箱涵顶进施工技术在道路施工中的应用

2016-12-06杨大红

黑龙江交通科技 2016年10期

关键词：管幕箱涵管棚

杨大红

（黑龙江省龙建路桥第一工程有限公司，黑龙江哈尔滨 150028）

箱涵顶进施工技术在道路施工中的应用

杨大红

（黑龙江省龙建路桥第一工程有限公司，黑龙江哈尔滨 150028）

介绍了箱涵施工技术在道路的施工过程中的各种方法和技术特点。

箱涵顶进；自接顶进；管幕；管棚

1　自接顶进施工技术

自接顶进施工方法：使用接近于管道的大小的矩形管顶进机的施工，即每到一个距离后，管道的安装部分，要进入接收管的顶进机进行全部安装。该技术是我国国内现在使用最普遍的的一种箱涵顶进施工方法，它的特点是施工速度比较快，工期短。缺点是施工的过程当中遇到特殊的情况，会影响周围的路面环境，甚至导致地面出现沉降过大的情况发生。对环境的保护提出难题。该技术多地面覆土的有一定要求，不宜过浅。在施工过程中甚至是需要采取辅助施工措施来保护周围环境。

2　管幕法顶进施工技术

管幕法顶进施工技术是指在已经施工的管幕的内部里面顶进箱涵操作。技术的原理是：先用单管顶进以后，再使用小型的顶管机在新的拟建地下通道四个方向分别有序顶入钢管，让每个单管间在钢管的侧面相互连接，然后形成管排。

管幕顶进法，形成了相对坚硬的临时支护结构，其作用是土体在开挖过程中对周围土体的减振作用。从而可以维持顶部建筑或道路的正常使用功能。

在箱涵的施工部分比较大的时候，常用的箱涵顶进施工方法，该技术必须使用一个较大动力的工具头来掘土，缺点是：在使用管幕箱涵顶进施工方法后，由于在箱涵顶进的钢管只能留在土中不能拔出，施工过程中会浪费大量的建筑材料，增加施工成本。优点是能够对周围的环境起到很好的保护作用，使用此方法应当根据实际情况综合考虑。

3　R＆C施工技术

沿着箱涵外面四周，使用箱形的管幕作为道路或地下轨道的有效的防护，箱形管幕与施工的箱涵外部边缘，相契合同时也可以联通。然后，在钢管形成的管幕后方的放置箱涵，再把箱涵顶进进去，并完成了箱形管幕的更换。这种技术叫做R＆C施工技术。此方法常适用于在铁路或公路等现有建筑物的正下方或周围施工箱涵。此技术一般用在高水位的地方。

4　箱涵顶进施工双重置换工法

箱涵外包的尺寸直接接采用全断面矩形管幕来支撑外部承重的箱涵顶进，叫做箱涵顶进双重置换工法。采用箱涵顶进双重置换工法施工，可以降低对施工场地的要求，减少钢板摩擦，较传统的方法，可以减少设备费用和材料的浪费。其缺点是施工的周期比较长，对于比较赶工期的工程就不宜采用。

5　大口径矩形箱涵顶进法

箱涵顶进的工具头是机械式的大口径的矩形钢管。该方法优势：地面交通不受影响，施工地段小；施工的震动小、噪声较低，能够安全穿越各类建筑与河流。能够在节省成本的同时又不会影响原有的道路和建筑的正常使用。该技术难度系数大是主要缺点。管顶机头有2种主要类型：开式和封闭式管顶掘进机。现阶段矩形顶管在高速公路工程应用中获得了良好的成绩。该施工技术要点：

（1）顶管机头的选择需要根据施工的地层土壤参数来确定。

（2）大角度纠偏操作要在施工中尽量避免；

（3）必须改善土体的物理力学性质，可以采用用二次注浆的方法；

6　管棚箱涵顶进法

先将箱涵顶部的土体使用管棚夯实，然后顶进箱涵的方法为管棚箱涵顶进法。该方法适用于穿越上方已有建筑物或道路建的工程。在正常情况下，管棚设置完成后，然后进行水泥灌浆，使土板固化，形成整体管棚。特别是那些对沉降变形要求高的工程项目适用，工程实例见表1。

表1　管棚式施工案例

7　盾构箱涵顶进法

盾构箱涵顶进法的优点是：适用的范围比较广，对地层的适应性比较强，能够减少对周边的土体搅动的一种箱涵顶进法。它的工作原理是：利用盾牌结构的机械使用盾壳作为支护，在控制开挖面和围岩部分不发生坍塌失稳的同时，展开隧道挖掘、排渣，在机段衬砌成型，实施壁后灌浆的方法。适用的项目多为需要严格防止地表变形的项目以及施工顶进的长度小的工程中。

盾构箱涵顶进技术施工中，由于每组钢构都是独立体，操作的过程中钢构组要求相续继错开缓缓的推进，这样使掘进面变成若干个小断面掘进，应当先清除钢盾构底板前方部分的中心土体以后实施箱框推进。这个方法的优势是设置多个结构，掘进面土体的稳定，同时分解了顶力、承重了顶部力量，另一方面也削弱了土体所受的压力与剪切力，土体沉降较小。该法的缺点是安装拆除复杂，钢结构体量较大，比较耗费材料和人工，只可以单向顶进。采用此法施工的工程统计见表2。