道路下穿鐵路通道箱涵頂進(jìn)施工技術(shù)應(yīng)用

王云虎

江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六八大隊(duì) 江西上饒 334700

現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，道路運(yùn)輸也伴隨國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而日漸提升，對(duì)應(yīng)的各項(xiàng)大型道路建設(shè)工程逐漸出現(xiàn)。尤其是國(guó)內(nèi)鐵路工程的發(fā)展速度非常迅猛，在施工的時(shí)候穿越已有線路也越來(lái)越廣泛[1]。下穿鐵路通道箱涵頂進(jìn)施工，既不會(huì)對(duì)已有線路的交通運(yùn)行造成太大阻礙，而且可以有效確保下穿鐵路跨線施工的工程全方位順利開(kāi)展。

1 工程簡(jiǎn)介

本工程地點(diǎn)在江西省新余市，天工大橋連接線線路里程K3+569.88處，該連接線為新余市繞城一級(jí)公路的一段，連接贛奧高速和昌金(滬瑞)高速公路。鐵路箱涵為連接線與新鋼專(zhuān)用線鐵路立交而設(shè)。

鐵路箱涵左右幅分開(kāi)為兩座相互獨(dú)立的框架涵，與新鋼專(zhuān)用鐵路線成60度交角，單座鐵路箱涵涵身外側(cè)斜交寬度12.3M。兩涵均為單孔框架涵，涵內(nèi)凈寬9.25M，凈高5.75M，涵縱長(zhǎng)24M，兩涵橫寬21.3M，每幅箱涵底板厚600M，頂板厚600M，壁厚700M。新鋼專(zhuān)用線鐵路為既有鐵路線路，為直線區(qū)段、非電氣化鐵路，有縫線路，50kgⅧm重軌，混凝土軌枕。鐵路一側(cè)（連接線里程K3+600處）為一條煤氣管道。

2 大型框構(gòu)箱涵頂進(jìn)施工技術(shù)的簡(jiǎn)要內(nèi)容介紹

箱涵頂進(jìn)施工，通常是道路橋涵工程中利用一定的機(jī)械設(shè)備和傳力配置組成的頂進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)，將預(yù)制好的箱涵結(jié)構(gòu)主體，頂推穿越既有建筑物或既有結(jié)構(gòu)設(shè)施下伏土體的一種施工方法。

目前國(guó)內(nèi)下立交箱涵頂進(jìn)施工工藝原理基本相同，即采用預(yù)制鋼筋混凝土箱涵頂進(jìn)工法施工，在基坑內(nèi)滑板上面預(yù)制箱涵，利用油壓千斤頂移動(dòng)箱涵向前挺進(jìn)，到達(dá)設(shè)計(jì)位置然后在箱涵前后兩端連接引道。根據(jù)箱涵平面交角大小、跨度、長(zhǎng)度、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和地質(zhì)條件等的變化，施工難度也會(huì)有較大差異。一般所遇鐵路下立交箱涵較多，以往鐵路施工企業(yè)施工較多，但是隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，箱涵頂進(jìn)法施工作為下穿式立交通道一種主要的施工工藝在公路、城市建設(shè)中正在被逐步推廣應(yīng)用。箱涵頂進(jìn)法施工是不斷絕既有道路交通情況下進(jìn)行箱涵施工并且在國(guó)內(nèi)具有先進(jìn)水平的施工工藝[2]。

2.1 針對(duì)加固路線沉降量、累計(jì)沉降量進(jìn)行監(jiān)測(cè)

管理路線沉降與加強(qiáng)變形管理是對(duì)箱涵頂進(jìn)施工質(zhì)量影響相對(duì)較深的關(guān)鍵因素，施工人員可以采取“一頂孔八監(jiān)測(cè)點(diǎn)”的方法針對(duì)加固鐵路路線沉降量、累計(jì)沉降量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，有利于全面了解并掌控下穿鐵路立交橋箱涵頂進(jìn)具體施工狀況，便于施工人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決變形與沉降問(wèn)題。第一，針對(duì)橫向跨越路基制定完善的監(jiān)測(cè)方案，同時(shí)嚴(yán)格按照該方案開(kāi)展相關(guān)工作；第二，在便梁兩側(cè)端口設(shè)置監(jiān)測(cè)儀，每隔30分鐘對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行分析；第三，必須將相鄰兩次位移偏量控制在10mm以內(nèi)；第四，使用靜力水準(zhǔn)儀對(duì)箱涵頂進(jìn)施工出現(xiàn)沉降的原因進(jìn)行分析，基于分析結(jié)果制定解決方案，以此增強(qiáng)下穿鐵路立交橋的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與應(yīng)用安全性。

2.2 在施工結(jié)束后對(duì)可能變形土體進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)

如若處理不當(dāng)，在箱涵頂進(jìn)施工結(jié)束后，下穿鐵路立交橋周邊的土體結(jié)構(gòu)必然會(huì)發(fā)生變形現(xiàn)象，不利于鐵路及立交橋的后期安全使用，因此為了避免該問(wèn)題影響性擴(kuò)大，施工企業(yè)應(yīng)針對(duì)可能變形土體進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。第一，觀測(cè)重點(diǎn)是土體對(duì)涵身的擾動(dòng)幅度，施工人員需要在施工結(jié)束后的三個(gè)月內(nèi)對(duì)箱涵頂進(jìn)后的底部、左右側(cè)土體進(jìn)行觀察，此時(shí)是出現(xiàn)變形現(xiàn)象的主要時(shí)期;第二，地下水對(duì)土體變形與沉降同樣會(huì)造成嚴(yán)重影響，因此施工人員需要對(duì)此制定周期性監(jiān)測(cè)規(guī)劃，若是發(fā)現(xiàn)地下水在整體施工過(guò)程結(jié)束后如未能有效保持涵身原有土體特性，要及時(shí)立即啟動(dòng)技術(shù)應(yīng)急解決方案，改良施工土體涵身結(jié)構(gòu)，為有效防止土體涵身發(fā)生變形變化提供技術(shù)支持。

3 單節(jié)大型框構(gòu)箱涵頂層施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

（1）采用單節(jié)所有的大型預(yù)制頂層推進(jìn)框構(gòu)箱涵施工能夠大大減少頂進(jìn)施工工藝實(shí)踐;多節(jié)分段施工預(yù)制大型框構(gòu)箱涵一般要求反復(fù)頂層澆筑、多次頂層維護(hù)、多次進(jìn)行頂層推進(jìn)，對(duì)應(yīng)的頂進(jìn)施工工藝操作環(huán)節(jié)過(guò)多或者反復(fù)，自然而然就會(huì)使得設(shè)計(jì)工期不斷加長(zhǎng)。

（2）用在單節(jié)大型整體箱涵預(yù)制中的箱涵不僅具有良好的整體性，并且能夠有助于管控箱涵頂水和進(jìn)水的方向;并且能夠有效防止多節(jié)整體預(yù)制中可能發(fā)生的箱涵接縫斷裂問(wèn)題。

（3）對(duì)于單節(jié)或者單次進(jìn)行頂級(jí)改進(jìn)解決方案的設(shè)計(jì)工程造價(jià)通常相較于多節(jié)多次進(jìn)行頂級(jí)改進(jìn)的設(shè)計(jì)方案大約能夠大幅節(jié)約三分之一左右。

4 單節(jié)大型框構(gòu)箱涵頂進(jìn)施工技術(shù)核心點(diǎn)

4.1 針對(duì)單節(jié)大型框構(gòu)箱涵不均勻的變形、縫隙的管控

單節(jié)大型頂進(jìn)箱涵一般箱體長(zhǎng)度和箱涵體積都更大，并且還是全面一次人工預(yù)制，頂進(jìn)箱涵到位后容易發(fā)生因?yàn)橄浜胶涂臻g豎向的不均勻裂縫變形等。使得整個(gè)箱涵內(nèi)部出現(xiàn)彈性裂縫的各種問(wèn)題，通?？梢岳迷诿總€(gè)箱涵合適的位置地方設(shè)置誘導(dǎo)縫有效處理這一問(wèn)題[3]。

4.2 減少箱涵頂進(jìn)阻力

為有效縮減箱涵首次頂進(jìn)時(shí)的阻力，通?？梢岳孟浜装迮c滑板之間安設(shè)一個(gè)潤(rùn)滑機(jī)油層(一般從上到下的其構(gòu)造方式是：一層石蠟25%機(jī)油+黃油+油毛氈+塑料薄膜)。并通常在箱涵前側(cè)安設(shè)剛?cè)薪?。箱涵挖土開(kāi)頂后利用刃角先將土安插到進(jìn)入土里，再通過(guò)挖掘找到刃角下的進(jìn)入土，箱涵然后再挖掘進(jìn)入土，這樣多次反復(fù)，指導(dǎo)箱涵到達(dá)所指定土的位置。要求它的刃角必須鋒利且由合適的刃角剛性組成可以有效承擔(dān)附近的泥土的巨大壓力。

5 結(jié)語(yǔ)

單節(jié)大型箱涵箱體頂出推進(jìn)系統(tǒng)施工管理技術(shù)，不管是施工理論，還是系統(tǒng)施工管理技藝都已經(jīng)獲得了明顯的進(jìn)步，箱涵頂進(jìn)施工不僅簡(jiǎn)單，且工期短、施工水平高、對(duì)施工附近的環(huán)境的影響少等特征，所以被廣泛運(yùn)用。