市政箱涵下穿既有鐵路頂進(jìn)施工技術(shù)研究

文/高煒

1 前言

隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國的鐵路施工技術(shù)水平也有了進(jìn)一步提升，研發(fā)出較多具有應(yīng)用意義的施工技術(shù)，其中市政箱涵下穿既有鐵路頂進(jìn)施工技術(shù)可以明顯克服施工中經(jīng)常出現(xiàn)的故障和問題，保證鐵路工程施工的質(zhì)量和效率。對(duì)此，本文就下穿既有鐵路頂進(jìn)施工技術(shù)進(jìn)行深入探討，以供參考。

2 市政箱涵工程施工概述

市政箱涵是指以鋼筋混凝土為材料修筑的大型涵洞，通常有矩形或方形。在進(jìn)行市政箱涵工程施工的過程中，通常應(yīng)用鋼筋混凝土材料進(jìn)行制作，起到相應(yīng)的支撐固定作用。在進(jìn)行市政箱涵工程的規(guī)劃和建設(shè)過程中，需要考慮相關(guān)工程的施工技術(shù)，在實(shí)際的施工過程中下穿既有鐵路頂進(jìn)施工技術(shù)在鐵路建設(shè)工程中得到了較好的應(yīng)用和推廣。箱涵的修建大多是為了方便城市整體交通以及居民生活而建設(shè)的，箱涵被用來通過主要道路或者橫穿居民生活區(qū)。在進(jìn)行箱涵的建設(shè)過程中，由于箱涵的建設(shè)過程較為復(fù)雜，涉及較多方面的施工技術(shù)和知識(shí)，需要對(duì)下穿既有鐵路頂進(jìn)施工技術(shù)進(jìn)行深入的研究。

3 市政箱涵工程建設(shè)的主要施工步驟

具體的市政箱涵工程建設(shè)過程主要包含五個(gè)步驟和一個(gè)重要措施，在建設(shè)的過程中需要對(duì)各個(gè)步驟進(jìn)行相互協(xié)調(diào)，保證工程實(shí)施的系統(tǒng)性和整體性，提高施工質(zhì)量和效率。

3.1 土方開挖

首先第一個(gè)步驟是進(jìn)行土方開挖，箱涵建設(shè)中土方開挖環(huán)節(jié)是工程的起始，為了保證后期的施工環(huán)節(jié)需要對(duì)開挖過程進(jìn)行嚴(yán)格的實(shí)施和管控，為其他施工程序奠定良好的基礎(chǔ)。在具體的市政箱涵土方開挖建設(shè)過程中，首先需要保證對(duì)地下管道及其他線路的明確掌握，制定科學(xué)合理的土方開挖方案，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行土方開挖施工。其次，在開挖的過程中需要不斷提高工作人員以及設(shè)備的配合度，將工人施工與設(shè)備施工相結(jié)合，提高施工的質(zhì)量和效率。在實(shí)際的土方開挖過程中，可以采用上部分運(yùn)用設(shè)備開挖，下部分運(yùn)用人工開挖的方式，避免在土方開挖的過程中出現(xiàn)土壤擾動(dòng)、地基承載力降低等情況。

3.2 箱涵模板施工

在箱涵建設(shè)過程中，第二個(gè)重要的步驟是箱涵模板施工。在進(jìn)行箱涵模板施工的過程中，通常采用膠合板和鋼管進(jìn)行組合施工，以不斷提高后期箱涵建設(shè)成果的穩(wěn)定性和安全性能。其中，在進(jìn)行箱涵模板建設(shè)的過程中主要包含兩個(gè)部分，分別是對(duì)側(cè)墻進(jìn)行模板施工和對(duì)頂板進(jìn)行模板施工。箱涵側(cè)墻模板施工的復(fù)雜性較高，需要通過側(cè)墻起到支撐的作用來保證箱涵整體結(jié)構(gòu)的安全性能。在實(shí)際的施工過程中，需要保證頂板、箱涵側(cè)墻模板施工都達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度之后，才能進(jìn)行模板的拆除。

3.3 箱涵基坑支護(hù)

箱涵的基坑支護(hù)是保證箱涵具有較大穩(wěn)定性能的重要措施，在進(jìn)行大型的箱涵建設(shè)工程過程中是必不可少的?；又ёo(hù)可以采取不同的措施進(jìn)行施工，具體可以根據(jù)基坑的深度范圍進(jìn)行施工方法的選擇。當(dāng)基坑深度小時(shí)，可以積極運(yùn)用放坡坡面防護(hù)的方法進(jìn)行箱涵基坑的支護(hù)。而針對(duì)基坑深度較大的情況可以采用排樁、地下連續(xù)墻、SMW 工法樁等多種方法進(jìn)行基坑支護(hù)。同時(shí)基坑支護(hù)的方法還需要根據(jù)實(shí)際的施工環(huán)境和情況進(jìn)行選定，提高基坑支護(hù)施工的針對(duì)性和有效性。在進(jìn)行箱涵基坑支護(hù)的施工過程中，還要進(jìn)行設(shè)點(diǎn)工作，通過點(diǎn)位的設(shè)置來監(jiān)控基坑的各項(xiàng)參數(shù)和支撐能力，及時(shí)規(guī)避施工過程中出現(xiàn)的各項(xiàng)故障。

3.4 箱涵鋼筋施工

鋼筋施工在箱涵建設(shè)過程中是極為重要的部分，是建設(shè)過程中的核心環(huán)節(jié)。通過鋼筋施工可以提高箱涵框架結(jié)構(gòu)的支撐性能，鋼筋施工包含多個(gè)步驟，需要根據(jù)嚴(yán)格的鋼筋力學(xué)進(jìn)行施工。施工過程中首先需要對(duì)鋼筋材料進(jìn)行檢驗(yàn)和選擇，保證鋼筋材料的各項(xiàng)性能符合相關(guān)要求和規(guī)定。在進(jìn)行鋼筋加工的過程中如果需要對(duì)鋼筋進(jìn)行彎曲，應(yīng)對(duì)相關(guān)的彎曲角度和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行明確的掌握。為了提高箱涵結(jié)構(gòu)的安全性能和支撐力，還要提高對(duì)鋼筋連接施工環(huán)節(jié)的重視程度，對(duì)連接的強(qiáng)度以及連接位置進(jìn)行深入的研究和明確并進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，為后續(xù)的施工環(huán)節(jié)做出良好的鋪墊。

3.5 箱涵混凝土施工

具體的箱涵混凝土施工可以分為三個(gè)步驟。首先需要對(duì)混凝土施工材料進(jìn)行準(zhǔn)備，采用科學(xué)合理的混凝土配比進(jìn)行材料配置，在進(jìn)行具體的施工過程之前還要對(duì)混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行測驗(yàn)，只有當(dāng)強(qiáng)度測驗(yàn)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，才能將混凝土材料應(yīng)用在澆筑過程中。第二個(gè)步驟是具體的澆筑過程，進(jìn)行澆筑時(shí)要保證澆筑施工的連續(xù)性，可以將澆筑區(qū)域劃分層次進(jìn)行分層次的澆筑。最后的步驟是對(duì)混凝土澆筑進(jìn)行保養(yǎng)，積極采用各項(xiàng)合理的措施對(duì)澆筑建筑進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，提高箱涵設(shè)備設(shè)施的工程質(zhì)量[1]。

3.6 箱涵變形縫的控制措施

在進(jìn)行市政箱涵的建設(shè)過程中，經(jīng)常出現(xiàn)變形縫的現(xiàn)象，會(huì)對(duì)后續(xù)的施工造成影響，甚至?xí)?dǎo)致箱涵建設(shè)的質(zhì)量問題，因此需要對(duì)箱涵變形縫采取良好的控制措施。要想解決箱涵變形縫的質(zhì)量問題，首先需要對(duì)箱涵變形縫的形成原因進(jìn)行研究。變形縫主要是由于在施工的過程中預(yù)留的空隙在后期材料填充的過程中造成的。因此在施工過程中需要保證填充材料符合要求，并按照相關(guān)的規(guī)定和放置方法進(jìn)行放置。還可以加大對(duì)預(yù)留空隙的檢查和清理，保證預(yù)留空隙的平整，避免后期出現(xiàn)變形縫。

4 提高市政箱涵下穿既有鐵路頂進(jìn)施工技術(shù)的有效措施

4.1 制作滑板及后背

為了不斷提高下穿既有鐵路頂進(jìn)施工技術(shù)的實(shí)施水平，可以進(jìn)行滑板及后背的制作，積極采用鋼筋混凝土進(jìn)行工程施工，將施工構(gòu)件的箱涵底模作為頂進(jìn)滑道，同時(shí)通過后備建設(shè)提高框架的支撐能力。

4.2 箱涵預(yù)制

在進(jìn)行箱涵預(yù)制的過程中，需要對(duì)邊墻厚度、頂板的厚度進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和建設(shè)，保證箱涵預(yù)制的質(zhì)量和相關(guān)性能。除此之外還要進(jìn)行多次的混凝土澆筑，保證施工質(zhì)量。例如，在實(shí)際的箱涵預(yù)制過程中，箱涵的邊墻厚度大約可以設(shè)計(jì)在0.8m 左右，箱涵的凈高可以設(shè)置為5.3m 左右，頂板厚度可以控制在0.85m 左右。在箱涵預(yù)制的施工過程中，可以采用C40 混凝土進(jìn)行澆筑，提高澆筑結(jié)構(gòu)的抗?jié)B等級(jí)。同時(shí)為了防止后期澆筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，在進(jìn)行箱涵預(yù)制的過程中可以在箱涵內(nèi)設(shè)置誘導(dǎo)縫，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行誘導(dǎo)縫長度的設(shè)置。最后在進(jìn)行預(yù)制的過程中可以進(jìn)行分層次的澆筑，底板和隔墻首先進(jìn)行混凝土澆筑，在澆筑完成后再進(jìn)行墻身和頂板的澆筑[2]。

4.3 箱涵頂進(jìn)技術(shù)

在進(jìn)行箱涵頂進(jìn)技術(shù)的實(shí)施過程中，需要運(yùn)用到較多的頂進(jìn)設(shè)備，同時(shí)還要結(jié)合工作人員的配合施工。頂進(jìn)技術(shù)的施工過程是較為復(fù)雜和重要的，相關(guān)的工作人員和管理人員應(yīng)加大對(duì)頂進(jìn)技術(shù)的重視程度，運(yùn)用新型的施工技術(shù)和施工設(shè)備進(jìn)行具體施工，保證工程施工的質(zhì)量和安全性能。

例如，在進(jìn)行頂進(jìn)施工時(shí)，首先要對(duì)頂進(jìn)設(shè)備進(jìn)行檢查、安裝和調(diào)試，保證設(shè)備的安全性能，避免在施工過程中出現(xiàn)施工故障。例如可以采用多只250T 的千斤頂對(duì)頂程為55m 左右的箱涵進(jìn)行頂進(jìn)施工。在箱涵洞內(nèi)還需要設(shè)置相關(guān)的工作人員進(jìn)行挖土機(jī)的配合工作，挖出的土料可以采用自卸汽車運(yùn)出。在進(jìn)行頂進(jìn)技術(shù)施工時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行挖土尺寸的制定，具體以1～2m 挖一個(gè)頂程的土方最為適宜。挖土的過程中也要對(duì)土壤進(jìn)行嚴(yán)格的掌控，控制切土量，同時(shí)坡面與水平的夾角不能超過60o。在進(jìn)行箱涵頂進(jìn)施工過程中，要保證軸線和橫梁成垂直角度，在各個(gè)傳力柱之間還可以設(shè)置多道橫梁，保證箱涵橫向的穩(wěn)定性。為了提高箱涵本身的頂進(jìn)方向準(zhǔn)確性和高程，可以在頂進(jìn)施工之前在頂進(jìn)的后方設(shè)置觀測站，設(shè)置多個(gè)觀測點(diǎn)對(duì)頂進(jìn)方向進(jìn)行準(zhǔn)確的觀測，并及時(shí)對(duì)觀測到的數(shù)據(jù)和參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)記錄。在進(jìn)行頂進(jìn)方向糾正的過程中可以對(duì)箱涵的軸線、橫向及高程進(jìn)行記錄，如果發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)偏差，便及時(shí)改正。

5 結(jié)語

總而言之,下穿既有鐵路頂進(jìn)施工技術(shù)，在市政箱涵建設(shè)的過程中具有重要意義，相關(guān)的工作人員和管理人員需要對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行積極的應(yīng)用和創(chuàng)新，保證施工質(zhì)量，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。在實(shí)際的頂進(jìn)施工過程中，施工人員需要掌握市政箱涵工程建設(shè)的主要施工步驟，采取良好的箱涵變形縫控制措施，從滑板及后背的制作、箱涵預(yù)制、箱涵頂進(jìn)技術(shù)施工三個(gè)方面進(jìn)行具體的施工，根據(jù)實(shí)際情況采取不同的施工方案，應(yīng)用良好的防護(hù)措施進(jìn)行施工建筑物的養(yǎng)護(hù)。