1、顶进桥涵施工常见质量问题预防及处理摘要结合工程实例，阐述了桥涵顶进施工中常见质量问题，提出预防及处理的技术措施。 关键词桥涵顶进 施工 质量问题 处理 引言 自 2O 世纪 60 年代初期，我国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。随着我国经济建设的迅速发展，城市规模的不断扩大，加上“顶进法”增设桥涵具有占地少，对市政交通、铁路行车干扰少，施工进度快、质量好的优点，桥涵“顶进法”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改造中。 根据不同的工程情况 ，桥涵顶进施工采用多种方法。如一次顶入法、对顶法、中继间法、对拉法、解体顶进法、开槽顶入
2、法等，其中最普遍使用的方法为一次顶入法。用“顶进法”所需的主要设备为：千斤顶、高压油泵、液压回路、电器集中控制台、传力设备。 1、桥涵顶进过程中的主要质量问题 后背变形过大，开裂、破坏； 线路发生横移； 桥涵底板与滑板粘连； 桥涵扎头； 桥涵涵体开裂。 2、主要质量问题的预防措施 a. 后背变形过大，开裂、破坏 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 度，后背施工时，应严格控制圬工质量确保圬工的强度；钢板桩后背应打入到设计深
3、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，可增设钻孔桩桩进行加强处理(见图 1)，如果后背不牢靠 ，不仅影响到顶进质量，甚至不能保证继续顶进到位的质量事故 。 图 1 后背墙后钻孔桩设计 b. 顶进桥涵发生线路横移 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D 型梁加固，产生横移是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，设置一排钢板桩或钻孔桩防护。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
4、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。 c. 桥涵底板与滑板粘连 为了避免在顶进桥涵时桥涵与滑板一起滑动，通常在滑板下设置几道抗滑横梁(见图 2)，滑板施工完毕后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，根据经验，采用撒铺厚度 5mm 的石蜡和滑石粉作为润滑层，隔离层铺设塑料薄膜效果比较好。另外，在桥涵底板钢筋绑扎及混凝土振捣时严防隔离层被破坏而造成滑板粘连。 图 2 抗滑地锚梁图 d. 桥涵扎头 桥涵底板前端设“船头坡” 。 “船头坡”断面尺寸为水平长 60cm，垂直高 2cm，大的桥涵也有取水平长 lOOcm，垂直高 10
5、 cm 的。 “船头坡”与强迫顶进相结合，对较密实的土壤能纠正“扎头” ，但在软土内效果较差。施工时注意以下问题： 千斤顶的位置。千斤顶的顶窝应设于底板靠上部的位置，使顶力尽量接近阻力合力作用线 ； 滑板预留仰坡。预留仰坡目的是设想在出现“扎头”时能落到预期位置。但如何确定合理的坡度大小，目前还没有计算办法，一般取千分之五左右。主要视土质情况而定。土质密实、开挖得当、坡度可小些；土质松软、含水量大则坡度应大些 ； 滑板预留横缝。在顶进中，随着桥涵逐渐被顶出滑板进入路基而产生“扎头” ，使滑板前端形成桥涵支点，最后迫使滑板受挠拉裂。针对这种情况，有的施工单位在滑板前部三分之一长度处预留一道 横缝
6、 (其办法为在滑板混凝土中隔一木条 )，当桥涵 重心超出滑板时 ，滑板即开裂，使滑板前部下沉，这 样可减少桥涵前端“扎头”量。 e. 桥涵涵体开裂 桥涵涵体有时在拆模后出现水平裂缝，一般多系底板与墙体分次灌注混凝土造成的。由于先灌的底板已经收缩，而后灌的墙体收缩时则受到底板的约束而开裂；如果墙体混凝土产生的水化热较大时，则促成与底板的温差增大更易造成墙体的裂缝出现。 在设计桥涵时应考虑混凝土收缩而产生的附加内力。施工中应做到 ： 选择骨料时要求混凝土有最大的密实度，拌合时严格控制用水量。捣固时除用振捣器外，在角隅及钢筋较密处还要用钢钎捣实。总之要做到尽可能提高混凝土的灌注质量； 精心养生，及时
7、浇水。蒸汽养生升温和降温，每小时控制在 5左右 ，不可太快。养生的恒温控制在 30 一 40，使混凝土内部蓄热温度接近，以消除内外温差的影响； 低温入模。冬季一般控制在 5一 7入模，灌注后应注意抑制混凝土中水化热的增长速度，在 24h 内不加温。夏季高温时，可预冷骨料，如用地下水冲洗碎石，使用水化热较低的水泥以及加冰拌合或夜间气温低时施工等； 保证水泥具有稳定的性质。要尽量采用同一个厂、同标号 、同牌号 、同时期出厂的水泥 ； 拆模时间宜晚不宜早。混凝土强度达到 100后才能顶进。如果在混凝土未达到规定的强度而进行桥涵顶进，将会造成严重的质量事故。3、桥涵质量问题 的处理措施 a. 后背变形
8、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，要拆除进行加固。 如大庆市某一孔 12m 铁路立交，后背为钢板桩弹性后背，施工时钢板桩未打入设计深度，加上 35m 长的顶距，在顶进到一半时，后背位移 40cm，后背梁破坏，传力柱外崩 ，桥涵不能继续顶进。经过现场人员的研究，废弃原有后背，在原后背前 15m 处制作了二次后背墙后桥涵才得以继续顶
9、进。虽然最终解决了后备墙问题，但浪费了时间，增加了投入。b、 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。c. 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。在哈齐线 1-6m 涵洞顶进时，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，在顶进时发生滑板粘连，采用上述办法使问题得到了解决。 d. 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
10、、泥结碎石，或打入挤实桩， 以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 3cm5cm，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。 例如在钦防铁路某涵洞顶进中，由于桥址处的地下水位埋深 19m38m，且两侧均为池塘，地质条件极差，用通常的基底处理方法很难满足规范及使用的要求，经多方研究，采用打木桩与灌注 C20 混凝土加旧轨排相结合的办法进行基底处理。作法是在桥涵前端打人直径 02m03m，长度
11、为 15m-24m 的木桩 ，每平方米 9 根桩，呈梅花型布置，木桩上部铺设间距 02m 的废旧混凝土枕轨排，灌注 0.5m 厚C20 混凝土。经此种方法处理涵洞基底，涵洞顶进就位后高程均满足了设计要求。 在郑州和平路立交桥顶进时，针对桥址处水位埋深较浅，基底软弱的状况，采用高压分段注浆法对基底进行处理，有效抑制了桥涵扎头。 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。 例如在通辽某地方铁路增建复线时，某 13 涵洞因顶进过程中降水不到位，又缺少纠正措施，因此涵洞顶进就位后扎头达 1.2
12、m，造成严重质量事故，在采用千斤顶抬起桥涵纠正无果的情况下,施工单位在线路的另一侧又重新制作后背，把桥涵顶回原位，然后加强降水,处理基底,再顶进桥涵。 e. 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 1.0m预留压浆管口。自下而上从压浆管口向缝内压入水泥浆或树脂水泥浆。 4、结束语 桥涵顶进施工在我国已经开展了几十年 ，已积累了丰富的实践经验，但是工程情况千变万化，我们应该更加深入的进行研究与探索，不断完善施工工艺，避免质量问题的发生 。 参考文献 1 铁道部第三工程局铁路工程施工技术手册桥涵 (中册)北京 ：中国铁道出版社 ，1992 2 王承礼铁路桥梁北京 ：中国铁道出版社 ，1993 3 铁道部第四勘测设计院桥隧处桥涵顶进设计与施工北京 ：中国铁道出版社 ，1983
