论文部分内容阅读
【摘 要】 顶进施工方法的特点是在保证铁路交通安全运行的前提下，用设备将铁路外预制的钢筋混凝土箱涵顶入铁路路基内，形成与铁路立交地道桥。本文以苏州高新区通浒路东延铁路下穿箱涵顶进工程为例，介绍了箱涵在软土地基中顶进的施工技术。
【关键词】 箱涵；软土地基；顶进；施工技术
一、工程概况
苏州高新区通浒路东延下穿京沪铁路，与京沪铁路的交叉点铁路里程为K1365+011。下穿京沪铁路框架立交采用四孔分离式框架：1—12.0m框架+1—9.0m框架+1—9.0m框架+1—12.0m框架。顶进法施工。顶进框架长约22m，框架采用C40钢筋混凝土。立交桥位于软土地基，地下水位埋深较浅。
二、顶进前准备工作
1、在顶进施工前需进行地下管线勘察，应将工作坑周边及箱涵顶进区域内的的电线、通信电缆线和其他地下管线做进一步的核实与探究，需要迁移的要迁移，无法迁移的管线要做好保护措施，确保在施工范围内的地下管线不被破坏。
2、提前准备好相关的技术工作。施工图纸审查，编写审核报告；结合工程施工特点，编写技术管理办法和实施细则；组织技术人员对铁路局的相关文件与要求进行学习。
3、施工前的过渡。需要将铁路有关的通讯、光缆、电缆、电气化杆等一些重要设施，提前与铁路局的管理单位联系，制定过渡方案。
三、铁路线路加固
通浒路拓孔顶进框架长约22米，需要穿越铁路既有线路3股道，线路在施工期间采用D24型便梁防护措施，以保证铁路的正常通行。线路加固方案为：架设D24型便梁，横向开挖条型槽。在条型槽下施工高压旋喷桩基础，在其上浇筑钢筋混凝土条型便梁基础，条型便梁基础长18.10米，宽3.6米，高2.7米。架设D24型便梁于顶进部位上方，便可顶进作业。便梁使用期间，需加强便梁横向、纵向位移和支墩沉降监测，做好记录；需配有专业巡查班，及时拧紧各种螺栓，调整、更换失效配件；需加强便梁面及两端责任区内线路的检查养护，补足道碴，特别要加强线桥结合部的线路养护消灭吊空板，消灭Ⅱ级超限，防止晃车。
四、软土地基箱涵顶进
1、工作坑制作：根据现场软土地基且地下水位埋深浅的土质特点，通浒路铁路箱身预制工作坑采用钻孔灌注桩悬臂式围护+双头搅拌桩止水帷幕的形式，基坑靠铁路一侧采用高压旋喷桩围护，确保线路稳定。为确保工作坑后背土体的抗力能满足顶力，增加后背土体的密实，工作坑四周及后背均采用钻孔桩加圈梁防护，钻孔桩直径100cm，桩长19m，桩顶设120cm*100cm圈梁。顶进过程中可根据需要采取措施进行再次加固。
2、地基加固：根据现场软土地基且地下水位埋深浅的土质特点，工作坑开挖及顶进作业时都需采取降水措施，将地下水位降至基底以下0.5～1.0m后方可进行顶进作业，且需避开雨期施工，若在雨期施工，必须做好防洪及防雨排水工作。另外，顶进作业前需对顶进影响范围内的软土地基进行局部注浆加固，可预防在顶进的过程中发生包括侧面和正面的塌方现象。
3、顶进方法及注意事项：顶进作业一个循环为：高压油泵工作，使千斤顶受力而产生顶力，推动箱身前进，每一个顶程通常在750mm～1000mm，箱身前进后，使千斤顶的活塞回复原位，在空档处填塞顶铁，以待下次开顶，如此完成一个循环。
顶进作业开始前要组织有关人员检查顶进前的准备工作：确定箱身混凝土强度是否达到设计要求，检查线路加固情况，后背及顶进设备情况，现场照明、液压系统安装及试验情况，观测记录人员的组成和仪器装置，施工人员与铁路行车单位联系等情况。上述准备工作经检查合格后，再次进行试顶验证，其目的是检查顶进设备、后背及箱身受力后有无异常，并使箱身与工作坑底板分离，当试顶后经检查一切均正常，方可进行正式顶进作业。
4、箱身顶进控制措施：
4.1要使箱身顶进方向不致偏斜，布置千斤顶时应严格根据箱身斜交情况计算的千斤顶布设位置进行布设，使千斤顶合力作用线与道路中线平行，并与箱身阻力的作用线重合。
4.2箱身在空顶阶段容易发生方向偏差，可利用导向墩进行纠正，设专人加换左右两侧与导向墩间的滚楔铁板，一顶一调整。也可在箱身底板处的边墙外侧，各设一台320t千斤顶，借以校正空顶阶段的方向。
4.3箱身入土后，应注意挖土断面正确，使顶进所挖的土孔与箱身方向一致。
4.4箱身方向左右偏差调整的方法：①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数。如向左偏，即关闭减少右侧千斤顶，向右偏则反之操作。②开动两边高压油泵调整；如向左偏就开左侧高压油泵，向右偏就开右侧高压油泵。③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10cm左右的间隙。如箱身前端向右偏，则将左侧顶铁预留间隙，开泵后，则右侧先受力顶进，左侧不动。调整时应摸索掌握规律性，并注意箱身受力不均时产生的变化状况。④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，由于顶进中的两侧刃脚阻力增减差别而达到纠偏的目的。
4.5纠正箱身“抬头”的方法：两侧挖土不够宽，易造成箱身“抬头”，故可在两侧适当多挖。箱身“抬头”量不大，可把开挖面挖到与箱底面平。如“抬头”量较大，则在底板前超挖20～30cm，宽度与箱身相同，在顶进中逐步调整，在接近设计高程时，便应酌情停止超挖以免又造成箱身“扎头”。
4.6纠正“扎头”的方法：①扎头发生的原因：箱涵开始顶进时，首先是沿着工作坑底板的坡度前进，当箱身前端顶出底板的1/3后，由于箱身自重，造成底板前端的土壤压缩，而此时箱身端部正进入线路，由于受力不均匀使底板端部下沉，出现裂纹，箱身开始低头，在箱身重心移出工作坑底板后，低头更为显著。②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，底刃脚前不得超挖，逐步顶进调整。③吃土顶进：挖土时，开挖面基底保持在箱身底面以上8～10cm，切土顶进时将高出部分土壤挤入箱底，纠正“扎头”。④增加箱身后端平衡的办法，改变箱身前端土壤受力状态，达到纠正“扎头”的目的。但应注意增加重量后要逐步卸载，否则会出现“抬头”现象，同理亦可用于纠正“抬头”现象。
五、结语
综上所述，软土地基环境进行箱涵顶进有一定的施工技术难度，但只要根据土质情况及顶进形式，采取合适的加固措施，就可保证工程顺利安全实施。我国的箱涵下穿铁路顶进施工技术起步较晚，发展迅速，在发展阶段难免会存在各种问题，这就需要我们去不断加强这项技术的研究和探讨，不断地去改进、创新，运用到实际施工之中。
參考文献：
[1]董铁梅.软土地基大体积箱涵顶进施工技术[J].天津建设科技。2009.06：43-46.
[2]蒋永翔.铁路框架涵顶进施工技术[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2014.03：192-193.
[3]马士让.顶进框架桥下穿既有铁路设计与研究[J].北方交通，2014，05：22-24+28.
[4]陆都.下穿既有铁路线大角度大跨度框架桥设计[J].四川建材，2014，02：155-156.
【关键词】 箱涵；软土地基；顶进；施工技术
一、工程概况
苏州高新区通浒路东延下穿京沪铁路，与京沪铁路的交叉点铁路里程为K1365+011。下穿京沪铁路框架立交采用四孔分离式框架：1—12.0m框架+1—9.0m框架+1—9.0m框架+1—12.0m框架。顶进法施工。顶进框架长约22m，框架采用C40钢筋混凝土。立交桥位于软土地基，地下水位埋深较浅。
二、顶进前准备工作
1、在顶进施工前需进行地下管线勘察，应将工作坑周边及箱涵顶进区域内的的电线、通信电缆线和其他地下管线做进一步的核实与探究，需要迁移的要迁移，无法迁移的管线要做好保护措施，确保在施工范围内的地下管线不被破坏。
2、提前准备好相关的技术工作。施工图纸审查，编写审核报告；结合工程施工特点，编写技术管理办法和实施细则；组织技术人员对铁路局的相关文件与要求进行学习。
3、施工前的过渡。需要将铁路有关的通讯、光缆、电缆、电气化杆等一些重要设施，提前与铁路局的管理单位联系，制定过渡方案。
三、铁路线路加固
通浒路拓孔顶进框架长约22米，需要穿越铁路既有线路3股道，线路在施工期间采用D24型便梁防护措施，以保证铁路的正常通行。线路加固方案为：架设D24型便梁，横向开挖条型槽。在条型槽下施工高压旋喷桩基础，在其上浇筑钢筋混凝土条型便梁基础，条型便梁基础长18.10米，宽3.6米，高2.7米。架设D24型便梁于顶进部位上方，便可顶进作业。便梁使用期间，需加强便梁横向、纵向位移和支墩沉降监测，做好记录；需配有专业巡查班，及时拧紧各种螺栓，调整、更换失效配件；需加强便梁面及两端责任区内线路的检查养护，补足道碴，特别要加强线桥结合部的线路养护消灭吊空板，消灭Ⅱ级超限，防止晃车。
四、软土地基箱涵顶进
1、工作坑制作：根据现场软土地基且地下水位埋深浅的土质特点，通浒路铁路箱身预制工作坑采用钻孔灌注桩悬臂式围护+双头搅拌桩止水帷幕的形式，基坑靠铁路一侧采用高压旋喷桩围护，确保线路稳定。为确保工作坑后背土体的抗力能满足顶力，增加后背土体的密实，工作坑四周及后背均采用钻孔桩加圈梁防护，钻孔桩直径100cm，桩长19m，桩顶设120cm*100cm圈梁。顶进过程中可根据需要采取措施进行再次加固。
2、地基加固：根据现场软土地基且地下水位埋深浅的土质特点，工作坑开挖及顶进作业时都需采取降水措施，将地下水位降至基底以下0.5～1.0m后方可进行顶进作业，且需避开雨期施工，若在雨期施工，必须做好防洪及防雨排水工作。另外，顶进作业前需对顶进影响范围内的软土地基进行局部注浆加固，可预防在顶进的过程中发生包括侧面和正面的塌方现象。
3、顶进方法及注意事项：顶进作业一个循环为：高压油泵工作，使千斤顶受力而产生顶力，推动箱身前进，每一个顶程通常在750mm～1000mm，箱身前进后，使千斤顶的活塞回复原位，在空档处填塞顶铁，以待下次开顶，如此完成一个循环。
顶进作业开始前要组织有关人员检查顶进前的准备工作：确定箱身混凝土强度是否达到设计要求，检查线路加固情况，后背及顶进设备情况，现场照明、液压系统安装及试验情况，观测记录人员的组成和仪器装置，施工人员与铁路行车单位联系等情况。上述准备工作经检查合格后，再次进行试顶验证，其目的是检查顶进设备、后背及箱身受力后有无异常，并使箱身与工作坑底板分离，当试顶后经检查一切均正常，方可进行正式顶进作业。
4、箱身顶进控制措施：
4.1要使箱身顶进方向不致偏斜，布置千斤顶时应严格根据箱身斜交情况计算的千斤顶布设位置进行布设，使千斤顶合力作用线与道路中线平行，并与箱身阻力的作用线重合。
4.2箱身在空顶阶段容易发生方向偏差，可利用导向墩进行纠正，设专人加换左右两侧与导向墩间的滚楔铁板，一顶一调整。也可在箱身底板处的边墙外侧，各设一台320t千斤顶，借以校正空顶阶段的方向。
4.3箱身入土后，应注意挖土断面正确，使顶进所挖的土孔与箱身方向一致。
4.4箱身方向左右偏差调整的方法：①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数。如向左偏，即关闭减少右侧千斤顶，向右偏则反之操作。②开动两边高压油泵调整；如向左偏就开左侧高压油泵，向右偏就开右侧高压油泵。③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10cm左右的间隙。如箱身前端向右偏，则将左侧顶铁预留间隙，开泵后，则右侧先受力顶进，左侧不动。调整时应摸索掌握规律性，并注意箱身受力不均时产生的变化状况。④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，由于顶进中的两侧刃脚阻力增减差别而达到纠偏的目的。
4.5纠正箱身“抬头”的方法：两侧挖土不够宽，易造成箱身“抬头”，故可在两侧适当多挖。箱身“抬头”量不大，可把开挖面挖到与箱底面平。如“抬头”量较大，则在底板前超挖20～30cm，宽度与箱身相同，在顶进中逐步调整，在接近设计高程时，便应酌情停止超挖以免又造成箱身“扎头”。
4.6纠正“扎头”的方法：①扎头发生的原因：箱涵开始顶进时，首先是沿着工作坑底板的坡度前进，当箱身前端顶出底板的1/3后，由于箱身自重，造成底板前端的土壤压缩，而此时箱身端部正进入线路，由于受力不均匀使底板端部下沉，出现裂纹，箱身开始低头，在箱身重心移出工作坑底板后，低头更为显著。②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，底刃脚前不得超挖，逐步顶进调整。③吃土顶进：挖土时，开挖面基底保持在箱身底面以上8～10cm，切土顶进时将高出部分土壤挤入箱底，纠正“扎头”。④增加箱身后端平衡的办法，改变箱身前端土壤受力状态，达到纠正“扎头”的目的。但应注意增加重量后要逐步卸载，否则会出现“抬头”现象，同理亦可用于纠正“抬头”现象。
五、结语
综上所述，软土地基环境进行箱涵顶进有一定的施工技术难度，但只要根据土质情况及顶进形式，采取合适的加固措施，就可保证工程顺利安全实施。我国的箱涵下穿铁路顶进施工技术起步较晚，发展迅速，在发展阶段难免会存在各种问题，这就需要我们去不断加强这项技术的研究和探讨，不断地去改进、创新，运用到实际施工之中。
參考文献：
[1]董铁梅.软土地基大体积箱涵顶进施工技术[J].天津建设科技。2009.06：43-46.
[2]蒋永翔.铁路框架涵顶进施工技术[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2014.03：192-193.
[3]马士让.顶进框架桥下穿既有铁路设计与研究[J].北方交通，2014，05：22-24+28.
[4]陆都.下穿既有铁路线大角度大跨度框架桥设计[J].四川建材，2014，02：155-156.