利用挖孔桩固定后背梁顶进箱涵技术探究

张桃林

【摘要】随着社会经济的迅速发展，铁路工程已成为我国交通行业中的必不可少的一部分。铁路桥梁施工的顺利进行，直接关系着我国交通及当地经济的发展。而在铁路桥梁施工中，如何利用挖孔桩固定后背梁顶进箱涵，则成为整个铁路桥梁施工中急需完善的问题。在此，本文针对利用挖孔桩固定后背梁顶进箱涵技术做如下论述。

【关键词】顶进箱涵；后背设备；挖孔桩

在整个铁路桥梁施工中，作为既有线箱涵顶进施工中的核心技术，顶进施工是否顺利，将直接关系着整个施工成本，而在决定顶进施工的众多因素中，其核心因素在于工作坑的布局是否科学合理、围护是否经济有效、顶进后背设置是否牢靠等。在此，本文从以下几个方面出发，对这一问题进行深入分析。

1、挖孔桩固定后背梁的设想

在查阅大量桥涵顶进资料后能够看出：在利用挖孔桩自身重量及锚固深度优势的基础上，通过传力杆将箱涵的顶力传到挖孔桩上，这一方式在使用中，除了對挖孔桩的深度进行加强外，还应在相邻的两个桩顶之间设立必要的拉杆，桩下部预埋5m左右的钢套环，并将钢丝绳的两头分别挂在后背横梁与预埋的钢套上，横梁与箱体之间设置千斤顶，确保千斤顶能够顺利定金箱涵。图l顶进施工方案

图l顶进施工方案

注：l—架空纵梁；2—桩顶拉杆；3—横抬梁：4—基本轨；5—箱涵；6—千斤顶；7—后背横梁；8—锚栓，g一挖孔桩，10—预埋拉环：11—马口护锥：12—传力杆（或钢丝绳）；13—滑床板；14—水沟：15—鱼塘。

2、施工技术措施

2.1总体施工方法

在整体施工过程中，受地道箱涵顶面与铁轨线路间距离的影响，常规的现浇法施工会直接影响到铁路线上的其他地段，严重时将会遗留极大的安全隐患，再加上线下施工周期长、基坑暴漏久，都会对整个基坑的安全造成影响。因此在整个顶进法施工中，其施工方式需要结合工程的实际特点，同时在现有的基础上对边挖边顶与改进的先挖后顶进行综合利用，先挖后顶与边挖边顶施工方法的比较：先挖后顶的方法是在线路加固完成后，先开挖顶进段的基坑，并且在顶进段的基坑上做垫层与滑板，然后顶进；边挖边顶的方法是在线路加固后直接顶进，在顶进过程中进行挖土。

2.2顶进施工流程

首先开挖工作坑，开挖完成后进行场地处理，施工背梁和滑板。其次，施工完成后预制箱涵，随后浇筑砼并做好养护工作；第三，开挖基坑，为顶进段施工奠定基础；第四，开挖完成后依次进行滑板施工、箱涵防水施工；第五，顶进箱涵，操作完成后进行回填工作；最后拆除便梁，清理施工现场，恢复线路。

2.2.1主要施工方法

（1）工作坑开挖。开挖工作坑时，其位置的选择应为既有线左侧，具体操作以明挖方式开展，为实现明挖，可以借助土钉墙支护。上部2m位置处，可用人工方式挖掘，其下位置可使用挖掘机操作。在距离基底较近是也可以采用合作方式施工，以自卸车运土。开挖工作坑的同时，可以同时开挖茅梁、后背土方。注意一旦开挖到位，需即可施工垫层、滑板。

（2）后背梁与滑板。进项这两处位置的施工时，注意应以整体方式进行浇筑。及施工不留施工缝，以连续浇筑的方式完成操作，以维持铁路框构受力。滑板灌注方面，要注意将钢筋头埋入砼结构中，做好高程控制，并尽量保持钢筋以2m方格形式铺设。灌注过程中注意以点找平，再用水泥砂浆抹平，为保证平整度及砂浆作用效果，采用1：3配比。钢轨方向墩需设置在箱涵外边线外侧，间距保持在7.5m左右。同侧方向墩需处于同一水平线，以保证顶进方向正确。为了降低摩擦力，顶进时滑板顶面可做光滑处理，如设润滑隔离层等。铺设时可以看铺设石蜡，厚度以0.3cm为宜。铺设完成后撒一层滑石粉，厚度不得高于0.1cm，铺设完成后以塑料薄膜覆盖。

（3）箱体预制。该项工作的主要部分通常是在工作坑内完成的。预制需使用标准商品混凝土，借助泵车、搅拌车等进行预制浇筑工作。灌注需要分两次进行，首次浇筑时从地板处开始施工，至顶1.5m时即可停止；二次浇注时则施工顶板与边墙，直至浇筑完成。

3、工程实例

本文就以某铁路专线下穿西线的箱涵为例，阐述具体的施工技术。该铁路专线为东西走向，直线平坡，两侧路堑边坡高度为5米左右；铁路线路为无缝线路，主体为C35钢筋砼，外轮廓宽度为14米，高为10米；边墙厚度为1.4米，宽度为11米。施工方案及技术如下。

3.1线路架空

在该施工过程中，装卸工字梁在天窗点中完成，其余的工程项目都利用列车间隔的时间完成。架空采用2孔16米工字钢梁连续架空，两端采用45#工字钢进行续架，在线路架空中需要注意下面几点：①架空设备上的螺栓必须要拧紧，依照要去联接好各个接件；②挖孔桩桩底要做放大脚，其标准必须严格遵守架空方案的要求；③装置钢枕时钢轨下需要用绝缘胶垫进行保护。

3.2架空支墩施工

由于该区域的列车速度不会大于85km/h，因此挖孔桩期间列车速度不变。挖孔桩为Φ120厘米，砼标号为C20。孔桩开挖采用人工开挖的形式，在放好线之后进行孔桩的开挖工作，挖孔桩护壁为砼井圈，厚度为1分米，随着开挖逐渐下沉，在下沉的同时再加一节砼井圈。在开挖的同时还要制作钢筋，当开挖的深度符合标准之后进行人工下方，人员在孔中进行固定。

3.3灌注C2O砼孔桩

灌注工作的方式分为两种，分别为人工捣固和机械灌注。先在孔桩附近的边坡下设立地泵，用砼罐车把砼送到施工现场，通过地泵运输到孔中，每灌注0.5米厚时就要进行一次振捣工作。另外泵管穿越的线路要用橡胶垫进行保护。

3.4立交桥顶进。

要明确立交桥顶进的方向和高度，应设置观测站进行观察，具体方法如下：观测站所处的位置要离后背一定距离，水平仪和经纬仪各一台、顶进时每前进一顶程之后就要做好记录，出现偏差要立即纠正；经常检查水准基点，保证通视。

3.5路基注浆加固

在桥顶完成之后要回填两侧塌方部分，对过渡段进行压浆：①布孔，孔的位置和间距要严格遵守相关设计；②钻孔，要明确电缆位置、地下光等因素；③制浆，利用水泥浆液，水泥标号为PC32.5；④注浆，把握好注浆的压力，避免隆起的现象发生。

总 结：

综上所述，工作坑是预制箱涵和顶进涵身的工作场地。工作坑的前端接近既有线路，后端布置运土坡道及后背等。工作坑设有底板，底板上铺设隔离层，其上预制箱涵，因此顶进工作能否顺利与工作坑的布局合理与否关系很大。

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