一、什么是箱涵
箱涵指的是洞身以钢筋混凝土箱形管节修建的涵洞。箱涵由一个或多个方形或矩形断面组成,一般由钢筋混凝土或圬工制成,但钢筋混凝土应用较广。当新建道路下穿铁路、公路、城市道路路基施工时,通常采用箱涵顶进施工技术。
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二、箱涵顶进准备工作
1、作业条件
1)现场具各“三通一平”,满足施工方案设计要求。(三通一平:水通,电通,路通,场地平整)。
2)完成线路加固工作和既有线路监测的测点布置。
3)完成工作坑作业范围内的地上构筑物、地下管线调查,并进行改移或采取保护措施。
4)工程降水(如需要)达到设计要求。
2、机械设备、材料
按计划进场,并完成验收。
3、技术准备
1)施工组织设计已获批准,施工方法、施工顺序已经确定
2)全体施工人员进行培训、技术安全交底。
3)完成施工测量放线。
三、工艺流程与施工技术要点
1、工艺流程
现场调查→工程降水→工作坑开挖→后背制作→滑板制作→铺设润滑隔离层→箱涵制作→顶进设备安装→既有线加固→箱涵试顶进→吃土顶进→监控量测→箱体就位→拆除加固设施→拆除后背及顶进设备→工作坑恢复。
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2、箱涵顶进前检查工作
1)箱涵主体结构混凝土强度必须达到设计强度,防水层及保护层按设计完成。
2)顶进作业面包括路基下地下水位已降至基底下500mm以下,并宜避开雨期施工,若在雨期施工,必须做好防洪及防雨排水工作。
3)后背施工、线路加固达到施工方案要求;顶进设备及施工机械符合要求。
4)顶进设备液压系统安装及预顶试验结果符合要求。
5)工作坑内与顶进无关人员、材料、物品及设施撤出现场。
6)所穿越的线路管理部门的配合人员、抢修设备、通信器材准备完毕。
3、箱涵顶进启动
1)启动时,现场必须有主管施工技术人员专人统一指挥。
2)液压泵站应空转一段时问,检查系统,电源、仪表无异常情况后试顶。
3)液压千斤顶顶紧后(顶力在0.1倍结构自重),应暂停加压,检查顶进设备、后背和各部位无异常时可分级加压试顶。
4)每当油压升高5~10MPa时,需停泵观察,应严密监控顶镐、顶柱、后背、滑板、箱涵结构等部位的变形情况,如发现异常情况,立即停止顶进;找出原因采取措施解决后方可重新加压顶进
5)当顶力达到0.8倍结构自重时箱涵未启动,应立即停止顶进;找出原因采取措施解决后方可重新加压顶进。
6)箱涵启动后,应立即检查后背、工作坑周围土体稳定情况,无异常情况,方可继续顶进。
4、顶进挖土
1)根据箱涵的净空尺寸、土质情况,可采取人工挖土或机械挖土。一般宜选用小型反铲按设计坡度开挖,每次开挖进尺0.4~0.8m,配装载机或直接用挖掘机装汽车出土。顶板切土,侧墙刃脚切土及底板前清土须由人工配合。挖土顶进应三班续作业,不得间断。
2)两侧应欠挖50mm,钢刃脚切土顶进。当属斜交涵时,前端锐角一侧清土困难应优先开挖。如没有中刃脚时应紧切土前进,使上下两层隔开,不得挖通漏天,平台上不得积存土料。
3)列车通过时严禁继续挖土,人员应撤离开挖面。当挖土或顶进过程中发生塌方,影响行车安全时,应迅速组织抢修加固,作出有效防护。
4)挖土工作应与观测人员密切配合,随时根据箱涵顶进轴线和高程偏差,采取纠偏措施。
5、顶进作业
1)每次顶进应检查液压系统、顶柱(铁)安装和后背变化情况等。
2)运土方与顶进作业循环交替进行。每前进一顶程,即应切换油路,并将顶进千斤顶活塞后回复原位;按顶进长度补放小顶铁,更换长顶铁,安装横梁。
3)箱涵身每前进一顶程,应观测轴线和高程,发现偏差及时纠正。
4)箱涵吃土顶进前,应及时调整好箱涵的轴线和高程。在铁路路基下吃土顶进,不宜对箱涵做较大的轴线、高程调整动作。
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6、监控与检查
1)箱涵顶进前,应对箱涵原始(预制)位置的里程、轴线及高程测定原始数据并记录。顶进过程中,每一顶程要观测并记录各测点左、右偏差值;高程偏差值和顶程及总进尺。观测错误要及时报告现场指挥人员,用于控制和校正。
2)箱涵自启动起,对顶进全过程的每一个顶程都应详细记录千斤顶开动数量、位置,油泵压力表读数、总顶力及着力点。如出现异常应立即停止顶进,检查分析原因,采取措施处理后方可继续顶进。
3)桥涵顶进过程中,每天应定时观测箱涵底板上设置观测标钉的高程,计算相对高差,展图,分析结构竖向变形。对中边墙应测定竖向弯曲,当底板侧墙出现较大变位及转角时应及时分析研究采取措
4)顶进过程中要定期观测箱涵裂缝及开展情况,重点监测底板、顶板、中边墙,中继间牛腿(壁板上铰接时设牛腿)或剪力(底板铰接时设剪力较)和顶板前、后悬臂板,发现问题应及时研究采取措施。
四、季节性施工技术措施
1、箱涵顶进应尽可能开雨期。需在雨期施工时,应在汛期之前对拟穿越的路基、工作坑边坡等采取切实有效的防护措施。
2、雨期施工时应做好地面排水,工作坑周边应采取挡水围堰、排水截水沟等防止地面水流入工作坑的技术措施。
3、雨期施工开挖工作坑(槽)时,应注意保持边坡稳定。必要时可适当放边坡坡度或设置支撑;并经常对边坡、支撑进行检査,发现问题要及时处理。
4、冬雨期现浇箱涵场地上空宜搭设固定或活动的作业棚,以免受天气影响。
5、冬雨期施工应确保混凝土入模温度满足规范规定或设计要求。