【摘要】通過下穿瀘黃高速公路頂進項目的施工，淺埋大斷面箱涵下穿高速公路頂進施工的一些方法和技術(shù)，如管井結(jié)合明排降水法、中繼間法頂推技術(shù)、頂鐵的設置和加固、監(jiān)控測量及糾偏技術(shù)等，同時在箱涵頂進施工中遇到的行車安全、提出了施工監(jiān)控及信息化管理和重點工序預防控制措施。

【關(guān)鍵詞】淺埋;大斷面箱涵;頂進;施工技術(shù)

1、前言

頂進施工是繼盾構(gòu)施工之后而發(fā)展起來的一種地下管線施工方法，它不需要開挖面層，并且能夠穿越公路、鐵道、地面建筑物等，其在國外已廣泛使用，在國內(nèi)也逐漸普及，是一種能安全有效地進行環(huán)境保護的施工法。

頂進施工根據(jù)箱涵的結(jié)構(gòu)以及現(xiàn)場的不同情況，可采用不同的施工方法，如一次頂入法、分次頂入法、中繼間法等。箱涵頂進施工在國內(nèi)外較常見，形式多樣，種類較多，發(fā).展較快，其中主要以厚覆蓋層、無不良地質(zhì)作用、巖土狀況良好頂進為主，而在地下水豐富、砂礫石的滲透系數(shù)很大、含有大量漂石、超薄覆蓋和車輛高速行駛的情況下進行箱涵頂進難度較大、施工工藝及方法難以掌握，監(jiān)控、預防控制要求高。

2、工程的基本情況

下穿瀘黃高速公路鋼筋混凝土箱涵，箱涵長25m，軸線與高速公路正交。箱涵頂部距高速公路水泥混凝土路面高度1.5m，路基結(jié)構(gòu)為砂礫石層，松散性大，在高速公路行車動荷載的作用下，容易發(fā)生垮塌，造成路面沉陷，嚴重影響高速公路的通行和安全。

箱涵設計為C40防滲（P8）鋼筋混凝土，分兩節(jié)進行預制，長度分別是12.5m和12.5m，外部尺寸為寬6.2m、高6.4m，凈空尺寸為寬4.8m、高4.8m，頂板厚0.7m、側(cè)墻厚0.7m、底板厚0.9m，每節(jié)箱涵自重615t，總重1230t。采用中繼間法頂進施工，整體頂進距離為36.5m，穿越高速公路路基19.4m，頂進為上坡，坡度為0.3%。

3、施工中采用的技術(shù)

3.1管井結(jié)合明排的降水技術(shù)

在瀘黃高速公路兩側(cè)開挖30米*10米（底面）的基坑，為箱涵預制頂進場地和頂進接收場地。地下水層位于地表下2.4米左右，工作坑底及頂進時箱涵底位于地下4.5米處，處于地下水位下，需對該施工工作空間進行降水。因整個基坑開挖范圍大、深度大（約5米），地層為含水豐富的砂礫石層，基坑涌水量大，在箱涵預制處和頂進接收場地采用管井加明排的方式降水。

在基坑開挖線邊緣設置降水管井（沿排洪溝軸線方向），每個基坑每邊設3口，單個基坑設置6口，兩處共12口。井深12-15米，孔徑650mm，內(nèi)管350mm，放入大功率深井泵，用管井抽出大量地下水。對坑底局部滲出的地下水則采用在基坑內(nèi)四周開挖明渠排水。如有流沙出現(xiàn)，可局部采用沙袋堆碼邊坡及排水溝壁，將水引至基坑附近的集水坑，利用潛水泵將少量水抽出。降水達到工作坑內(nèi)和頂進箱涵底板下50厘米以上無水，且不引起高速公路較大的沉降和突降。

3.2中繼間頂推技術(shù)

將全部頂進段分為若干段（本工程分為2段），在各段之間設中繼間，使之接力交替頂進，即前段的頂進是利用后段作為后背。所謂中繼間，實際上是在頂進涵體的各段之間設置的接力頂進工作室，此工作室的內(nèi)部安裝有中繼千斤頂，負責中繼間前段的涵體頂進。中繼間內(nèi)的千斤頂達到最大行程后，前段暫時停止前進，而進行后一段的頂進，此時中繼間千斤頂?shù)幕钊碗S著后一段的前進而壓縮（即回鎬）。

本工程設計計算的最大頂推力為1508噸，建議每節(jié)采用4臺500噸的千斤頂頂進。箱涵最大頂力一般根據(jù)如下公式計算：

P=K[N1f1+（N1+N2）f2+2Ef3+RA]

式中：P—最大頂力，KN;

K—系數(shù)，一般采用1.2;

N1—箱涵頂上的總荷載，KN;

f1—箱涵上表面與頂上荷載的摩阻系數(shù)，此項系數(shù)與涵頂上表面的潤滑程度有關(guān)，需由試驗確定。

N2—箱涵自重，KN;

f2—箱涵底板與基地土的摩阻系數(shù)。此系數(shù)視基底土的性質(zhì)，也要經(jīng)試驗而定;

E—箱涵兩側(cè)土壓力，KN

f3—側(cè)面摩阻系數(shù)。此系數(shù)視土的性質(zhì)并經(jīng)試驗確定;

R—鋼刃角正面阻力，視刃角的構(gòu)造、挖土的方法、土的性質(zhì)，同樣需要經(jīng)試驗而定;

A—鋼刃角正面積，m2

在頂進過程中隨著箱涵進入路基的長度增加，與路基土的接觸面積不斷增大，摩阻力越來越大，在第二節(jié)箱涵開始進入路基時，千斤頂表壓長時間達到42MPa（頂力達到1680噸）左右才能勉強將箱涵推動。在這種情況下液壓泵里的油溫居高不下，意味著千斤頂不能繼續(xù)加壓。隨著頂進長度的增加，甚至出現(xiàn)了在頂?shù)谝还?jié)箱涵時，第二節(jié)箱涵有后退的情況，此時不得不增加千斤頂。

3.3頂鐵的設置和加固

根據(jù)工程特點，頂鐵采用P60重軌焊接制作，頂鐵加工圖如下：

頂鐵安裝和使用應滿足以下要求：

1.頂鐵線應與管道軸線平行、對稱;

2.頂鐵與管口之間采用緩沖材料襯墊;

3.頂進時，工作人員不得在頂鐵上方及側(cè)面停留，并隨時觀察頂鐵有無異?，F(xiàn)象。

每隔5m在頂鐵上焊接橫向的工字鋼，增加其整體性強度。同時在頂鐵的上方用砂礫石填壓并灌水壓實。

3.4箱涵姿態(tài)的測量監(jiān)控

在箱涵頂進時必須進行嚴格的測量監(jiān)控，以確保頂進的精度。每頂一鎬必須進行方向和標高的測量。并對頂程、頂力、吃土量、接縫處寬度及錯臺變化等進行記錄。根據(jù)測量數(shù)據(jù)通過調(diào)整千斤頂?shù)捻斄φ{(diào)整箱涵的偏位。在預制好的箱涵底板頂進中線方向布置4個觀測點。

3.5糾偏技術(shù)

箱涵在頂進中，由于所受頂進摩擦阻力不均勻影響，容易發(fā)生左右偏移、扎頭或抬頭現(xiàn)象。由于箱涵體積大、頂程長，如發(fā)生過大的高程和方向偏差，校正工作很困難。因此在頂進工作中必須樹立“預防為主、校正為輔”的思想，以便穩(wěn)步前進。

高程的偏差主要是通過底刃角的挖土來控制的。如果出現(xiàn)抬頭現(xiàn)象，可在底刃角處適當超挖。通過頂進記錄發(fā)現(xiàn)，一般當箱涵重心行進到開始超挖點附近時，箱涵高程才逐漸發(fā)生變化，因此這種調(diào)整方法必須避免抬頭現(xiàn)象，應立即急速大量超挖。如果出現(xiàn)扎頭現(xiàn)象，可通過加大刃角阻力來避免。刃角阻力過大會造成路基的變形加大，給線路維護帶來困難。在頂進中應根據(jù)情況作適當處理。

結(jié)語：

綜上所述，淺埋覆蓋砂礫石層大斷面箱涵下穿高速公路頂進施工技術(shù)，為解決高速公路下穿箱涵提供了一種可靠的方式方法。

參考文獻：

[1]周松，楊俊龍，葛金科.軟土地層大斷面管幕-箱涵施工技術(shù)[J].巖土工程界，2006，9（2）

[2]李美玲，袁金榮，王秀志.大斷面管幕-箱涵頂進的箱涵結(jié)構(gòu)設計及穩(wěn)定性分析[J].巖土工程界，2006，9

[3]茅志強.管涵和箱涵施工技術(shù)探究[J].科學中國人，2017，0（2X）.

[4]孫鈞，虞興福，孫旻，等.超大型“管幕-箱涵”頂進施工土體變形的分析與預測[J].巖土力學，2006，27（7）

作者簡介：

蔣軍，出生年月：1982年12月，性別：男，民族：漢，籍貫：四川廣安，學歷：雙本，職稱：中級，主要研究方向：建筑、公路、礦業(yè)。