箱涵頂進施工演示

（優(yōu)選）箱涵頂進施工當前1頁，總共34頁。一、概述箱涵頂進施工又叫城市地道橋施工。當穿越鐵路、公路及城市市區(qū)道路不便斷絕交通，而現(xiàn)場條件又不能修筑便道時；或修筑便道工程量較大、街道狹窄、兩側(cè)建筑物多、可能造成大量拆遷時，設計通常采用地道橋方案。當前2頁，總共34頁。涵洞A工程貫通辦公區(qū)與六期門崗，其中頂涵部分長度13.5m。頂涵的施工原理：將涵洞結(jié)構先在工作坑內(nèi)進行預制，然后通過后背（承力系統(tǒng)）、頂進設備（千斤頂）將涵體頂入到設計位置。結(jié)合本工程實際情況，箱涵頂進施工分為：工作坑、后背、箱涵預制、頂進設備及頂進方法選擇等四個方面。

（如為穿越鐵路還需增加鐵路加固一項）

當前3頁，總共34頁。二、工作坑<一>、工作坑的平面布置工作坑是為預制和頂進箱涵而設置。工作坑的大小、基坑的深度、工作坑設置的位置要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況、箱涵的規(guī)模、頂進長度、頂進方式、出土方式等確定。本工程工作坑設置在辦公區(qū)一側(cè)。工作坑底部取決于滑板的大小，而滑板的大小又與頂進方式有關。本工程設計滑板寬度為：8.90m，因而，工作坑底的施工寬度=8.90m+兩側(cè)排水溝實際寬度=12m，工作坑底的施工長度=設計滑板長度=17m。詳見附圖：《滑板平面圖》、《箱涵頂進立面圖》

當前4頁，總共34頁?；迤矫鎴D當前5頁，總共34頁。箱涵頂進立面圖當前6頁，總共34頁。<二>、滑板結(jié)構滑板是施工、頂進作業(yè)所必須的臨時設施，既是頂進箱體澆筑的基礎，又是箱體頂進時的滑道?；迨┕ぷ⒁馐马棧?>、滑板要有適當?shù)膹姸群蛣偠缺竟こ淘O計滑板厚度20cm，并配縱向12mm螺紋鋼筋。同時對軟弱地基采取打松木樁和片石墊層處理。為防止地基軟化，滑板兩側(cè)（或四周）需做排水溝進行24小時不間斷排水。

當前7頁，總共34頁。2>、滑板底部與土層要有足夠的摩擦力，以防止箱體起動時帶動滑板。一般情況是在滑板底部相隔一定間隔設置反梁，本工程設計因考慮已進行片石換填，認為摩擦力已足夠，因而沒有設計反梁。3>、保證必要的平整度。由于箱體在滑板上直接澆筑，盡管設置了隔離層，箱體仍和滑板緊貼，滑板不平整，箱體起動時就會產(chǎn)生錯動增大摩阻力。4>、做好潤滑隔離層。本工程設計的潤滑隔離層共有三道，分別為：滑石粉、塑料薄膜、石蠟。目的是起隔離、減少摩阻力的作用。當前8頁，總共34頁。三、后背本工程后背設計如下圖：（單位為cm）當前9頁，總共34頁。

后背是箱涵頂進施工中的重要的臨時結(jié)構．它承受頂進時的水平頂力，對施工順利與否關系極大。如果后背不牢固，頂進時發(fā)生較大移動，就有可能把框架頂偏，甚至造成不能繼續(xù)頂進的嚴重后果。頂進時，板樁式后背的填土的水平抗力承受全部千斤頂?shù)捻斄?，而重力式后背則由墻的自重與土的摩阻力及部分土的抗力最受頂進時的頂力。因此必須對頂進時頂力進行正確判定，以合理的安排頂進設備及確定后背類型及規(guī)模。本工程后背設計方案為復合式后背，由板樁式（鋼軌樁）+重力式（漿砌片石）兩種后背形式復合而成。即打雙排拉森鋼板樁，中間用槽鋼或鋼管頂撐串聯(lián)，連同擋墻自重式結(jié)構一起共同傳力。因本工程地質(zhì)為淤泥土，承載力很低，設計采用填沙包處理，以增大后背自重，從而達到提高后背承載力的效果。當前10頁，總共34頁。四、頂進設備選擇

<一>、頂力計算涵身頂進時所需克服的阻力之和即為頂進時所需的頂力。頂力的確定須考慮頂進長度、土質(zhì)、地下水、箱涵外形及施工方法等因素。按公式可計算出頂進所需最大頂力：P=P1+P2其中：P1=2KQf2（覆土摩擦力）P2=K[N1fl+(N1+N2)f2+2Ef3+RA]（箱涵摩擦力）整個框架自重約409.67t，涵頂距路面平均高差為1.2m。Q(箱頂覆土重量）=6.1x1.2（覆土厚）x13.5x2.0（比重）=197.64TP1=2x1.2x197.64x0.75=355.75T

當前11頁，總共34頁。頂進時錯開路上車輛行駛，故涵頂活載N1=0側(cè)壓E=1／2(ql+q2)htL式中ql=erH，為箱頂土壓；q2=er(H1+ht)為箱底土壓。其中ht為箱身高度，H1為路面與箱涵頂平均高差，L為箱涵長度。因此ql=0.3=0.684q2=0.3=3.534靜土壓力系數(shù)e取0．3，r偏大取1.9t／m3。

當前12頁，總共34頁。

E=1／2(ql+q2)htL=142.36故P2=K(N2f2+2Ef2+RA)=1.2x[(409.67+10)x0.75+2x142.36x0.75+0.484x50]=662.99T最大頂力P=P1+P2=355.75+662.99=1018.74T<二>、千斤頂選擇：選用SYQ320千斤頂4臺，其額定頂推力為4x320=1280T>1018.74T,滿足要求。當前13頁，總共34頁。五、箱體預制施工

<一>、箱涵底板施工

本箱涵底板一次完成混凝土澆筑。內(nèi)模板采用δ=1.8cm厚9層防水膠合板，外模板采用δ=1.8cm厚9層普通膠合板。底板厚度為55cm，外側(cè)用短鋼管夾緊打入土中并支撐基坑邊坡土壁上，間距50cm。施工縫留設在距底板90cm高的側(cè)墻上，支模時應一并支設成型。內(nèi)側(cè)倒角模板處支撐采用鋼管進行對撐，用鋼絲對拉穩(wěn)固。綁扎底板鋼筋完畢，按設計要求預留側(cè)墻鋼筋，支設底板模板。經(jīng)監(jiān)理工程師檢查驗收后進行混凝土澆筑?；炷敛捎脭嚢柽\輸車從商品混凝土站運至澆筑地點，使用泵送機泵送入模，插入式振動棒振搗密實。

當前14頁，總共34頁?；炷猎跐仓^程中應派專人對模板及支撐情況進行觀察，若發(fā)現(xiàn)松動變形及時進行處理。第一次基礎底板混凝土澆筑成型后，將端頭模板拆除，采用泡沫板將第二次澆筑的混凝土在變形縫處與第一次澆筑的混凝土隔開。

箱涵側(cè)墻上的施工縫處嵌入通長止水鋼板。<二>、箱涵墻體及頂板施工

箱涵墻體和頂板施工也按底板單元以變形縫為界分開，并與底板上下保持一致。先綁扎箱涵墻體鋼筋，經(jīng)監(jiān)理檢查驗收后支設箱涵墻體模板。同樣箱涵墻體內(nèi)模板采用δ=1.8cm厚9層防水膠合板，外模板采用δ=1.8cm厚9層普通膠合板。以80×80木枋為豎向背楞，間距30cm，橫向φ48鋼管輔以雙向φ14＠70cm對拉螺桿進行對拉加固，底排螺桿距底面不得大于30cm。箱涵墻體和當前15頁，總共34頁。

頂板模板在支設時，考慮連續(xù)安裝，箱涵墻體模板在變形縫處使用加密拉桿固定箱涵墻體兩端擋模。頂板支模搭設門型支撐架，雙向間距90cm，頂板模板采用δ=1.8cm厚9層防水膠合模板拼裝而成，以80×80木枋作背楞，間距30cm，φ48鋼管腳手架作支撐體系。模板拼縫采用夾雙面膠帶的方法進行封堵，以防漏漿。頂板模板經(jīng)監(jiān)理檢查驗收后，綁扎頂板鋼筋。

在混凝土澆筑前，應清理模板內(nèi)雜物及垃圾，并沖洗干凈。經(jīng)監(jiān)理工程師檢查驗收后澆筑混凝土?；炷敛捎脭嚢柽\輸車運至現(xiàn)場，箱涵墻體混凝土應分層澆筑，分層振搗，分層厚度不得大于50cm，為保持箱涵體平衡，混合料從一側(cè)邊墻送入達到分層厚度后，然后轉(zhuǎn)入另側(cè)邊墻送入，依次交替分層澆筑，定人定位用插入式振動棒振搗。箱涵墻體澆注完成后，停留1-2個小時再接著澆注頂板混凝土，從一端向另一端逐漸澆注成形。當前16頁，總共34頁。

混凝土澆筑完達到拆模強度后，拆除內(nèi)外側(cè)模板，抽出對拉螺桿，采用1：2水泥砂漿將對拉螺桿孔封堵。為確保美觀，水泥砂漿須摻入適量粉煤灰和白水泥，經(jīng)現(xiàn)場試配，使封堵顏色與箱涵體混凝土顏色色澤一致后，方可進行封堵填抹。

頂板混凝土澆筑后，待混凝土強度達到設計強度的70％后方可拆模。

當前17頁，總共34頁。六、頂進施工

<一>、頂進前的準備工作頂進施工前應做好如下準備工作：1）、做好頂進施工范圍內(nèi)的防、排水工作，增強土體穩(wěn)定，盡可能避免雨季施工。

2）、檢查預制涵身的混凝土強度，當混凝土強度達到80%以上方可進行頂進施工，并在頂進前做好預制涵身的防水層施工。

3）、本涵采用4臺320t千斤頂作為頂進設備，頂進前應全面檢查千斤頂功能有無異常，管路有無泄露，調(diào)整電接點壓力表和壓力繼電器的保安值，調(diào)整溢流閥的作用壓力。并進行試頂工作，試頂一般以頂動框架為止。試頂中，在各有關部位及觀測點處均應有專人負責，隨時注意變化情況；開泵后當油壓每升高5MPa～10MPa時須停泵觀察，發(fā)現(xiàn)異狀，及時處理；同時還要注意觀察后背和底板的變化。

當前18頁，總共34頁。

<二>頂進施工頂進即是開動高壓油泵，使千斤頂產(chǎn)生頂力，推動箱身前進，每鎬的頂程，通常情況下為700mm。箱身前進后使千斤頂?shù)幕钊貜驮?，在空檔處填放頂鐵，以待下次開鎬，如此循環(huán)往復，直至箱身就位。當箱身在工作坑底板上移動時，不論孔跨多少，其程序都相同。即：

當前19頁，總共34頁。

當箱身與地基接觸后，要進行二次挖運土方工序，二次挖土為先期采取人工開挖，隨著箱體的逐步頂進，當工作面能適應鏟車回轉(zhuǎn)時則采用鏟車挖運和人工配合挖土。頂進涵開挖一般采用隨挖隨頂。已挖好的開挖面不能長時間暴露，挖完后立即頂?shù)轿恢?，防止因長時間暴露而引起塌方。開挖時，開挖面底部不得超過預制涵身的底面。其開挖程序見下圖。當前20頁，總共34頁。

<三>頂進施工中的重點控制頂進過程中必須嚴格控制如下幾點：1、涵身起動后，開始為不切土的空頂，此時需要控制好涵身頂進的方向，切不可麻痹大意，以免造成較大的偏差，造成糾正困難。2、涵身沿正確方向入土后，至入土1/2長度前，是頂進孔道決定性階段，此時要嚴格控制中線、水平，及時觀測、及時進行糾偏；入土1/2長度后，糾偏擺動要小，注意防止出現(xiàn)“扎頭”，涵身底板要吃土頂進。3、安放頂鐵、頂柱要做到三個一致，即軸線一致、長短搭配一致、位置一致。為減少頂柱的自由長度和增加穩(wěn)定性，每間隔4m頂柱要設橫梁一道，每頂柱間用方木頂緊，頂柱上填一層50-100cm的土層并夯實。當前21頁，總共34頁。

4、頂進過程中要對中線、水平安排專人進行觀測，每50cm頂程對中線及4個角的標高進行觀測，避免出現(xiàn)頂偏及“抬頭”、“扎頭”現(xiàn)象。標高控制采用連通器的辦法（即水平管）來進行觀測：用透明的細塑料管．彎成槽型固定在涵身兩端頭邊墻上，管內(nèi)裝易流動的有色液體，在邊墻上標出設計坡度所要求的位置．檢查時只需看兩端液面是否與標示位置一致，即可判斷高程的變化。<四>頂進中的糾偏方法頂進中如發(fā)生頂偏及“抬頭”、“扎頭”現(xiàn)象需要及時處理。

方向調(diào)整

在滑板上頂進時，可利用方向墩控制和調(diào)整；進入路基后，可用增減頂力或開關某一翻頂鎬來調(diào)整。當前22頁，總共34頁。

“抬頭”調(diào)整涵身抬頭量不大時．將開挖面挖到與涵身底面一致即可。涵身抬頭量過大時．分幾次在涵身前挖1m×2m(寬×高)的坑，讓船頭坡帶動土體擠入坑內(nèi)．以達到降低抬頭量的目的抬頭量過大時，還可以在箱體上壓重物．進行負重頂進。

“扎頭”調(diào)整首先在箱體預制時，在底部1m內(nèi)設置5%的船頭坡，可以有效防止“扎頭”現(xiàn)象的發(fā)生。如碰到軟基出現(xiàn)嚴重“扎頭”現(xiàn)象時需采用緊急處理措施,如：換填、注漿、打水泥（生石灰）樁、快干砼，甚至基底投入軌枕、鋼軌滑道的處理方法。當前23頁，總共34頁。七、質(zhì)量通病及預防措施

針對箱涵工程以往出現(xiàn)的質(zhì)量通病采取以下幾個方面的預防措施：

1、砼表面局部缺漿粗糙或有許多小凹坑（即麻面）。預防措施：模板清理干凈，不得粘有干硬水泥砂漿等雜物。木模板在澆筑砼前，應用清水充分濕潤，清洗干凈，不留積水，使模板縫隙拼裝嚴密，如有縫隙應用油氈條、塑料條、纖維板或水泥砂漿等堵嚴，防止漏漿。砼必須按操作規(guī)程分層均勻振搗密實，嚴防漏振，每層砼均勻振搗至氣泡排出為止。治理方法：麻面主要影響砼外觀，對于表面不再裝飾的部位應加以補修。即將麻面部位應清水沖刷，充分濕潤后用水泥素漿或1：2的水泥砂漿找平。

2、露筋。預防措施：澆注砼前，應檢查鋼筋位置和保護層的厚度是否準當前24頁，總共34頁。

確，發(fā)現(xiàn)問題及時修整。為保證砼保護層的厚度，要注意按間距要求固定好墊塊。為了防止鋼筋移位，嚴禁振搗棒撞擊鋼筋。拆模時間要根據(jù)試塊試驗結(jié)果正確掌握，防止過早拆模。操作時不得踩塌鋼筋，如鋼筋有踩彎或脫扣者，應及時調(diào)直和綁好。

3、混凝土塑性裂縫。預防措施：配制砼時應嚴格控制水灰比和水泥用量，選擇級配良好的石子，減小空隙率和砂率，同時要搗固密實，以減少收縮量。澆注砼前將基層和模板澆水濕透。砼澆注后對裸露表面應即使用潮濕材料覆蓋，認真養(yǎng)護。在氣溫高，濕度低或風速大的天氣施工，砼澆注后應及時進行噴水養(yǎng)護，使其保持濕潤；大面積砼宜澆完一段，養(yǎng)護一段，此時要加強表面的抹壓和養(yǎng)護工作。砼養(yǎng)護時可采用覆蓋濕草袋，塑料薄膜等方法，當表面出現(xiàn)裂縫時，應及時抹壓一次，再覆蓋養(yǎng)護。當前25頁，總共34頁。

4、模板施工缺陷。脹模，傾斜變形，拼裝后的模板平整度差。預防措施：采用對拉螺栓，水平支撐，斜支撐等措施，保證模板不能脹模。對變形不能使用的模板進行更換，以保證拼裝后的模板符合要求。每層砼澆注厚度控制在50cm左右。

5、砼構筑物表面蜂窩。預防措施：砼攪拌時嚴格控制配合比，經(jīng)常檢查，保證材料計量準確。下料要分層，每層厚度控制在50cm，并分層搗固。振搗砼拌和物時，插入式振搗器移動間距不應大于其作用半徑的1.5倍，振搗器與相鄰兩段之間應搭接振搗3～5cm。砼振搗時，必須掌握好每點的振搗時間，振搗時間與混凝土坍落度有關，一般每點的時間控制在15～30s，合適的振搗時間也可由下列現(xiàn)象來判定：砼不再顯著下沉，不再出現(xiàn)氣泡，表面出漿呈水平狀態(tài)。并將模當前26頁，總共34頁。

板邊角填滿充實。澆注砼時，應經(jīng)常觀察模板、支架、堵縫等情況，如發(fā)現(xiàn)異常，應立即停止?jié)沧ⅲ陧拍Y(jié)前修整完好。治理方法：砼有小蜂窩，可先用水沖洗干凈，然后用1：2或1：2.5水泥砂漿修補，盡量剔成喇叭口，外邊大些，然后用清水沖洗干凈濕透，再用高一級標號的礫石砼搗實，加強養(yǎng)護。當前27頁，總共34頁。八、箱涵頂進應急預案

<一>、現(xiàn)狀調(diào)查根據(jù)行業(yè)同類型工程統(tǒng)計，箱涵頂進質(zhì)量問題如下排列圖示：從排列圖可以看出：高程和中線是影響箱涵頂進施工質(zhì)量的主要問題。當前28頁，總共34頁。<二>、原因分析

影響箱涵頂進施工質(zhì)量的末端因素如下關聯(lián)圖：

其中要因有：1、人員培訓不到位；2、降水不足；3、滑板斷裂三種。當前29頁，總共34頁。<三>、施工對策序號要因?qū)Σ吣繕舜胧?、人員培訓不到位頂進前進行培訓合格率100%1、學習分析測量反饋數(shù)據(jù)指導挖土作業(yè)。2、熟記頂進施工挖土要求。3、對施工人員進行培訓，實行考核上崗制度。2、降水不足保證降水的連續(xù)性保證頂進期間地下水位于箱涵底板下1.5m1、在框架橋兩側(cè)明渠降水。2、安排專人負責井管降水。3、管理人員加強檢查力度。3、滑板斷裂采用氣囊和千斤頂聯(lián)合頂升使箱體水平滿足頂進施工要求1.在箱體后端底板下布置氣囊，氣囊下?lián)Q填碎石墊層。2.在箱涵墻角下布置千斤頂，千斤頂上布置2平方米鋼板，千斤頂下地基換填，密布枕木和工字鋼。當前30頁，總共34頁。<四>、實施對策

A、頂進前培訓聘請經(jīng)驗豐富的工程師對一線人員進行頂進培訓。1、學習分析測量反饋數(shù)據(jù)指導頂進挖土作業(yè)。糾正箱涵“扎頭”的方法：①、適當增加抬頭力矩，即增加邊墻刃腳的吃土量，使箱涵獲得向上的分力。②、加大底板刃腳吃土量，利用刃腳向上爬升。③、在箱體底板尾部堆土配重，使箱涵重心后移。④、橋體嚴重“扎頭”時，采用底板強行吃土頂進、向底板前端回填生石灰塊、打生石灰樁使橋體抬頭。糾正抬頭的方法：①、底板前端適當超挖。當前31頁，總共34頁。

②、將邊墻吃土量減少到最低限度，但不得挖空邊墻外土體，依靠橋體巨大重量使橋體下降。③、在底板前端堆土配重，箱涵底板