谈箱涵顶进施工在公路扩建中的应用

杨 晓 俊

(山西晋城路桥建设有限公司，山西 晋城 048000)

谈箱涵顶进施工在公路扩建中的应用

杨 晓 俊

(山西晋城路桥建设有限公司，山西 晋城 048000)

结合高平市世纪大道北延伸段拓宽改造工程与米山煤矿运煤专线交叉处的箱涵顶进施工工程，对箱体预制阶段的关键步骤进行了阐述，并对箱体顶进技术要点进行了详细介绍，为以后同类型的工程施工积累了经验。

箱涵，滑板，润滑隔离层，顶进施工

高平市世纪大道北延伸段拓宽改造工程，是在既有207国道右侧进行拓宽改造，从而满足高平市经济飞速发展，日益增多的车流量要求。因207国道下穿米山煤矿运煤专线，为满足通车要求需在原有的箱涵右侧增设一孔箱涵。涵洞净宽14 m，净高6 m，涵长6 m。

1 施工前的准备工作

1.1 临时设施布置

结合工地实际情况和施工总体安排，合理选择施工便道、主要生产设施安放位置，材料堆放场等根据施工需要，详细考虑，周密安排，尽量做到准备充分，为以后的施工创造有利的施工条件。

为了方便以后施工，在开始正式施工前首先要对施工现场场地进行硬化，除设计滑板范围以外全部采用10 cm厚的C20混凝土进行硬化，并向四周设一定坡度的排水坡，在四周设置30 cm×30 cm的排水沟，将雨水及养护用水收集排入原有圆管涵。

为做到安全文明施工，要按设计要求将施工现场进行全面封闭，本工程采用0.4 mm的蓝色彩钢瓦进行围挡，高度不低于1.8 m，保证围栏稳固、整洁、美观，不得随意在围栏外堆放建筑材料、垃圾以及工程渣土等，在施工过程中要经常对围栏进行日常维护、加固、清理等工作，努力营造一个整洁、文明的施工环境。由于施工现场紧挨207国道且施工期间不能阻断交通，为了避免夜间行车发生意外，所以在围栏外侧摆放安全反光锥，并在施工现场南北两头迎车流方向提前一定距离安设太阳能爆闪灯，用于提醒司机，减速慢行，谨慎驾驶，以免发生意外。

按国家规定在施工现场设置相关标志标牌，如工程简介、管理人员名单及监督电话、消防保卫制度、安全生产措施、文明环保制度和施工现场平面布置图，在施工通道和作业面挂设警示及安全标志，如小心触电、高处作业标志、小心坠落、严禁攀爬、严禁烟火等警告、提示以及禁止标志；并在场内休息区设置安全教育等宣传栏，以增强工人的安全意识。在出入口设立公示标牌，具体内容包括项目名称、设计单位、监理单位、施工单位、建设单位、安全、质量监督单位、工程负责人和监督电话以及工期安排等，要求字体美观，字迹清晰，并在日后经常清洁，保持干净整洁。

1.2 测量准备

对设计单位提供的相关水准网点、三角网点进行复测，并提交复测数据报告，报请业主和监理批准。

1.3 试验准备

结合工程进度安排，提前完成混凝土标准配合比试验申请，并会同监理工程师对钢筋、水泥以及石子等原材取样进行检验，检验合格方可进场使用。

2 箱体预制

箱体预制阶段主要工作有：开挖工作坑、砌筑后背墙、基底换填、滑板施工、润滑隔离层施工、箱涵主体结构施工。

2.1 工作坑开挖

根据设计图纸结合现场地形条件，合理安排工作坑位置。工作坑的后背端边坡和侧面边坡均采用1∶0.5坡度放坡，顶进端一侧采用1∶1的坡度放坡，顶进端坡顶距离运煤专线要保持足够的安全距离。工作坑的平面尺寸应根据箱涵的平面几何尺寸以及施工工艺需要确定，长度为箱涵的长度+顶镐的长度+前端空顶长度+后背厚度，宽度为箱涵宽度+两侧工作面宽度+排水沟宽度。工作坑开挖至设计标高后及时通知监理工程师到施工现场进行现场验槽，并对基底进行承载力试验，承载力满足设计要求后，用挖掘机对工作坑底部进行整平并用压路机进行碾压，然后在其上面填筑60 cm天然级配的砂砾，分三层施工，每层厚度为20 cm，要求每层压实度不小于96%。最后一层做成沿顶进方向头高尾低的仰坡，以便在顶进过程中出现“扎头”现象时能够调整到设计位置。

由于气候逐渐进入雨季，以及箱涵预制完成后需要进行洒水养护，施工现场基底土质主要为粘土，遇水后很容易造成下沉，将对日后施工造成影响，所以做好基底防排水尤为重要。根据施工需要，除滑板部分按照设计进行施工外，其余空地均采用10 cm厚C20素混凝土浇筑，在施工过程中应做成以滑板为中心内高外低的坡度，并在四周设置30 cm×30 cm排水沟，将收集到的水引入原有圆管涵中。

2.2 后背墙施工

后背墙采用M7.5浆砌片石砌筑，片石要质地坚硬，不易风化，强度等级符合设计要求，当设计未提出要求时，强度不小于MU40。砌筑时要先坐浆再摆放片石，片石与片石之间要求填浆饱满，并用木棒捣实，不得有空洞。砂浆随拌随用，已凝结的砂浆，不得使用，当在运输过程中发生离析、泌水现象时须在砌筑前重新拌和。每层石头要求错缝砌筑，不得出现贯通缝。在后背墙前设置C20钢筋混凝土后背梁，尺寸为16 m×1 m×1.5 m(长×宽×高)，以增强后背墙承载水平推力的整体性。

2.3 滑板施工

滑板采用C20号混凝土浇筑，厚度为20 cm，并配Φ12螺纹钢筋。为增加抗滑能力，避免顶进时滑板与箱涵同步前进，在滑板下每隔3 m设置一道地锚梁，地锚梁形状呈梯形状，上底宽40 cm，下底宽30 cm，高40 cm。地锚梁与滑板一同浇筑，直接挖槽不设支撑，地锚梁预留位置可用铁皮隔离砂砾石。

滑板混凝土必须要振捣密实，表面光滑平整，平整度要求3 m平整度尺检测量不大于3 mm。为了尽量做到滑板表面平整光滑，施工时采用方格网法控制高程。其做法为，支模前预先在基坑内划线，将滑板范围基坑分成2 m×2 m方格网，在横线与纵线交叉点上埋入Φ16钢筋头，并按设计高程控制钢筋头高度，在浇筑混凝土时按钢筋头的高度进行找平，以控制滑板板面高程。

为防止顶进时滑板与箱涵同步前进，应在浇筑滑板混凝土时，预埋钢轨与后背中的预埋钢轨焊接牢固。

为防止箱涵地板与滑板粘连，减少顶进时的启动阻力，须在滑板顶面再设置一层润滑隔离层，润滑隔离层采用3 mm石蜡+二硫化钼锂基润滑脂+3 mm滑石粉组成。其做法是：等滑板顶面干燥后，用喷枪将融化后的石蜡均匀喷涂在滑板上，待石蜡层凝固后在其上面涂抹一层二硫化钼锂基润滑脂，二硫化钼锂基润滑脂涂抹在石蜡上可以保护石蜡不被氧化，增强粘附力，使其不容易脱落，而且还有良好的热稳定性和润滑作用，可防止顶进时由于摩擦产生热量而降低润滑性能，从而提高顶进速度。二硫化钼锂基润滑脂涂抹完成后在上面撒3 mm滑石粉，再铺两层塑料布，以防止底板与滑板粘连，减小启动阻力。为了防止钢筋焊接时焊渣掉落在塑料布上引起火灾，且便于放线施工，塑料布铺设完成后，在上面抹一层2 cm厚的高标号水泥砂浆，润滑隔离层施工完成后应及时进行下道工序，以防止搁置时间过长造成破坏，影响润滑效果，最终影响顶进速度。

2.4 导向墩、锚梁

为了避免箱涵在顶进过程中方向发生偏差，在滑板两侧设置钢筋混凝土导向墩，下设锚梁，导向墩、锚梁与滑板整体浇筑。

3 箱体预制

滑板润滑隔离层做好后，即可进行箱涵预制。施工工艺流程为：测量放线→绑扎地板钢筋→支底板模板→浇筑底板混凝土→洒水并覆盖养生→支侧墙内模→绑扎侧墙钢筋→支侧墙外模→浇筑侧墙混凝土→洒水养生→支顶板内模→绑扎顶板钢筋→浇筑顶板混凝土→洒水养生→拆模→施作箱身防水层。

4 箱体顶进

1)线路架空以及铁路加固。

2)在箱涵顶进前，必须先检查箱涵的混凝土强度，可以用同步混凝土试块试压法和现场回弹仪法检查，当混凝土强度达到80%以上时方可进行顶进施工。

3)箱涵开始顶进前，应由专业人员对千斤顶的功能进行全面检查，确定无异常后，进行试顶，试顶应注意以下几点：

a.各重点部位及观测点均安排有专人负责，密切注意变化情况。

b.开启油泵后每当油压升高5 MPa～10 MPa时，须停泵进行检查，检查有无异常状况，如果发现异常，及时处理。

c.当千斤顶活塞开始伸出，顶铁逐步压紧后应再次停止顶进，仔细检查各部情况，确认没有异常状况后方可再次开泵，直至箱涵启动。

4)顶进过程中的注意事项：

a.在每次开泵顶进前都要由专人仔细检查油泵等液压系统有无故障，安放的顶铁轴线与千斤顶是否保持一致，顶铁安装是否合格，顶柱有无弯曲或起拱，挖土是否符合要求，后背有无变形等情况，如果发现异常要立即停止顶进，并进行调整。顶进过程中，为保证顶柱稳定受压，每隔一定距离，设置一道横梁，以增强顶柱的横向稳定性。

b.箱涵刚启动开始顶进时有一段不切土的空顶，但此时也不可大意，需要严格控制好箱涵的顶进方向，以免产生较大的偏差，难以纠正。

c.箱涵沿正确方向顶进开始切土，至箱涵顶进1/2长度前，这段时间比较关键，是顶进的定型阶段，在这段时间测量人员要经常检查箱涵的中线和高程情况，严格控制中线偏位和水平高差，发现偏差及时调整。

d.箱涵顶入1/2长度后，方向已经基本定型，此时要注意防止箱涵“扎头”，箱涵底板需吃土顶进。顶进过程应采用少挖多顶的方法，缓慢进行，每次开挖顶进的长度宜不超过50 cm。

e.顶进到位后、线路加固拆除前，新箱涵与原有箱涵之间的缝隙用C15混凝土灌注，用加长振捣棒振捣密实；新箱涵与右侧路基连接处夯填密实并进行注浆加固。

5 线路恢复

顶进结束，箱涵就位后，要及时拆除线路加固，恢复铁路正常通车，并会同铁路相关部门共同检查验收。

[1] JTG F80/1—2004，公路工程质量检验评定标准[S].

[2] JTG TF50—2011，公路桥涵施工技术规范[S].

[3] TB 10415—2003，铁路桥涵工程质量检验评定标准[S].

[4] 铁建设[2009]226号，铁路工程施工组织设计编制指南[Z].

[5] TB 10203—2002，铁路桥涵施工规范[S].

[6] GB 50204—2002，混凝土结构工程施工质量验收规范[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

杨晓俊(1978- )，男，工程师

1009-6825(2015)12-0149-03

U418.8

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