钢筋混凝土涵立交顶进式施工要点

钢筋混凝土涵立交顶进式施工要点

(隆德县交通局,宁夏隆德756300)

摘要:以下为1~4.0m钢筋混凝土顶进式立交框架涵,高3.4m轴线长26m(包括2×2.5m延伸式翼墙),框构底板厚0.45m,边墙厚0.45m,顶板厚0.35m。立交桥轴线与公路中心线正交,位于圆曲线地段,方法为顶进式施工。

关键词:框架涵;立交;顶进;施工

1施工方案

顶出、顶进框架涵:后背采用钢筋混凝土后背梁;顶进施工中,采用8根挖孔桩(上下行每侧各两根桩径1.5m)作支点,跨度为18、20米的钢便梁作纵横梁,清理线路底部废料架空既有线进行顶出施工作业;根据设计要求清理原箱体底部土39cm以满足轨底至顶进后箱体顶≥80cm及地方排水要求,找平后方可回顶;施工期间需申请既有线慢行。

2施工要点

2.1便梁支点(挖孔桩)施工工艺流程:先加固线路,再进行挖孔桩施工。

2.1.1挖孔桩施工

a.按照设计尺寸,人工开挖支点桩。b.灌注桩身混凝土桩身材料严格按设计混凝土标号控制好配合比,混凝土原材料要符合技术规范要求。钢筋直径、间距、接头等均要符合《公路桥涵施工规范》要求。

2.1.2线路加固

a.对该处上下行无缝线路进行应力放散。b.搭设枕木垛,清理并开挖至标高。枕木摆设在一定承载力硬土(夯实)。枕木垛按三层布置尺寸为1.2m×1.2m布置,底层按线路方向布设,并用码钉加固。c.铺设横梁。d.扣轨完毕。

2.2框架涵顶进施工工艺流程:先顶出再将原箱体底部土下挖至设计标高最后回顶。

2.2.1开挖工作坑

a.根据设计和现场条件,选择工作坑位置。工作坑顶进端及侧边边坡均采用1:1.25,后背端边坡采用1:1,顶进端坑顶距既有线中心距离3.3m。b.工作坑平面尺寸按以下原则确定。长度=前端空顶长度+顶进框构长+顶镐长度+后背梁厚度+后背厚度+后端工作面。宽度=顶进框构全宽+两侧工作面宽度+两侧集水井和排水沟宽度。c.工作坑四周挖排水沟。

2.2.2修筑滑板及设置润滑层

a.修筑滑板:滑板采用C15号砼灌筑,厚20cm。滑板修筑前在其下部地基上夯填10cm厚的碎石层。为增加抗滑力,混凝土内纵向均匀埋设6m长钢轨六根,轨头面与滑板平面水平。滑板砼要求振捣密实,表面要求平滑。施工时采用方格网控制高程法,其平整度力求最佳。再在其上涂刷1-2mm厚的机油滑石粉或喷涂2mm厚的石蜡,要求表面光洁平滑。b.设置润滑隔离层:润滑隔离层由润滑层和塑料薄膜组成,其作法是:待滑板顶面干燥后,浇一层石蜡油,厚约2mm。

2.2.3后背施工:按照设计尺寸并经顶力计算后施工

后背组成为后背梁、后背桩(43kg/m)和后背填土三部分,后背梁为C25钢筋砼,在挖好工作坑后与滑板一起施工。由于北侧后背紧挨着原引道可提供足够顶力故不予设置后背桩和后背填土。北侧为受力均匀在后背梁后布满43废旧钢轨。后背桩是顶进的主要受力结构,虽系施工临时建筑物,但其作用很重要,必须安全可靠,故施工质量一定要保证。特别是打入深度不能马虎。

2.2.4线路加固

线路加固采用便梁,行车限速45km/h。便梁两端采用挖孔桩灌筑砼支承墩作为支点。顶进时清除涵顶以上杂物,使线路完全架空。其作业方法及步骤为:第一步:按设计方案,在路肩上放样定出支承墩的位置,用人工挖孔到设计标高后灌筑砼支承墩。第二步:纵梁就位。先将一片纵梁按设计位置就位,另一片纵梁垫高出枕木面20cm,以便换枕木。待纵梁垫稳撑牢后,安装联结板及牛腿。第三步:安装横梁。安装横梁位置与枕木位置一致,所以事先应将枕木间距适当调整。为防止轨道短路,每次需在两股钢轨中的1股下面垫上大块绝缘橡胶板,再塞入1根横梁。塞入横梁时要对准主梁联结板并定位,同时上好扣件,垫好橡胶轨垫。第四步:将垫高的一片纵梁降落就位,并联结横梁。第五步:逐段扒出道碴,安装斜杆和所有联结系统。组装过程中,联结板及牛腿上应上满螺栓,并注意不得漏装弹垫圈。

2.2.5顶进设备

a.千斤顶:千斤顶的布置以箱体中心线为轴对称设置。为防止箱底板因直接承受顶力而压碎,在顶镐与箱底板尾部接触处设置一块20mm厚的承压钢板,承压钢板下端焊接钢板托盘,千斤顶放置在钢板托盘上,以避免千斤顶与底板接触造成刮板现象。b.传力设备:顶铁:顶铁用钢板和旧钢轨焊接制成,长度规格分10/15/20/25/30/40cm,每种规格的顶铁按每台千斤顶2套配备,另准备若干0.5/1/2/3cm的补空铁垫板以填充顶铁间的空隔。顶柱:顶柱用旧钢轨和钢板焊制成,长度规格分1/2/4m三种,每台千斤顶配置数量与顶铁相同,总共需配备数量分别为6/10/10套。c.固定横梁:用两根155a型钢和钢板条组焊而成。顶柱间横梁长度5米,按每隔3米顶柱长设置一道,共需3套;后背横梁按最大后背长度6.4米制作,数量一套。

2.2.6开顶前的准备工作

安设和调试顶进设备:箱身和后背建成后即可安装顶进设备。将各种传力设备和液压系统油管电路按设计和说明书安装联结好,检查无误后开动千斤顶空顶进退一次进行调试,发现问题即时检修。

2.2.7顶进作业

(1)试顶和框构起动:试顶时,油泵应逐渐加压,每次升压后还要稳定10分钟,并对设备及滑板、后背梁等发生的裂缝情况进行检查。

(2)顶进:过程是:框构前进后,回镐使千斤顶复原,然后在空档处填放顶铁,以待下次开镐。如此循环往复,直至框构就位。顶进时注意以下几点:a.框构起动后,开始为不切土的空顶,但此时需要注意控制好框构顶进的方向,切不可麻痹大意,以免产生较大偏差,造成纠正困难。b.框构沿正确方向入土后,至框构入土1/2长度前,是顶进孔道定型阶段,此时要严格控制中线偏移和水平高差,经常观测,及时进行纠偏的调整水平。c.框构入土超过1/2长度后,孔道已基本成型,除继续掌握水平外,纠偏摆动要小,注意防止框构“扎头”,框沟底板需吃土顶进。d.安放顶铁、顶柱要做到三个一致,即轴线一致、长短搭配一致、位置一致。为减少顶柱自由长度和增加稳定性,每间隔4米顶柱长设横梁一道。每行顶柱间用方木顶紧,顶柱上填一层50~100cm厚的土层并夯实。e.为确保既有线线安全,顶进时采用少挖多顶的方法,每次开挖顶长度控制在30~40cm。f.顶进过程中要对中线、高程、油表读数、千斤顶开动台数、顶力、顶进时间、顶进距离等勤观测、勤记录,以供分析和为下一次挖土顶进时采取纠偏措施提供依据。

(3)顶进挖土:洞内挖土采用人工方法,分上下两层进行,即要框构内设置挖土中间平台。中平台采用木制结构,安装在框构前端侧墙螺栓固定的型钢上。挖土按每米工作面1~1.5人布置劳力。挖土操作如下:a.每次挖掘进尺控制在30~40cm,严禁超挖。开挖面宽度高度比框构轮廓小10cm,保证角切土顶进,以利方向控制。b.挖土边坡不大于1:0.8,挖土时应掌握坡度的平整,由上向下开挖,严禁掏洞取土或出现倒坡,以利安全。c.框构底面应预留高出5~10cm厚度的土层不挖,使底板吃土顶进,减少“扎头”。d.挖土工作应注意安全,发现机械设备有故障不能顶进时,亦应立即停止挖土。e.挖土工作必须与观测工作密切配合,根据偏差分析,决定挖土方法。

2.2.8恢复线路

框架涵顶进到位后,及时拆除线路加固,按规定时间进行养护,评定工程质量,然后会同监理、业主、政府监督部门共同检查验收。

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