談箱涵頂進施工在公路擴建中的應用

楊 曉 俊

(山西晉城路橋建設有限公司，山西 晉城 048000)

談箱涵頂進施工在公路擴建中的應用

楊 曉 俊

(山西晉城路橋建設有限公司，山西 晉城 048000)

結合高平市世紀大道北延伸段拓寬改造工程與米山煤礦運煤專線交叉處的箱涵頂進施工工程，對箱體預制階段的關鍵步驟進行了闡述，并對箱體頂進技術要點進行了詳細介紹，為以后同類型的工程施工積累了經驗。

箱涵，滑板，潤滑隔離層，頂進施工

高平市世紀大道北延伸段拓寬改造工程，是在既有207國道右側進行拓寬改造，從而滿足高平市經濟飛速發展，日益增多的車流量要求。因207國道下穿米山煤礦運煤專線，為滿足通車要求需在原有的箱涵右側增設一孔箱涵。涵洞凈寬14 m，凈高6 m，涵長6 m。

1 施工前的準備工作

1.1 臨時設施布置

結合工地實際情況和施工總體安排，合理選擇施工便道、主要生產設施安放位置，材料堆放場等根據施工需要，詳細考慮，周密安排，盡量做到準備充分，為以后的施工創造有利的施工條件。

為了方便以后施工，在開始正式施工前首先要對施工現場場地進行硬化，除設計滑板范圍以外全部采用10 cm厚的C20混凝土進行硬化，并向四周設一定坡度的排水坡，在四周設置30 cm×30 cm的排水溝，將雨水及養護用水收集排入原有圓管涵。

為做到安全文明施工，要按設計要求將施工現場進行全面封閉，本工程采用0.4 mm的藍色彩鋼瓦進行圍擋，高度不低于1.8 m，保證圍欄穩固、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，在施工過程中要經常對圍欄進行日常維護、加固、清理等工作，努力營造一個整潔、文明的施工環境。由于施工現場緊挨207國道且施工期間不能阻斷交通，為了避免夜間行車發生意外，所以在圍欄外側擺放安全反光錐，并在施工現場南北兩頭迎車流方向提前一定距離安設太陽能爆閃燈，用于提醒司機，減速慢行，謹慎駕駛，以免發生意外。

按國家規定在施工現場設置相關標志標牌，如工程簡介、管理人員名單及監督電話、消防保衛制度、安全生產措施、文明環保制度和施工現場平面布置圖，在施工通道和作業面掛設警示及安全標志，如小心觸電、高處作業標志、小心墜落、嚴禁攀爬、嚴禁煙火等警告、提示以及禁止標志；并在場內休息區設置安全教育等宣傳欄，以增強工人的安全意識。在出入口設立公示標牌，具體內容包括項目名稱、設計單位、監理單位、施工單位、建設單位、安全、質量監督單位、工程負責人和監督電話以及工期安排等，要求字體美觀，字跡清晰，并在日后經常清潔，保持干凈整潔。

1.2 測量準備

對設計單位提供的相關水準網點、三角網點進行復測，并提交復測數據報告，報請業主和監理批準。

1.3 試驗準備

結合工程進度安排，提前完成混凝土標準配合比試驗申請，并會同監理工程師對鋼筋、水泥以及石子等原材取樣進行檢驗，檢驗合格方可進場使用。

2 箱體預制

箱體預制階段主要工作有：開挖工作坑、砌筑后背墻、基底換填、滑板施工、潤滑隔離層施工、箱涵主體結構施工。

2.1 工作坑開挖

根據設計圖紙結合現場地形條件，合理安排工作坑位置。工作坑的后背端邊坡和側面邊坡均采用1∶0.5坡度放坡，頂進端一側采用1∶1的坡度放坡，頂進端坡頂距離運煤專線要保持足夠的安全距離。工作坑的平面尺寸應根據箱涵的平面幾何尺寸以及施工工藝需要確定，長度為箱涵的長度+頂鎬的長度+前端空頂長度+后背厚度，寬度為箱涵寬度+兩側工作面寬度+排水溝寬度。工作坑開挖至設計標高后及時通知監理工程師到施工現場進行現場驗槽，并對基底進行承載力試驗，承載力滿足設計要求后，用挖掘機對工作坑底部進行整平并用壓路機進行碾壓，然后在其上面填筑60 cm天然級配的砂礫，分三層施工，每層厚度為20 cm，要求每層壓實度不小于96%。最后一層做成沿頂進方向頭高尾低的仰坡，以便在頂進過程中出現“扎頭”現象時能夠調整到設計位置。

由于氣候逐漸進入雨季，以及箱涵預制完成后需要進行灑水養護，施工現場基底土質主要為粘土，遇水后很容易造成下沉，將對日后施工造成影響，所以做好基底防排水尤為重要。根據施工需要，除滑板部分按照設計進行施工外，其余空地均采用10 cm厚C20素混凝土澆筑，在施工過程中應做成以滑板為中心內高外低的坡度，并在四周設置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，片石要質地堅硬，不易風化，強度等級符合設計要求，當設計未提出要求時，強度不小于MU40。砌筑時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，不得有空洞。砂漿隨拌隨用，已凝結的砂漿，不得使用，當在運輸過程中發生離析、泌水現象時須在砌筑前重新拌和。每層石頭要求錯縫砌筑，不得出現貫通縫。在后背墻前設置C20鋼筋混凝土后背梁，尺寸為16 m×1 m×1.5 m(長×寬×高)，以增強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，避免頂進時滑板與箱涵同步前進，在滑板下每隔3 m設置一道地錨梁，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，直接挖槽不設支撐，地錨梁預留位置可用鐵皮隔離砂礫石。

滑板混凝土必須要振搗密實，表面光滑平整，平整度要求3 m平整度尺檢測量不大于3 mm。為了盡量做到滑板表面平整光滑，施工時采用方格網法控制高程。其做法為，支模前預先在基坑內劃線，將滑板范圍基坑分成2 m×2 m方格網，在橫線與縱線交叉點上埋入Φ16鋼筋頭，并按設計高程控制鋼筋頭高度，在澆筑混凝土時按鋼筋頭的高度進行找平，以控制滑板板面高程。

為防止頂進時滑板與箱涵同步前進，應在澆筑滑板混凝土時，預埋鋼軌與后背中的預埋鋼軌焊接牢固。

為防止箱涵地板與滑板粘連，減少頂進時的啟動阻力，須在滑板頂面再設置一層潤滑隔離層，潤滑隔離層采用3 mm石蠟+二硫化鉬鋰基潤滑脂+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滑脂，二硫化鉬鋰基潤滑脂涂抹在石蠟上可以保護石蠟不被氧化，增強粘附力，使其不容易脫落，而且還有良好的熱穩定性和潤滑作用，可防止頂進時由于摩擦產生熱量而降低潤滑性能，從而提高頂進速度。二硫化鉬鋰基潤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，減小啟動阻力。為了防止鋼筋焊接時焊渣掉落在塑料布上引起火災，且便于放線施工，塑料布鋪設完成后，在上面抹一層2 cm厚的高標號水泥砂漿，潤滑隔離層施工完成后應及時進行下道工序，以防止擱置時間過長造成破壞，影響潤滑效果，最終影響頂進速度。

2.4 導向墩、錨梁

為了避免箱涵在頂進過程中方向發生偏差，在滑板兩側設置鋼筋混凝土導向墩，下設錨梁，導向墩、錨梁與滑板整體澆筑。

3 箱體預制

滑板潤滑隔離層做好后，即可進行箱涵預制。施工工藝流程為：測量放線→綁扎地板鋼筋→支底板模板→澆筑底板混凝土→灑水并覆蓋養生→支側墻內模→綁扎側墻鋼筋→支側墻外模→澆筑側墻混凝土→灑水養生→支頂板內模→綁扎頂板鋼筋→澆筑頂板混凝土→灑水養生→拆模→施作箱身防水層。

4 箱體頂進

1)線路架空以及鐵路加固。

2)在箱涵頂進前，必須先檢查箱涵的混凝土強度，可以用同步混凝土試塊試壓法和現場回彈儀法檢查，當混凝土強度達到80%以上時方可進行頂進施工。

3)箱涵開始頂進前，應由專業人員對千斤頂的功能進行全面檢查，確定無異常后，進行試頂，試頂應注意以下幾點：

a.各重點部位及觀測點均安排有專人負責，密切注意變化情況。

b.開啟油泵后每當油壓升高5 MPa～10 MPa時，須停泵進行檢查，檢查有無異常狀況，如果發現異常，及時處理。

c.當千斤頂活塞開始伸出，頂鐵逐步壓緊后應再次停止頂進，仔細檢查各部情況，確認沒有異常狀況后方可再次開泵，直至箱涵啟動。

4)頂進過程中的注意事項：

a.在每次開泵頂進前都要由專人仔細檢查油泵等液壓系統有無故障，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，頂柱有無彎曲或起拱，挖土是否符合要求，后背有無變形等情況，如果發現異常要立即停止頂進，并進行調整。頂進過程中，為保證頂柱穩定受壓，每隔一定距離，設置一道橫梁，以增強頂柱的橫向穩定性。

b.箱涵剛啟動開始頂進時有一段不切土的空頂，但此時也不可大意，需要嚴格控制好箱涵的頂進方向，以免產生較大的偏差，難以糾正。

c.箱涵沿正確方向頂進開始切土，至箱涵頂進1/2長度前，這段時間比較關鍵，是頂進的定型階段，在這段時間測量人員要經常檢查箱涵的中線和高程情況，嚴格控制中線偏位和水平高差，發現偏差及時調整。

d.箱涵頂入1/2長度后，方向已經基本定型，此時要注意防止箱涵“扎頭”，箱涵底板需吃土頂進。頂進過程應采用少挖多頂的方法，緩慢進行，每次開挖頂進的長度宜不超過50 cm。

e.頂進到位后、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，用加長振搗棒振搗密實；新箱涵與右側路基連接處夯填密實并進行注漿加固。

5 線路恢復

頂進結束，箱涵就位后，要及時拆除線路加固，恢復鐵路正常通車，并會同鐵路相關部門共同檢查驗收。

[1] JTG F80/1—2004，公路工程質量檢驗評定標準[S].

[2] JTG TF50—2011，公路橋涵施工技術規范[S].

[3] TB 10415—2003，鐵路橋涵工程質量檢驗評定標準[S].

[4] 鐵建設[2009]226號，鐵路工程施工組織設計編制指南[Z].

[5] TB 10203—2002，鐵路橋涵施工規范[S].

[6] GB 50204—2002，混凝土結構工程施工質量驗收規范[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