桥体顶进施工法在地道桥工程中的应用

一　顶进工程施工安排及方法

桥体顶进施工是本地道桥工程的关键，直接影响工程的质量。桥体顶进施工两个关键环节是控制水平和方向，就这两方面在箱体预制、顶进设备安装、施工降水等方面采取特殊措施加以控制。顶进过程中形成：前节开镐顶进－停镐－后节开镐顶进－接长车道－挖土－出土－安放顶铁，形成一条流水作业线，确保作业有条不紊。

二　顶进过程中对成品的保护

沿底板受顶面安装10mm厚的通长铁板，板后设置三层φ8钢筋网，网孔间距10×10cm，绑扎在底板钢筋上。在中继间接缝处的保护：箱体边墙外侧与顶、底板外均围20mm厚的钢板，宽度1m。

严禁机械设备碰撞框架表面。

三　顶进设备的布置

传力设备：每个镐窝后面，各设顶铁10排，顶镐前设一根钢横梁作拖梁，每隔4m设一道横梁，后背梁前设钢横梁，以均匀分散应力。顶进过程中顶铁设钢轨压梁，以防顶进时顶铁蹦起。

为了防止顶进时损坏底板混凝土，沿底板受顶面安装d10mm通长钢板。

防止顶进扎头及确保行车安全，根据设计要求，箱体前端侧刃角支座周边加设钢刃脚。

四　顶进作业施工

1、修筑后背

后背主要是承受顶进时的水平顶力之反力的临时结构物，它是保证顶进工作顺利进行的重要设施，直接关系着顶进质量。后背的结构形式根据现场地质、地形情况选用重力式后背。后背墙采用M5浆砌片石，墙背前铺设50a工字钢横梁作分配梁，后背墙顶部填土分层夯实。

2、顶进设备安装及调试

顶进设备主要包括液压系统和传力设备两大部分。安装前对液压系统的各部件进行单体试验，合格后进行安装。安装好全部液压系统，包括顶镐、油泵、油箱、管路以及配套设备后，进行检查调试，使其运转正常。同时对传力设备进行检查，以满足顶进的需要。

3、试顶与顶进

顶进的实施是整个工程的关键环节，正式顶进开始前，先进行试顶，试顶顶力约为框架自重的0.4～0.8倍，随顶镐同步逐渐加压，且每升到一定压力后稳定几分钟，并对设备、滑板特别是后背、框架进行检查，若一切正常，则加压正式顶进。

顶进过程：在滑板上空顶，当框架前刃角接触路基边坡时，开始挖土运土，当刃脚前方挖土宽度达到60-70cm(根据顶镐行程长度而定)即可开动油泵，使顶镐推动框架前进，待顶镐顶完一个行程，再安放一个不同规格的顶铁等待下次开顶，如此反复直至框架就位。

五　顶进测量控制

在箱体前后中轴线上、边墙两端设观测标志，用经纬仪、水平仪观测顶进过程中桥置及水平偏差。主要控制好第一节箱身的顶进质量。顶进误差控制如下：

高程：－200mm　+150mm

方向；±200mm

1、方向控制措施

从启动顶进到箱桥入土前的空顶阶段，主要利用导向轨(放置在导向墩和箱桥间的钢轨)控制方向，导向轨间距4米一处。箱体入土以前中线前后必须准确，不然以后纠正很困难。

箱体入土后，方向控制利用左右不均匀开镐，通过调整左右开镐数量和刃角不对称吃土或着调整顶镐位置，形成力矩办法来加以控制。

当单靠调整千斤顶顶力，效果不明显时，可以使两刃角左右不对称吃土，即当框构桥体左偏时，左侧少吃土，右侧多吃土，使左侧顶进速度快于右侧；当框构桥体右偏时，右侧少吃土，左侧多吃土，使右侧顶进速度快于左侧，从而控制顶进方向。

加强观测认真预防外，必须及时校正。要求每顶一镐观测一次，进行方向和标高测量，发现问题及时处理，以免造成较大的偏差。

2、水平控制措施

框构桥体扎头是框构桥顶进过程中，常见而又不易处理的难题。它直接影响工程质量和施工进度。箱身如在土质较为松软的地基顶进时，一般开始时沿着工作坑滑板的坡度上升，当箱身前端顶出滑板1／3后，由于箱身自重，造成滑板前端的土壤压缩，而此时箱身端部往往进入正线，由于活载作用，使滑板前端部下沉出现裂纹，箱身开始扎头。在箱身重心移出工作坑滑板后，扎头更为显著。而当箱身继续前进，尾部脱离滑板后，往往滑板断裂，尾部下沉，使坡度逐渐回升，然后比较平稳地前进，直到就位。

为防止箱体扎头采取如下几点措施：加强观测认真预防外，必须及时校正。要求每顶一镐观测一次，进行方向和标高测量，发现问题及时处理，以免造成较大的偏差。在滑板施工时，滑板顶面预留1‰的仰坡，以升制降。预制箱体时箱体抬高1cm，以预留高度；并在底板设置船头坡，顶进时船头坡挤压土体产生一个向上作用力。箱体出现扎头趋势时，顶进时让底板前端、侧刃角上部或全部吃土，使土阻力作用点上移，产生一个抬头力矩。备足碎石、砂子、水泥等物资，遇到土质较软时，用碎石、砂与水泥拌和填入或直接在船头坡下放入混凝土枕木，提高地基承载力，必要时浇筑速凝混凝土，解决扎头或不均匀沉降问题。减少全断面挖土量，强制顶进。底板下和排水管下减少挖土面积。

箱体刃脚一经入土，应组织加快出土速度，实行三班倒连续作业，保持箱身顶进作业不间断。顶进开挖底面预留10cm厚的土层，即比箱身外轮廓小10cm，如土质松软，开挖底面则适当提高。凿除前方围护钻孔桩，以凿除后的钻孔桩及注浆4米处作为门槛接长滑道板，顶面按设计标高找平。这样可以延长箱身入土时间，待重心进入路基土方时，已有一半的箱身已按设计坡度顶进到位。对后半截的下沉量起了缓和作用，即便下沉也十分有限。采用WSS工法(无收缩改性双液浆)压密注浆施工。在地面钻孔对地下软塑淤泥进行注浆填充加固，地基承载力达到120KN。

六　结束语

地道桥顶进施工必须在设计、施工过程中严密监控。测量控制和顶进施工是地道桥顶进施工中的重要工序和关键环节，必须进行认真的组织设计，只才能保证既有线路的行车安全和施工的质量。