框架橋頂進(jìn)施工預(yù)防扎頭的質(zhì)量控制

劉永波

(河北省秦皇島路橋建設(shè)開發(fā)有限公司)

1 框架橋頂進(jìn)過程中發(fā)生扎頭現(xiàn)象的原因

頂進(jìn)法施工的框架橋，底板與框架為一個(gè)整體。在頂進(jìn)施工中框架橋因?yàn)橄路降刭|(zhì)情況不盡相同發(fā)生框架橋體微傾，并隨著施工的進(jìn)行而以扎頭現(xiàn)象表現(xiàn)出來。頂程長且未采取有效措施時(shí)都可能發(fā)生扎頭現(xiàn)象。發(fā)生扎頭現(xiàn)象得不到及時(shí)處理必然超過設(shè)計(jì)及規(guī)范要求甚至影響正常使用。當(dāng)頂程較長時(shí)也提供給我們調(diào)整框架橋形態(tài)的時(shí)間距離也長，所以只要采取有效的方法，頂程較長的頂進(jìn)框架橋一般在到位后均可滿足施工規(guī)范要求。因此在了解框架橋可能發(fā)生扎頭現(xiàn)象的原因，并預(yù)先做了處理，這樣框架橋到位后不至于出現(xiàn)超標(biāo)的現(xiàn)象。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際調(diào)查分析，扎頭可能出現(xiàn)的部位及原因?yàn)橐韵聨追矫妗?/p>

(1)施工處地質(zhì)承載力無法達(dá)到設(shè)計(jì)承載力是可能出現(xiàn)扎頭現(xiàn)象的原因之一。因此，施工中要注重地質(zhì)報(bào)告并在開挖過程中要隨時(shí)注意土質(zhì)變化及地基承載力的檢測。頂進(jìn)通道斷面前后土質(zhì)差異很大，框架橋就會(huì)在這個(gè)地方因受力不均而容易產(chǎn)生扎頭;當(dāng)土質(zhì)為砂質(zhì)土或軟弱土?xí)r發(fā)生扎頭現(xiàn)象可能性很大，因此這種地質(zhì)就必須先期采取措施，為以后的工作減小難度。當(dāng)?shù)刭|(zhì)情況一定后，框架橋在行進(jìn)過程需要注意每次挖土底面的坡度和吃土量。如果框架橋底板超挖，框架橋就容易發(fā)生扎頭。如忽略這些細(xì)節(jié)并未在施工中采取措施，必然給以后工作造成難度。

(2)框架橋在滑板上行進(jìn)及框架橋剛下滑板時(shí)，由于船頭坡的緣故一般出現(xiàn)抬頭現(xiàn)象;當(dāng)框架橋有1/3下滑板時(shí)，框架橋會(huì)因重心遷移就會(huì)出現(xiàn)抬頭變緩的現(xiàn)象;當(dāng)框架橋2/3下滑板后框架橋重心就會(huì)落在土上，框架橋就會(huì)因前后地質(zhì)情況差異而出現(xiàn)扎頭現(xiàn)象。上述現(xiàn)象均屬正常現(xiàn)象，但其扎頭應(yīng)有一個(gè)限度。超過這個(gè)限度就表明框架橋已經(jīng)不在正常狀態(tài)，就需要采取措施來調(diào)整框架橋狀態(tài)。因此在整個(gè)頂進(jìn)施工過程中，需要勤測量，加密測量，勤分析測量數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確掌握框架橋狀態(tài)，并預(yù)測框架橋以后的狀態(tài)。如通過水平測量記錄發(fā)現(xiàn)扎頭現(xiàn)象并有加劇趨勢，可通過使框架橋吃土量增加并將挖土地面標(biāo)高抬高;如趨勢比較穩(wěn)就需繼續(xù)觀察;如趨勢變緩說明框架橋行進(jìn)正常。

(3)在采用機(jī)械出土?xí)r，箱體底板容易發(fā)生超挖而發(fā)生扎頭現(xiàn)象。因此，在利用機(jī)械出土?xí)r，底板挖土保留20～30cm采用人工清底。

(4)在雨季施工時(shí)，容易出現(xiàn)框架橋水倒灌而出現(xiàn)涵頭基礎(chǔ)被浸泡，造成涵頭地基承載力降低，如果對(duì)浸過土不采取措施并繼續(xù)頂進(jìn)，框架橋容易發(fā)生扎頭現(xiàn)象。因此，在雨季施工時(shí)，要采用短掘短頂方法并注意涵內(nèi)降排水保證基坑內(nèi)無水干燥。

2 施工中預(yù)防扎頭的措施

(1)核對(duì)地質(zhì)情況。在施工過程中，要核對(duì)設(shè)計(jì)單位提供的頂進(jìn)箱涵地點(diǎn)的地質(zhì)資料，并檢測框架橋滑板下地基承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求。若地質(zhì)與設(shè)計(jì)不符或承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，由設(shè)計(jì)單位變更設(shè)計(jì)，如采取換填等辦法，以免滑板在箱涵頂進(jìn)重心移出端部時(shí)造成滑板斷裂、箱體前傾、扎頭。

(2)做好臨時(shí)降水。框架橋頂進(jìn)掌子面內(nèi)必須保持干燥無水，如遇地下水位高的情況，必須采取措施把水位降至底板以下0.5m，以免帶水頂進(jìn)造成基底土質(zhì)軟化造成箱涵扎頭。

(3)合理設(shè)計(jì)滑板仰坡和框架的船頭坡。在框架橋預(yù)制時(shí)預(yù)留滑板仰坡，以防框架在頂進(jìn)出滑板時(shí)因地質(zhì)的變化，土質(zhì)承載力降低造成扎頭。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)滑板仰坡一般取5‰左右，主要視土質(zhì)情況而定，土質(zhì)密實(shí)且開挖得當(dāng)，取5‰即可;土質(zhì)松軟、含水量大，坡度應(yīng)略微放大，一般以8‰為宜。船頭坡一般采用1∶10的坡度。

3 處理扎頭現(xiàn)象的措施

(1)頂進(jìn)施工中，框架橋如發(fā)生扎頭現(xiàn)象一般可以通過采用增大吃土量、改善土質(zhì)(換填碎石)、往框架底塞廢棄混凝土枕(混凝土枕底面朝上，塞入涵內(nèi)側(cè)1m并有一定坡度)等方法將其調(diào)整到正常狀態(tài)。

(2)可以通過打混凝土帶來調(diào)整。如發(fā)現(xiàn)扎頭現(xiàn)象時(shí)框架橋體離到位還有一段距離，施工中可以采用打混凝土薄帶來逐漸調(diào)整;如距離很短時(shí)可采用打混凝土通帶方法來調(diào)節(jié)。混凝土薄帶，一般為3×2m、厚度在50cm左右的混凝土帶。一般分別設(shè)置在框架橋頭兩邊，中間用碎石換填。在混凝土薄帶中一般設(shè)置兩根短軌(長度深入框架橋內(nèi)50cm，軌底朝上)來減小混凝土帶與涵底的摩擦，防止頂進(jìn)中混凝土帶跟隨框架橋一起向前移動(dòng)。根據(jù)情況可以在混凝土帶中增加錨固墩來加強(qiáng)帶與土的結(jié)合。頂進(jìn)過程中發(fā)現(xiàn)土質(zhì)有變化，混凝土帶的厚度和大小可以做調(diào)整。

混凝土通帶，適用于要求在較短時(shí)間內(nèi)將框架橋體姿態(tài)調(diào)整的情況。混凝土通帶一般為長度與涵跨度相當(dāng)、寬度在2～3m、深度在2m以上的混凝土構(gòu)造物。為了加強(qiáng)其整體性一般配設(shè)鋼筋。混凝土帶一般設(shè)計(jì)成反楔型，防止在頂進(jìn)中隨框架一起移動(dòng)。混凝土通帶可在短時(shí)間內(nèi)將框架橋體調(diào)整到要求，并在以后頂進(jìn)中提供一個(gè)支點(diǎn)。

(3)當(dāng)在軟弱地基中頂進(jìn)時(shí)，在根據(jù)設(shè)計(jì)要求改良地質(zhì)框架橋體到位后尚不能滿足使用要求時(shí)，在最后幾頂(2m左右)可以先用千斤頂將框架橋體頂起，而后用木枕支撐框架橋，再往框架橋體與木枕架之間安置鐵板，再繼續(xù)頂進(jìn)。其具體方法如下：首先在涵尾、在邊墻及中心分別挖三個(gè)基坑。分別澆筑鋼筋混凝土，將2個(gè)千斤頂安置在邊墻下方，并在基坑周圍擺放支撐用的木枕和鐵板。當(dāng)千斤頂向上頂時(shí)，要隨時(shí)注意框架橋的變化。施工中要多頂高一點(diǎn)預(yù)留一定的沉降值。

4 結(jié)語

頂進(jìn)法已成為鐵路既有線平改立、增加公路下穿式立交通道一種主要的施工工藝，并被逐步推廣應(yīng)用。在施工中施工單位要注重施工工序，在施工過程中加強(qiáng)頂進(jìn)的過程監(jiān)測和控制，及時(shí)采取措施糾正扎頭現(xiàn)象，保證在頂進(jìn)過程中不出現(xiàn)扎頭現(xiàn)象，將一個(gè)合格的產(chǎn)品交給業(yè)主，才可以贏得更大的市場!