高速鐵路涵洞工程頂進(jìn)施工施工工藝

1、頂進(jìn)涵施工工藝概述頂進(jìn)涵是采用鋼筋混凝土箱形結(jié)構(gòu)在旁位預(yù)制后頂推就位的下穿既有道路等設(shè)施的涵 洞。其原理是在基坑內(nèi)滑板上面預(yù)制箱涵，待對(duì)既有道路設(shè)施進(jìn)行必要加固后，利用液壓 千斤頂頂推箱涵到達(dá)設(shè)計(jì)位置，然后在箱涵前后兩端施工洞口附屬結(jié)構(gòu)，基本原理示意圖 見見圖 13.6.1-1作業(yè)內(nèi)容頂進(jìn)涵施工主要作業(yè)內(nèi)容有：工作坑開挖、滑板制作、涵身預(yù)制、既有鐵路和公路等 設(shè)施加固、頂推系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工、頂進(jìn)作業(yè)、出入口端翼墻施工、線路恢復(fù)等。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法(TB10424 2010 )(TB10415 2003 )鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)高速鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

2、(TB10752 2010 )13.6.4工藝流程圖頂進(jìn)涵施工工藝流程見圖13.6.4-1旅丁冶女4F淅1導(dǎo)諦太辛匕日至右始群出 十口田1FT r-JX 土穴1F混的生后f目福生|【1/ jI uFT百一書rr、l【，JX;1f山 1:辿蕾地選十L14/VI111F出后口1F連接道路去去坐4、/徉夕1F支撐便梁施工圖13.6.4-1 頂進(jìn)涵施工工藝流程圖13.6.5工序步驟及質(zhì)量控制、施工準(zhǔn)備1.技術(shù)準(zhǔn)備認(rèn)真閱讀和審核設(shè)計(jì)圖紙及相關(guān)設(shè)計(jì)要求，熟悉并分析施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)資料及水文情況，調(diào)查了解季節(jié)和地下水位的關(guān)系。編制頂進(jìn)涵單項(xiàng)施工方案，對(duì)開挖超過2m的工作坑，應(yīng)編制安全專項(xiàng)施工組織設(shè)計(jì)及應(yīng)急預(yù)案，

3、對(duì)開挖超過5m的工作坑，應(yīng)組織相關(guān)專家進(jìn)行方案的評(píng)審后實(shí)施。做好相關(guān)施工技術(shù)交底，并向作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)交底和相關(guān)知識(shí)的培訓(xùn)教育。測(cè)量放樣：平整場(chǎng)地后，粗測(cè)工作坑的平面位置。調(diào)查開挖區(qū)域及周邊地下管線分布情況，對(duì)影響施工的管線做好改移和保護(hù)方案，重要管線需提前向有關(guān)部門提報(bào)施工方案并取得批復(fù)。完成頂進(jìn)設(shè)備的標(biāo)定和檢驗(yàn)工作。.材料準(zhǔn)備鋼筋、混凝土原材料及模板等數(shù)量滿足需要，質(zhì)量符合要求。.機(jī)具準(zhǔn)備蓋板涵洞施工需要的機(jī)械主要有：挖掘機(jī)、混凝土運(yùn)輸車、鋼筋加工機(jī)具、木工機(jī)具、混凝土澆筑機(jī)具、液壓油頂、接長桿、鋼便梁等。二、測(cè)量放樣測(cè)量放樣時(shí)應(yīng)選取經(jīng)聯(lián)測(cè)后符合要求的基準(zhǔn)水準(zhǔn)點(diǎn)和平面控制點(diǎn)為依據(jù)，測(cè)定工作

4、 坑中心線、方向和高程。工作坑臨時(shí)放樣點(diǎn)應(yīng)在場(chǎng)地平整完成以后進(jìn)行，臨時(shí)平面點(diǎn)位應(yīng) 距離基坑開挖上邊緣 5m 左右，并設(shè)置明顯的標(biāo)志，避免開挖和運(yùn)輸機(jī)械的破壞。根據(jù)測(cè)量放樣的臨時(shí)平面點(diǎn)，采用石灰粉等繪出基坑開挖的上口邊線，基坑開挖交底中應(yīng)明確開挖坡度，以便控制基底開挖邊線滿足施工需要。工作坑基底高程應(yīng)根據(jù)框架涵底高程、滑板和墊層厚度等確定。三、基坑開挖按地質(zhì)水文資料，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，決定開挖坡度和支護(hù)方案、開挖范圍和防、排水措施。工作坑可采用垂直開挖、放坡開挖，支撐加固或其他加固的開挖方法。在有地面水淹沒的工作坑，可修筑圍堰、改河、改溝、筑壩排開地面水后開挖。工作坑位置和平面尺寸：工作坑近線路側(cè)邊

5、線距離路基坡腳為23倍基坑開挖深度，以基坑開挖后應(yīng)在路基受力影響線以外為準(zhǔn)，工作坑遠(yuǎn)離線路側(cè)邊線根據(jù)涵洞長度、頂進(jìn)設(shè)備尺寸以及接長桿的長度確定，一般不小于3m。工作坑寬度宜按框架涵平面尺寸每邊放寬不小于2m?；讘?yīng)進(jìn)行承載力檢測(cè)，對(duì)達(dá)不到承載力要求的地基，必須進(jìn)行處理并符合要求后方可進(jìn)行下步施工。對(duì)符合要求的原土地基使用機(jī)械開挖時(shí)，不得破壞基底土的結(jié)構(gòu)，可在設(shè)計(jì)高程以上保留30cm厚度由人工開挖。基坑開挖完成后，應(yīng)進(jìn)行平面和水準(zhǔn)測(cè)量。四、后靠及滑板施工根據(jù)箱涵頂進(jìn)所需最大的頂力來設(shè)計(jì)后靠。后靠須承受箱涵頂進(jìn)最大頂力和一定的變形量，進(jìn)行設(shè)計(jì)后靠的強(qiáng)度和剛度。一般后靠的后座力是利用土體的被動(dòng)土壓力

6、抵消后 靠的后反力來設(shè)計(jì)后靠。必要時(shí)，為了滿足后靠的足夠穩(wěn)定，可以加高后面的土體高度以 增加在后靠的被動(dòng)土壓力。為保證后靠原狀土的穩(wěn)定，可在工作坑邊線插打鋼板樁后開挖工作坑。頂進(jìn)前在鋼板樁前橫向設(shè)置鋼筋混凝土或型鋼頂撐梁以確保后靠的整體受力。滑板承受箱涵自重和箱涵頂進(jìn)時(shí)克服滑板與箱涵間摩阻力而產(chǎn)生的拉力，因此必須有足夠的抗壓和抗拉強(qiáng)度。滑板采用厚度25cm的C25混凝土制作，為保證滑板在頂進(jìn)過程中的穩(wěn)定， 澆筑混凝土前， 基底應(yīng)插打10槽鋼，槽鋼梅花形布設(shè)，間距以 2m為宜,槽鋼入土深度0.8m,伸入混凝土長度0.2m滑板頂面標(biāo)高用細(xì)線對(duì)角拉線控制，并保證頂面的平整度，2m范圍內(nèi)平差不超過3m

7、m。底板頂面需做成前（靠近路基側(cè)）高后低的仰坡，整體前后高差為35 cm。為消除框架涵身啟動(dòng)后、進(jìn)入路基前的空頂階段的方向差，在涵身兩側(cè)滑板上設(shè)置導(dǎo)向墩。導(dǎo)向墩采用/75 X 75角鋼，底板灌注的同時(shí)插入，沿頂進(jìn)方向間距為2m。導(dǎo)向墩高出滑板頂面40cm ,深入滑板下50cm ,并與框架涵身預(yù)留5 10cm 的間隙。清洗干凈滑板頂面，干燥后，直接澆灑一層3mm 厚的石蠟。澆灑時(shí)，在底板長度方向每米掛一道鐵絲，作為石蠟厚度的澆灑標(biāo)準(zhǔn)，澆完一格，用刮板刮平。鐵絲拆除后的槽痕用噴燈烤熔整平。石蠟?zāi)毯?，撒一?.21.0mm 后的滑石粉，在其上鋪一層塑料薄膜，塑料薄膜接縫處壓茬20cm ,并使接茬口

8、朝頂進(jìn)方向。五、涵身預(yù)制涵身預(yù)制參照框架涵施工工藝?？蚣芎硎┕つ０寮爸我妶D13.6.5-1 o在預(yù)制框架橋身底板時(shí)，在框架身底板前端做成船頭坡，以便頂進(jìn)時(shí)將高出箱底的土體壓入箱底，增加其承載能力，防止低頭。涵身預(yù)制時(shí)在箱身前端的底板和側(cè)板上預(yù)埋 螺栓以便在頂進(jìn)時(shí)與箱身前端鋼刃腳相聯(lián)結(jié)。水平橫桿六、支撐便梁施工便梁支撐體系宜采用樁基礎(chǔ)，當(dāng)跨度和高度較小時(shí)也可采用枕木垛。樁基礎(chǔ)一般采用挖孔樁，施工同挖孔樁施工工藝，樁長和樁徑應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。挖孔樁樁頂應(yīng)設(shè)置鋼筋混凝土樁帽，樁帽頂面表高應(yīng)根據(jù)便梁高度和線路高程確定。鋼便梁的長度應(yīng)根據(jù)頂進(jìn)涵跨度確定，強(qiáng)度和剛度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。鋼便梁采用吊機(jī)架設(shè)，對(duì)

9、電氣化鐵路，架設(shè)時(shí)應(yīng)注意對(duì)接觸網(wǎng)和回流線的保護(hù)。七、頂進(jìn)作業(yè)框架涵身混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%后方可進(jìn)行頂進(jìn)作業(yè)。根據(jù)計(jì)算的框架橋涵頂進(jìn)時(shí)所需頂力，適當(dāng)選取頂進(jìn)設(shè)備數(shù)量（包括備用頂進(jìn)設(shè)備）接長桿采用鋼筋混凝土、型鋼等型式制作，其強(qiáng)度和施頂時(shí)穩(wěn)定性應(yīng)滿足要求。千斤頂按框架涵身軸線對(duì)稱布置，施頂方向必須與橋軸線平行，避免偏頂。頂進(jìn)設(shè)備安裝、調(diào)試完畢后，確定液壓系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、電氣操作靈敏準(zhǔn)確便可進(jìn)行 試頂。試頂時(shí)，在各有關(guān)部位及觀測(cè)點(diǎn)均派人負(fù)責(zé)觀察，注意情況的變化。開泵后，每當(dāng)油壓升高 510Mpa ,即停泵觀察，發(fā)現(xiàn)異常，即使采取措施進(jìn)行處理。當(dāng)千斤頂活塞伸出，頂柱壓緊后停止頂進(jìn)，檢查各部位

10、情況，無異常再開泵，直至框架身起動(dòng)。試頂后，進(jìn)行一次全面的檢查，如各部位情況正常，方可進(jìn)行正式的頂進(jìn)作業(yè)。頂進(jìn)前，在框架涵頂板和底板上標(biāo)出中線點(diǎn)，以固定的中線點(diǎn)觀測(cè)核對(duì)框架身的方向。頂進(jìn)時(shí)采用挖掘機(jī)配合人工挖土，挖土進(jìn)尺控制在0.5m 以內(nèi)。按千斤頂?shù)男谐?，挖一個(gè)行程土方，及時(shí)頂進(jìn)框架涵身，應(yīng)始終保持刃腳至少吃土0.1m ,并開挖面坡度不陡于1 : 0.8 o列車通過時(shí)，挖土機(jī)械和人員應(yīng)離開開挖路基面5m以外。列車通過后，線路觀察人員仔細(xì)檢查路基開挖面有無裂縫及坍塌現(xiàn)象，確認(rèn)無危及安全因素后，方可繼續(xù)挖運(yùn)土方。中心和標(biāo)高觀測(cè)在每次頂進(jìn)后立即進(jìn)行，以便產(chǎn)生偏差后及時(shí)采取措施進(jìn)行調(diào) 整。在工作坑底

11、板上頂進(jìn)時(shí)，依靠導(dǎo)向墩控制頂進(jìn)方向。進(jìn)入路基后，采用增減頂力和控制兩側(cè)挖土進(jìn)尺進(jìn)行調(diào)整。框架身抬頭時(shí)，根據(jù)抬頭量的大小，采用挖土挖到與框架底齊平或進(jìn)行一定量的超挖來調(diào)整。低頭時(shí)，在底板前端換填碎石，邊換邊頂，或在底板底 增加欠挖土方進(jìn)行調(diào)整。八、頂進(jìn)施工注意事項(xiàng)頂進(jìn)作業(yè)前，做好嚴(yán)密的施工組織安排，使頂進(jìn)作業(yè)不至間斷。頂進(jìn)與挖土循環(huán)交替進(jìn)行，不得同時(shí)作業(yè)。頂進(jìn)時(shí)嚴(yán)禁頂柱和后背站人，以防頂柱彈出或后背碎裂意外傷人。頂進(jìn)過程中，做好頂進(jìn)記錄，隨班交接，交接班時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格檢查頂進(jìn)設(shè)備的工作狀 態(tài)。九、線路恢復(fù) 框架身頂進(jìn)就位，在確保行車安全的條件下，盡快恢復(fù)線路。按需備足道硝和上硝的工具，清除框架身頂面

12、的填土，全部以道徒代替，控制好軌底標(biāo)高，并搗固密實(shí)。道徒補(bǔ)充完畢后，按線路維修要求，全面維修達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，始可恢復(fù)運(yùn)行施工機(jī)械及工藝裝備頂進(jìn)涵主要施工機(jī)械設(shè)備見下表13.6.6-1 o表13.6.6-1頂進(jìn)涵主要施工機(jī)械設(shè)備表序號(hào)機(jī)械名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量備注1吊機(jī)25t輛12鋼筋加工機(jī)械/套13電焊機(jī)500臺(tái)34木工機(jī)械/套25液壓千斤頂250t套8根據(jù)實(shí)際調(diào)整6鋼便梁25m套1根據(jù)實(shí)際調(diào)整7振搗棒50/75臺(tái)4/2作業(yè)組織頂進(jìn)涵施工作業(yè)人員配置見表13.6.7-1表13.6.7-1頂進(jìn)涵施工作業(yè)人員配置表序號(hào)工種單位數(shù)量備注1鋼筋工人82架子工人43張拉操作工人44電焊工人45起重工人26木工人

13、67混凝土工人68線路工人49普工人15 20材料消耗頂進(jìn)涵主體結(jié)構(gòu)的材料主要有：鋼筋、混凝土、保護(hù)層墊塊等。臨時(shí)、周轉(zhuǎn)材料主要有：模板、支撐腳手架鋼管、拉桿、吊裝鋼絲繩、鋼板樁、石蠟、道硝、鋼便梁、型鋼（10槽鋼、/ 75角鋼及 S 10鋼板）等。生產(chǎn)效率頂進(jìn)涵在機(jī)械和人工保證的情況下，總體工期應(yīng)控制在4個(gè)月以內(nèi)，工期效率見表1 。表13.6.9-1 框架涵工期效率表序號(hào)工程部位工程細(xì)目工期（d）備注1工作坑工作坑開挖22后靠鋼板樁13滑板制作34涵身預(yù)制底板模板15底板及底邊墻鋼筋106底板混凝土17內(nèi)模板及支撐108邊墻及頂板混凝土49頂進(jìn)鋼便梁支撐體系、安裝28涵身混凝土等強(qiáng)10頂進(jìn)設(shè)

14、備安裝、預(yù)頂111頂進(jìn)812端、翼墻端、翼墻模板413端、翼墻混凝土214線路恢復(fù)線路恢復(fù)115附屬工程出入口鋪砌、錐體516線路順接517合 計(jì)86安全生產(chǎn)及環(huán)境保護(hù)一、施工安全措施應(yīng)遵照?qǐng)?zhí)行鐵路工程基本作業(yè)施工安全技術(shù)規(guī)程(TB10301-2009 )、鐵路橋涵工程施工安全技術(shù)規(guī)程(TB10303-2009 )和鐵路工程既有線施工安全技術(shù)規(guī)程。每道工序開始前，及時(shí)做好安全技術(shù)交底，并在實(shí)施過程中督促檢查，嚴(yán)格堅(jiān)持特 殊工種持證上崗?；娱_挖前，應(yīng)根據(jù)開挖深度和土質(zhì)情況擬訂合理的開挖方案。開挖過程中，對(duì)易 坍塌土體，應(yīng)密切進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確?；臃€(wěn)定。施工現(xiàn)場(chǎng)的臨時(shí)用電嚴(yán)格按照施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全

15、技術(shù)規(guī)范 JGJ46-2005 的規(guī)定執(zhí)行。進(jìn)行定期和不定期的安全檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決不安全的事故隱患，杜絕違章作業(yè)和違章指揮現(xiàn)象，同時(shí)加大安全教育及宣傳力度操作人員必須按照機(jī)械說明規(guī)定，嚴(yán)格執(zhí)行工作前的檢查制度和工作中注意觀察、工作后的保養(yǎng)制度，嚴(yán)禁機(jī)械帶病運(yùn)轉(zhuǎn)、超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)有爆破作業(yè)時(shí)，爆破器材使用和存放必須符合爆破安全規(guī)程，庫存量及平面布置經(jīng)過當(dāng)?shù)毓矙C(jī)關(guān)批準(zhǔn)。箱涵接長桿吊運(yùn)，及起吊重物下面嚴(yán)禁站人。箱涵頂進(jìn)時(shí)，接長桿上面嚴(yán)禁站人，防止接長桿彈出傷人。箱涵正面土體挖除時(shí)，嚴(yán)禁從下往上開挖，防止土體下塌傷人。二、環(huán)境保護(hù)措施1、水污染的防治措施施工廢水、生活污水按有關(guān)要求進(jìn)行處理，不得直接排放。清洗骨料的水和其他施工廢水，采取過濾，沉淀或其他方法處理后方可排放，以此避免污染河道和周圍環(huán)境。施工機(jī)械的廢油廢水，采用隔油池等有效措施加以處理，不得超標(biāo)排放。2、噪聲污染的防治措施機(jī)械車輛途經(jīng)居住場(chǎng)所時(shí)應(yīng)減速慢行，不鳴喇叭。在比較固定的機(jī)械設(shè)備附近，修建臨時(shí)聲屏障，減少噪聲傳播。合理安排施工作業(yè)時(shí)間，盡量降低夜間車輛出入頻率，夜間施工不得使用噪聲大的機(jī)械。3、固體廢物污染的防治措施施工現(xiàn)場(chǎng)的生活垃圾和建筑垃圾，集中堆放，統(tǒng)一棄于指定地點(diǎn)，不得隨意棄放。報(bào)廢材料應(yīng)立即運(yùn)出現(xiàn)場(chǎng)并進(jìn)行掩埋等處理。對(duì)于施工中廢棄的零碎配件，邊角料,水泥袋