新技术--钢筋混凝土箱涵顶进施工

新技术--钢筋混凝土箱涵顶进施工

太原市迎泽大街地下钢筋混凝土箱涵采用长30m、宽5.4m、高2.7m的预制钢筋混凝土箱涵，从迎泽大街底横穿顶进过街。箱涵顶面距大街路面约3.2m，地下水位在箱涵底面以下约2.3m。此项目在太原市今集中供热一期工程的关键地段，必须在不影响交通的前提下施工。

第1章 施工方案选择

根据该工程所处位置拟定了2种方案，为多节分次顶进（即把箱涵分成若干段，分段顶进，接缝用钢板焊接）和单节一次顶进。经多方论证和计算，最后确定采用单节一次顶进施工方法，其优点是：

1. 整体预制可保证施工进度；分段预制混凝土养护次数增多，工期会相应延长。

2. 设备安装和施工工艺环节简化。

3. 消除接缝，增加刚度，有利于控制顶进方向，可避免多节顶进接缝的薄弱环节引起的弯曲或蛇形弯度使整个箱涵错位。

4. 节约造价20%~30%。

这种作法的缺点是传力柱加长，用量增加，工作坑也要相应加长。

第2章 施工顺序

开挖工作坑→打后背钢板柱→滑板、导向墩、后背制作→预制箱涵→安装刃角和工作平台→设备安装→起动顶进。箱涵的纵向布置如图5-24-1所示。

第3章 千斤顶选用

该工程选用TDW—200×500卧式千斤顶（型号KD—30），每个千斤顶作用力2000kN，顶端直径400mm，最大行程500mm。经测算箱涵起动、就位时最大力为l1000kN，因此6台千斤顶可满足要求。

6台千斤顶均匀布置于箱涵底部，间距800mm，千斤顶与混凝土间加入20mm厚、400mm×5400mm钢板。

第4章 后背及后背土的处理

根据后背土的地质情况及承载能力，后背做现浇钢筋混凝土支承分配梁，并用[20槽钢密靠单排打入土中，使力均匀传到后背土中。该工程后背宽8m（断面见图5-24-2），钢板桩要求深11m，后背土30m范围内不准扰动。

第5章 滑板及导向墩构造

滑板既是制作箱涵的支撑面又对箱涵启动起决定作用，要求光滑平整，有足够的强度，箱涵前进时不得同步移动。该工程采用C25混凝土370mm作为滑板基层，下设7道断面为1000mm×500mm的钢筋混凝土梁作为滑板同地基的摩擦梁，滑板与后背浇筑成一体，滑板与后背交接处埋Φl8@150钢筋网3m，滑板表面抹灰厚30mm；机油石蜡厚3mm，铺2层塑料膜做为滑板与箱涵的隔离层。

滑板两侧各设7个混凝土导向墩，作为顶进过程中的方向观察控制墩。

第6章 刃角构造

为减少箱涵正面入土阻力，箱涵前设一刃角。箱涵启动后刃角先插入土中，而后采用人工挖掘刃角下土，箱涵再次起动入土，如此循环，直至箱涵就位。刃角须尖锐并有足够的刚度以承受周围土的压力。该工程采用钢制刃角，箱涵预制时在箱涵的前端预埋Φ22@300螺丝，刃角用10mm厚钢板及100mm×10mm角钢焊接而成，其断面见图5-24-3。钢刃角的长度与土质有关，土质良好刃角可稍短，土质松散刃角应较长。安装刃角必须牢固稳定，刃角外尺寸须与箱涵一致。

第7章 挖土施工

箱涵内挖掘土在箱涵顶进过程中起关键作用，挖土的速度决定顶进速度，规定挖土不得超过刃角，挖土人员应随时观察土质变化情况，以便调整顶进行程和挖掘土深度。

第8章 传力系统

由于千斤顶最大行程为500mm，箱涵前进30m，它与后背间须设立一系列传力系统来保证力的传递。箱涵就位时传力系统平面布置见图5-24-4，前横梁采用400mm×5400mm×20mm钢板1块；顶铁用4根43kg/m钢轨焊接，端部用10mm厚钢板焊牢，每块顶铁长400mm；传力柱用2根I30工字钢，端部上下用10厚钢板焊成一体，每个传力柱长2000mm；中横梁由3根50kg/m钢轨和2块10mm厚钢板焊接组成，每根梁长6000mm；后横梁由3根I30工字钢与2块10厚钢板焊接组成（长7000mm）。制作时每个接触面必须平整，外形尺寸一致，以免运行过程中箱涵发生偏差。传力系统随箱涵与后背距离的变化及时组装。施工时可把箱涵中挖出的土覆盖在上面，以增加其稳定性。

第9章 注意事项

箱涵及后背位置必须准确，混凝土须达到设计强度的100%，箱涵表面必须平整光滑，外形尺寸准确。

箱涵出口处土方必须预留l0~20m长，以免箱涵就位时摩擦力大于土的自然固结力而带动上部土，引起上部土开裂塌方。

必须保证滑板同箱涵的隔离层，以免箱涵与滑板焊接一体。

箱涵顶进过程中，滑板会出现局部拉裂，但对箱涵整体不会造成影响。

顶进挖土必须控制在刃角内，不准超挖。随时测量观察，及时纠偏。