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1、槽型梁顶进下穿哈大客专施工技术研究摘 要：阐述了路基槽型梁顶进施工代替传统路堑开挖，减小下穿路堑开挖对既有桥梁沉降影响的施工方法，通过槽型梁顶进施工各工序的施工总结，从施工组织、质量控制、既有桥梁安全稳定控制等方面探索总结完善的这种新型的施工工艺。关键词：下穿 槽型梁 顶进 方向控制1、前言 随着我国经济建设的不断发展，铁路建设工程大发展。在工程实施过程中经常要下穿各类已有构造物开挖高路堑。如何保证这些既有结构物的安全稳定尤为关键；特别是客专工后沉降量要求为“0”。在不能采用其他防护的条件下，采取在既有结构物一侧先预制槽型梁,然后边开挖边顶进的方式就位,以便减少大断面开挖对既有结构物的基础扰动
2、,从而保证这些既有结构物的安全稳定,不失为一种有效的防护方法。本文通过对某铁路工程项目的U型槽下穿哈大客专工程施工过程总结, 通过各工序的施工，从施工组织、保证质量、既有桥梁安全稳定等方面探索总结出一套完善的施工工艺,为以后类似的工程中进行推广使用。2、某铁路工程项目的槽型梁下穿哈大客专工程概况某铁路位于松嫩平原东北部松花江台原区，地形平坦开阔，坡地为黄土覆盖，并辟为耕地，本段地层主要为第四系上更新统冲黏质黄土、粉质黏土、粉土和细砂等。冬季气候寒冷，冬季雨雪天气多，由于气候原因，地表长期冻融，该区域为哈大客专墩台施工的回填土，加上地下水位较高，管段内地基松软，而且线路从桥跨之间下穿，线路距离客
3、专桥梁基础比较近，如何保证松软地基上路基的稳定,保证桥梁不发生沉降变形是本项目的研究主要内容。同时在现场如何组织施工也是本课题的一个研究方向。D1K7+380D1K7+500段U型槽顶进施工段地形开阔，坡地为黄土覆盖。在哈大客专第二松花江1284#、1285#两桥墩之间下穿，某铁路此段路基为挖方，挖深约4米。为避免挖方边坡施工影响哈大客专桥梁墩台的稳定，本段路基采用C40钢混预制U型槽结构，顶进施工,U型槽两侧设片石混凝土挡土墙以及排水沟、电缆槽、天沟其他附属防护。U型槽基底换填0.3m厚碎石垫层，U型槽结构全长28m，全高4.8m，边墙高4m,边墙顶宽0.5m，净宽8.6m,外宽10m。U型
4、槽预制工程量：C40砼359m3，钢筋44.4t,总重量941.9t。U型槽顶进采用有土顶进，顶程37.5米。3、现场施工组织3.1、临时工程的安排（1）施工便道：利用附近临时便道、乡村道路作为进场道路。（2）临时房屋：职、民工生活住房租用附近房屋，施工场地设帐篷临时休息及看护。（3）临时供电：采用自发电。3.2施工人员安排为了安全、优质、按期完成本工程的施工任务，本着精干、高效的原则，执行铁道部及有关规定，施工组织机构采取项目部领导下的架子队管理模式，由项目部第二架子队，具体实施工程施工作业。抽调高素质及具有丰富铁路工程施工经验的员工担任架子队主要管理和技术岗位，全面履行合同，完成本工程的施
5、工任务。现场主要管理人员见下表姓名性别年龄职务职称任务及分工某某某男50项目经理/工程师总体协调、负责某某某男36现场副经理/工程师现场施工负责人某某某男33总工程师/工程师方案编制，技术负责某某某男28工程部长/工程师方案编制，技术指导某某某男30测量主管/助工测量监控负责人某某某男28安质部长/工程师安全、质量检验某某某男53架子队队长/工程师现场施工负责人某某某男30架子队技术负责人/工程师现场技术指导某某某男26架子队技术员/助工现场技术指导某某某男27架子队质检员/助工现场质检某某某男26架子队试验员/助工现场试验负责某某某男50架子队安全员 现场安全监控某某某男50架子队领工员现场
6、组织某某某男50架子队材料员材料供应某某某男40架子队工班长现场组织U型槽预制施工作业班组技术工种齐全，管理人员配套，同时设一顶进施工专项小组，由具备顶进施工经验的人员管理。 劳务人员配备表序号工种（职务）人数备注1挖掘机司机22其他司机103钢筋工124电焊工55模板工106普通力工127顶进操作人员88架子工69合计653.3、主要施工机械设备配备主要施工机具表序号机械设备名称单位产地国功率、吨位、容积数量自有租赁新购1振动棒台国产50882电焊机台国产443钢筋切断机台国产114钢筋调直机台国产115钢筋弯曲机台国产116钢筋切割机台国产117氧气、乙炔套国产118挖掘机台国产140型2
7、29装载机台国产225型2210自卸汽车辆国产20方4411汽车起重机台国产16T2212柴油发电机台国产120KVA2213锚喷机台国产1114顶进设备套国产500t顶镐,顶铁等4415蛙式打夯机台国产700Nm2216砼运输罐车台日本6-8m36617推土机台国产120kw2218空压机台国产2m322 主要试验、测量、质检仪器设备表序号仪器设备名称规格型号单位数量备注1台秤AGT-1000台2自有2天平套1自有3水准仪台1自有4砼试模150150150组10自有5砂浆试模70.770.770.7组8自有6万能试验机1000KN台1自有7抗折试验机台1自有8压力试验机2000KN台1自有9
8、全站仪套1自有10坍落度筒个2自有4、施工工艺与施工方法4.1、总体施工方案在工作坑滑板上预制整体的U型槽，待U型槽混凝土强度达到100%，借事先修筑好的后背，用千斤顶顶推前进，边挖土边顶推，一次顶推到位。U型槽现场平面示意图见附图。4.2主要施工工艺主要施工工艺流程图：开挖工作坑修筑滑板预制U型槽防排水措施装置观测设施修筑后背顶进启动安装顶进设备顶 进挖运土作业路堑修整防护挡土墙施工水沟电缆槽施工4.3、主要施工方法4.3.1工作坑(1)、在线路大里程方向设置一处工作坑，根据土质情况按1：1进行放坡开挖工作坑，喷锚加固工作坑边坡土体，坑内预留出土通道，设集水井。(2)、工作坑的尺寸根据U型槽
9、结构尺寸确定，以工作滑板两侧以外各加宽大于1m为准，本工程工作坑的大小设成31m*13mm。上部以工作滑板标高与地面之高差按坡度计算确定，并于一侧设一条5m宽坡道作为施工通道。(3)、开挖工作坑与修筑后背一并考虑。(4)、工作坑内根据现场实际设集水井进行排水，以确保坑底及顶进过程中基底土壤干燥，因本工程工作坑底部渗水量较大故而采用井点降水方式排水。工作坑底换填碎石碾压密实平整，满足承载力要求。4.3.2滑板及润滑隔离层(1)、工作坑滑板要具有足够的刚度和稳定性，采用C25砼滑板，钢筋护面，为增加滑板下面的抗滑能力，在灌注滑板混凝土前，在基底挖槽灌注C25混凝土锚梁（根据设计布置）。施工时应符合
10、以下要求：1)滑板中心线与桥涵设计中心线一致。滑板长度，其中前端比箱身宽1m以上，后端与后背相连，两侧比箱身各宽0.5m以上。2)滑板顶面的平整度：2m长度范围内凹凸差不超过5mm。顶面平整方能使铺设在顶面上的润滑隔离层起到减少阻力的作用。为使滑板顶面达到较高的平整度，采用方格网控制高程法，即在灌注滑板砼时，用直径16mm的钢筋头埋入混凝土内，分成4.5m方格网，控制高程，按点找平，再用1：3水泥砂浆抹面整平处理。为防止顶进过程中，发生“扎头”现象，造成箱身就位高程不符合设计要求，把找平滑板顶面做成前高后低的仰坡，坡度设置为25。为了消除U型槽顶进启动后与进入路基前的空顶阶段的方向偏差，在滑板
11、两侧设50cm50cm130cm导向墩，间距3米，导向墩身与箱身间留510cm的间隙，以便导向。（2）、润滑隔离层：在工作坑滑板顶面铺设润滑隔离层是为了防止工作坑滑板与预制U型槽底板相粘连和减少首次启动顶力。润滑隔离层由石腊油和薄油毡组成。工作坑滑板顶面干燥后，采用石腊油浆浇洒在滑板上，均匀刮平，待凝固后再浇洒一层石腊油，接着在上面铺上一层薄油毡，薄油毡接缝处压茬0.2m以上并使接茬口朝路基方向。4.3.3、U型槽预制在工作坑滑板润滑隔离层上预制U型槽，首先用全站仪进行测量定位，使U型槽中心线、工作坑滑板中心线和顶进桥位的中心线三者布置在同一直线上。（1）模板与支撑架施工时先在工作坑滑板上安装
12、好边墙模板，绑扎钢筋、灌注底板混凝土后，安装内侧模。模板支撑采用轮扣式脚手架支柱式支撑，左右前后间距0.9米，柱子间上下及纵横剪刀撑按轮扣式脚手架固定间距布置。为了减小顶进时的阻力，在U型槽两侧墙前端2范围内的外模向外放1cm，使前端保持正误差，尾部为负误差，形成倒楔形且模板支立应直顺平整，杜绝出现鼓肚、错茬现象。（2）钢筋1）钢筋按施工图设计量加预计损耗量提供材料计划，购买进入工地后，抽样进行二次检验合格后进行使用。2）绑扎钢筋前对半成品钢筋进行整理，按规格堆放并标识，以免用错钢筋。3）绑扎过程中，施工、技术、质量人员必须进行过程验收，以免造成不必要的返工。4）钢筋上不粘有油污以免影响钢筋与
13、混凝土的粘结力。5）钢筋接头采用搭接焊。出现检查不合格的接头，应重焊合格后方可使用。6）滑板三角块钢筋与主体钢筋一同绑扎，一同浇灌混凝土。7）焊接底板钢筋时，在施焊点下铺设一块0.5m2的石棉板，随焊接位置移动，以免烧坏薄油毡隔离层。8）绑扎成型自检合格后，请监理进行隐蔽工程验收，在没有验收合格的情况下，严禁封模。9）钢筋制作、安装的质量控制标准、加工允许偏差（mm）受力钢筋顺长度方向的全长 l5m,10;l5m,20弯起钢筋的弯起位置 20、安装允许偏差双排钢筋其排与排间距的局部偏差 5同一排中受力钢筋间距的局部偏差 20分布钢筋间距 20箍筋间距 焊接：10；绑扎：20弯起点的偏差 30保护层厚度 5（3）箱身预制施工工艺
