顶进涵施工

顶进涵就是当涵洞必须从既有的铁路路基下面立交通过时，对原有线路采取必要的加固措施后，将涵身预制好，再用千斤顶将其顶进线路下面的一种方法。 一、施工准备

1、根据设计图纸对涵洞位置进行测量放样

2、现场调查组织有关技术人员全面熟悉核对设计文件，充分了解设计意图，核对地形及地质资料，复核涵洞中线、高程及流水面标高。组织施工调查，重点调查既有线路通信、信号、电缆的走向，对有可能影响施工的地下管线报请有关部门排干，施工前不能排除的制定切实有效的保护措施。

3、组织人员、机械、材料陆续进场。 二、场地清理及影响施工的既有线设备的拆迁

施工人员进驻现场后立即开展场地清理工作，严格按照图纸所示及现场实际情况，清理工程范围内阻碍施工的各种构筑物以及丛木、树干、树墩、树根等其它杂物。箱涵下穿既有铁路，根据施工现场的调查，将顶进涵施工范围内的管线迁移,无法迁移的进行防护。箱涵顶进施工前分别与各个设备管理单位联系，按照设备管理单位要求将影响范围内的既有设备进行防护，确保地下管线，架空线安全。 三、施工工艺

1、钢轨应力放散

为确保便梁架设等线路作业时的行车安全畅通，必须先对施工地段的线路进行应力放散，应力放散完成后方可进行便梁架设等线路作业。

2、钢便梁支墩施工与便梁架设 2.1、钢便梁支墩施工

便梁支墩在线路慢行后开始施工，采用人工挖孔桩。 钢便梁支墩设置4个。（如下图）（挖孔桩的施工工艺及防护）

2.2、便梁架设

2.2.1、按照要求在支墩上布设高度调节钢板和橡胶垫，并调整其水平和平面位置。

2.2.2、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左右，以便安装横梁。待纵梁垫稳撑牢后，安装联结板及牛腿。

2.2.3、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。如有轨道电路段为防止轨道短路，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。

2.2.4、将垫高的一片纵梁降落就位，并联结横梁。

2.2.5、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扣件，不得漏装。

3、便梁观测

采用便梁加固线路，便梁架设在支墩上，只要在既有线施工都直接影响线路安全。所以对线路（路基）、便梁及支墩的监测是确保行车安全不可缺少的一项工作。 3.1、监测目的

A、保证便梁支墩结构稳定，无不正常下沉和偏移； B、保证便梁上线路轨距、方向、水平误差不超过规定值； C、保证便梁结构稳定，不变形，确保行车安全； 3.2、测点布置和埋设 A、在支墩上埋设观测点

在每个支墩上设一个观测点，埋设φ16—φ20的钢钢筋头，外露不超过10mm,顶面用砂轮打磨去除棱角并刻上十字符，或以油漆标记。

B、便梁上设置监测点

以便梁中心为1＃点，每5m设一个监测点，监测点设于便梁顶部。

C、便梁线路的轨道上设检测点

以便梁中心为基点,每隔5m设一个检测点。在便梁梁端外侧各50m,每10m设一个检测点。可在钢轨腰部做标记,对线路轨顶标高进行监测，并在路基上每10m设一个观测点，对路基的沉降位移进行观测。

4、工作坑

4.1、工作坑开挖严格按照设计坡率放坡。工作坑采用人工配合机械开挖。如地质情况不佳可采用拉伸钢板桩或工字钢防护。两侧设置集水井和排水沟。

4.2、工作坑平面尺寸

长度＝前端工作面+顶进框构长＋顶镐长度＋后背梁厚度＋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。

4.3、工作坑开挖完后，承载力应满足设计要求，如不满足设计要求应对基底进行处理。

5、修筑滑板及设置润滑层 5.1、修筑滑板

滑板采用C20钢筋砼灌筑，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，滑板下设地锚梁，与滑板同时浇灌。地锚梁直接挖槽浇。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。待砼初凝后，顶面用厚度不大于2cm的水泥砂浆抹平压实，其平整度要求最佳。

5.2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。石蜡油凝固后，撒一层0.5mm厚的滑石粉，再铺一层塑料薄膜，以防止涵身底板与滑板粘连，减少启动阻力。

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厚的水泥砂浆。

5.3修筑后背

后背组成为后背墙、斜撑和后背填土三部分，后背墙采用短钢轨或者工字钢，在挖好工作坑后与滑板一起施工。后背墙墙后设斜撑，与墙身呈斜角。

后背是顶进的主要受力结构，虽然是施工临时建筑物，但其作用很重要，必须安全可靠，所以施工质量一定要保证。特别是基础埋入

不能马虎。

6、 涵身预制

施工工序：安装底板模板——绑扎底板钢筋——浇筑底板砼——安装边墙内模及顶板模板——绑扎边墙及顶板钢筋——安装边墙外模——浇筑边墙及顶板砼——养护——拆模——安装钢刃角——防水层

在工作坑底板润滑隔离层上预制涵身，首先要做好测量定位工作，使涵身中心线、工作坑底板中心线均在同一条直线上。预制涵身是需设置船头坡，在预制箱涵身时在涵底前端作船头坡，以便顶进时将高出涵底的土壤压入箱涵底，增强其承载能力，防止扎头。（如图）船头坡制作方法一般用黄土坯成船头坡形，铺上油毛毯，浇筑混凝土后即成。

刃角设在涵身前端，刃角可使用钢材，制成钢刃角，一般用1cm-2cm钢板制成。钢刃角与涵身前端预埋螺栓相连接。（钢刃角作用：一个作用是抵消侧面土压力，另一个作用是顶进时切土顶进，减小正面土压力，此外还能抵消一部分扎头现象）

7、框架顶进

顶进前先检查框架涵主体结构混凝土是否达到设计强度，工作坑防护是否牢固，周围路基是否沉降，后背加固情况，顶进设备状态。检查均合格无误后，可进人试顶工作。箱涵在顶进过程中刃角先插人土中，然后采用人工或者小挖机挖刃角下土，箱涵顶进再次启动刃角入土，如此循环，直至箱涵就为。

7.1、试顶

试顶的目的是为了检测一下顶进设备是否正常，顶力是否均匀，后背、滑板及箱涵有无异状。

7.2、顶进

顶进施工在慢行内进行，千斤顶同步开顶工作。当前方刃角处挖土完成一个顶程后，即开动高压油泵，使千斤顶产生顶力，通过传力设备，借助于后背的反作用力，推动箱涵前进。箱涵前进后，回镐使千斤顶复原，然后在空挡处填放顶铁，以待下次开镐。如此循环，直至箱涵顶进就为。顶进结束后更换桥枕、安装护轮轨、线路恢复及线路应力回收等工序。

8、顶进注意事项

8.1箱涵顶进必须在线路加固后箱涵砼达到预计强度后进行，并实行24小时连续作业，保持箱涵不断前进，挖土时必须留好安全边坡，防止路基塌方，顶面坡度控制在1:1左右，两侧及底板带土顶进。

8.2箱涵在试顶前，应做好顶进液压设备的调试安装工作，正式顶进，每班交接前，对千斤顶、液压系统，顶铁顶管，后靠背等设备要经过检查保护良好。

8.3顶进前在箱涵后部设观测点，每次顶进都要对箱涵的中线，高程进行观测，并做好详细记录，防止顶偏或箱涵抬、扎头（涵体在滑板上行径到涵头刚下滑板时，由于船头坡的缘故一般出现抬头现象；当涵体有1/3下滑板时，涵体会因重心迁移出现抬头变缓的现象；当涵体2/3下滑板后涵体重心就会落在土上，端部基底应力集中，涵体就会因刚性滑板与弹性土壤的前后地质情况差异而出现扎头现象，随着顶程的增长，扎头现象越加严重，上述现象均属正常现象。

8.4各有关部位及观测点有人负责随时检查变化情况。开泵后每

油压升高5-10Mpa时，停泵观察，发现情况及时处理，当千斤顶活塞开始伸出，顶铁压紧后应即停顶，经检查各部位无异常现象时，可再开泵，直至涵身启动。

8.5顶进允许误差

顶进中线：100mm（两端顶进）或200mm（一端顶进） 顶进高程：顶程的1%，但不得超过+150mm,-200mm。 8.6顶进技术措施

1、顶进过程中为减少土体对箱涵的摩擦力以及箱涵对土体的扰动，在预制框架时框架前段与土体接触的墙身向外扩大2cm。

2、顶进过程中预防框架出现中心及高程偏差，每顶进一个循环进行测量定向，及时纠偏。

3、为防止顶进时油顶不同步，在油顶前端及顶管间设置整体传力钢板。

4、工作坑底处理。工作坑土层的承载能力要满足预制箱涵的重量和顶进箱涵的施工要求，如不满足承载能力基底采用深层加固处理。对含水率较大的地层，采取井点降水疏干土体，达到提高土体强度的目的。

5、滑板施工。工作坑底板既要承受箱涵制作的荷载，又要作为箱涵顶进的滑板。滑板要有足够的刚度以满足箱涵在混凝土浇筑过程中不变形； 因此基底承载力必须达到设计要求，如不满足需进行基底处理。滑板要有足够的稳定性，以满足箱涵顶进施工中不发生位移。滑板表面光滑平整，以减小箱涵在顶进启动时的摩阻力。滑板的底部设置横向锚梁，锚梁与滑板混凝土一次浇筑。滑板顶面按2‰坡度超高做成“头高尾低”的上坡。表面平整误差小于2mm。

6、为保证预制箱涵能在滑板上顺利起动和向前滑行，在滑板顶面制作隔离层和润滑层，起到顶进施工中的减摩作用。

7、钢刃角的安装。在箱涵框架前端的侧墙上安装钢刃角，可以避免前方土体的坍塌，并能保障路基的稳定。在顶进过程中保持钢刃角插在土体中的状态，不得在超前刃角挖土。（一个作用是抵消侧面土压力，另一个作用是顶进时切土顶进，减小正面土压力还能起到一定的调头作用，此外还能抵消一部分扎头现象）

8、箱涵在顶进过程中加强监测工作，每顶一个顶程测一次，以及时提供箱涵移动值，并判定是否需要纠偏。箱涵顶进时的纠偏，主要调整千斤顶的推力、挖土方式。长度较大的箱涵在基坑内和出基坑后的一段时期内保持正确的位置。开挖土方时，可在一侧超挖，一侧少挖来调整方向，即向左偏，开挖时左侧欠挖，右侧超挖10～20cm。

9、跨越铁路施工时，应在施工前向铁路主管部门提报施工方案，经审批同意后方可展开施工。

10、箱涵顶进施工前，应进行无缝线路应力放散；线路加固及箱涵顶进应根据要求办理线路封锁、慢行手续。