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1、大跨度箱涵桥顶推施工技术来源：建筑技术 作者：刘彤 发布时间：2008-2-2511:42:17 点击：598 大跨度箱涵桥顶推施工技术摘要:骡河市常付线下穿京珠高速公路大跨度(每孔18m)箱涵桥采用顶推法施工方案、管棚盾构设计,施工中的多项技术措施以及纠偏措施,使施工质量得以保证。关键词:大跨箱涵桥;顶推法;纠偏 常付线(漯河至周口交界)漯河境内改建跨京珠高速公路(K323+075.04～K323+106.96)跨线桥工程,结构每孔净宽1.5m+15m+1.5m=18m,共两孔,净高5.1m,箱涵长15.95m×2=31.9m,路面横披2%(
2、双面人字坡),箱涵为钢筋混凝土单箱框架结构,壁厚1.3m,顶、底板厚1.2m,外轮廓尺寸长×高为20.6m×7.75m,覆盖厚0.9m。箱涵穿越主要土层为筑路和粉质粘土。1施工方案 箱涵采用浅埋顶推法施工,全断面分步开挖,棚管盾构支护下土体按1∶1坡率开挖0.5m,预制框架顶进0.5m,依次循环,直至框架桥开挖完。开挖采用机械开挖,人工修边成型,临时支护采用棚管盾构超前支护,在棚管盾构的支护下随挖随顶进,以保证路面畅通和洞内安全。 施工流程为:施工准备→测量放线→滑板施工→框架预制→后背施工→扁铁安装→棚管盾构安装→拖板安装→棚管推进→土
3、方开挖→框架跟进→(中继跟进)→框架纠偏→棚管盾构拆除→拖板拆除+扁钢拆除+翼墙制作→地面水沟。 采用棚管沿框架结构三边布置排列形成门形,其外廓尺寸与箱涵结构外廓尺寸相等。各棚管相继错开推进50cm,随后推进箱涵体,棚管支架与盾壳随涵体同步运动,每次循环50cm,直至管头超前“门”形中的断面中心土体若干米后(中心土滞留长度≥中心土高度),挖掘滞后中心土50cm,并保持原路基坡度,再将框架结构与盾体同时推进50cm。其中心土按坡比挖掘与掌子面土压保持平衡,并作为各棚管的前支点。如图1,2所示。 管棚盾构的制造与拼装。管棚盾构由活动管棚群、管
4、棚支撑架、盾壳、推进机构、辅动机构等五大部分组成。其中活动管棚由若干L=500mm、B=800mm、H=1300mm的钢性棚管通过法兰连接成不同长度的棚管,其净空以工人入管进行取土为准;管壁或管底开有出土孔。将棚管按设计框架截面形式及外廓尺寸进行垂直与水平排列成“门”字形呈管棚状。管棚中的每条棚管在油压顶的作用下可单独或群体推进。每单条棚管按简支梁考虑,承载能力大于300kN/m2。管棚支架由型钢焊接而成,作为棚管的导向架和尾端支承体。盾壳由20mm厚钢板按框架外轮廓尺寸制成,在管棚与骨架协助下支承土体和控制土壤变形。液压推进机构由两套液压系统组成,其中
5、箱涵推进系统由500t/台油压顶若干台、压力泵站及高压油路等组成;棚管顶进系统由液压站、操纵阀、高压泊路及30t/台油顶、传力座等组成;用以推进棚管与纠偏。辅助机构由液压霹裂枪、激光导向仪、通风、照明设备、有线电话、皮带输送机(出土用)等部分组成。 滑板施工。滑板表面比原地面深,滑板以外可考虑设置箱涵预制场与其相连。滑板基底需夯实处理,基底承载力大于5MPa后,浇筑C30混凝土滑板,表面采用砂浆抹光以增强光滑度,施工时注意滑板中心必须与线路中心重合,注意增加0.5%上坡,箱后端需设平衡重,以减少顶推过程箱涵体栽头和挡土作用。箱涵预制如在滑板上进行
6、,需增长滑板长度。箱涵分两节预制,每节15.92m。 后背墙基坑开挖按1∶1放坡,弃土可作墙后填土,距基坑边缘3m以外;后背墙混凝土达到设计强度的70%后,分层夯实墙后填土,内摩擦角需达到30°。管棚盾构安装采用汽车吊配安装。首先找平盾构基底,然后将盾构前节底板与预埋底板相接,左、右边墙管棚从下至上顺序逐节安装并推入路基,当边墙管棚就位后即进行盾构内支架安装,将上棚管逐节吊入并推入路基,最后将管棚盾构边墙与顶板钢板紧贴棚管后盾壳上、下、左、右四块板相互焊接牢固,液压系统的安装同步进行。 开挖及顶进。管棚顶进按从下至上、从两边往中间依次顶的
7、原则进行,管棚顶进须精确定位。已先行顶进50cm的管棚,对上部土体己形成强支护作用,随即进行土方机械开挖,局部不到位的地方由人工开挖。箱涵顶进时矩形管棚已沿掘进轮廓线边墙顶进,并将盾构周边土体支护支撑住,再掘进中心掌子面土体50cm,预制框架推进50cm,依次循环,直至完成全桥。2主要施工技术措施 为减少箱涵顶部土体扰动,在框架顶面上每间隔5cm铺盖一条50mm×3mm与框架结构等长的扁铁,用扁铁和钢拖板在框架体顶进时将土体与框架体隔离,使土体与框架体之间相对运动由扁铁和拖板来承担,有效地克服土体的水平位移现象。拖板长度同路基宽,厚3mm、宽80
8、mm,分别装在所有管棚头部,与其同向、同步运动,各管分先后错开推进以达摩擦力分散
