道路下穿鐵路通道箱涵頂進施工技術應用

王云虎

江西省核工業地質局二六八大隊 江西上饒 334700

現代經濟的蓬勃發展，道路運輸也伴隨國民經濟的發展而日漸提升，對應的各項大型道路建設工程逐漸出現。尤其是國內鐵路工程的發展速度非常迅猛，在施工的時候穿越已有線路也越來越廣泛[1]。下穿鐵路通道箱涵頂進施工，既不會對已有線路的交通運行造成太大阻礙，而且可以有效確保下穿鐵路跨線施工的工程全方位順利開展。

1 工程簡介

本工程地點在江西省新余市，天工大橋連接線線路里程K3+569.88處，該連接線為新余市繞城一級公路的一段，連接贛奧高速和昌金(滬瑞)高速公路。鐵路箱涵為連接線與新鋼專用線鐵路立交而設。

鐵路箱涵左右幅分開為兩座相互獨立的框架涵，與新鋼專用鐵路線成60度交角，單座鐵路箱涵涵身外側斜交寬度12.3M。兩涵均為單孔框架涵，涵內凈寬9.25M，凈高5.75M，涵縱長24M，兩涵橫寬21.3M，每幅箱涵底板厚600M，頂板厚600M，壁厚700M。新鋼專用線鐵路為既有鐵路線路，為直線區段、非電氣化鐵路，有縫線路，50kgⅧm重軌，混凝土軌枕。鐵路一側（連接線里程K3+600處）為一條煤氣管道。

2 大型框構箱涵頂進施工技術的簡要內容介紹

箱涵頂進施工，通常是道路橋涵工程中利用一定的機械設備和傳力配置組成的頂進動力系統，將預制好的箱涵結構主體，頂推穿越既有建筑物或既有結構設施下伏土體的一種施工方法。

目前國內下立交箱涵頂進施工工藝原理基本相同，即采用預制鋼筋混凝土箱涵頂進工法施工，在基坑內滑板上面預制箱涵，利用油壓千斤頂移動箱涵向前挺進，到達設計位置然后在箱涵前后兩端連接引道。根據箱涵平面交角大小、跨度、長度、現場環境和地質條件等的變化，施工難度也會有較大差異。一般所遇鐵路下立交箱涵較多，以往鐵路施工企業施工較多，但是隨著我國國民經濟的發展，箱涵頂進法施工作為下穿式立交通道一種主要的施工工藝在公路、城市建設中正在被逐步推廣應用。箱涵頂進法施工是不斷絕既有道路交通情況下進行箱涵施工并且在國內具有先進水平的施工工藝[2]。

2.1 針對加固路線沉降量、累計沉降量進行監測

管理路線沉降與加強變形管理是對箱涵頂進施工質量影響相對較深的關鍵因素，施工人員可以采取“一頂孔八監測點”的方法針對加固鐵路路線沉降量、累計沉降量進行監測，有利于全面了解并掌控下穿鐵路立交橋箱涵頂進具體施工狀況，便于施工人員及時發現并解決變形與沉降問題。第一，針對橫向跨越路基制定完善的監測方案，同時嚴格按照該方案開展相關工作；第二，在便梁兩側端口設置監測儀，每隔30分鐘對監測點觀察到的現象進行分析；第三，必須將相鄰兩次位移偏量控制在10mm以內；第四，使用靜力水準儀對箱涵頂進施工出現沉降的原因進行分析，基于分析結果制定解決方案，以此增強下穿鐵路立交橋的結構穩定性與應用安全性。

2.2 在施工結束后對可能變形土體進行長期監測

如若處理不當，在箱涵頂進施工結束后，下穿鐵路立交橋周邊的土體結構必然會發生變形現象，不利于鐵路及立交橋的后期安全使用，因此為了避免該問題影響性擴大，施工企業應針對可能變形土體進行長期監測。第一，觀測重點是土體對涵身的擾動幅度，施工人員需要在施工結束后的三個月內對箱涵頂進后的底部、左右側土體進行觀察，此時是出現變形現象的主要時期;第二，地下水對土體變形與沉降同樣會造成嚴重影響，因此施工人員需要對此制定周期性監測規劃，若是發現地下水在整體施工過程結束后如未能有效保持涵身原有土體特性，要及時立即啟動技術應急解決方案，改良施工土體涵身結構，為有效防止土體涵身發生變形變化提供技術支持。

3 單節大型框構箱涵頂層施工技術的優勢

（1）采用單節所有的大型預制頂層推進框構箱涵施工能夠大大減少頂進施工工藝實踐;多節分段施工預制大型框構箱涵一般要求反復頂層澆筑、多次頂層維護、多次進行頂層推進，對應的頂進施工工藝操作環節過多或者反復，自然而然就會使得設計工期不斷加長。

（2）用在單節大型整體箱涵預制中的箱涵不僅具有良好的整體性，并且能夠有助于管控箱涵頂水和進水的方向;并且能夠有效防止多節整體預制中可能發生的箱涵接縫斷裂問題。

（3）對于單節或者單次進行頂級改進解決方案的設計工程造價通常相較于多節多次進行頂級改進的設計方案大約能夠大幅節約三分之一左右。

4 單節大型框構箱涵頂進施工技術核心點

4.1 針對單節大型框構箱涵不均勻的變形、縫隙的管控

單節大型頂進箱涵一般箱體長度和箱涵體積都更大，并且還是全面一次人工預制，頂進箱涵到位后容易發生因為箱涵水平和空間豎向的不均勻裂縫變形等。使得整個箱涵內部出現彈性裂縫的各種問題，通常可以利用在每個箱涵合適的位置地方設置誘導縫有效處理這一問題[3]。

4.2 減少箱涵頂進阻力

為有效縮減箱涵首次頂進時的阻力，通常可以利用箱涵底板與滑板之間安設一個潤滑機油層(一般從上到下的其構造方式是：一層石蠟25%機油+黃油+油毛氈+塑料薄膜)。并通常在箱涵前側安設剛刃角。箱涵挖土開頂后利用刃角先將土安插到進入土里，再通過挖掘找到刃角下的進入土，箱涵然后再挖掘進入土，這樣多次反復，指導箱涵到達所指定土的位置。要求它的刃角必須鋒利且由合適的刃角剛性組成可以有效承擔附近的泥土的巨大壓力。

5 結語

單節大型箱涵箱體頂出推進系統施工管理技術，不管是施工理論，還是系統施工管理技藝都已經獲得了明顯的進步，箱涵頂進施工不僅簡單，且工期短、施工水平高、對施工附近的環境的影響少等特征，所以被廣泛運用。