或钢丝绑扎接头，其搭接长度35d和同一截面内钢筋接头数量按不超过50%绑扎和安装钢筋以前，严格依据施工图先做钢筋排列间距等各种样尺寸作为排列的依据，其次在立好的模板或浇好的基础上，划出中心线向西边排列，钢筋相交点必需全部扎牢。3、砼浇筑工程箱涵砼浇筑按规范二次进行施工，第一层浇筑底板到边墙倒角上处止水带中间，其次层浇筑箱涵从下倒角上面止水带中间处以上边墙及顶板。箱涵为C30砼（抗渗标号P8）商品砼，接受汽车泵泵送，插入式振动棒捣固，箱涵边墙的施工缝不应设在同一水平线上，施工缝在下一层砼浇筑前必需凿毛，以利施工缝处砼的结合。（三）中继间的施工要求本箱涵接受钢盾构法结合中继法顶进施工，箱涵分五节预制，节和节之间应设置抗推筋。由于顶进作业时，节和节之间相互挤压，中继间底板接触面及油顶和砼接触面预埋20mm钢板，防止损坏砼结构。在顶进作业的过程中，为防止箱涵以外的路基土方形成空洞及凌空面，造成高速公路路基的沉降，中继间顶进量为0.75米，在两个中继间的箱涵底板、外侧、顶板预埋及安装20mm钢板。中继间底板钢板后节和前节箱体必需进行相互搭接，后接箱涵底须预埋钢板和后节箱体施工时预埋缓解形成一个整体。在顶推施工过程中中继间底板的摩擦为钢板和底板的摩擦，最大限度地削减施工顶进的阻力。为防止中继间顶进过程中箱涵节和节错位，在施工箱涵砼时侧墙及顶板预埋四块限位导向架（接受28b工字钢20mm钢板作材料）。（四）箱涵“钢盾构”的制作和安装要求1、中继间底板设置导向钢板作为底板，并在中继间设置钢套板作连接，并用工字钢管把它联结焊坚实。2、钢盾构制作安装箱涵的施工时已进行钢构支撑底板预埋，安装钢构支撑架套板，并安装盾构设备，在底板上安装支撑骨架和铺设钢板焊接，仿99军用梁作顶梁，边板和顶接受钢板铺设，以组合成“盾构体”。3、箱框几何尺寸修整砼箱涵前端面为盾构和推梁、柱接触面，甚不平整影响推梁，及柱的传动性能和盾构偏行，必需要时箱涵上端面进行修整。为便于安装减阻板，且长轴方向不允许箱涵任何部分截面大于盾构截面，保证其整个箱涵顺当取土。修整时将箱涵顶进全部停止，处理完成后面顶入土，目的是削减箱涵和土体之间的摩擦。（五）箱涵千斤顶的布置1、由于盾构整体和框构套连成一个整体并一起作用运动，可先用两套顶，再由两套经改装后的液压操纵台来限制，主体接受10台320t油压顶布置于顶进箱涵末端按合力的轴线方向布置。设置千斤顶来推动整个箱涵的前进。2、中继间千斤顶的布置的施工中继间共设一套液压顶，接受后节箱涵作后背推动前节箱涵的前进，并随调整中继间的油顶设置，中继间的油顶分别由一套液压操纵手限制，计算好顶进过程中的合力的作用线，设置纠偏千斤顶，依据力的合解线来调整油顶的位置。（六）箱涵顶进的限制1、本工程接受盾构法顶进施工，它属于切削泥土，人力定位出土，带公路坡比顶进，掘进时，各掘进机构将它推动20cm后，箱涵底板前滞后的坡比土转出相同距离，并推动箱涵一工作循环，转出土方和顶进工作循环交替进行。上部土方由转出机构前刃切割下落。当作业如遇石方或钢筋砼等障碍物，人工可视状况接受气动风镐掘进来消退障碍。2、施工及顶进掘土2.1掘进机构中支配监理工程师或监理员现场旁站，协作技术员、施工员监控洞内的方向及高程。2.2在施工过程中，遇到障碍和石头，必需接受风镐一小段一小段进行凿除，并尽量减小对土体的扰动。2.3盾构内坡比土接受人力挖土、运输，机械运转至指定堆放场地，并在场地做好排水措施。3、试顶作业开顶前，应进行试顶，做好路基的检查，顶进设备的检查；将液压操作台布置在箱涵尾部地板上，安装顶珠，液压油泵，调试液压系统，检查千斤顶功能有无异样，管路是否泄漏，逐步加大油压力推动箱身，测定起动力，检查后背和公路路基的变更状况。4、传力柱的制作及接长传力柱本箱涵由于施工顶力大，利用千斤顶较多，顶进距离又长，要求传力柱数量较多，约12*90=1080米。箱涵顶进每走一个循环后，应接长传力柱，本箱涵的顶进距离较长，约90米以上，传力柱的稳定受力应予以高度重视，否则已发生起拱、顶完等状况，甚至引起伤人事故，因此在此一方面改进传统的传力柱。5、箱涵顶进施工5.1基底处理完毕后即刻顶进，基底暴露时间不宜过长。5.2箱涵顶进过程中应观测油泵的工作压力数值，如有异样，则应停止顶进，查找问题，以防止顶进设备损伤及其他事故发生，解决问题后，再行顶进。5.3顶进过程中应依据上一循环制定出的纠偏措施，主动实施纠偏。6、顶进纠偏左右纠偏为利用油顶非匀整布置来完成，在顶进过程中，尽量使整个箱涵受力匀整，左右顶程保持一样，勤观测和检查，找出偏差趋势和出现偏差缘由，及早处理。6.1中线的限制：在顶进过程中，油顶按箱涵受力的轴线匀整布置于箱涵底板尾部，使整个箱涵受力匀整，左右顶程保持一样，挖土应两侧对称，勤观测和检查，找出偏差趋势和出现偏差缘由，及早处理。其处理方法为（以沿顶进方向为准），当左侧偏移时，千斤顶的左侧缓慢顶进，而右侧的千斤顶锁定油压，直到符合测量的中线为止，右侧则相反。6.2水平限制：在顶进过程中限制好底部基础的挖土，防止“抬头”和“扎头”的现象，当出现“抬头”时，可以适当实行超挖的方法来进行调整，当出现“扎头”时，实行欠挖基础土方或通过对基础进行确定的处理，并接受调整前盾构座底板的挖土来消退出现的偏差。7、顶进限制及施工监测7.1建立人工记录和观测：在后背以后的某一位置设立观测仪器，每顶完一个行程，且不得超过1米，对箱涵进行中线和水平的检查，并作好记录。7.2盾构的检测：在盾构的前后设置一水平中线点，框箱每进一个行程对其进行水平、中线的监测，并对测量成果予以分析，刚好发觉及解决问题，做好“钢盾构”行走轴线图记录。7.3在公路上左右两幅框架桥对应的位置（左、中、右）共设置12个观测桩点，每天三次观测公路的沉降变更状况。7.4在顶进中留意视察油压的变更状况，并作好记录，对出现的异样状况予以分析解决。7.5在中继间建立观测点，留意箱体前后节变高及位移的变更，以便对施工顶进方案进行调整。（七）高速公路交通措施1、本工程从高速公路平安营运为主题，接受的施工方法为“钢盾构”顶进法，此方法原理为脱壳减阻法，将箱涵和高速公路整体接触面分解成若干接触面。能保证高速公路路面最小化的扰动，保证高速公路平安行车。2、检测：在顶进施工过程中，每顶进一行程检测箱涵，误差系数为1-2毫米。超过