杜子君

1 工程概況

塘沽站旅客地道為站內(nèi)旅客上下專用通道，車(chē)站為提高運(yùn)輸能力，方便旅客出行，新增加進(jìn)出站地道各一座，進(jìn)站框構(gòu)中心里程 K178+992.0，主體軸線長(zhǎng)61.9 m，凈寬 8.2 m，凈高 3.7 m;出站框構(gòu)中心里程 K178+896.0，主體軸線長(zhǎng)61.9 m，凈寬12.2 m，凈高4.3 m。為了不中斷塘沽站正線的正常運(yùn)行，兩座地道既有正線下的部分為頂進(jìn)施工，新建線下為現(xiàn)澆施工，頂進(jìn)部分前端需安裝2.0 m混凝土刃腳，設(shè)計(jì)頂程25.4 m。

旅客地道頂進(jìn)段在三站臺(tái)北側(cè)預(yù)制，工作坑邊緣距離三站臺(tái)南側(cè)邊緣5.0 m，地道由北向南頂進(jìn)，整個(gè)框構(gòu)主體分成四個(gè)部位進(jìn)行施工(見(jiàn)圖1)。

圖1 旅客地道施工平面示意圖

2 施工方案的實(shí)施

2.1 施工工藝流程

施工工藝流程見(jiàn)圖2。

2.2 施工環(huán)境與工作坑

為確保行車(chē)安全、周?chē)课萁Y(jié)構(gòu)穩(wěn)定及旅客安全，在工作坑開(kāi)挖、洞身預(yù)制、實(shí)施頂進(jìn)過(guò)程前，根據(jù)設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)工作基坑周邊采用40b鋼板樁進(jìn)行了防護(hù)處理，在靠近線路外側(cè)密排打入兩排12 m鋼板防護(hù)樁，在預(yù)制段靠近線路一側(cè)與兩側(cè)鋼板樁之間各加兩道工字鋼梁作為斜支撐，防止在土體的側(cè)向壓力及列車(chē)通過(guò)時(shí)的動(dòng)荷載壓力下引起線路下沉或變形而影響行車(chē)安全，同時(shí)增加集水井，將地下水及時(shí)疏導(dǎo)出工作面，以便充分保證施工現(xiàn)場(chǎng)及周?chē)ㄖ陌踩?/p>

圖2 框架橋頂進(jìn)施工工藝流程圖

2.3 線路加固

為防止框構(gòu)在頂進(jìn)作業(yè)過(guò)程中對(duì)線路造成橫移及下沉，頂進(jìn)前對(duì)線路進(jìn)行加固處理，確保行車(chē)安全。

線路加固采用縱挑橫抬法，縱向采用3—5—3吊軌梁，即鋼軌外側(cè)為3扣軌，道心為5扣軌，采用P50軌，吊軌長(zhǎng)度37.5 m。鋼軌接頭錯(cuò)開(kāi)1 m以上，兩端分別伸出主體以外11.8 m，吊軌梁兩端加裝木梭頭釘固。

2.4 后靠背設(shè)計(jì)

后靠背位于工作坑后部，是頂進(jìn)施工時(shí)千斤頂?shù)闹蚊?，承受頂進(jìn)時(shí)的水平反力。后靠背必須具有一定的剛度，壓縮變形盡量小;具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，不致因頂力大而坍塌。因此，必須做到安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理。

2.5 后靠背施工

后靠背設(shè)C30鋼筋混凝土灌注樁13根，鉆孔樁直徑0.8 m，間距1.0 m，樁長(zhǎng)16.0 m。為減輕頂進(jìn)時(shí)后靠背的壓力，可將滑板與后靠背連接，即采用C35鋼筋混凝土分配梁，尺寸為1.5 m(寬)×2.0 m(高)，分配梁埋深自滑板面以上0.9 m，滑板面以下1.1 m，設(shè)置垂直于頂進(jìn)方向。分配梁表面順直，且與底板后端平行。

2.6 頂力計(jì)算

要設(shè)計(jì)后背墻截面尺寸，首先要進(jìn)行最大頂力計(jì)算，框構(gòu)的頂進(jìn)從開(kāi)始動(dòng)起，全部入土，至框構(gòu)全部入土?xí)r所需之力為最大。該力除克服框構(gòu)主體與土壤間的摩擦阻力，尚應(yīng)留有一定的富余，以便順利頂進(jìn)。計(jì)算時(shí)，應(yīng)根據(jù)頂進(jìn)框構(gòu)的長(zhǎng)度、土的性質(zhì)、地下水的情況、框構(gòu)的外形及施工方法等因素確定，其計(jì)算公式如下:

2.7 頂進(jìn)作業(yè)

1)頂進(jìn)施工程序。

挖土→運(yùn)土→開(kāi)鎬→頂進(jìn)→換頂鐵→測(cè)量校正。

2)頂進(jìn)設(shè)備的選擇。

頂進(jìn)設(shè)備的規(guī)格、數(shù)量和型號(hào)，應(yīng)根據(jù)框架尺寸和最大頂力確定，需要配置的千斤頂臺(tái)數(shù)，按洞身起動(dòng)推力的1.2倍～1.5倍配置，也可按計(jì)算的最大頂力配置，其公式為:

式中:n——需用千斤頂臺(tái)數(shù);

P——框構(gòu)洞身自重和洞身上的附加重量，t;

R——為粘著系數(shù);

T——每臺(tái)千斤頂?shù)念~定推力，t。

3)頂進(jìn)準(zhǔn)備工作。

a.安裝頂進(jìn)設(shè)備(包括高壓油泵、千斤頂、頂鐵、頂柱)就位。

b.組織有關(guān)人員檢查驗(yàn)收洞身，其混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

c.架設(shè)測(cè)量監(jiān)測(cè)儀器設(shè)施。

d.檢查線路加固和后靠背情況是否滿足頂進(jìn)作業(yè)的要求。

4)頂進(jìn)作業(yè)。當(dāng)前方刃腳處挖土完成一進(jìn)尺長(zhǎng)度后，開(kāi)動(dòng)高壓油泵，使千斤頂受液壓力而產(chǎn)生頂力，推動(dòng)框構(gòu)洞身前進(jìn)，通常每一沖程頂進(jìn)約190 mm～800 mm?？驑?gòu)洞身前進(jìn)后，用反向千斤頂將主千斤頂?shù)幕钊卦?，在空擋處增放頂鐵，以待下次開(kāi)鎬，如此循環(huán)往復(fù)，直至框構(gòu)洞身就位。

2.8 頂進(jìn)過(guò)程的質(zhì)量控制

1)頂進(jìn)過(guò)程控制每0.5 m為一循環(huán)進(jìn)尺，方向的糾偏依靠后靠背左右兩側(cè)頂鎬的力度來(lái)調(diào)整，這就需要由準(zhǔn)確的頂進(jìn)過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)控制。為了提供準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)，要求測(cè)量基點(diǎn)固定，將臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)引到框構(gòu)頂上一易觀測(cè)的明顯部位(頂進(jìn)框構(gòu)端部中心位置)，在后靠背一側(cè)固定一臺(tái)水準(zhǔn)儀，固定一名測(cè)量人員，人員和設(shè)備不再調(diào)換，避免設(shè)備人員的系統(tǒng)誤差引起方位偏差時(shí)產(chǎn)生糾偏。

2)加設(shè)可調(diào)性分配梁可起到糾正中線偏差的作用。在框構(gòu)空頂入土前必須將中線調(diào)整好，否則入土后糾偏就會(huì)隨著頂進(jìn)的深入而越來(lái)越困難。

常規(guī)使用的導(dǎo)向墩糾偏裝置是設(shè)置一個(gè)力點(diǎn)擠回框構(gòu)的偏離走向，在使用中常常出現(xiàn)導(dǎo)向墩因框構(gòu)自重較大導(dǎo)致頂力較大而被擠壞，或是導(dǎo)向墩剛性太大而破壞框構(gòu)的防水層甚至結(jié)構(gòu)層，在此地道頂進(jìn)中，在頂鐵與框構(gòu)接觸面加設(shè)了可調(diào)性分配梁，每頂一鎬前對(duì)分配梁中線、頂鐵連續(xù)中線、長(zhǎng)度都應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，將偏差隨時(shí)消除，使其無(wú)法積累。在框構(gòu)就位后量測(cè)其軸線是否符合設(shè)計(jì)要求。

3)提高基底承載力和保持框構(gòu)上坡趨勢(shì)是控制扎頭的關(guān)鍵。利用前述的線路加固和吊軌的作用，將框構(gòu)上部土方、道渣全部消除，減少了施工荷載，并削弱了列車(chē)行進(jìn)對(duì)框構(gòu)的直接沖擊。

2.9 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)該工程頂進(jìn)過(guò)程關(guān)鍵技術(shù)的質(zhì)量控制，在較短的時(shí)間內(nèi)按期完成了整個(gè)框構(gòu)的預(yù)制和頂進(jìn)工作，為今后的同類施工提供一些借鑒。

借此結(jié)合施工實(shí)踐，我就既有線框構(gòu)頂進(jìn)法施工提出如下結(jié)論和建議:

1)框構(gòu)洞身頂進(jìn)施工要進(jìn)行詳細(xì)的施工調(diào)查，編制切實(shí)可行的施工方案，組織好施工人員學(xué)習(xí)，做好技術(shù)交底工作，使施工全過(guò)程做到心中有數(shù)、有條不紊。

2)框構(gòu)洞身頂進(jìn)施工中應(yīng)力求短距離頂進(jìn)，盡可能少開(kāi)挖工作坑，少擾動(dòng)既有線路基，以達(dá)到減少防護(hù)和支撐工作量的目的，做到既安全又經(jīng)濟(jì)。

3)后靠背設(shè)計(jì)從最基本的頂力計(jì)算入手，認(rèn)真進(jìn)行方案的比選和檢算，做出既可靠又經(jīng)濟(jì)的后靠背設(shè)計(jì)。

4)框構(gòu)洞身頂進(jìn)作業(yè)要連續(xù)進(jìn)行，不斷頂進(jìn);同時(shí)控制好頂速和進(jìn)尺，加強(qiáng)量測(cè)。對(duì)頂進(jìn)偏差要及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)糾正。糾正要逐漸進(jìn)行，不能急于求成。

[1]武雅俊.淺談地下工程施工技術(shù)要求和方法[J］.山西建筑，2010，36(8):171-172.