顶进涵施工组织设计(总)

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f、施工时井口四周必须设防护栅栏，各种材料及施工器材距井口有一定距离，以防落入井内伤人。
g、挖孔工人必须配戴安全帽、安全绳，必要时搭设掩体。提升设备要经常检查，挖孔工作暂停，孔口必须罩盖。为解决施工人员上下井，井深2m以内设扶梯，井深2m发下设带安全卡的吊笼。开挖后必须及时灌注护壁。
h、作业时电器部位一定要有接地装置，防止漏电。井下照明必须使用安全电压。
C、灌注桩身混凝土
a、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《铁路桥涵施工规范》的要求。
b、灌注前准备工作
清孔：一是凿除护壁突出的部位，防止侵入钢筋骨架范围。二是用带压水冲洗护壁，清除护壁上的杂物。
确定灌注方法：当井孔渗水量较小时，采用普通砼直接灌注法。当井孔渗水量较大时，采用水下砼灌注法。
c、钢筋骨架
钢筋骨架按设计尺寸、要求在现场分节制作，吊装就位。在骨架上端根据骨架长度、直径大小，均匀设置吊环或固定杆，在外侧设置控制保护层厚度的耳环。骨架就位后要与护壁上的铁蹬或预埋铁件焊接牢固，防止灌注混凝土过程中骨架上升。
d、灌注混凝土
凝土现场搅拌，用导管灌注。灌注速度要尽可能加快。桩顶2m以下依靠混凝土自由坠落捣实，2m以上使用振捣器人工捣实。混凝土一次连续灌注完毕。附:挖孔桩施工工艺流程图
 
挖孔桩施工工艺流程图






















 
2、框架涵顶进施工工艺流程：先施工框架涵顶进部分，再施工出入口翼墙及引道。
⑴、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。
D、工作抗开挖好后，应检查承载力是否满足顶进涵的要求，若土质松软，或基本承载力小于150Kpa，应用级配砂石夯实以防不均匀下沉，底面还应结合滑板制造，做成沿顶进方向头高尾低的仰坡，以便在顶进出现“扎头”时调整到预期位置。
⑵、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，滑板下每3米设地锚梁一道，与滑板一同浇灌。地锚梁上底40cm，下底30cm，高40cm。地锚梁直接挖槽浇注，不需支撑。
滑板砼要求振捣密实，表面平整度在2米长度范围内凹凸差不超过3mm。施工时采用方格网控制高程法：用直径16mm钢筋头埋入基坑内，分成2×2m方格网，在灌筑砼时按点找平，以控制滑板面高程，待砼初凝后，顶面用厚度不大于2cm的M10水泥砂浆抹平压实，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。在预制框构之前，再铺一层塑料布，以防止框构底板与滑板粘连，减少启动阻力。
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。浇洒时沿滑板长度方向每米挂一道铁丝，作为石蜡厚度的浇洒标准，每浇完一格，用刨光的直木板马上刮平，铁丝拆除后的槽痕用喷灯烤熔整平。石蜡油凝固后，撒一层0.5mm厚的滑石粉，继着铺一层塑料薄膜，薄膜接缝处压茬20cm并使茬口朝路基方向。为防止绑扎钢筋时破坏塑料薄膜，在塑料薄膜上铺一层2—3cm厚与框架同标号的水泥砂浆。
⑶、修筑后背:
A、顶力计算{按桥规第2－386条（2－132）式}：
P=K[N1f1+(N1+N2)f2+2Ef3]
式中：P－最大顶力（t）
K－系数，取K＝1.2
N1－涵顶上荷载(t)。由于采用架空顶进，故该项为0；
f1－涵顶部表面与顶部荷重之间的摩阻系数，取f1＝0.3。
N2－框构自重（t）。N2＝QL＋10（t），式中Q为单位长度涵身自重（t／m），L为顶进涵长（m），10（t）为机具、人群、刃角以及未能及时运走的土重等施工荷重。
f2－框构底板与基底土摩阻系数，取f2＝0.8。
E－框构两侧土压力(t)。箱顶土压e1=ξγH1，箱底土压e2＝ξγH2 ，式中 ξ＝0.3，γ＝1.9t/m3，H1为轨底至箱顶高度，取H1＝1，H2为轨底至箱底高度，H2＝H1＋框构全高＝1＋H。
E＝（e1+e2）HL／2=0.285（2+H）HL(t)
f3－侧面摩阻系数，取f3＝0.8。
B、后背施工:
后背组成为后背梁、后背桩（43kg/m，每米5根钢轨桩）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。为使千斤顶顶力通过后背梁均匀传至后背桩上，在后背梁与后背桩之间浇注C20号豆石砼垫层，厚15cm。并在豆砼与背桩之间垫两层油毛毡，以便顶进就位后拔桩。后背桩为钢轨桩，为43型旧轨，采用打入法施工。后背填土根据后背尺寸设计，尽量利用工作坑后侧边坡的原状土，不足部分借土填筑。
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。
⑷、预制框构
A

、预制施工程序
在工作坑底板润滑隔离层上预制钢筋砼框构，首先要做好测量定位工作，使箱身中心线、工作坑底板中心线和顶涵中心线三者均在同一条直线上。
框构预制的施工程序是：安装底板模板──绑扎底板钢筋──灌筑底板砼──养护──安装侧墙内模──绑扎侧墙钢筋──安装外模──灌筑侧墙砼──养护──安装顶板内模──绑扎顶板钢筋──灌筑顶板砼──养护──拆模──作箱身防水层及润滑设施。
B、模板与支护:
框构外模采用组合钢模板，内模采用大面积钢模板。外侧模板用方木和钢管支撑，内模用碗扣式满堂脚手架支撑。
为了减少顶进时的阻力，模板支立应直顺平整，不得出现鼓肚、错茬现象。在框构身两侧墙前端（靠路基端）3米范围内的外模，向外放宽1厘米，使前端保持正误差，尾部为负误差，形成倒楔形。不能出现箱身前窄后宽的楔形现象。
C、钢筋:
所有主筋必须按要求采用闪光对焊，并且将接头进行纵向打磨加工；为了便于砼的振捣，框构身侧墙部位的水平钢筋先间隔绑扎，随砼灌筑再逐一绑上。焊接框构底板钢筋时，在施焊地点铺设一块为0.5m2的石棉板，随焊接位置移动，以免烧坏塑料薄膜隔离层。
D、砼灌筑:
砼采用机械搅拌，人工分灰入模，插入式振捣器振捣。灌筑前要详细检查各部位的预埋件数量及安装位置是否正确无误。
框构身砼分三个阶段施工，先灌筑箱身底板（包括下梗肋），当底板强度达到设计强度的70％后，再绑扎上部钢筋，灌筑两侧边墙至约3/4高度，最后再灌筑上部剩余边墙及顶板（包括上硬肋）。两侧边墙施工接缝处预埋连接短钢筋，同时两边墙施工缝相互错开，使之不在同一水平面上，以利于框构承受剪力。
为防止箱身产生裂纹，施工时应采取预防措施。可选掺外加剂。
⑸、船头坡
为防止顶进时出现“扎头”现象，预制框构时其底板前端50cm范围内作1:20的船头坡（如下图所示），船头坡在底板砼灌筑前用土坯制成。








⑹、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全部填土及道碴，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，安装斜杆和所有的联结系统。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。
⑺、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。

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