下穿既有高速公路箱涵顶进施工技术

下穿既有高速公路箱涵顶进施工技术
作者：陈方
来源：《中国科技纵横》2015年第13期
【摘要】下穿既有高速公路箱涵顶进施工技术是重要的施工技术之一，对公路工程的发展具有十分重要的意义。

在施工前需要做好试顶，以及施工之前需要的相关准备工作，在施工的过程中需要做好对公路安全防护措施，采用合理的防护措施确保公路的安全，严格执行顶进施工的工序，确保工程的质量，并做好偏斜预控。

【关键词】下穿既有高速公路箱涵顶进施工技术
1前言
随着中国现代化建设的飞速发展，城市建设也得到了极大的发展，但是由于城市交通建设的发展滞后，交通不畅已成为严重影响和制约城市经济发展的一个重要问题。

采用箱涵顶进施工技术就是一种解决方法。

2施工前的准备工作
2.1试顶
试顶工作以顶动箱身为止，在试顶时要注意观察千斤顶及液压系统的工作情况，同时还要注意观察后背和滑板的变化，试顶结束技术员记录起动推力，顶进操作班组对设备进行一次全面的检查，各部位情况良好方可进行正式的顶进作业。

2.2施工准备
（1）基坑开挖箱涵在基坑内进行制作，所以必须先挖好基坑。

基坑土方开挖的施工方法一般可以采用是井点降水，土体放边坡开挖土方，或者采用钢板桩作围护，并辅以井点降水开挖基坑的方法。

土方是利用履带式吊车抓斗挖土，人工进行边坡修正面开挖到基坑设计要求。

（2）滑板须承受箱涵自重和箱涵顶进时克服滑板与箱涵间摩阻力而产生的拉力，因此必须有足够的拉力强度。

为了尽量减小箱涵与滑板产生的摩阻力，所以表面必须满足一定的平整度要求，在滑板表面并涂上润滑剂。

（3）箱涵制作箱涵是钢筋混凝土箱形结构，可以依照设计要求分层、分段进行制作，并留出施工需要预留孔洞和埋设预埋件，便于施工。

（4）后背采用C50的钢筋混凝土浇注而成，为使后背受力更加合理，将其底面深入滑板以下80cm，在后背后砌筑M7.5浆砌片石，施工中按照浆砌圬工的技术要求施工，以确保顶进工作的顺利进行。

3箱涵穿越顶进施工
3.1公路安全防护措施
顶进施工前必须完成高速公路路基防护措施，主要防护措施为：防护桩、抗推桩、工作坑及公路边坡挂网喷混凝土、大管棚、门框梁、基坑排水、路面交通标识等。

3.2顶进施工
（1）工作坑。

工作坑位于高速公路西侧即顶进进口侧，工作坑内布置滑板、外框架箱涵，工作坑上游侧布置后背墙。

滑板施工：滑板混凝土浇筑时从前端向后背连续进行，不留横向施工缝。

滑板表面作到光滑平整，高程误差空制在5mm之内。

浇筑时滑板混凝土采用平板振动器振捣，平板重叠宽度不小于1/3板宽；后背梁混凝土采用插入式振动器振捣。

为防止顶进过程中出现扎头现象，滑板面按1‰做成头高尾低的坡度。

后背梁施工：圬工后背墙是顶进的主要受力结构，其作用很重要，必须安全可靠。

为了保证后背土体的抗力能满足顶力的需要，后背桩采用钻孔桩，桩间距1.2m。

桩长18m，滑板以下12.4m，滑板以上5.0m。

为了保证后背土体的密实，在钻孔桩施工前对后背土体进行强夯处理，浆砌片石应按齿缝砌法，墙背的填土应夯填密实，以免顶进时土体变形过大或将后背墙顶坏。

外框架箱涵施工：顶进框构外箱全长40m。

箱体全宽18.5m，全高6.9m；箱体底板厚
65cm；箱体顶板厚60cm；箱体边墙厚55cm；箱体中墙厚45cm。

顶进框构外箱预制分为底板、边墙及顶板两部分，外框架箱涵利用满堂脚手架，采用一次成型施工技术。

外框架箱体前段设45°混凝土刃角及钢刃角，混凝土刃角长5.5m，钢刃角长0.5m。

（2）顶进设备。

顶进设备由液压系统和传力两部分组成。

液压系统包括千斤顶、高压油泵、阀门和其他液压元件，选用双作用千斤顶320t—110行程顶镐共46台（4台备用），配置BZ32—25C大型油泵2台（1台备用）。

千斤顶设置于箱体底板尾部，顶进过程中随箱身一起前移。

传力设备主要包括顶铁、顶柱、活动横梁、固定横梁等。

（3）顶进工艺流程。

安装顶进设备→安装监测设施→顶进→挖土→出土→顶进
（4）外框构混凝土防裂。

混凝土箱涵全长40m，宽度18.5，m，高6，9m，箱体底板厚65cm，顶板厚60cm，边墙厚55cm，中墙厚45cm。

属于长构件薄壁大体积混凝土。

为保证混凝土整体性，减少施工缝，外框构混凝土不设横向缝。

优化混凝土配合比，采用补偿收缩混凝土。

选择气温适宜的10月进行混凝土浇筑。

平面采用蓄水覆盖养护，不少于28天，墙体采用涂刷养护剂养护。

外框构箱涵混凝土浇筑成型后全构件未发现一条裂缝。

3.3偏斜预控
要使箱身顶进方向不致偏斜，布置千斤顶时应严格根据箱身正交情况计算的千斤顶布设位置进行布设，使千斤顶合力作用线与道路中线平行，并与箱身阻力的作用线重合。

（1）在滑板上顶进时，为了防止箱涵方向偏移，在箱涵两侧对称设置20个导正墩，保证箱涵进洞前轴线不发生偏移。

（2）在顶进过程中，方向由首节箱涵控制，在正常顶进时保持所有千斤顶同时顶进，当发生偏转时可以调节相应位置千斤顶数量和时间来调整箱涵方向，比如首节箱涵发生向右偏转，在箱涵顶进时就可以先开中继间右侧的千斤顶顶进，进行纠偏。

用定位仪器测量纠偏是否有效，如果箱涵正位后就可以启动其他千斤顶同时顶进。

当首节顶进结束一个行程时，其后两节箱涵跟进，在后两节箱涵顶进时首节箱涵的前方挖土工作可以一直继续。

（3）在箱涵的顶进过程中测量仪器要随时监测顶进时的位移情况，发现偏移要随时纠偏。

箱体完全进入土体后单靠千斤顶调节往往效果不佳，纠正方向时需要挖土配合，如箱体左偏时左侧箱体多挖土，减少左侧底板、侧墙吃土量，使左侧箱体顶进快于右侧，反之亦然。

（4）首节箱涵进土后要及时开始注浆以减少摩擦力。

4结语
箱涵指的是洞身以钢筋混凝土箱形管节修建的涵洞。

顶进法施工的箱涵是立交桥中最有发展前景的一种结构。

参考文献：
[1]谭立清.斜交箱涵下穿高速公路顶进施工技术研究[J].北方交通，2010（03）.
[2]曹玉涛.下穿高速公路顶推箱涵设计与施工关键技术[J].交通标准化，2010（11）.。