王小超

（中鐵四局集團(tuán)有限公司，安徽 合肥 230000）

0 引言

對(duì)于大跨度箱涵頂進(jìn)施工，線性控制（平面位置和標(biāo)高）一直以來(lái)都是施工控制的薄弱環(huán)節(jié)，而線性控制的好壞，直接關(guān)系到后續(xù)道路的整體線性和順暢。

1 確保箱涵頂進(jìn)線形的相關(guān)措施概述

為防止頂進(jìn)時(shí)出現(xiàn)“扎頭”現(xiàn)象，箱涵底板前端應(yīng)預(yù)留一個(gè)弓形坡度，滑板頂面應(yīng)設(shè)置1%的上坡。箱涵頂進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)測(cè)量底板標(biāo)高，以便相應(yīng)調(diào)整前端開(kāi)挖深度。此外，可以通過(guò)改變左右兩側(cè)的頂力、挖掘或千斤頂?shù)奈恢脕?lái)控制頂升過(guò)程中的左右偏差。在接力器之間頂進(jìn)的方式中，在接頭之間準(zhǔn)備相應(yīng)的剪力楔來(lái)傳遞剪力，頂進(jìn)施工時(shí)，前后接頭重心的運(yùn)動(dòng)軌跡可以盡量重疊，以促進(jìn)剪力楔的最佳使用效果，避免段間剪力過(guò)大的現(xiàn)象。另外，千斤頂頂進(jìn)過(guò)程越長(zhǎng)，頂進(jìn)施工速度越快，但需要基于較高的控制技術(shù)水平，千斤頂頂進(jìn)行程在20cm 以內(nèi)。

頂進(jìn)前，測(cè)量預(yù)制箱涵中心線，與設(shè)計(jì)中心線復(fù)核，確定頂進(jìn)方向，同時(shí)設(shè)置標(biāo)高控制點(diǎn)，對(duì)箱涵內(nèi)側(cè)預(yù)埋標(biāo)高及中線控制樁，控制樁預(yù)埋在底板中線上，最外側(cè)兩個(gè)設(shè)置在箱涵邊50cm位置，剩余沿底板中心每隔2m 設(shè)置一個(gè)，在頂進(jìn)涵外側(cè)頂進(jìn)前方開(kāi)挖面每隔2m 設(shè)置中心線控制點(diǎn)。頂進(jìn)過(guò)程中，基坑底部土體開(kāi)挖應(yīng)按標(biāo)高進(jìn)行控制。嚴(yán)禁過(guò)度挖掘。同時(shí)記錄高程和方向測(cè)量，如圖1 所示。

圖1 預(yù)制養(yǎng)護(hù)完成的箱涵主體

頂升設(shè)備及其布置應(yīng)符合下列要求：

（1）頂進(jìn)設(shè)備應(yīng)根據(jù)計(jì)算的最大頂進(jìn)力來(lái)確定。頂力可按額定頂力的60%～70%計(jì)算。

（2）高壓油泵及其控制閥的工作壓力應(yīng)與千斤頂?shù)墓ぷ鲏毫ο嗥ヅ洹?/p>

（3）液壓系統(tǒng)油管內(nèi)徑應(yīng)根據(jù)工作壓力和計(jì)算流量選擇?；赜凸苈分饔凸軆?nèi)徑不小于10mm，支油管內(nèi)徑不小于6mm。

（4）油管要清洗干凈，油路布置合理，密封好，液壓油脂要過(guò)濾。

（5）頂進(jìn)過(guò)程中，當(dāng)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)立即停止運(yùn)行，嚴(yán)禁在工作狀態(tài)下維修。

頂進(jìn)過(guò)程中，每頂進(jìn)一次箱涵，應(yīng)觀測(cè)一次箱體軸線和標(biāo)高。并做詳細(xì)記錄。如發(fā)現(xiàn)偏差，及時(shí)通知頂起指揮采取措施。若偏離中心線，應(yīng)在下一次頂進(jìn)時(shí)立即調(diào)整頂升鎬，及時(shí)糾正偏差。如遇吊頭或扎頭，應(yīng)及時(shí)采用超挖、欠挖預(yù)留土的方法及時(shí)調(diào)整。

施工監(jiān)控是保證頂進(jìn)施工質(zhì)量的重要手段，在頂進(jìn)過(guò)程中需要實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制，及時(shí)分析測(cè)量數(shù)據(jù)，隨時(shí)準(zhǔn)確掌握頂進(jìn)橋涵主體結(jié)構(gòu)的狀態(tài)，預(yù)測(cè)其發(fā)展趨勢(shì)。發(fā)生左右偏差時(shí)，一般采用挖土校正法和千斤頂校正法進(jìn)行調(diào)整；發(fā)生上下偏差時(shí)，一般采用調(diào)整刃角挖土量、鋪筑石料、基底注漿、插入小樁等方法進(jìn)行調(diào)整。

施工監(jiān)控是保證頂進(jìn)施工質(zhì)量的重要手段。在頂進(jìn)過(guò)程中，需要對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，及時(shí)分析測(cè)量數(shù)據(jù)，隨時(shí)準(zhǔn)確掌握頂進(jìn)橋涵主體結(jié)構(gòu)的狀態(tài)，預(yù)測(cè)其發(fā)展趨勢(shì)。

2 箱涵左右偏差時(shí)的預(yù)防和糾偏措施

2.1 預(yù)防措施

工作坑滑板中心軸線應(yīng)與橋涵中心軸線一致。滑板應(yīng)有足夠的穩(wěn)定性、剛性和強(qiáng)度。如有必要，滑板上層應(yīng)安裝鋼網(wǎng)，以防止滑板在頂升過(guò)程中開(kāi)裂?；灞砻鎽?yīng)光滑，底面應(yīng)設(shè)置粗糙面或錨梁，以增加抗滑能力?；鍛?yīng)做成前高后低的上坡，坡度為0.2%～0.5%。當(dāng)?shù)鼗休d力較好時(shí)，取小值，否則取大值?；鍍蓚?cè)沿頂進(jìn)方向設(shè)置導(dǎo)向墩，距離橋涵外緣50～100mm，控制橋涵頂進(jìn)方向。

頂進(jìn)過(guò)程中，前方土體開(kāi)挖厚度和寬度要左右對(duì)稱，確保前方阻力和側(cè)面的阻力對(duì)稱；后面千斤頂頂力要左右基本相同，偏差不超過(guò)規(guī)范允許值。

2.2 糾偏措施

通過(guò)增加一側(cè)千斤頂?shù)捻斄?lái)調(diào)整。即增加一側(cè)油泵的油量和一側(cè)頂升力，或減少另一側(cè)油泵的油量和頂升力，形成部分頂升力進(jìn)行校正。若前端需向左傾斜，需要加大右側(cè)千斤頂?shù)捻斄Γ蛘呓档妥髠?cè)千斤頂頂力。

用后背頂鐵調(diào)節(jié)。更換頂鐵時(shí)，根據(jù)偏差，在頂鐵一側(cè)多加一塊鋼板。如果前端需要向左偏離，在右頂鐵端再加一塊鋼板。

在導(dǎo)墩和箱涵之間加墊木進(jìn)行調(diào)整。也可在頂進(jìn)前端增加預(yù)留土高程，利用前端阻力來(lái)調(diào)整，如圖2 所示。

圖2 箱涵頂進(jìn)千斤頂布置

3 箱體抬頭的預(yù)防和糾偏措施

3.1 預(yù)防措施

頂進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)及時(shí)測(cè)量標(biāo)高，如發(fā)現(xiàn)箱體上升，應(yīng)及時(shí)調(diào)整。

（1）如果底刃腳前端超挖略低于底板，以后會(huì)逐漸調(diào)整。

（2）如因挖寬不足，耗土過(guò)多而抬高箱體，可在兩側(cè)適當(dāng)超挖。超挖土方量應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定，以防止頂?shù)揭欢ň嚯x后“扎頭”。

3.2 糾偏措施

出現(xiàn)箱體抬頭后，如果偏差不大，應(yīng)采用超挖底板土方的方法，但要注意防止超挖引起的扎頭。如果偏差較大，且接近設(shè)計(jì)位置，可采用在底板下挖土，挖空后采用自然下沉或前端加壓的方法，使前端下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高，如圖3 所示。

圖3 箱涵頂進(jìn)到達(dá)設(shè)計(jì)位置

4 箱體扎頭的預(yù)防和糾偏措施

4.1 預(yù)防措施

（1）頂進(jìn)前，降水疏干前方地基土體，確保地基承載力滿足要求。

（2）根據(jù)每次頂進(jìn)時(shí)的標(biāo)高變化，預(yù)留土開(kāi)挖時(shí)必須控制好基礎(chǔ)面坡度，盡量不要破壞邊坡上的原狀土，嚴(yán)禁超挖后回填。

（3）應(yīng)減少頂升前端附加重量對(duì)標(biāo)高的影響，如材料、機(jī)械設(shè)備等。

（4）準(zhǔn)確掌握頂進(jìn)過(guò)程中的標(biāo)高變化，在每個(gè)頂進(jìn)間隔進(jìn)行測(cè)量分析，及時(shí)掌握頂進(jìn)過(guò)程中箱涵的標(biāo)高變化，從而對(duì)箱體前端土方超欠挖做出準(zhǔn)確判斷。

4.2 糾偏措施

箱涵頂進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制箱涵中心線和箱涵前后標(biāo)高。當(dāng)發(fā)現(xiàn)箱涵前端下降，箱涵底平面有反坡時(shí)，計(jì)算其頂推位置是否超限，以確定是要應(yīng)采取措施糾正扎頭。

4.2.1 糾正方法

（1）鋼軌加混凝土法：將箱涵頂進(jìn)前端的基底開(kāi)挖形成頂寬2～3m、深0.6m、底寬0.6m 的T 型槽，靠近箱體一側(cè)向箱體下方延伸0.3m，用小于T 形槽頂寬0.3m 長(zhǎng)的鋼軌沿頂進(jìn)方向每間隔2～3m 布置一根，軌頭向上，靠近箱體一側(cè)也伸入到箱體下，與校正混凝土平齊。另一側(cè)，軌面靠近箱底，鋼軌縱向設(shè)置為需要校正的坡度。同時(shí)，沿縱向設(shè)置防止鋼軌滑動(dòng)的鐵件，以加強(qiáng)鋼軌與混凝土之間的連接。用早強(qiáng)混凝土澆筑丁字槽時(shí)，其頂面應(yīng)確保平整光滑，并與軌面縱坡一致。為了保證頂進(jìn)的停止時(shí)間，早強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度必須在養(yǎng)護(hù)24h 內(nèi)達(dá)到C15 以上的混凝土等級(jí)。在混凝土表面用石蠟和滑石粉制成潤(rùn)滑層，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到C20 或更高時(shí)，再次開(kāi)始頂起。

（2）鋼軌加廢舊混凝土枕或組合鋼軌排法：鋼軌與廢混凝土軌枕形成軌排，中間填碎石或卵石土壓實(shí)，或鋼軌可焊成彎形，中間填碎石或卵石土壓實(shí)。

（3）底刃腳增加向上翹的角度：保持基底以上8～10cm 的土壤不挖，利用船頭坡使之抬頭。

（4）如果因土質(zhì)松軟導(dǎo)致扎頭，可以在底板前換鋪片石或碎石，邊鋪邊推進(jìn)施工。

4.2.2 糾正注意事項(xiàng)

（1）校正前箱涵底板坡度與校正用早強(qiáng)混凝土表面坡度的夾角不得超過(guò)3%，尤其是箱涵與滑板未分離時(shí)；否則，前端應(yīng)力會(huì)過(guò)于集中，矯正混凝土的表面坡度被切割或改變，導(dǎo)致矯正失敗。

（2）為防止校正混凝土整體被推開(kāi)，不挖前面的路基土，利用原有路基土承受頂推力。

（3）防止鋼軌滑動(dòng)的鐵件應(yīng)寬大牢固，推前應(yīng)在鋼軌表面涂上潤(rùn)滑油，以減少滑動(dòng)摩擦。

（4）在確認(rèn)“扎頭”和校正高程時(shí)，需要以“扎頭”時(shí)底面的反坡作為原始的確認(rèn)和比較依據(jù)，否則將失去最佳的校正機(jī)會(huì)。