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[摘 要]桥涵顶进是目前公路铁路常见的一种施工技术,随着我国公路、铁路系统的不断完备和四通八达,桥涵路段随处可见,因此在日后交通建设中必然会大量使用和推广。本文主要探讨了桥涵顶进类施工方法和技术要点,并对桥涵顶进中常见的软土和低头现象进行探讨。
[关键词]桥涵,顶进,软土,低头
中图分类号:TU755.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)21-0149-01
一、引言
桥涵施工质量情况对整个桥涵工程质量都有着极其重要的影响,而铁路桥涵的施工质量被视为铁路是否能够正常使用的标志之一。铁路桥涵的施工质量对于整段铁路的使用寿命和舒适度都有重要影响,因此施工过程中必须对桥涵施工技术进行综合探讨和分析,细化施工工艺流程,严格控制施工质量。
二、桥涵顶进类施工方法研究
桥涵顶进施工技术的原理是在相关路段的施工坡段挖适当大小的基坑,基坑的滑板为现浇制,框架为钢筋混凝土制,还要用碎石和混凝土等材料对施工路线进行加固处理。上述工作全部完成以后,可实施各项施工设备的安装,包括高压油泵、千斤顶以及顶铁等顶进设备。
桥涵顶进类施工方法主要有顶入法、顶拉法和牵引法等。其中,顶入法是最基本也是最早的一种方式,其主要流程是:首先开挖工作坑,再筑起顶进后座,再在坑内进行顶进结构节段的施工环节,再进行铁路线路加固,再安装顶进类机械设备,上述准备工作就绪后,即可挖土顶进施工,直至设计位置。顶进法包括一次顶入、分段顶入和中继顶入等种类,其中一次顶入适用于顶进端有足够的场地设置工作坑和后座、地形及地质条件能满足后座的场所,分段顶入适用于施工场地狭窄的场所,中继顶入适用于多节段顶进、后座条件差的场所。第二种方法是顶拉法,这种方法能够实现桥涵节段的逐一顶进和逐一后退,这种明显的优势对于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情况时,可以整体退回一定距离,待上述问题得到解决或改善后,可重新向前顶进。该法特别适用于四个以上节段且结构内净宽超过3m的桥涵,路基外侧能够设置较大规模的工作坑,而难于设立后座的场所。第三种方法是牵引法,这种方法是先压路基内用专门设备钻水平孔,然后再穿入钢绞线束,把线束的一端牢系在制好的桥涵上,另一端系于穿心式千斤顶,以路基或者附近的构筑物为后座,顶进施工时通过千斤顶对钢绞线的牵拉作用来牵引桥涵节段的前进。该方法的优势在于不需要设置重型后座,能够实现以拉代顶,而且施工过程中钢绞线也具有一定的导向作用。无论采用哪种方法,桥涵顶进施工都必须做好线路加固工作,而线路加固的方法主要有纵梁架空法、横梁附着法和综合法等,其中,纵向架空法适用于较小跨度的桥涵的顶进,横向附着法适用于较大宽度桥涵的顶进,特别是多孔桥涵顶进,综合法适用于中等跨度桥涵的顶进。
三、桥涵顶进施工技术要点分析
我们在选用桥涵顶进技术进行具体路段的施工时,在完成一个顶程动作之后,还需启动高压泵,让顶镐产生预应力,借助顶铁和横梁等设备实现向前推进动作。每一个顶进周期之后,需在空档设置一个防顶铁,其目的在于保持固定的顶程距离,以利于更好地处理进入下一个顶进周期。按照此流程循环往复直至完成整个顶进过程,这就是桥涵顶进施工技术的全过程。一般情况下,公路桥涵的顶进施工相对较短,占地面积也较小,而且路线结构和基底预应力的预制不影响公路路线规划。下面,我们对桥涵顶进施工的技术要点进行简要的探讨:一是桥涵顶进施工技术中的基底处理问题。基底处理是桥涵顶进施工的一项重要基础工作,顶进施工过程中,首先要做好桥涵地基排水工作,如遇水中开挖地基,则施工前务必要制定有效的排水对策,防止基底挖掘过程中出现水淹现象;基坑排水时,为了防止水流回渗,可以采用胶管或水槽的远引措施进行排水;挖掘过程中要选用抽水能力高于2倍渗水量的水泵抽水,顶进施工全過程均不能停止抽水。同时,还要做好基坑施工前的测量与计算,合理安排挖掘流程,挖掘与回填过程中要坚持适度原则。另外,基坑挖掘完工后,试验人员要继续进行基地承载力试验,若经试验显示的结果为基底地基承载力低于设计要求,则要对基底进行一定的处理。?二是桥涵顶进施工技术中的钢筋工程。选择钢筋时要严格按照品种、规格以及数量的设计规范来配筋,整个施工过程中要注重桥涵钢筋的位置与高度的详细测量与书面记录。三是桥涵顶进施工技术中的模板工程,该项主要包括准备工作和模板拼装阶段。准备工作中,模板使用前要对其进行除锈并涂脱模剂,支模前要先对支承部位顶面的模板底座处用水平尺和砂浆找平,以确保垂直度和防止桥涵根部腐烂变质;模板拼装时,要特别注意保证顺序及子母口位置,施工时可以在模板间接头处加塞一些海绵密封条来防止漏浆现象。四是桥涵顶进施工技术中的基础混凝土工程。施工前要做好技术及安全交底,选用最佳施工方式,将施工误差降到最低;砼施工前在台身模板与基础交接处以M10砂浆堵漏,防止振捣过程中发生漏浆;浇筑砼时要用插入式振捣器分层振捣,砼浇筑自由下落高度严格控制小于2m,防止砼离析;每次浇筑高度30cm左右,接柱砼必须一次连续浇筑完,及时养护,确保砼外观质量优良。桥涵施工是公路铁路建设的重要组成部分,对施工过程中每个环节的技术要点都要密切关注和研究,只有全面抓好每一个重要的细节,才能确保每一个环节的施工质量都达标,最终确保整个桥涵的施工质量与效益。
四、桥涵顶进施工经常碰到的问题与对策
桥涵顶进施工在工程实践中往往会遇到一系列的困难或问题,比如软土、低头和斜交桥涵顶进等,一开始往往都是始料不及的,随着经验的积累和技术的提升,我们对于应对这些问题也有了一定的答案和对策,在此进行简要分析如下:
(一)桥涵顶进施工中的软土现象
软土含水量高,压缩系数大,承载能力低,属劣质土。桥涵顶进常常碰到地质资料不准确的问题,因铁路路基或站场上的线路太多而导致线间距过小,设计时又无法使用钻机钻探,而只能够在路基两侧钻探,通过连线判断地质,因此对土质的勘探和设计经常出现较大的偏差。顶进时碰到软土,是工程实践中的一大难题。桥涵顶进有其特殊的工作环境,受空间小、工期紧的限制,目前对软土的处理方式限于以下两种思路:一是挤密法,即以片石、碎石、混凝土块等坚硬材料压入软土内,减少软土的孔隙比,使土体由软土变为混合土,提高土体的承载能力;二是换填法,主要适用于层厚不大的软土,边顶边挖边换填,填料可用沙、碎石、石屑、矿碴等硬块状或粒状物,甚至有用混凝土的。
(二)桥涵顶进施工中的低头现象
桥涵顶进经常碰到低头现象,其主要原因包括:路基内顶进桥涵的持力层或者下卧层软弱;软弱土层由薄变厚,导致顶进首节前端的沉降不断增大;顶进的土质由硬变软,或者由好变坏;挖土时向下超挖;桥涵分节过短,设备顶进时容易转动;顶力作用点过高或者向下斜;首节前端上尖式三角形向前延伸,出现“低头弯矩”。对此,主要的处理方法有:垫实底板下方,强制顶起低头端;消除或者减少作用于首节顶板前端的荷载作用;对软弱土体进行加固。
(三)斜交桥涵顶进对策
斜交桥涵顶进比正交桥涵要困难得多,不仅增加了线路加固的长度,而且线路荷载对首节顶板不能均衡作用,节段进入路基之后出现摩阻力不均衡现象,且轨道容易变形,因此对设备及后座的要求也更加严格。对此,我们主要可从前面或某一侧偏挖、后面或某一侧偏顶、前面或后面横顶等方面加以纠偏。
五、结束语
桥涵顶进施工技术的合理选用,能够有效控制相关路段的施工质量,并且能处理好铁路系统与桥梁之间的基础问题。
参考文献:
[1] 杨发军.浅论公路桥涵施工中需注意的问题[J].黑龙江科技信息,2014,(33).
[2] 修德庆.针对公路桥涵施工重点的总结性分析[J].中国城市经济,2014,(9).
[3] 李月姝,刘凯.浅谈桥涵明挖基坑围堰施工技术措施[J].科技创新导报,2014,(34).
[关键词]桥涵,顶进,软土,低头
中图分类号:TU755.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)21-0149-01
一、引言
桥涵施工质量情况对整个桥涵工程质量都有着极其重要的影响,而铁路桥涵的施工质量被视为铁路是否能够正常使用的标志之一。铁路桥涵的施工质量对于整段铁路的使用寿命和舒适度都有重要影响,因此施工过程中必须对桥涵施工技术进行综合探讨和分析,细化施工工艺流程,严格控制施工质量。
二、桥涵顶进类施工方法研究
桥涵顶进施工技术的原理是在相关路段的施工坡段挖适当大小的基坑,基坑的滑板为现浇制,框架为钢筋混凝土制,还要用碎石和混凝土等材料对施工路线进行加固处理。上述工作全部完成以后,可实施各项施工设备的安装,包括高压油泵、千斤顶以及顶铁等顶进设备。
桥涵顶进类施工方法主要有顶入法、顶拉法和牵引法等。其中,顶入法是最基本也是最早的一种方式,其主要流程是:首先开挖工作坑,再筑起顶进后座,再在坑内进行顶进结构节段的施工环节,再进行铁路线路加固,再安装顶进类机械设备,上述准备工作就绪后,即可挖土顶进施工,直至设计位置。顶进法包括一次顶入、分段顶入和中继顶入等种类,其中一次顶入适用于顶进端有足够的场地设置工作坑和后座、地形及地质条件能满足后座的场所,分段顶入适用于施工场地狭窄的场所,中继顶入适用于多节段顶进、后座条件差的场所。第二种方法是顶拉法,这种方法能够实现桥涵节段的逐一顶进和逐一后退,这种明显的优势对于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情况时,可以整体退回一定距离,待上述问题得到解决或改善后,可重新向前顶进。该法特别适用于四个以上节段且结构内净宽超过3m的桥涵,路基外侧能够设置较大规模的工作坑,而难于设立后座的场所。第三种方法是牵引法,这种方法是先压路基内用专门设备钻水平孔,然后再穿入钢绞线束,把线束的一端牢系在制好的桥涵上,另一端系于穿心式千斤顶,以路基或者附近的构筑物为后座,顶进施工时通过千斤顶对钢绞线的牵拉作用来牵引桥涵节段的前进。该方法的优势在于不需要设置重型后座,能够实现以拉代顶,而且施工过程中钢绞线也具有一定的导向作用。无论采用哪种方法,桥涵顶进施工都必须做好线路加固工作,而线路加固的方法主要有纵梁架空法、横梁附着法和综合法等,其中,纵向架空法适用于较小跨度的桥涵的顶进,横向附着法适用于较大宽度桥涵的顶进,特别是多孔桥涵顶进,综合法适用于中等跨度桥涵的顶进。
三、桥涵顶进施工技术要点分析
我们在选用桥涵顶进技术进行具体路段的施工时,在完成一个顶程动作之后,还需启动高压泵,让顶镐产生预应力,借助顶铁和横梁等设备实现向前推进动作。每一个顶进周期之后,需在空档设置一个防顶铁,其目的在于保持固定的顶程距离,以利于更好地处理进入下一个顶进周期。按照此流程循环往复直至完成整个顶进过程,这就是桥涵顶进施工技术的全过程。一般情况下,公路桥涵的顶进施工相对较短,占地面积也较小,而且路线结构和基底预应力的预制不影响公路路线规划。下面,我们对桥涵顶进施工的技术要点进行简要的探讨:一是桥涵顶进施工技术中的基底处理问题。基底处理是桥涵顶进施工的一项重要基础工作,顶进施工过程中,首先要做好桥涵地基排水工作,如遇水中开挖地基,则施工前务必要制定有效的排水对策,防止基底挖掘过程中出现水淹现象;基坑排水时,为了防止水流回渗,可以采用胶管或水槽的远引措施进行排水;挖掘过程中要选用抽水能力高于2倍渗水量的水泵抽水,顶进施工全過程均不能停止抽水。同时,还要做好基坑施工前的测量与计算,合理安排挖掘流程,挖掘与回填过程中要坚持适度原则。另外,基坑挖掘完工后,试验人员要继续进行基地承载力试验,若经试验显示的结果为基底地基承载力低于设计要求,则要对基底进行一定的处理。?二是桥涵顶进施工技术中的钢筋工程。选择钢筋时要严格按照品种、规格以及数量的设计规范来配筋,整个施工过程中要注重桥涵钢筋的位置与高度的详细测量与书面记录。三是桥涵顶进施工技术中的模板工程,该项主要包括准备工作和模板拼装阶段。准备工作中,模板使用前要对其进行除锈并涂脱模剂,支模前要先对支承部位顶面的模板底座处用水平尺和砂浆找平,以确保垂直度和防止桥涵根部腐烂变质;模板拼装时,要特别注意保证顺序及子母口位置,施工时可以在模板间接头处加塞一些海绵密封条来防止漏浆现象。四是桥涵顶进施工技术中的基础混凝土工程。施工前要做好技术及安全交底,选用最佳施工方式,将施工误差降到最低;砼施工前在台身模板与基础交接处以M10砂浆堵漏,防止振捣过程中发生漏浆;浇筑砼时要用插入式振捣器分层振捣,砼浇筑自由下落高度严格控制小于2m,防止砼离析;每次浇筑高度30cm左右,接柱砼必须一次连续浇筑完,及时养护,确保砼外观质量优良。桥涵施工是公路铁路建设的重要组成部分,对施工过程中每个环节的技术要点都要密切关注和研究,只有全面抓好每一个重要的细节,才能确保每一个环节的施工质量都达标,最终确保整个桥涵的施工质量与效益。
四、桥涵顶进施工经常碰到的问题与对策
桥涵顶进施工在工程实践中往往会遇到一系列的困难或问题,比如软土、低头和斜交桥涵顶进等,一开始往往都是始料不及的,随着经验的积累和技术的提升,我们对于应对这些问题也有了一定的答案和对策,在此进行简要分析如下:
(一)桥涵顶进施工中的软土现象
软土含水量高,压缩系数大,承载能力低,属劣质土。桥涵顶进常常碰到地质资料不准确的问题,因铁路路基或站场上的线路太多而导致线间距过小,设计时又无法使用钻机钻探,而只能够在路基两侧钻探,通过连线判断地质,因此对土质的勘探和设计经常出现较大的偏差。顶进时碰到软土,是工程实践中的一大难题。桥涵顶进有其特殊的工作环境,受空间小、工期紧的限制,目前对软土的处理方式限于以下两种思路:一是挤密法,即以片石、碎石、混凝土块等坚硬材料压入软土内,减少软土的孔隙比,使土体由软土变为混合土,提高土体的承载能力;二是换填法,主要适用于层厚不大的软土,边顶边挖边换填,填料可用沙、碎石、石屑、矿碴等硬块状或粒状物,甚至有用混凝土的。
(二)桥涵顶进施工中的低头现象
桥涵顶进经常碰到低头现象,其主要原因包括:路基内顶进桥涵的持力层或者下卧层软弱;软弱土层由薄变厚,导致顶进首节前端的沉降不断增大;顶进的土质由硬变软,或者由好变坏;挖土时向下超挖;桥涵分节过短,设备顶进时容易转动;顶力作用点过高或者向下斜;首节前端上尖式三角形向前延伸,出现“低头弯矩”。对此,主要的处理方法有:垫实底板下方,强制顶起低头端;消除或者减少作用于首节顶板前端的荷载作用;对软弱土体进行加固。
(三)斜交桥涵顶进对策
斜交桥涵顶进比正交桥涵要困难得多,不仅增加了线路加固的长度,而且线路荷载对首节顶板不能均衡作用,节段进入路基之后出现摩阻力不均衡现象,且轨道容易变形,因此对设备及后座的要求也更加严格。对此,我们主要可从前面或某一侧偏挖、后面或某一侧偏顶、前面或后面横顶等方面加以纠偏。
五、结束语
桥涵顶进施工技术的合理选用,能够有效控制相关路段的施工质量,并且能处理好铁路系统与桥梁之间的基础问题。
参考文献:
[1] 杨发军.浅论公路桥涵施工中需注意的问题[J].黑龙江科技信息,2014,(33).
[2] 修德庆.针对公路桥涵施工重点的总结性分析[J].中国城市经济,2014,(9).
[3] 李月姝,刘凯.浅谈桥涵明挖基坑围堰施工技术措施[J].科技创新导报,2014,(34).