頂進(jìn)涵施工中的高程控制

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1、頂進(jìn)涵施工中的高程控制O蔣開春（中鐵二局路林工程有限衣司丿摘要：本文簡要介紹頂進(jìn)涵施工屮控制高程的預(yù)防和處理方法。關(guān)鍵詞：頂進(jìn)涵施工高程控制引言：為維護(hù)鐵路線正常運(yùn)輸，在公路與鐵路、鐵路與鐵路交叉口增設(shè)下穿式立交橋大多采用頂進(jìn)法施工方案，在橋涵頂進(jìn)施工過程必須嚴(yán)格地控制高程，其屮發(fā)生較多的質(zhì)量問題是“扎頭”和“抬頭”病害，這種病害直接影響立交橋頂進(jìn)就位的工程質(zhì)量，甚至影響到下穿道路縱向坡度、道路給排水結(jié)構(gòu)、上部線路道床厚度等質(zhì)量問題，進(jìn)而影響到鐵路運(yùn)輸安全。正文：1、“扎頭”和“抬頭”質(zhì)量病害原因分析1.1從橋涵頂進(jìn)

2、受力結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析⑴當(dāng)橋涵框構(gòu)在滑板上空頂，只有頂力大于結(jié)構(gòu)重的靜摩擦阻力時(shí)才能夠啟動。框構(gòu)頂進(jìn)啟動后，滑動摩擦阻力小于其靜摩擦阻力。這吋頂進(jìn)推動力減小很多。⑵當(dāng)橋涵構(gòu)的前端入土?xí)r，以及框構(gòu)重心離開滑板之后，其受力狀態(tài)如圖1所示。P—頂力；Q—刃腳正面阻力；N—刃腳豎直分力；H—地基反力；R—橋上部線路靜載與列車活載的垂直壓力；其中p、q、r、n、h為相應(yīng)各力對點(diǎn)的力臂。此時(shí)框構(gòu)由剛性滑板進(jìn)入彈性地基。當(dāng)結(jié)構(gòu)重心離開滑板Z后，按彈性地基反力的分布規(guī)律，框構(gòu)前緣地基反力的集度值最大，因而引起地基的壓縮沉陷，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)前傾。

3、這時(shí)滑板前緣即為力距中心，構(gòu)成了兩種和反的力矩。以M扎代表使橋涵向下扎實(shí)的力矩；以M搶代表使橋涵向上抬頭的力矩。由力學(xué)公式得M扎二PXp+QXq+RX“M抬=FXf+EXe+GXg+NXn+HXh當(dāng)MQM抬時(shí)，呈向下“扎頭”趨勢；當(dāng)MMM抬時(shí)，呈向上“抬頭”趨勢。(3)當(dāng)橋涵框構(gòu)全部離開滑板Z后，其受力狀態(tài)如圖2所示。雖然構(gòu)成M扎、M抬基木因素沒有變化，但由于力矩中心“0”移到了框構(gòu)的尾端，力臂r也逐漸增大了，則力R構(gòu)成的力矩對結(jié)構(gòu)的影響也逐漸增大；當(dāng)“抬頭力矩"M抬不足以抵消這些影響時(shí)，必會引起“扎頭圖21.2從影

4、響頂進(jìn)高程的各種因素上分析⑴地下水位的高低不論地表水還是地下水，如果水面高程超過基底，基底土壤含水量飽和，土壤承載力降低。尤其對粘性土，嚴(yán)重地降低了其基底的承載能力，頂進(jìn)時(shí)易出現(xiàn)“扎頭“現(xiàn)象。⑵框構(gòu)橋涵基底的土質(zhì)條件由于各種土質(zhì)基底的承載能力不同，直接影響到框構(gòu)脫離滑板“下坑”后的高程變化；同時(shí)，齊種土質(zhì)的內(nèi)摩擦角不同，其土壓力對框構(gòu)周邊產(chǎn)生的摩擦阻力也不同，由側(cè)而摩擦阻力形成對框構(gòu)的夾持力也直接影響到頂進(jìn)高程的變化。⑶橋涵的構(gòu)造形式橋涵框構(gòu)的前端設(shè)有刃腳，如果橋涵較長，則刃腳的較?。蝗绻麡蚝^短，則刃腳影響較大，容

5、易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的整體重心前移，形成“扎頭”的趨勢。⑷上部線路靜載及動載當(dāng)橋涵框構(gòu)身進(jìn)入線路下時(shí)，直接承受著線路的重量及火車動載的沖擊力和振動力。作用在橋涵前端的軌道荷載加朋了箱涵M扎，促使箱涵“扎頭”加劇。(5)頂進(jìn)工作面的開挖形式頂進(jìn)端土方開挖形式與箱涵扎頭、抬頭有直接關(guān)系。箱涵刃腳正側(cè)是欠挖還是超挖對促使框構(gòu)頂進(jìn)扎頭或抬頭。另外，不同的施工方法、頂程的大小、框構(gòu)頂部有無覆蓋土等因索也都客觀地影響到高程的變化。2、預(yù)防和處理“扎頭”與“抬頭”的技術(shù)及安全措施2.1技術(shù)措施2.1.1頂進(jìn)橋涵施工降水技術(shù)措施由上述分析可知

6、：頂進(jìn)橋涵施工降水直接影響到工程質(zhì)量與施工安全。因此，在施工屮要做到：根據(jù)地質(zhì)水文條件，做好施工降水工作，地下水標(biāo)高應(yīng)控制在基底以下0.5m?l.Onu江蘇邳縣公鐵立交橋，位于徐邊DK152+362處，橋上有4條鐵路線，為4節(jié)3孔(8+10+8)框構(gòu)橋，采用中繼間頂進(jìn)法。橋框構(gòu)底板處土壤砂粘土及地下水位位于底板以下，基底土質(zhì)承載力較差。施工采用井點(diǎn)法降水，由于橋址地形的局限性，井位布置不好，降水效果不佳，框構(gòu)橋頂進(jìn)先產(chǎn)生“扎頭”現(xiàn)象。對“扎頭”效果采用了基底投入軌枕、鋼軌滑道的處理方法，加強(qiáng)降水點(diǎn)位布置，降水效果較好

7、，經(jīng)處理后的結(jié)果使“扎頭”變?yōu)榱恕疤ь^”,4節(jié)框構(gòu)涵成豎向折線形。2.1.2控制基底土質(zhì)狀態(tài)的技術(shù)措施(1)、根據(jù)基底土質(zhì)狀態(tài)，在框構(gòu)的底板前端設(shè)置“船頭坡”?！按^坡”一般寬1M,高0.1M?0.2M?！按^坡”可以產(chǎn)生欠挖效果、減少基底原土層擾動，減少頂進(jìn)“扎頭”現(xiàn)象。(2)、在預(yù)制滑板時(shí)，頂進(jìn)方向做成一定坡度的上坡，也是減少頂進(jìn)“扎頭”的一種措施。預(yù)留坡度的人小應(yīng)根據(jù)基底土質(zhì)條件和框構(gòu)線路條件確定。設(shè)想在出現(xiàn)“扎頭”時(shí)，框構(gòu)能落到預(yù)期位置，一般可按1%?5%預(yù)留。(3)、在遇有不良基底條件時(shí)，可先換填基底，并沿

8、頂進(jìn)的方向做成漿砌片石滑道，或擺鋪混凝土板、擺鋪混凝土軌枕或鋼軌的辦法。1.1.3其他措施(1)、根據(jù)框構(gòu)的長短及刃腳的設(shè)置情況，可在框構(gòu)的尾部設(shè)置平穩(wěn)配重。用配重平衡結(jié)構(gòu)自身和線路上部的靜載與列車動載，確保頂進(jìn)橋涵施工及列車行駛時(shí)的安全。(2)、在滑板的前端設(shè)置過渡段，起到延長滑板的作用，也延長了框構(gòu)重心“下坑”的距離O株六復(fù)線DK636+5