高速公路地道桥顶进施工新技术探讨.docVIP

PAGE PAGE 1 高速公路地道桥顶进施工新技术探讨 　　摘要：设计地道桥考虑的因素众多，除结构问题需纳入思考外，工程环境、城市道路规划等因素都是不可忽视的。文章所探讨的地道桥下穿高速公路关键技术，其操作可行性较强，在不中断行车条件下进行施工有相当前景，对于工程设计与施工方面也具有重要的指导意义。 　　关键词：下穿高速公路；地道桥；顶进施工；钢盾构法 　　中图分类号：U445文献标识码：A文章编号：1009-2374（2012）32-0037-03 　　1　工程概况 　　（1）某市城市扩容项目公路工程东延线一期工程全长4.2km，宽68m，本段道路途经跨径组合为8m+12m+12m+8m，与高速公路斜交成72°的地道桥，地道桥位于京珠高速下方，每天高速公路交通量达40000～50000辆。地道桥顶距高速路面基层仅0.8～1.5m，桥底板距军缆仅0.8m，施工不能扰动军缆，又要保证高速公路行车安全，所以虽然工程规模不大，但因地道35m较长、覆土薄、车流量大等情况，也使得工程的技术难度大大提高。 　　（2）原施工方案采用传统施工方法——混凝土管棚加固和全机械挖土顶推法。传统方法是先顶后挖，先用油顶推进管棚再用机械挖除涵洞中心土，主要在穿铁路施工中应用，施工时可以扣轨，局部路基扰动，甚至基层挖穿，仍有有效措施保证行车安全。而此方法用于穿公路施工时，极易出现地道桥箱体“扎头”、“抬头”的情况。这个项目不可避免地出现了箱体“扎头”、“抬头”，引发高速公路路面隆起破坏等状况。当时临近春节，正是春运高峰，路面隆起严重影响行车安全，这使得工程被迫停工。就在一筹莫展之时，市内一家施工方考察过东莞项目，东莞项目是传统施工方法穿铁路项目的成功案列，施工方分析施工工艺，指出了问题关键所在，并对顶推技术提出改进——“钢盾构法”。经各路专家评审、论证，主管部门立马做出决定，采用改进技术的“钢盾构法”。 　　2　“钢盾构法”施工 　　（1）采用“钢盾构法”，首先要将刃角切土顶进改为地下钢盾构支护暗挖顶进，从钢架桥顶进时的路基支护入手来进行改革，这样能更可靠、更安全地对大跨度地道桥顶进。“钢盾构法”由5大部分组成，分别为：活动钢构群、钢构支撑架、盾壳、推进机构、辅助机构。 　　将盾壳中的钢构排列成“门”字形或门字组合是“钢盾构法”安装的关键，顶进前在第一节箱框前安装“钢盾构”，以此来作为箱框带土顶进时掘进路基与面的施工支护，而其门形组合的外轮廓尺寸与地道桥箱框外廓尺寸大致符合。作为施工中每组独立体的钢构，其在使用时需相继错开推进，这就会造成原地道桥的箱框向前掘进时出现面化成若干个小断面的情况，但只需待箱框推进时清除钢盾构底板前方的部分中心土体即可。 　　（2）本工程中“钢盾构法”新技术的具体应用。现针对“钢盾构法”的工作要点和流程，以1#地道桥箱体的顶进为例进行研究。1#地道桥箱体已部分顶进，由于方法不当，已顶进的1#地道桥部分箱体，导致高速公路路面严重隆起破坏，现将箱体纠偏是首要任务，施工方案是将箱体倒顶出来再用新法“钢盾构法”重新顶进。具体操作如下： 　　第一步，将1#箱体退出至预制位置后，安装掘进“钢盾构”。钢构框比1#地道砼箱体略大，“钢盾构”导入钢框箱体，重新开始顶进并调整好水平位置，进行地基处理。 　　第二步，制作钢框构箱的后背：背桩基是工作坑以外挖6根Φ1000mm的挖孔桩，设一根10m长的钢筋砼地段在桩顶面，与其合为一个整体，后填土分层夯实。 　　第三步，钢框构制作基础使用砂砾石20cm，C20加砼20cm处理方式。 　　第四步，新工艺对钢盾构套底板预埋，在框构前端、下端底板上进行预埋，盾构底板宽50cm、厚2cm的预埋板与地道桥端底钢板连接。 　　第五步，布置棚管千斤顶。作为钢盾构中对掘进面支护的主体部分的棚管。12m跨的地道桥，14组小棚管布置于每孔的上棚管水平位置上，垂直方向立高度1.3m，4根立柱，在上棚管的下部每根主柱布置3组小棚管，共12组小管棚，每一小棚管中布置安装30t双向作用油顶2台，安装双向作用油顶用于推管切土前进，利用上棚管还可以调节顶进过程中的“抬头”、“扎头”。所有小棚管中的油顶在每孔框架在顶进过程时，只靠一套经改装后的液压操纵台来控制。 　　第六步，框构千斤顶的布置。钢盾构壳体与框构套连成一个整体，可共用1套液压系统。20台200t油压顶布置于顶进框架的末端来推动整个地道桥的前进。 　　第七步，布置中继间千斤顶。在顶进入土开始的过程中，由于顶推力较小，中继间可暂不设油压顶。随着顶进深入，摩阻力加大，使用中继间油压顶，利用后节框箱作为后背来推动前节框箱前进，分节推动涵箱。还可随时调节中继间的油顶力的大小纠偏。 　　第八步，钢盾构安装。由于用钢量大，一般钢箱在现场进行制作、焊接并安装。盾构安装顺序先框架后箱