1、桥涵顶进施工常见质量问题预防及处理【摘要】文章首先介绍了桥涵顶进主要施工方法的特点及适用条件，其次围绕着施工常见问题，分别从质量预防及处理两个方面谈了一点自己的看法。 【关键词】桥涵顶进；施工；质量问题 中图分类号： K928 文献标识码： A 文章编号： 引言 自 60 年代初期,我国各铁路局及市政建设单位开始采用顶进方法进行桥涵的设计与施工,以满足道路、管线与铁路的立体交叉。随着我国经济、铁路建设的迅速发展,以及城市规模的不断扩大,加上顶进法增设桥涵具有占地拆迁少,对行车干扰小,施工进度快质量好的优点,桥涵顶进施工越来越广泛地应用于增建铁路新线、通航线路、处理桥涵病害以及城市政造中。 1
2、桥涵顶进主要施工方法的特点及适用条件 1.1 顶入法 这是最早也是最基本的桥涵顶进方法,就是先开挖工作坑,筑起顶进后座,在工作坑内施工顶进结构的节段(或吊入预制顶进结构节段),铁路的线路加固(轨道及路基边坡),安装顶进的机械设备,挖土顶进,直至设计位置。顶进法可分下列几种: 一次顶入:一次顶入法施工设备及工艺都比较简单,被普遍采用。主体结构要一次过制好,要求工作坑较大、传力柱较长、顶力较大、后背强度也相应较强。适用于顶进端有足够的场地设置工作坑和后背、地形及地质条件能满足后座的场所。 分段顶入:当桥涵长度较大,一次顶入有困难时,可采用分段顶入法,即逐段制作,逐段顶进。这样可以压缩工作坑长度、传
3、力柱长度。此法比一次顶进法施工速度慢,适用于施工场地狭窄的场所。 中继顶入:多节段桥涵逐节顶进,每一节的顶进均以后一节为后背,最后一节则以预先建好的构筑物为后座背。每一节缝间均要安装千斤顶,千斤顶两端支撑于节段底板的齿墩。此法顶力小、后背简单、传力柱短,但千斤顶用量较多,施工速度较慢,适用于多节段顶进、后背条件差的场所。齿墩需凿除,节缝需填塞并防水处理, 颇为麻烦。另外还有一种方法叫对顶,因极少有人尝试此法,在此不做详述。 1.2 顶拉法 不少于四个节段的桥涵顶进,节段内净宽不小于 3m,可以设置传力拉杆(两侧)和齿墩。在顶某一节段时,其余各节段共同作为组合后背,这种逐节顶进、互为后座的顶进方
4、法称为顶拉法。此法适用于桥涵节段四个以上,结构内宽 3m 以上,路基外侧能设置足够长大的工作坑,而设立后座又特别难的场所。 值得一提的是此法有个独一无二的特性桥涵节段可以逐一顶进,也可以逐一后退。这对顶进中碰到某些问题,比如遇到软土而严重低头、土质不均匀而发生较大的歪斜、碰到难于逾越的地下障碍物、水准或方向严重失控等等,可以整体退回一定距离,待问题处理后,重新一起向前顶进。 1.3 牵引法 牵引法是先压路基内用专门设备钻水平孔,然后穿入钢绞线束,一端系于制好的桥涵上,另一端系于穿心式千斤顶上,并以路基或其他构筑物为后座,通过千斤顶的张拉,钢绞线使牵引桥涵节段前进。此法不必设置重型的后背,以拉代
5、顶,钢绞线也有一定的导向性。 2 桥涵顶进过程中的主要质量问题 在桥涵顶进过程中质量问题有如下几种:后背强度不够,施工质量差,钢轨桩后背未打入设计深度;滑板润滑、隔离层破坏;地下水位没有降到要求标高;线路架空的刚度不够;桥涵底板前端未按规定设置船头坡;桥涵本身混凝土没有达到设计强度。这些问题带来的后果是:后背变形过大,开裂、破坏,终止顶进桥涵,制作二次后背;桥涵底板与滑板粘连,滑板下沉断裂;桥涵扎头,涵身开裂;线路发生横移,影响行车。 以上事故可通过加强预防措施来减少、避免事故发生,由于桥涵顶进的特殊性,顶进桥涵一般体积庞大、笨重,特别对处理桥涵扎头就非常困难。 3 事故的预防 桥涵顶进的事故
6、预防应从三个方面来解决,其一是严格方案论证与制定,其二是加强施工组织与管理,严格过程控制,最后是提高施工人员的素质和操作水平,减少人为差错。常见的事故预防措施一般有如下几个方面。首先,为减轻顶进时对后背的压力,可将滑板与后背分配梁连在一起,以增加后背的抗力,通常做法是在滑板内设置一定数量的钢筋以承受拉应力,并将这些钢筋深入后背梁内焊接锚固。墙背填土应分层夯实压密,以保证填土内摩擦角大于 30。在后背施工时,对圬工砌筑一定要严格控制,确保圬工的强度;钢轨桩后背钢轨应打入到设计深度。另外,在施工中有时因地质情况不佳,后背强度不够而需要加固时,可加打钢轨桩进行处理,否则如果后背不牢靠,不仅影响到顶进
7、质量,甚至不能继续顶进的严重事故。其次,为了防止在顶进中线路的横移,在无覆土顶进大跨度桥涵时,采用工钢及横梁加固线路,由于顶进桥涵顶面与线路设备间的摩擦,防止的办法除在横梁下垫钢板外,每 35 根横梁安装一组倒链,如线路发生横移时用倒链加以调整,亦可以在顶进的前方,设置一排钢板地锚桩,用方木支撑将横梁顶住,在现场实践中,为了防止线路横移,还可用钢轨桩将纵梁固定,另外,在顶进中,要控制好挖土的坡度,中间支点桩周围的土体要及时挖掉,防止支点桩受土体侧压力倾斜而造成线路横移。 再次,滑板是施工时的临时设施,为了避免在顶进桥涵时桥涵与滑板一起滑动,在滑板施工时通常在滑板下设置几道抗滑横梁,滑板施工完毕
8、后要在其顶面上铺设润滑层与隔离层,润滑层一般用机油、石蜡和滑石粉,隔离层用塑料薄膜、油毡,根据我公司经验,润滑层采用撒铺石蜡和滑石粉,厚度 5mm,隔离层用塑料薄膜效果比较好,另外在桥涵底板钢筋绑扎及混凝土震捣时严防隔离层及润滑层被破坏而造成滑板粘连。 4 桥涵质量问题的处理措施 4.1 后背变形过大,开裂、破坏后背虽是桥涵顶进中的临时设施,但确是整个桥涵顶进施工的重要组成部分,后背的施工质量好坏对桥涵顶进施工顺利与否关系极大。 当在顶进中发现桥涵不前进,后背压缩位移,或纵向传力柱向上隆起外崩,这都是后背破坏的征兆。对于在顶进过程中发生的后背破坏,要制作二次后背,在试顶时发生的后背破坏,要拆除
9、进行加固。 4.2 桥涵顶进线路发生横移 在桥涵顶进过程中,如发生线路横移,用千斤顶整体抬起线路,加强横梁支撑,并迅速挖掉中间支点桩周围土体,消除土体对桩的侧压力。 4.3 桥涵底板与滑板粘连 当发生滑板粘连时,要把桥涵端部底板的两角挖开,放置千斤顶顶起桥涵,然后继续顶进桥涵,使桥涵与滑板脱离。在新月线 5m-9m-5m 立交桥顶进时,由于滑板基底抗滑措施不到位,润滑层及隔离层未按规定施工,再顶进时发生滑板粘连,采用上述办法使问题得到了解决。 4.4 桥涵扎头 桥涵顶进扎头分为顶进过程中和顶进就位后,如果在顶进过程中出现扎头,通常做法是在滑板前端设过渡段,换填砂卵石、泥结碎石,或打入挤实桩,以
10、增强滑板前端土壤承载力减少“扎头” 。 “扎头”较严重时可在“船头坡”下铺垫混凝土预制板抬坡顶进,或将地基超挖 20cm30cm,然后回填碎石并铺砂取平,在砂面上铺垫混凝土预制板,预制板面高出桥涵底3cm5 cm,作为仰坡顶进。近些年来,经过不断的探索实践,又推出了不少新的整治桥涵顶进扎头的办法。 如果在桥涵顶进就位后结构沉陷量较大,可考虑在结构内穿梁,用千斤顶上抬。“扎头”过大,调整困难,在迫不得已的情况下,只好将线路架空,凿除顶板,接高重做。 4.5 桥涵涵体开裂 当桥涵涵体发生开裂时,可在桥涵内沿墙(顶)表面裂缝处凿成20mm15mm 的 V 型槽口,用环氧树脂砂浆封闭槽口,沿缝长每隔 0. 9m1. 0m 预留一处压浆管口。自下而上从压浆管口向缝内压入水泥浆或树脂水泥浆。 结束语 桥涵顶进施工在我国已经开展了几十年了，应该说我们已积累了丰富的实践经验，但是工程情况千变万化，我们应该更加深人的进行研究与探索，不断完善施工工艺，避免事故的发生。 参考文献 1邵福刚.铁路桥涵顶进施工事故的预防及处理J.内蒙古科技与经济. 2006(14) 2鲜国,叶英桃,刘世卿,王佳.既有线桥涵顶进作业浅析兰新复线提速工程桥涵顶进实践J.西部探矿工程. 2001(02) 3韩立峰,许淑珍.桥涵顶进施工事故的预防及处理J.铁道工程学报. 2006(01)
