橋體頂進施工法在地道橋工程中的應用

一 頂進工程施工安排及方法

橋體頂進施工是本地道橋工程的關鍵，直接影響工程的質量。橋體頂進施工兩個關鍵環節是控制水平和方向，就這兩方面在箱體預制、頂進設備安裝、施工降水等方面采取特殊措施加以控制。頂進過程中形成：前節開鎬頂進－停鎬－后節開鎬頂進－接長車道－挖土－出土－安放頂鐵，形成一條流水作業線，確保作業有條不紊。

二 頂進過程中對成品的保護

沿底板受頂面安裝10mm厚的通長鐵板，板后設置三層φ8鋼筋網，網孔間距10×10cm，綁扎在底板鋼筋上。在中繼間接縫處的保護：箱體邊墻外側與頂、底板外均圍20mm厚的鋼板，寬度1m。

嚴禁機械設備碰撞框架表面。

三 頂進設備的布置

傳力設備：每個鎬窩后面，各設頂鐵10排，頂鎬前設一根鋼橫梁作拖梁，每隔4m設一道橫梁，后背梁前設鋼橫梁，以均勻分散應力。頂進過程中頂鐵設鋼軌壓梁，以防頂進時頂鐵蹦起。

為了防止頂進時損壞底板混凝土，沿底板受頂面安裝d10mm通長鋼板。

防止頂進扎頭及確保行車安全，根據設計要求，箱體前端側刃角支座周邊加設鋼刃腳。

四 頂進作業施工

1、修筑后背

后背主要是承受頂進時的水平頂力之反力的臨時結構物，它是保證頂進工作順利進行的重要設施，直接關系著頂進質量。后背的結構形式根據現場地質、地形情況選用重力式后背。后背墻采用M5漿砌片石，墻背前鋪設50a工字鋼橫梁作分配梁，后背墻頂部填土分層夯實。

2、頂進設備安裝及調試

頂進設備主要包括液壓系統和傳力設備兩大部分。安裝前對液壓系統的各部件進行單體試驗，合格后進行安裝。安裝好全部液壓系統，包括頂鎬、油泵、油箱、管路以及配套設備后，進行檢查調試，使其運轉正常。同時對傳力設備進行檢查，以滿足頂進的需要。

3、試頂與頂進

頂進的實施是整個工程的關鍵環節，正式頂進開始前，先進行試頂，試頂頂力約為框架自重的0.4～0.8倍，隨頂鎬同步逐漸加壓，且每升到一定壓力后穩定幾分鐘，并對設備、滑板特別是后背、框架進行檢查，若一切正常，則加壓正式頂進。

頂進過程：在滑板上空頂，當框架前刃角接觸路基邊坡時，開始挖土運土，當刃腳前方挖土寬度達到60-70cm(根據頂鎬行程長度而定)即可開動油泵，使頂鎬推動框架前進，待頂鎬頂完一個行程，再安放一個不同規格的頂鐵等待下次開頂，如此反復直至框架就位。

五 頂進測量控制

在箱體前后中軸線上、邊墻兩端設觀測標志，用經緯儀、水平儀觀測頂進過程中橋體位置及水平偏差。主要控制好第一節箱身的頂進質量。頂進誤差控制如下：

高程：－200mm +150mm

方向；±200mm

1、方向控制措施

從啟動頂進到箱橋入土前的空頂階段，主要利用導向軌(放置在導向墩和箱橋間的鋼軌)控制方向，導向軌間距4米一處。箱體入土以前中線前后必須準確，不然以后糾正很困難。

箱體入土后，方向控制利用左右不均勻開鎬，通過調整左右開鎬數量和刃角不對稱吃土或著調整頂鎬位置，形成力矩辦法來加以控制。

當單靠調整千斤頂頂力，效果不明顯時，可以使兩刃角左右不對稱吃土，即當框構橋體左偏時，左側少吃土，右側多吃土，使左側頂進速度快于右側；當框構橋體右偏時，右側少吃土，左側多吃土，使右側頂進速度快于左側，從而控制頂進方向。

加強觀測認真預防外，必須及時校正。要求每頂一鎬觀測一次，進行方向和標高測量，發現問題及時處理，以免造成較大的偏差。

2、水平控制措施

框構橋體扎頭是框構橋頂進過程中，常見而又不易處理的難題。它直接影響工程質量和施工進度。箱身如在土質較為松軟的地基頂進時，一般開始時沿著工作坑滑板的坡度上升，當箱身前端頂出滑板1／3后，由于箱身自重，造成滑板前端的土壤壓縮，而此時箱身端部往往進入正線，由于活載作用，使滑板前端部下沉出現裂紋，箱身開始扎頭。在箱身重心移出工作坑滑板后，扎頭更為顯著。而當箱身繼續前進，尾部脫離滑板后，往往滑板斷裂，尾部下沉，使坡度逐漸回升，然后比較平穩地前進，直到就位。

為防止箱體扎頭采取如下幾點措施：加強觀測認真預防外，必須及時校正。要求每頂一鎬觀測一次，進行方向和標高測量，發現問題及時處理，以免造成較大的偏差。在滑板施工時，滑板頂面預留1‰的仰坡，以升制降。預制箱體時箱體抬高1cm，以預留高度；并在底板設置船頭坡，頂進時船頭坡擠壓土體產生一個向上作用力。箱體出現扎頭趨勢時，頂進時讓底板前端、側刃角上部或全部吃土，使土阻力作用點上移，產生一個抬頭力矩。備足碎石、砂子、水泥等物資，遇到土質較軟時，用碎石、砂與水泥拌和填入或直接在船頭坡下放入混凝土枕木，提高地基承載力，必要時澆筑速凝混凝土，解決扎頭或不均勻沉降問題。減少全斷面挖土量，強制頂進。底板下和排水管下減少挖土面積。

箱體刃腳一經入土，應組織加快出土速度，實行三班倒連續作業，保持箱身頂進作業不間斷。頂進開挖底面預留10cm厚的土層，即比箱身外輪廓小10cm，如土質松軟，開挖底面則適當提高。鑿除前方圍護鉆孔樁，以鑿除后的鉆孔樁及注漿4米處作為門檻接長滑道板，頂面按設計標高找平。這樣可以延長箱身入土時間，待重心進入路基土方時，已有一半的箱身已按設計坡度頂進到位。對后半截的下沉量起了緩和作用，即便下沉也十分有限。采用WSS工法(無收縮改性雙液漿)壓密注漿施工。在地面鉆孔對地下軟塑淤泥進行注漿填充加固，地基承載力達到120KN。

六 結束語

地道橋頂進施工必須在設計、施工過程中嚴密監控。測量控制和頂進施工是地道橋頂進施工中的重要工序和關鍵環節，必須進行認真的組織設計，只才能保證既有線路的行車安全和施工的質量。