大型箱体二维顶进施工工艺研究.doc

1、1大型箱体二维顶进施工工艺研究摘要 大型箱体二维顶进施工工艺是紧密结合中心北路下穿京山铁路地道工程的施工情况来进行的。施工地处塘沽既有线编组场 18 股铁路，建筑基底为海相沉积的软弱层承载力较低，建筑位置周边为居民楼和铁路通信楼，初始设计方案为“一”字行基坑纵向顶进，但是基坑边缘距居民楼仅有 2 米，此楼基础为满堂基础，施工基坑挖深达到 7 米，开挖基坑势必会影响此居民楼的安全，若拆除此居民楼则会大大增加工程的成本，且居民安置问题也难以解决。 关键词：顶进满堂注浆砼插销 中图分类号：TV554 文献标识码：A 1前言 随着城乡建设的发展，有时需要在一些既有铁路线下穿越框架桥，以用于车辆的通行。

2、框架桥通常由一个或一个以上的大型箱体首尾依次相接而构成。目前常用的大型箱体顶进均采用一维顶进施工方法，该方法是将预制成的多节大型箱体沿顶进方向在线路的一侧排成一列，然后依次将这些大型箱体顶至既有铁路线下。但是这种已有的施工方法存在下列问题：若该铁路的两侧存在影响施工的建筑物，就必须将这些建筑物全部拆除，否则这种施工方法将无法实施，即施工影响相邻建筑物，这样无疑将会增大施工的难度和费用。 22主要研究内容 为确保铁路营业线和施工位置周边建筑物的安全，减少工程投资，保证地道桥顶进后的工程质量，针对以上的施工条件，主要研究内容： 2.1 施工现场总体工艺优化研究，用二维布局工艺替代传统的一维布局工艺

3、。解决因施工场地问题需要对周边建筑物进行拆除的问题。改变传统的顶进方式，利用现有场地预制箱体，通过横移加纵移的形式，既满足了顶进的需要，又保证了周边建筑物的安全，避免多处周边建筑物拆迁，显著降低工程投资。 2.2 软土路基一孔辐射注浆孔系的位置与姿态设计。解决穿越 18 股线路，顶进距离为 104 米，及路基两侧各 10m，箱体底板下 8 米的注浆问题，保证承载力达到规范要求。 2.3 注浆前、后的土体采样试验研究。有效地保证地基承载力不小于 100kpa。 2.4 两箱体对接定位方法的研究，为了提高箱体水平面和纵向的对接精度，提高箱体的整体刚度。 3技术实施方案 3.1 工艺布局设计 基坑的

4、工艺布局详见图 1。 3图 1 工艺布局 （1）通过研究论证，该施工有两种可行方案，方案 1：传统的“一维”顶进布局形式，适合地势开阔地区，本工程项目距周围建筑物较近，需对周围已有临近建筑物进行拆迁，拆除量大，在成熟城区是不可行的。方案 2：采用二维顶进的布局方案，该方案既能保证施工现场周围建筑物不用拆除，同时保证既有线的正常运营，因此可以显著降低投资成本。 （2）经过分析将基坑布局分为纵向推进区和预制区，推进区主要是将箱体顶进至线路下，预制区是将箱体浇筑完成，在箱体顶进时将箱体输送至推进区。 （3）总体工艺流程 基坑布局及加固 降水井钢管支护 基坑开挖 滑板、后背施工 箱体预制线路加固 箱体

5、顶进 4各工序参数表 名称 单位 灌注桩 直径 1.2m,桩长为 25m、22m、16m，间距 1.4m。 基底搅拌桩 直径 0.6m,桩长为 10m，桩径 600mm，桩间距 1.2m 止水帷幕 直径 0.6m,桩长为 16.7m，桩径 600mm，桩间距 450m 基坑降水井 降水井直径 0.6 米，井深标高-9.0 米，共计 97 眼 钢管支撑 角隅支撑 15 根，直径为 0.8m,横支撑 12 根，直径 1 m。 滑板 厚度 550mm, 润滑层采用底层涂厚度为 3mm 石蜡，3mm 机油滑石粉混合物，一层塑料布 箱体 桥体结构高度 6.7m，净高 5m，使用高度 3.5m。顶板厚度0

6、.8m，底板厚度 0.9m，边、中墙厚度均为 0.8m，桥体中线与铁路正交90。 箱体第一节 34.907m、 第二节 30.907m、 第三节 30.907m。 （4）二维顶进施工工艺 拔出二步台工字钢空顶 拆除支撑及凿除冠梁 线路加固 凿除迎头灌注桩第一节顶进第二、三节横移顶进第二节横移第三节顶进第三节 顶进工艺表 序号 工序名称 简要说明 1 拔出二步台工字钢 拔除工字钢 110 根。其空隙立即用 1：5 干拌水泥、沙子掺入 0.5%速凝剂进行填充密实 2 空顶 箱体空顶顶力 795 吨，与冠梁接触顶力控制不小于 60 吨 53 拆除支撑及凿除冠梁 4 线路加固 三-五-三扣轨 5 凿除

7、迎头灌注桩 保证桩顶面及止水帷幕桩面与滑板面一平 6 第一节顶进 每天顶进 5 米，每次开镐顶程为 0.5 米（挖方出土 95立方米） ，6 天顶进 29.197 米，达到第二节横移条件。第一节箱体前悬到操 6 道中心线以北 2.958 米，尾部距操 3 线中心线 12.52 米 7 第二、三节横移 先拆除第一节后面顶铁，清理山皮土，重新做润滑层。将活动导向墩拆除，孔内用棉纱填满，防止堵孔。第二节箱体横移距离 27 米，第三节箱体同时横移 25 米，安装一、二节之间钢护套、并布置第二节箱体千斤顶。 8 顶进第二节 安装活动导向墩后，进行第一、二节箱体顶进。第一、二节框构每天顶进 4 米，8 天

8、顶进 30.957 米，第一节箱体前悬至操 12 道中心线以北 1.449 米，第二节箱体尾部距操 3 线中心线 12.52 米 9 横移第三节 施工方法如第二、三节横移，横移距离 30 米 10 顶进第三节 施工方法如顶进第二节，三节箱体每天顶进 3 米，顶进 39.477 米，预计 34 天全部顶进完成，箱体三节尾部距操 3 线中心线 4 米。 由于顶进时穿越 18 股道，操车场有货车进行编组作业，经与车站协商在顶进范围内的货车进行避让，保证顶进范围内无列车。 3.2 软土路基“满堂”注浆孔系的位置与姿态设计 塘沽中心北路地道桥工程所处施工场地的地质较软，地基承载力为80KPA，无法保证箱

9、涵顶进施工的安全。根据地质勘察报告显示，本工程6地质共分为七个工程地质层，自上而下为： 人工填土层：杂色，粘性土夹灰渣，砖块等；厚度为 1.03.3m。 新近沉积土层：亚粘土，黄褐色，饱和，可塑偏软。该层厚度为1.32.4m，标高为-1.74-0.48m。 粉土：灰色，稍密，饱和，含大量贝壳。埋深 4.3m，厚 6.3m。 粉质粘土：灰色，软塑。埋深 10.6m，厚 3m。 （框构地板位于该土层）粉土：埋深在 13.6m 以下，灰色，中密，饱和，钻探揭露的厚度为1.4m，该层为钻穿。地下水为埋深 2.7m,相对标高为-1.15m，地下水类型属潜水。 经过研究分析表明，为保证箱体顶进施工的安全，

10、防止路基坍塌，必须要提高土承载力（不小于 100KPA） 。我们提出的施工方案，通过专家论证及北京铁路局总工程师室方案审查会确定，决定采取线路注浆加固的施工方法对路基进行注浆加固。在注浆加固后，进行降水施工。 3.2.1 施工降水 由于施工场地位处于海相沉积的软弱层，土层含水量较多。为了保证注浆加固的质量，因此，在对线路路基进行注浆后，应进行降水井施工。本工程采取的降水工艺为大口井降水。线路上每股道降水井为 4 个，钻井深度 15m。 3.2.2 注浆试验分析 根据施工要求，有三种注浆液可供选择，分别是：AB 液，AC 液和改性水玻璃浆液。AB 液及 AC 液为 A、B、C 三种不同的液体进行混合配比7所形成的水泥浆液。A 液的主要材料是：改性水玻璃和水；B 液的主要材料是：GS，H 剂和水；C 液的主要材料是：水泥，H 剂，C 剂，xpm 剂和水。