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涵箱穿越鐵路的施工工藝
- 評(píng)論：0 瀏覽：3654 發(fā)布時(shí)間：2006/5/11
- 摘要：太鋼一鋼平改電工程連鑄機(jī)沖渣溝為地下鋼筋砼箱形構(gòu)筑物，西起連鑄機(jī)基礎(chǔ)，東至水處理一次鐵皮坑，其間將穿越高爐生產(chǎn)運(yùn)輸鐵路干線及兩個(gè)高爐管線支架基礎(chǔ)之間，為保證高爐生產(chǎn)順利進(jìn)行，滿足工程施工進(jìn)度要求，采用整體頂涵方法進(jìn)行施工。
1、工程概況
太鋼一鋼連鑄沖渣溝，西接連鑄機(jī)基礎(chǔ)，東接一次鐵皮坑，全長(zhǎng)40.16m。沖渣溝C20，防水砼，抗?jié)B等級(jí)S8，截面高度3.75m，寬2.5m，壁厚0.5m。西端底標(biāo)高▽-6.252m，頂標(biāo)高▽-2.502m。東端轉(zhuǎn)折角部 位底標(biāo)高▽-7.066m，頂標(biāo)高▽-3.316m�！�0.00相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高799.94m。其中轉(zhuǎn)角兩端點(diǎn)部分沖渣溝需 在不能停運(yùn)的高爐鐵路運(yùn)輸線下面穿越，鐵路軌頂標(biāo)高約為▽0.048m，并且東面還要在兩個(gè)管線支架基礎(chǔ) 之間的下方穿越。該場(chǎng)地土第一層為雜填土，厚度2—3m，第二層土為粉土，內(nèi)磨擦角為25.8°，內(nèi)聚力0 .10×10Kpa。地下水位▽1.5—2.5m之間。
2、施工總體方案及主要施工順序
由于高爐生產(chǎn)鐵路運(yùn)輸線不能停運(yùn)，又西管支架基礎(chǔ)相鄰尺寸剛剛滿足沖渣溝外形尺寸的需要，又現(xiàn)場(chǎng)架空管線眾多，進(jìn)行板樁保護(hù)沒有工作面，而沖渣溝埋深根據(jù)工藝要求又較大，采用常規(guī)方法施工已無(wú)法保證工程進(jìn)度和高爐生產(chǎn)的要求。為此，我們采用頂涵施工法進(jìn)行作業(yè)。
2.1施工總體方案
2.1.1根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，我們將沖渣溝劃分成三個(gè)施工段。
(1)第一段：東端直接與鐵皮坑連接部位的沉降縫至轉(zhuǎn)折處。
(2)第二段：東端從轉(zhuǎn)折處起在兩支架基礎(chǔ)之間穿越，再穿越鐵路，至鐵路西側(cè)3m位置，長(zhǎng)度約m�！ �(3)第三段：東端從鐵路西側(cè)2.5m位置至廠房沖渣溝留置的沉降縫位置。
其中第二段為關(guān)鍵施工段，采用頂涵施工法進(jìn)行。
2.1.2穿越鐵路的沖渣溝段，采用頂進(jìn)涵箱方法施工，工作坑在鐵路西側(cè)第三段位置設(shè)置。
2.1.3工作坑?xùn)|側(cè)靠鐵路2.5m位置布置一排灌注樁（中間型鋼柱）保護(hù)鐵路。西側(cè)設(shè)一排灌注樁作為頂涵箱施工的靠背。
2.1.4涵箱施工完成后，鑿除靠背灌注樁，再施工東西兩段沖渣溝。
2.2主要施工順序
灌注樁施工——降水施工——工作坑土方開挖——靠背梁就位——滑板及導(dǎo)向墩施工——予制箱涵鋼筋砼涵箱——涵箱頂進(jìn)作業(yè)——東西兩段現(xiàn)澆鋼筋砼沖渣溝施工。
3、主要施工方法
3.1擋土樁及靠背樁施工
3.1.1鐵路西側(cè)工作坑?xùn)|端打一排
28#型鋼樁，間距250mm，樁長(zhǎng)13m；型鋼樁南北各打3根鋼筋砼灌注樁，樁徑800mm，插入深度▽-15.0 0m，樁頂端標(biāo)高▽-1.10m，樁頂端做一根鋼筋砼壓架，寬800mm，高600mm，長(zhǎng)度14.5m，將各樁連成一個(gè)整體。
3.1.2工作坑兩端采用6根鋼筋砼灌注樁作為頂涵的靠背，樁徑800mm，樁長(zhǎng)10m，樁頂標(biāo)高▽-2.0m， 樁頂端做一根600×800（高×寬）的鋼筋砼壓梁。
3.1.3壓梁及靠背后如果由于廠房柱基及其它基礎(chǔ)土壤被挖除或擾動(dòng)，則應(yīng)用清除擾動(dòng)土，并用C15素砼填實(shí)。
3.1.4灌注樁施工前，為保證樁定位準(zhǔn)確，防止樁施工�？�，保證樁機(jī)就位，便于泥漿順暢排除，事先清除雜物。做鋼筋砼導(dǎo)墻。（見圖示）
3.1.5灌注樁成孔采用沖擊鉆成孔或潛水鉆機(jī)成孔，自成泥漿護(hù)壁，撈筒或吸泥機(jī)清底。
3.1.6鋼筋籠的箍筋可以采用螺旋筋，每間距2m一根定位架力筋，豎向受力筋接頭采用焊接接頭，在同一截面接頭數(shù)量不大于50%。鋼筋籠插入孔內(nèi)，立即組織砼澆灌，防止停歇時(shí)間太長(zhǎng)發(fā)生塌孔情況。
3.1.7灌注樁砼采用C30商品砼，石子粒徑為1—3cm，坍落度8—12cm。砼澆灌采用Φ203導(dǎo)管插入距孔 底500位置，排球膽隔水，罐車澆灌。隨砼澆灌厚度不斷加大，導(dǎo)管逐漸提起，但始終保持埋入砼內(nèi)2.0m左右。
3.1.8 28#型鋼樁可以在澆灌樁導(dǎo)墻施工之前用落錘樁機(jī)打入，也可在灌注樁施工后打入，樁頂錨入壓梁內(nèi)200mm。頂涵開始后，在滑板頂標(biāo)高往下20mm位置及涵箱頂標(biāo)高往上50mm位置，截?cái)?8#型鋼樁，截 樁施工與頂涵作業(yè)連續(xù)進(jìn)行。兩工序之間停歇時(shí)間盡可能縮短，以保證邊坡穩(wěn)定。
3.1.9砼灌注樁施工完成后，鑿除上樁頂面500左右高度的浮水泥漿，露出預(yù)留縱向受力筋，壓梁施工時(shí)，伸入壓梁內(nèi)。壓梁砼采用C25商品砼，石子粒徑1—3cm。壓梁砼抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%以后開挖工作坑土方。
3.2降水施工及工作坑土方開挖
3.2.1降水是本方案成敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。工作坑兩端鋼筋砼灌注樁施工后開始降水井施工。工作坑四個(gè)角各設(shè)布置一眼無(wú)砂管管井（見圖示），井深1.16m，無(wú)砂管內(nèi)徑400mm，井管壁厚50mm，每節(jié)長(zhǎng)度1m。各節(jié)之間綁3—4根竹皮子連接，接縫處粘瀝青。成孔直徑Φ800，井與孔壁之間填砂卵石。主廠房及一次鐵皮坑降水井配合降水。
3.2.2地下水位降低至▽-8.00m以下，開始進(jìn)行工作坑土方開挖，挖土采用液壓挖土機(jī)，工作坑邊坡1 :0.75，坑底200厚，人工配合清底，滑板錨梁土方人工開挖。土方全部外運(yùn)。
3.2.3靠背梁位置的基坑土方人工挖土。
3.2.4整個(gè)工程施工期間，降水作業(yè)不間斷進(jìn)行。工作坑四周做500寬的土堰，防止地表水流入基坑。
3.3滑板、導(dǎo)向墩及靠背梁就位施工
3.3.1滑板下面的錨梁施工以土代模，滑板、反梁及導(dǎo)向墩砼整體一次連續(xù)澆注施工，砼采用C25商品砼，石子粒徑1—3cm，坍落度8—12。滑板表面一次抹平壓光�；搴穸葹�150mm。
3.3.2靠背梁用型鋼組合制作（見圖示）�？勘硺渡系臍堄嗤练角宄蓛簦勘沉焊叨�、寬度范圍內(nèi)鑿毛，靠背梁就位后其四周與原土之間的縫隙及靠背梁與樁之間的縫隙用C15素砼填實(shí)。
3.3.3滑板潤(rùn)滑隔離層。為便于箱涵起動(dòng)頂進(jìn)，使箱涵不與滑板粘連，滑板表面采用滑石粉漿和塑料薄膜方法處理。
滑石粉漿，滑石粉：機(jī)油=3：1 調(diào)好后用大刷子涂刷均勻，厚度2mm。（機(jī)油可用廢機(jī)油代替）滑石粉漿刷好后，鋪塑料薄膜一層，接縫用塑料膠帶（寬5mm）粘接。
3.4鋼筋砼箱涵制作
3.4.1滑板施工完畢后，開始施工箱涵，箱涵截面尺寸、配筋及予埋鐵件除按原設(shè)計(jì)圖施工以外，還要根據(jù)頂涵施工要求配置首末端鋼筋網(wǎng)及予埋鐵件，以滿足頂涵刃角安裝固定的要求及千斤頂位置局部承壓的需要。
3.4.2模板選用新的平整的定型鋼模板，內(nèi)外模板設(shè)對(duì)拉片，縱橫間距900mm，對(duì)拉片中間加50×50止水板。對(duì)拉片位置設(shè)勾頭螺栓與縱橫桿固定。
3.4.3箱涵砼比原設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)提高一級(jí)，C25，S8防水砼，坍落度12±2cm。商品砼罐車運(yùn)輸，泵車澆灌。砼澆灌過(guò)程中，墻壁砼澆灌后停歇
3.4.4箱涵表面刷滑石粉漿一層（或涂黃油一層）。
3.4.5箱涵予制完成后，在箱涵前端安裝鋼刃角（見圖示）。鋼刃角安裝與涵箱外壁平直，加勁肋與鋼刃角及涵箱前端壁垂直。
3.4.6涵箱末端予埋鐵件與砼表面平直，以保證與千斤頂之間形成面接觸。
3.5箱涵頂進(jìn)施工
3.5.1在開始頂進(jìn)涵箱施工之前，將保護(hù)鐵路的臨時(shí)型鋼樁割斷拆除，將型鋼樁尖處理到稍低于滑板表面，然后用快硬早強(qiáng)砼補(bǔ)平。
3.5.2頂涵作業(yè)采用兩臺(tái)200t千斤頂，水平放置箱涵的下邊緣兩端（對(duì)稱設(shè)置，見圖示）。兩臺(tái)千斤頂用同一個(gè)控制裝置，使兩臺(tái)千斤頂同步。（兩臺(tái)300t千斤頂備用）
3.5.3箱涵頂進(jìn)，每進(jìn)行800mm，人工挖土一次。每次挖土進(jìn)深不超過(guò)鋼刃角前端。在涵前端搭一層操作架，人工挖土?xí)r，施工人員站在操作架上挖上半部分，然后再站在操作架下面挖下半部分。
3.5.4挖出的土方用小斗車運(yùn)至箱涵外，工作坑內(nèi)堆土，每隔1—2天將工作坑內(nèi)堆土集中裝入土斗用卷?yè)P(yáng)機(jī)吊運(yùn)出坑裝汽車外運(yùn)，或用抓斗機(jī)抓土裝車外運(yùn)。
3.5.5箱涵每頂進(jìn)800mm后，收回千斤頂活塞，在千斤頂前面加一段傳力柱，每頂進(jìn)3200mm加一根中橫 梁。同時(shí)在導(dǎo)向墩上焊出壓中橫梁的鋼壓梁。系統(tǒng)各構(gòu)件之間用螺栓連接，并且在其上面堆土，防止傳力 系統(tǒng)在施工中拱起傷人。
3.5.6頂涵過(guò)程中，每頂進(jìn)一、二個(gè)行程，進(jìn)行一次中心偏差情況的觀測(cè)，如發(fā)現(xiàn)偏差則在導(dǎo)向墩與涵箱之間打入鋼楔糾偏，或用小千斤頂以導(dǎo)向墩為靠背頂箱側(cè)壁糾偏。
3.6其它
3.6.1箱涵頂進(jìn)就位后，拆除靠背箱梁及砼灌注樁。進(jìn)行現(xiàn)澆砼段施工。箱涵首、末端鑿出階梯形式，露出水平鋼筋�，F(xiàn)澆砼段水平筋與其焊接連接，搭接長(zhǎng)度為5d�，F(xiàn)澆砼段施工前在箱涵首、末端均固定膨脹橡膠條。
3.6.2實(shí)施頂涵作業(yè)之前，在其涵箱內(nèi)前端及末端頂板上彈出中心線。基準(zhǔn)線引至靠背壓梁上，以便于觀測(cè)涵箱頂進(jìn)作業(yè)的偏差情況。
4、安全技術(shù)措施
4.2箱涵頂進(jìn)作業(yè)時(shí)，應(yīng)對(duì)鐵軌標(biāo)高進(jìn)行觀測(cè)，并且安排專人打渣以保證路基穩(wěn)定。
4.3機(jī)車通過(guò)時(shí)不得挖土。如發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備有故障或有其它因素影響時(shí)，應(yīng)暫停挖土。頂進(jìn)要堅(jiān)持“ 先挖后頂、隨挖隨頂”的原則，每次挖土不得超過(guò)刃角前端。頂進(jìn)涵箱作業(yè)應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，每次挖土之后應(yīng)立即進(jìn)行施力頂進(jìn)，停歇時(shí)間不易超過(guò)12小時(shí)。
4.4工作坑四周設(shè)保護(hù)欄桿，并堆0.5m高、0.5m寬的土堰。
4.5涵箱內(nèi)作業(yè)設(shè)足夠的安全照明，照明電纜線掛在墻壁的最頂端拆模后留置的對(duì)拉片上，做好絕緣。（其它對(duì)拉片割除，防止劃傷人。）
4.6液壓系統(tǒng)油管接頭常用焊接接頭、卡套式接頭，保證安全可靠。倘若液壓系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，禁止在工作條件下進(jìn)行檢查和調(diào)整，避免壓力擊傷工作人員。液壓系統(tǒng)應(yīng)經(jīng)常檢查，并注意保證設(shè)備挖土外運(yùn)時(shí)千斤頂上面應(yīng)覆蓋，防止碰破油管、開關(guān)、活塞等。施力過(guò)程中，除操作人員以外，其他人員遠(yuǎn)離液壓系統(tǒng)及傳力系統(tǒng)，液壓操作人員也應(yīng)站在防護(hù)板后面。
4.7挖土?xí)r應(yīng)掌握土坡的平整，并保持與刃角坡度一致，嚴(yán)禁出現(xiàn)逆坡。一般坡角應(yīng)≥60°。
4.8傳力柱安裝保證平直且擰緊連接螺栓，每隔3200mm安裝一根壓梁，與導(dǎo)向墩焊牢。傳力柱系統(tǒng)上方堆土保持超過(guò)500mm厚度，防止傳力柱拱起傷人。
4.9工作坑內(nèi)土方外運(yùn)時(shí)，坑內(nèi)人員不得在吊車工作半徑以內(nèi)作業(yè)。如果采用搭設(shè)井字架卷?yè)P(yáng)機(jī)提升吊運(yùn)土方，則鋪馬道，兩側(cè)護(hù)欄。井架搭設(shè)方法及卷?yè)P(yáng)固定方法應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)規(guī)定要求。
5、頂進(jìn)時(shí)的勞動(dòng)組織
箱涵頂進(jìn)施工，一經(jīng)開始就要三班輪換工作，日夜不停連續(xù)頂進(jìn)。每班10人，分工如下：
箱涵內(nèi)挖土2人，運(yùn)土2人，工作坑內(nèi)整平1人，操作 泵千斤頂1人，傳力柱安裝4人（包括土方吊運(yùn)出工作坑）。
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