頂管公路隧道箱涵制作

蒯龍飛

（山西朔州路橋建設(shè)有限責(zé)任公司，山西 朔州 036002）

一般開挖好工作坑后，在坑內(nèi)做好滑板，在滑板上涂刷好潤(rùn)滑隔離層，覆蓋塑料薄膜后，即可進(jìn)行箱涵制作。預(yù)制箱涵的內(nèi)容及其先后程序：①安裝模板（剛模或木模）；②綁扎箱涵底版鋼筋和一部分豎墻鋼筋；③澆筑底板和一部分豎墻混凝土；④混凝土養(yǎng)護(hù)；⑤支護(hù)外模；⑥澆筑接高豎墻和頂版混凝土；⑦支護(hù)外模；⑧接高豎墻和頂版鋼筋；⑨混凝土養(yǎng)護(hù)；⑩拆除所有外模；輥輯訛安裝鋼刃角和挖土工作臺(tái)；輥輰訛涂刷箱涵外墻面及頂版部分的防水層。

若有分兩次頂進(jìn)的箱涵，必須在工序2中設(shè)置接頭處的橡膠止水帶。在箱涵制作過程中應(yīng)注意以下幾方面。

1 模板的制作

盡量采用鋼模，或把薄鋼板釘在木框上做成鐵皮模板，但在反復(fù)使用過程中，必須注意整形，確保平整光滑。在模板制作和安裝過程中，要確保強(qiáng)度和剛度。內(nèi)膜的支撐盡量采用型鋼或鋼管，內(nèi)外模的連接可用對(duì)拉螺栓，拆模后，螺栓孔均應(yīng)堵塞并妥善處理，以免漏水。箱涵尺寸的允許誤差，外包尺寸前端應(yīng)為正公差。

2 鋼筋綁扎

應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙和綁扎鋼筋，亦可采用片狀焊接骨架。綁扎鋼筋力求橫平豎直，鋼筋骨架不得扭曲歪斜。不準(zhǔn)在綁扎鋼筋過程中油污鋼筋。

3 混凝土的澆筑

為了使箱涵框架既具有一定的強(qiáng)度，又有足夠的抗?jié)B性能，對(duì)箱涵框架混凝土的澆筑工藝應(yīng)重視，務(wù)必保證箱涵框架的混凝土澆筑一次成功。箱涵混凝土的標(biāo)號(hào)一般不得低于30號(hào)，跨度較小的單孔箱涵，可以采用25#。30號(hào)混凝土中的水泥用量通常在350~380 kg/m3，振搗工作要仔細(xì)，不得漏震。對(duì)施工縫的處理，應(yīng)嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)程要求進(jìn)行。混凝土的養(yǎng)護(hù)至關(guān)重要，養(yǎng)護(hù)不當(dāng)?shù)南淞嚎蚣埽a(chǎn)生分布很廣的裂縫——在側(cè)墻上形成的豎向環(huán)縫。

4 箱涵框架裂縫的出現(xiàn)及其防御措施

澆筑好的箱涵混凝土在干燥空氣中結(jié)硬時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)因脫水過多而導(dǎo)致體積收縮，裂縫是有混凝土中的水泥砂漿引起的，所以必須嚴(yán)格控制混凝土的水灰比，水灰比越大出現(xiàn)裂縫的機(jī)會(huì)就越多。特別是在北方地區(qū)的夏季澆筑底板混凝土，拆模后不久就會(huì)看到裂縫，有時(shí)寬度竟達(dá)0.3~0.5 mm。究其原因，主要是先澆筑底板混凝土，后澆筑的立墻混凝土收縮時(shí)會(huì)受到底板混凝土的牽制，而且后澆筑混凝土的溫度增加（水化熱所致），加大了與底板溫差，使得開裂現(xiàn)象相當(dāng)普遍，甚至很嚴(yán)重。為了防止收縮過大，除設(shè)計(jì)中要考慮在縱向布置溫度鋼筋外，還必須在施工中采取如下措施：

（1）低溫入模。在夏季澆筑混凝土?xí)r，適當(dāng)采用低溫骨料和用水；冬季施工的溫度控制在5~7℃澆筑混凝土后24 h內(nèi)不進(jìn)行蒸氣養(yǎng)護(hù)，借以抑制混凝土中水化熱的增長(zhǎng)。

（2）增加混凝土密實(shí)度。采用合理的積級(jí)配合較低的水灰比，加強(qiáng)振搗和避免漏振。

（3）加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)。拆模后立即用麻袋或草包覆蓋，并淋水和保持水分。夏季切忌暴曬，冬季養(yǎng)護(hù)室加溫要緩慢。

5 鋼刃的安裝

在箱涵框架前得頂板、側(cè)墻或底板上安裝鋼刃角，可以避免前方土體的坍塌，并能保障鐵路路基的穩(wěn)定。在頂進(jìn)過程中必須保持鋼刃角插在土體中的狀態(tài)，不得在超前刃角挖土。刃角可用15~20 mm厚的鋼板焊接制成，用預(yù)先埋設(shè)在箱涵前端部得螺栓固定，安裝時(shí)必須保持平整，不得歪斜。

6 挖土平臺(tái)的設(shè)置

對(duì)斷面高度較大的箱涵設(shè)置挖土平臺(tái)后，可以方便挖土和有效地控制開挖上的土體穩(wěn)定。土體不同，平臺(tái)結(jié)構(gòu)可以作成不同形式，一般可設(shè)置在高速的1/2處。

7 箱涵外表面的噴涂防水層

箱涵框架預(yù)制完成后，往往在其外表（頂版兩側(cè)外壁）噴一層石蠟，要求將石蠟加熱融化后用噴槍噴灑，也可用人工涂刷，但力求均勻。石蠟層既能起防水作用，又能減低箱涵外表和土體之間的摩阻力，該工序不可省略。

箱涵頂進(jìn)施工的頂進(jìn)系統(tǒng)設(shè)備由液壓和傳力兩大部分組成。

8 液壓部分的組成

液壓系統(tǒng)：①動(dòng)力機(jī)構(gòu)—高壓油泵；②操縱機(jī)構(gòu)—控制閥、調(diào)節(jié)閥門；③執(zhí)行機(jī)構(gòu)—千斤頂、油管系統(tǒng)；④輔助部分—油箱及壓力表等。

（1）高壓油泵一般選用油壓高、流量大的油泵。所選用的油泵與所用千斤頂?shù)墓ぷ饔蛪合噙m應(yīng)，流量與所帶動(dòng)的千斤頂數(shù)量相適應(yīng)。一般采用柱塞式高壓油泵，具有效率高、壓力和功率都大的特點(diǎn)。通常柱塞泵設(shè)計(jì)壓力為32MPa，使用時(shí)一般維持在20MPa左右為佳，若用得過高，會(huì)引起油管焊接點(diǎn)漏油或油管開裂。

（2）常見的千斤頂有兩種，一種為單作用油缸千斤頂；另一種為雙作用油缸千斤頂。單作用油缸千斤頂?shù)幕钊麠U僅作單頂進(jìn)運(yùn)動(dòng)，而反向運(yùn)動(dòng)要借助外力進(jìn)行，常靠配置拉鎬來實(shí)現(xiàn)活塞桿的反向運(yùn)動(dòng)，使用不夠方便，故用得較少。雙作用千斤頂配有雙作用油缸，千斤頂可以自動(dòng)回縮，由于這種千斤頂具有進(jìn)、回兩個(gè)油路，頂進(jìn)時(shí)高壓油泵進(jìn)油推動(dòng)活塞桿，到達(dá)規(guī)定限值后，可以通過操作手柄以退油方式使活塞桿退回原位。

在施工組織設(shè)計(jì)中，配備的千斤頂應(yīng)根據(jù)頂力的大小、活塞面積、工作壓力等綜合考慮。一般宜選用活塞面積大、工作壓力小、頂程較大的千斤頂。

千斤頂?shù)呐_(tái)數(shù)，是按油泵及連接油管所能承受的壓力，先確定1臺(tái)千斤頂?shù)膶?shí)際頂力，然后再計(jì)算千斤頂?shù)淖钌倥_(tái)數(shù)，并配置一定的備用量。

千斤頂一般設(shè)在箱涵底板處得鋼板托架上，避免因千斤頂與土壤接觸形成刮土現(xiàn)象。布置時(shí)應(yīng)以箱涵中心線為對(duì)稱軸，按型號(hào)在兩側(cè)對(duì)稱布置。受力不對(duì)稱（斜箱涵）時(shí)，需先計(jì)算阻力的合力作用線，再對(duì)稱布置千斤頂。

9 傳力設(shè)備

頂入法是依靠后背提供反作用的，隨著箱涵逐漸頂進(jìn)，在千斤頂和背后之間距離愈來愈大，需設(shè)置大量傳力設(shè)備以保證箱涵的繼續(xù)頂進(jìn)。一般用的傳力設(shè)備有：

（1）鐵頂。根據(jù)千斤頂?shù)捻敵蹋鼡Q不同的尺寸的頂鐵。例如：使用頂程為20 cm的千斤頂，頂鐵的尺寸一般為10，15，20，30，40，60 和 80 cm等規(guī)格。此外，還輔以不同的鋼墊板供填塞空隙用。

（2）頂柱。可用鋼板或型鋼組焊而成，截面呈方形，常用規(guī)格為0.5，1，2，4 m等尺寸。在起重設(shè)備方便的情況下，可用8 m或10 m的長(zhǎng)頂柱，也使用直徑為50 cm左右鋼筋混凝土管柱樁頂柱的。

（3）橫梁。用工字鋼或鋼板焊接而成，設(shè)置在箱涵底版端部和千斤頂之間，其中作用是把千斤頂?shù)募辛Γ?jīng)橫梁均布地傳遞到箱涵底板上。這種橫梁又稱作活動(dòng)橫梁。

另一種固定橫梁，是頂柱的橫向聯(lián)接梁，通常每隔8 m設(shè)置一道頂柱橫梁，頂柱與橫梁之間用螺栓連接，以確保頂力的均勻傳遞，從而使頂柱的受壓穩(wěn)定。

線路加工的措施有：①吊軌梁法。這種加固法多在建筑高度受限制時(shí)適用，有時(shí)也可以與其他線路加固法結(jié)合使用。它是把鋼軌分布在路線鋼軌兩側(cè)的同一水平上，把支承線路鋼軌的枕木用直徑22 mm的U型螺栓和角鋼懸掛在吊軌梁上。當(dāng)軌軌型與線路相同時(shí)，即吊軌要高出正線軌面25 mm，妨礙行車，所以，必須預(yù)先在線路鋼軌下面鋪砌墊鋼板，抬高線路鋼軌軌面。②鋪設(shè)橫梁。橫梁應(yīng)根據(jù)軌底到箱梁頂?shù)母叨扔霉ぷ咒摻M成，鋪設(shè)間距一般取1.5 m左右。

10 結(jié)束語

為了在箱涵頂進(jìn)過程中確保鐵路運(yùn)輸?shù)恼＿M(jìn)行，還有很多種的方法例如高低度下承式便梁等。在箱涵頂進(jìn)施工過程中，為了確保工點(diǎn)上方鐵路安全運(yùn)行，必須事先對(duì)鐵路線路進(jìn)行加固。路線加固的幾種較為行之有效的方法有吊軌梁法、橫梁加固法、縱橫梁加固法、軌束梁法等。