雙孔箱形框架式地道涵施工技術(shù)

曾凡金

（湖南發(fā)通路橋集團(tuán)有限公司，湖南 郴州 423000）

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展對(duì)交通建設(shè)提出了新的要求，對(duì)新建、改造道路的需求不斷增加。而新建、改造項(xiàng)目的關(guān)鍵點(diǎn)常在于路線交叉處構(gòu)造物的設(shè)計(jì)和施工。箱形框架式地道正是在鐵路與公路交叉、車(chē)站過(guò)人通道及公路人行地道中被廣泛應(yīng)用的一種涵洞結(jié)構(gòu)。

1 工程概況

該地道施工中心樁號(hào)為K0+440，由2個(gè)框構(gòu)涵并置而成，間距1.5m。單個(gè)框構(gòu)全寬11.2m，凈寬10m，全高4.0m，凈空3.0m，軸長(zhǎng)36m，有0.5m厚的頂板，側(cè)墻厚0.4m，底板厚0.3m。頂板梗肋尺寸為0.6m×0.6m，底板倒角尺寸為0.5m×0.5m，頂板覆土層厚1.6～2.1m。框構(gòu)中心線和左右幅道路中心線重合。其斷面結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 地道設(shè)計(jì)斷面圖（單位：mm）

2 雙孔箱形框架式地道施工

雙孔箱形框架式地道為整體澆筑式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為30cm厚C30混凝土，墻身設(shè)計(jì)為40cm厚C40混凝土箱，頂板設(shè)計(jì)為50cm厚C50混凝土。

2.1 基礎(chǔ)開(kāi)挖

基礎(chǔ)施工方法為機(jī)械施工和人工修整結(jié)合。開(kāi)挖前，需清除表層雜草、樹(shù)根；開(kāi)挖時(shí)，對(duì)坑底土質(zhì)變化情況保持關(guān)注，一旦發(fā)現(xiàn)基底土與設(shè)計(jì)要求不符，立即叫停開(kāi)挖工作；挖至高于設(shè)計(jì)基底標(biāo)高200mm時(shí)，機(jī)挖停止，進(jìn)行人工開(kāi)挖，此時(shí)要注意勿擾動(dòng)基底土[1]。

2.2 混凝土基礎(chǔ)施工

混凝土基礎(chǔ)施工使用商品混凝土。出廠后禁止在其中另行加水，施工前檢驗(yàn)好施工中所用的配合比[2]。另外，罐體在運(yùn)輸和等待澆筑時(shí)都要一直旋轉(zhuǎn)。搗筑時(shí)可使用平板振動(dòng)器搗實(shí)，注意墊層的平整度和坡度。

2.3 箱涵主體結(jié)構(gòu)施工

（1）扎結(jié)底板和側(cè)板下部鋼筋、灌注底板混凝土。先等墊層混凝土凝固，再用全站儀交匯通道縱橫中線，放出設(shè)計(jì)好的箱體大樣和鋼筋大樣。底板鋼筋和側(cè)墻下部鋼筋根據(jù)鋼筋大樣安裝，外模則裝在底板往上墻體高30cm處。

（2）搭設(shè)箱涵支架。先等底板混凝土凝固，再放中線，搭設(shè)滿(mǎn)堂支架于混凝土底板上。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)勘查情況和箱涵凈空高3m、涵長(zhǎng)每個(gè)單元長(zhǎng)10～11m的因素考慮，擬采用模板支撐系統(tǒng)和滿(mǎn)堂鋼管腳手架，涵洞鋼筋混凝土基礎(chǔ)是滿(mǎn)堂支架基底，符合要求。布置立桿為0.9m×0.9m，即橫縱向間距0.9m。此外，保持1.2m步距；支架最高3m，其高度通過(guò)可調(diào)托座進(jìn)行調(diào)節(jié)。頂托頂部距立桿頂部的懸空距離≤15cm，碗扣式鋼管的內(nèi)徑為Ф41mm、外徑為Ф48mm、壁厚3.5mm。涵洞橫向每4排立桿需搭設(shè)1排橫向剪刀撐，水平剪刀撐則沿掃地桿搭設(shè)1排。

（3）扎結(jié)頂板和側(cè)墻鋼筋、安裝外側(cè)模板。扎結(jié)在頂板鋼筋放大樣后進(jìn)行，需要將頂板鋼筋伸入側(cè)墻內(nèi)。為保證保護(hù)層厚度，應(yīng)墊齊墊塊。對(duì)于底板與側(cè)墻接頭處的混凝土，在外模安裝前應(yīng)對(duì)其進(jìn)行鑿毛、沖洗、清除浮碴處理。安裝外模時(shí)，需用拉桿與內(nèi)模聯(lián)結(jié)，同時(shí)模板不能走樣，混凝土不可過(guò)厚。

（4）整體澆筑頂板及側(cè)墻混凝土。混凝土由攪拌運(yùn)輸車(chē)載至施工現(xiàn)場(chǎng)，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)人員進(jìn)行均勻性、坍落度檢驗(yàn)，然后由監(jiān)理工程師鑒定合格與否。合格后才能卸混凝土到泵車(chē)內(nèi)（相應(yīng)的混凝土試件由試驗(yàn)員按規(guī)范要求制作）。混凝土泵車(chē)在澆筑時(shí)應(yīng)停在基坑兩側(cè)施工，將混凝土通過(guò)硬管導(dǎo)入基坑。混凝土自高處自由傾落的高度應(yīng)≤3m。一旦高度超過(guò)此數(shù)值，就要設(shè)料斗、漏斗、斜槽、溜管。為避免混凝土離析，在澆筑前應(yīng)在墻模板上預(yù)留孔洞[3]。澆筑時(shí)，嚴(yán)禁在拌合物內(nèi)任意加水。在每個(gè)混凝土入模處配備2只插入式振動(dòng)器，按梅花狀布置，振動(dòng)器保持300mm間距，插入至下層5～10mm的深度。每一振動(dòng)部位都要保證快插慢撥，待混凝土振動(dòng)密實(shí)后（密實(shí)的標(biāo)志是混凝土停止下沉，不再冒出氣泡，表面呈現(xiàn)平坦、泛漿）再停止。

（5）拆除模板，處理伸縮縫。完成混凝土施工36h后，拆除箱涵側(cè)墻模板，而頂板底模的拆除則要等到混凝土強(qiáng)度達(dá)到80%的設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行。工程中的箱涵變形縫每隔15m設(shè)1道，可通過(guò)內(nèi)填浸油木板、頂面塞瀝青麻絮再灌墊瀝青的方式處理。

（6）臺(tái)背回填及涵頂填土。臺(tái)背回填需要等主體結(jié)構(gòu)全部完成，且強(qiáng)度達(dá)到100%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行。回填前，應(yīng)先清理凈基槽內(nèi)的垃圾和雜物，排掉坑內(nèi)積水。回填時(shí)，臺(tái)背后填土在兩側(cè)對(duì)稱(chēng)均勻地一起進(jìn)行。在臺(tái)背后2.5m及其向外，要按1∶1.5斜向上范圍用最大粒徑≤100mm的砂礫石換填到涵頂標(biāo)高，壓實(shí)度應(yīng)保證≥96%。為保證填土質(zhì)量，應(yīng)在背墻上劃線控制每層填厚，將每層填土壓實(shí)后的厚度控制在15cm以下。如果場(chǎng)地允許，可以用壓路機(jī)碾壓，用電動(dòng)夯夯實(shí)邊角部分。涵洞總體實(shí)測(cè)項(xiàng)目如表1所示。

表1 涵洞總體實(shí)測(cè)項(xiàng)目

2.4 框架涵頂進(jìn)

根據(jù)當(dāng)前設(shè)計(jì)，最大頂力約26610kN，布千斤頂12個(gè)，頂進(jìn)設(shè)備選用200t油頂。為方便框架頂進(jìn)過(guò)程中的糾偏，在設(shè)置千斤頂時(shí)應(yīng)靠邊布設(shè)，其在頂進(jìn)時(shí)的位置應(yīng)在傳力柱與后背分配梁之間。傳力桿選用T1、T3等T型桿件和各種頂鐵。框架頂進(jìn)前需做好準(zhǔn)備工作，開(kāi)挖橫槽探測(cè)管線選擇人工作業(yè)的方式，詳細(xì)調(diào)查對(duì)頂進(jìn)施工有影響的電氣化、電務(wù)、通信及水電設(shè)備。為保證框架頂進(jìn)施工順利進(jìn)行，使高速公路行車(chē)時(shí)更安全暢通，應(yīng)根據(jù)相關(guān)單位要求進(jìn)行保護(hù)，選擇妥善措施。預(yù)制結(jié)束且框架強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)的100%后，安裝頂進(jìn)設(shè)備并調(diào)試。完成線路的加固作業(yè)和框架之后，正式開(kāi)始框架頂進(jìn)施工[5]。

3 施工技術(shù)措施

3.1 模板施工技術(shù)措施

選擇建筑木模板作為框架模板。加工、安裝模板時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)的形狀和尺寸嚴(yán)格進(jìn)行，用支頂對(duì)拉法定位側(cè)模，用滿(mǎn)堂紅門(mén)式腳手架支撐頂模，保證其牢固可靠。倒角模板開(kāi)斜坡口，應(yīng)保證模板拼裝縫的嚴(yán)密平整，用玻璃膠處理模板縫隙，密封到位。安裝模板前要均勻涂刷脫模劑，混凝土澆筑前應(yīng)清理干凈模板表面的雜物。

3.2 混凝土施工技術(shù)措施

混凝土澆筑需遵循由遠(yuǎn)而近、由下而上、先豎后橫的原則。澆筑分層、分區(qū)時(shí)，其間隔時(shí)間應(yīng)盡量小于混凝土初凝的時(shí)間。澆筑時(shí)，混凝土自由傾落的高度需≤2m，一旦超出就可能出現(xiàn)離析現(xiàn)象，必須用串筒或溜槽進(jìn)行卸料。選擇高頻插入式振搗器搗固混凝土，每次振搗20～30s，用垂直點(diǎn)振的方法振實(shí)；不要平拖振搗器，否則也會(huì)出現(xiàn)混凝土離析的問(wèn)題，其移動(dòng)間距為40cm。混凝土灌注完終凝后要保證混凝土表面濕潤(rùn)，立刻蓋上麻袋灑水養(yǎng)護(hù)，且至少持續(xù)14d。

3.3 頂進(jìn)施工技術(shù)措施

框架涵的頂進(jìn)是施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)，為保證該項(xiàng)工作進(jìn)行順利，可使用一些技術(shù)措施控制施工，具體如下：

（1）頂進(jìn)過(guò)程中，挖土作業(yè)要隨挖隨頂且不可超挖；整個(gè)施工期間要由專(zhuān)業(yè)線路工負(fù)責(zé)，做好對(duì)鐵路線路的觀測(cè)、檢查、記錄等；保證線路良好，碰到安全隱患及時(shí)處理。

（2）頂進(jìn)過(guò)程中要跟蹤測(cè)量框架涵的軸線和標(biāo)高，并安排專(zhuān)人負(fù)責(zé)，一旦發(fā)現(xiàn)偏差應(yīng)暫停頂進(jìn)作業(yè)，及時(shí)糾偏。

（3）頂進(jìn)時(shí)“栽頭”現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，可在頂進(jìn)滑板處設(shè)置5‰的縱坡，再設(shè)上仰坡度約1%、長(zhǎng)1m范圍內(nèi)的“船頭坡”于首節(jié)框架底板前端。

（4）基底暴露時(shí)間不要太長(zhǎng)，處理結(jié)束后應(yīng)馬上頂進(jìn)。

（5）如果頂進(jìn)過(guò)程中框架軸線或標(biāo)高出現(xiàn)偏差，應(yīng)及時(shí)糾偏。糾偏實(shí)施依據(jù)為上一循環(huán)制訂好的相應(yīng)措施。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，因雙孔箱形框架式地道涵結(jié)構(gòu)為超靜定結(jié)構(gòu)，在使用荷載作用下，其頂、底板在與立墻交叉處相當(dāng)于負(fù)彎矩，和同跨度簡(jiǎn)支板相比，跨中彎矩小很多。因此，此種結(jié)構(gòu)既使得整個(gè)框架的建筑高度降低，同時(shí)又讓自重減輕，從而使得施工更便利，應(yīng)用前景廣闊。