談箱涵頂進(jìn)施工在公路擴(kuò)建中的應(yīng)用

楊 曉 俊

(山西晉城路橋建設(shè)有限公司，山西 晉城 048000)

談箱涵頂進(jìn)施工在公路擴(kuò)建中的應(yīng)用

楊 曉 俊

(山西晉城路橋建設(shè)有限公司，山西 晉城 048000)

結(jié)合高平市世紀(jì)大道北延伸段拓寬改造工程與米山煤礦運(yùn)煤專線交叉處的箱涵頂進(jìn)施工工程，對(duì)箱體預(yù)制階段的關(guān)鍵步驟進(jìn)行了闡述，并對(duì)箱體頂進(jìn)技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，為以后同類型的工程施工積累了經(jīng)驗(yàn)。

箱涵，滑板，潤(rùn)滑隔離層，頂進(jìn)施工

高平市世紀(jì)大道北延伸段拓寬改造工程，是在既有207國(guó)道右側(cè)進(jìn)行拓寬改造，從而滿足高平市經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，日益增多的車流量要求。因207國(guó)道下穿米山煤礦運(yùn)煤專線，為滿足通車要求需在原有的箱涵右側(cè)增設(shè)一孔箱涵。涵洞凈寬14 m，凈高6 m，涵長(zhǎng)6 m。

1 施工前的準(zhǔn)備工作

1.1 臨時(shí)設(shè)施布置

結(jié)合工地實(shí)際情況和施工總體安排，合理選擇施工便道、主要生產(chǎn)設(shè)施安放位置，材料堆放場(chǎng)等根據(jù)施工需要，詳細(xì)考慮，周密安排，盡量做到準(zhǔn)備充分，為以后的施工創(chuàng)造有利的施工條件。

為了方便以后施工，在開始正式施工前首先要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地進(jìn)行硬化，除設(shè)計(jì)滑板范圍以外全部采用10 cm厚的C20混凝土進(jìn)行硬化，并向四周設(shè)一定坡度的排水坡，在四周設(shè)置30 cm×30 cm的排水溝，將雨水及養(yǎng)護(hù)用水收集排入原有圓管涵。

為做到安全文明施工，要按設(shè)計(jì)要求將施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面封閉，本工程采用0.4 mm的藍(lán)色彩鋼瓦進(jìn)行圍擋，高度不低于1.8 m，保證圍欄穩(wěn)固、整潔、美觀，不得隨意在圍欄外堆放建筑材料、垃圾以及工程渣土等，在施工過(guò)程中要經(jīng)常對(duì)圍欄進(jìn)行日常維護(hù)、加固、清理等工作，努力營(yíng)造一個(gè)整潔、文明的施工環(huán)境。由于施工現(xiàn)場(chǎng)緊挨207國(guó)道且施工期間不能阻斷交通，為了避免夜間行車發(fā)生意外，所以在圍欄外側(cè)擺放安全反光錐，并在施工現(xiàn)場(chǎng)南北兩頭迎車流方向提前一定距離安設(shè)太陽(yáng)能爆閃燈，用于提醒司機(jī)，減速慢行，謹(jǐn)慎駕駛，以免發(fā)生意外。

按國(guó)家規(guī)定在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置相關(guān)標(biāo)志標(biāo)牌，如工程簡(jiǎn)介、管理人員名單及監(jiān)督電話、消防保衛(wèi)制度、安全生產(chǎn)措施、文明環(huán)保制度和施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置圖，在施工通道和作業(yè)面掛設(shè)警示及安全標(biāo)志，如小心觸電、高處作業(yè)標(biāo)志、小心墜落、嚴(yán)禁攀爬、嚴(yán)禁煙火等警告、提示以及禁止標(biāo)志；并在場(chǎng)內(nèi)休息區(qū)設(shè)置安全教育等宣傳欄，以增強(qiáng)工人的安全意識(shí)。在出入口設(shè)立公示標(biāo)牌，具體內(nèi)容包括項(xiàng)目名稱、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位、施工單位、建設(shè)單位、安全、質(zhì)量監(jiān)督單位、工程負(fù)責(zé)人和監(jiān)督電話以及工期安排等，要求字體美觀，字跡清晰，并在日后經(jīng)常清潔，保持干凈整潔。

1.2 測(cè)量準(zhǔn)備

對(duì)設(shè)計(jì)單位提供的相關(guān)水準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)、三角網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)，并提交復(fù)測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)告，報(bào)請(qǐng)業(yè)主和監(jiān)理批準(zhǔn)。

1.3 試驗(yàn)準(zhǔn)備

結(jié)合工程進(jìn)度安排，提前完成混凝土標(biāo)準(zhǔn)配合比試驗(yàn)申請(qǐng)，并會(huì)同監(jiān)理工程師對(duì)鋼筋、水泥以及石子等原材取樣進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格方可進(jìn)場(chǎng)使用。

2 箱體預(yù)制

箱體預(yù)制階段主要工作有：開挖工作坑、砌筑后背墻、基底換填、滑板施工、潤(rùn)滑隔離層施工、箱涵主體結(jié)構(gòu)施工。

2.1 工作坑開挖

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地形條件，合理安排工作坑位置。工作坑的后背端邊坡和側(cè)面邊坡均采用1∶0.5坡度放坡，頂進(jìn)端一側(cè)采用1∶1的坡度放坡，頂進(jìn)端坡頂距離運(yùn)煤專線要保持足夠的安全距離。工作坑的平面尺寸應(yīng)根據(jù)箱涵的平面幾何尺寸以及施工工藝需要確定，長(zhǎng)度為箱涵的長(zhǎng)度+頂鎬的長(zhǎng)度+前端空頂長(zhǎng)度+后背厚度，寬度為箱涵寬度+兩側(cè)工作面寬度+排水溝寬度。工作坑開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后及時(shí)通知監(jiān)理工程師到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)槽，并對(duì)基底進(jìn)行承載力試驗(yàn)，承載力滿足設(shè)計(jì)要求后，用挖掘機(jī)對(duì)工作坑底部進(jìn)行整平并用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，然后在其上面填筑60 cm天然級(jí)配的砂礫，分三層施工，每層厚度為20 cm，要求每層壓實(shí)度不小于96%。最后一層做成沿頂進(jìn)方向頭高尾低的仰坡，以便在頂進(jìn)過(guò)程中出現(xiàn)“扎頭”現(xiàn)象時(shí)能夠調(diào)整到設(shè)計(jì)位置。

由于氣候逐漸進(jìn)入雨季，以及箱涵預(yù)制完成后需要進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，施工現(xiàn)場(chǎng)基底土質(zhì)主要為粘土，遇水后很容易造成下沉，將對(duì)日后施工造成影響，所以做好基底防排水尤為重要。根據(jù)施工需要，除滑板部分按照設(shè)計(jì)進(jìn)行施工外，其余空地均采用10 cm厚C20素混凝土澆筑，在施工過(guò)程中應(yīng)做成以滑板為中心內(nèi)高外低的坡度，并在四周設(shè)置30 cm×30 cm排水溝，將收集到的水引入原有圓管涵中。

2.2 后背墻施工

后背墻采用M7.5漿砌片石砌筑，片石要質(zhì)地堅(jiān)硬，不易風(fēng)化，強(qiáng)度等級(jí)符合設(shè)計(jì)要求，當(dāng)設(shè)計(jì)未提出要求時(shí)，強(qiáng)度不小于MU40。砌筑時(shí)要先坐漿再擺放片石，片石與片石之間要求填漿飽滿，并用木棒搗實(shí)，不得有空洞。砂漿隨拌隨用，已凝結(jié)的砂漿，不得使用，當(dāng)在運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生離析、泌水現(xiàn)象時(shí)須在砌筑前重新拌和。每層石頭要求錯(cuò)縫砌筑，不得出現(xiàn)貫通縫。在后背墻前設(shè)置C20鋼筋混凝土后背梁，尺寸為16 m×1 m×1.5 m(長(zhǎng)×寬×高)，以增強(qiáng)后背墻承載水平推力的整體性。

2.3 滑板施工

滑板采用C20號(hào)混凝土澆筑，厚度為20 cm，并配Φ12螺紋鋼筋。為增加抗滑能力，避免頂進(jìn)時(shí)滑板與箱涵同步前進(jìn)，在滑板下每隔3 m設(shè)置一道地錨梁，地錨梁形狀呈梯形狀，上底寬40 cm，下底寬30 cm，高40 cm。地錨梁與滑板一同澆筑，直接挖槽不設(shè)支撐，地錨梁預(yù)留位置可用鐵皮隔離砂礫石。

滑板混凝土必須要振搗密實(shí)，表面光滑平整，平整度要求3 m平整度尺檢測(cè)量不大于3 mm。為了盡量做到滑板表面平整光滑，施工時(shí)采用方格網(wǎng)法控制高程。其做法為，支模前預(yù)先在基坑內(nèi)劃線，將滑板范圍基坑分成2 m×2 m方格網(wǎng)，在橫線與縱線交叉點(diǎn)上埋入Φ16鋼筋頭，并按設(shè)計(jì)高程控制鋼筋頭高度，在澆筑混凝土?xí)r按鋼筋頭的高度進(jìn)行找平，以控制滑板板面高程。

為防止頂進(jìn)時(shí)滑板與箱涵同步前進(jìn)，應(yīng)在澆筑滑板混凝土?xí)r，預(yù)埋鋼軌與后背中的預(yù)埋鋼軌焊接牢固。

為防止箱涵地板與滑板粘連，減少頂進(jìn)時(shí)的啟動(dòng)阻力，須在滑板頂面再設(shè)置一層潤(rùn)滑隔離層，潤(rùn)滑隔離層采用3 mm石蠟+二硫化鉬鋰基潤(rùn)滑脂+3 mm滑石粉組成。其做法是：等滑板頂面干燥后，用噴槍將融化后的石蠟均勻噴涂在滑板上，待石蠟層凝固后在其上面涂抹一層二硫化鉬鋰基潤(rùn)滑脂，二硫化鉬鋰基潤(rùn)滑脂涂抹在石蠟上可以保護(hù)石蠟不被氧化，增強(qiáng)粘附力，使其不容易脫落，而且還有良好的熱穩(wěn)定性和潤(rùn)滑作用，可防止頂進(jìn)時(shí)由于摩擦產(chǎn)生熱量而降低潤(rùn)滑性能，從而提高頂進(jìn)速度。二硫化鉬鋰基潤(rùn)滑脂涂抹完成后在上面撒3 mm滑石粉，再鋪兩層塑料布，以防止底板與滑板粘連，減小啟動(dòng)阻力。為了防止鋼筋焊接時(shí)焊渣掉落在塑料布上引起火災(zāi)，且便于放線施工，塑料布鋪設(shè)完成后，在上面抹一層2 cm厚的高標(biāo)號(hào)水泥砂漿，潤(rùn)滑隔離層施工完成后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行下道工序，以防止擱置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成破壞，影響潤(rùn)滑效果，最終影響頂進(jìn)速度。

2.4 導(dǎo)向墩、錨梁

為了避免箱涵在頂進(jìn)過(guò)程中方向發(fā)生偏差，在滑板兩側(cè)設(shè)置鋼筋混凝土導(dǎo)向墩，下設(shè)錨梁，導(dǎo)向墩、錨梁與滑板整體澆筑。

3 箱體預(yù)制

滑板潤(rùn)滑隔離層做好后，即可進(jìn)行箱涵預(yù)制。施工工藝流程為：測(cè)量放線→綁扎地板鋼筋→支底板模板→澆筑底板混凝土→灑水并覆蓋養(yǎng)生→支側(cè)墻內(nèi)?！壴鷤?cè)墻鋼筋→支側(cè)墻外模→澆筑側(cè)墻混凝土→灑水養(yǎng)生→支頂板內(nèi)?！壴敯邃摻睢鷿仓敯寤炷痢鸀⑺B(yǎng)生→拆模→施作箱身防水層。

4 箱體頂進(jìn)

1)線路架空以及鐵路加固。

2)在箱涵頂進(jìn)前，必須先檢查箱涵的混凝土強(qiáng)度，可以用同步混凝土試塊試壓法和現(xiàn)場(chǎng)回彈儀法檢查，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到80%以上時(shí)方可進(jìn)行頂進(jìn)施工。

3)箱涵開始頂進(jìn)前，應(yīng)由專業(yè)人員對(duì)千斤頂?shù)墓δ苓M(jìn)行全面檢查，確定無(wú)異常后，進(jìn)行試頂，試頂應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

a.各重點(diǎn)部位及觀測(cè)點(diǎn)均安排有專人負(fù)責(zé)，密切注意變化情況。

b.開啟油泵后每當(dāng)油壓升高5 MPa～10 MPa時(shí)，須停泵進(jìn)行檢查，檢查有無(wú)異常狀況，如果發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)處理。

c.當(dāng)千斤頂活塞開始伸出，頂鐵逐步壓緊后應(yīng)再次停止頂進(jìn)，仔細(xì)檢查各部情況，確認(rèn)沒(méi)有異常狀況后方可再次開泵，直至箱涵啟動(dòng)。

4)頂進(jìn)過(guò)程中的注意事項(xiàng)：

a.在每次開泵頂進(jìn)前都要由專人仔細(xì)檢查油泵等液壓系統(tǒng)有無(wú)故障，安放的頂鐵軸線與千斤頂是否保持一致，頂鐵安裝是否合格，頂柱有無(wú)彎曲或起拱，挖土是否符合要求，后背有無(wú)變形等情況，如果發(fā)現(xiàn)異常要立即停止頂進(jìn)，并進(jìn)行調(diào)整。頂進(jìn)過(guò)程中，為保證頂柱穩(wěn)定受壓，每隔一定距離，設(shè)置一道橫梁，以增強(qiáng)頂柱的橫向穩(wěn)定性。

b.箱涵剛啟動(dòng)開始頂進(jìn)時(shí)有一段不切土的空頂，但此時(shí)也不可大意，需要嚴(yán)格控制好箱涵的頂進(jìn)方向，以免產(chǎn)生較大的偏差，難以糾正。

c.箱涵沿正確方向頂進(jìn)開始切土，至箱涵頂進(jìn)1/2長(zhǎng)度前，這段時(shí)間比較關(guān)鍵，是頂進(jìn)的定型階段，在這段時(shí)間測(cè)量人員要經(jīng)常檢查箱涵的中線和高程情況，嚴(yán)格控制中線偏位和水平高差，發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)調(diào)整。

d.箱涵頂入1/2長(zhǎng)度后，方向已經(jīng)基本定型，此時(shí)要注意防止箱涵“扎頭”，箱涵底板需吃土頂進(jìn)。頂進(jìn)過(guò)程應(yīng)采用少挖多頂?shù)姆椒?，緩慢進(jìn)行，每次開挖頂進(jìn)的長(zhǎng)度宜不超過(guò)50 cm。

e.頂進(jìn)到位后、線路加固拆除前，新箱涵與原有箱涵之間的縫隙用C15混凝土灌注，用加長(zhǎng)振搗棒振搗密實(shí)；新箱涵與右側(cè)路基連接處夯填密實(shí)并進(jìn)行注漿加固。

5 線路恢復(fù)

頂進(jìn)結(jié)束，箱涵就位后，要及時(shí)拆除線路加固，恢復(fù)鐵路正常通車，并會(huì)同鐵路相關(guān)部門共同檢查驗(yàn)收。

[1] JTG F80/1—2004，公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] JTG TF50—2011，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

[3] TB 10415—2003，鐵路橋涵工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[S].

[4] 鐵建設(shè)[2009]226號(hào)，鐵路工程施工組織設(shè)計(jì)編制指南[Z].

[5] TB 10203—2002，鐵路橋涵施工規(guī)范[S].

[6] GB 50204—2002，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

The application of box culvert jacking construction in highway expansion

Yang Xiaojun

(ShanxiJinchengRoad&BridgeConstructionLimitedCompany,Jincheng048000,China)

Combining with the box culvert jacking construction engineering of Gaoping century avenue north extension section widening project and Mi mountain coal line intersection point, elaborated the key steps in box pre stage, and introduced in detail the box jacking technology, accumulated experience for future similar engineering construction.

box culvert, skateboard, lubricating isolation layer, jacking construction

2015-02-09

楊曉俊(1978- )，男，工程師

1009-6825(2015)12-0149-03

U418.8

A