顶进箱涵施工中主要的施工难点和重点有: (一)管幕施工质量控制
顶进箱涵采用钢管帷幕支护,钢管帷幕采用泥水平衡钻进施工。施工中管幕施工精度和防止塌陷是施工控制重点。
管幕施工中要控制管幕的施工精度,防止侵入箱涵主题建筑界限,造成后期箱涵顶进困难。
管幕施工中泥浆压力的控制是防止塌陷的重要措施。 (二)顶进施工中顶推力的控制
由于箱涵体积较大,需要提供的顶推力也较大,施工中顶推力的控制是施工中的控制重点。施工中主要通过以下措施减少顶推力:
1.滑板施工质量控制
滑板的平整度和施工质量直接关系到顶推中顶推力的大小,施工中要注意以下几点:
(1)在滑板底对称预埋注浆管,一旦滑板不均匀沉降进行注浆补强。
(2)在滑板施工接缝处加密钢筋及反梁的布置,防止下沉。 (3)滑板平整度的控制措施
1)施工中用水准仪及其他检测仪器进行加密跟踪检测,确保平整度满足要求。
2)选择一支高水平专业施工队伍进行施工,来确保滑板施工质量。
2.箱涵顶板的减阻与润滑
为防止磨损,减少阻力,并防止顶进带动路基,使之与土体不摩
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擦,在箱涵顶部及刃角顶部沿预进轴线上通长并设置5mm厚钢板固定在顶面上,前段与钢构群相焊接,后端悬挂于箱涵顶板尾端,能有效地减少摩擦阻力;由于预进距离较长,为了减少预进阻力,在每座子盾构的顶部均拖挂5mm厚钢板(拖板)与掘进机构等宽、同长并随箱涵桥动,使盾构与箱涵上部混凝土不与土层接触,在拖板底下推进,达到减少推进摩擦阻力和有效保护箱涵桥的作用。并采用在顶板及顶板的拖板顶涂抹黄油的办法来尽量减阻。当拖板穿过路基时用氧焊割断,使拖板不再随箱涵的推进而运动,同时保证已穿公路路基稳定,有效的防止公路的横移与沉降。
3.箱涵边墙的减阻与润滑
在箱涵桥预制完成后,在未顶进前对边墙刷涂石蜡(掺25%机油)一层5mm,滑石粉一层以减阻,且在边墙在顶进入土之前刮一层黄油进行边墙润滑剂处理。
(三)顶进施工中的安全控制和监控
施工监控包括对顶进箱涵桥的测量监控,顶进过程中对中江高速公路路面的监控,以及为保证高速公路稳定而必须进行的掌子面、箱涵桥自身结构情况、基坑及地下水等的监控是施工中的重点和难点。
1.箱涵测量监控
在箱涵桥顶进时必须进行严格的测量监控,以确保箱涵桥施工的精度。每顶一镐必须进行方向和标高测量,并对顶程、顶力、吃土量、接缝处宽度及错台变化等进行记录。根据测量数据通过调整千斤顶的顶力调整箱涵桥的偏位。
2.高速公路的监控
高速公路开挖后按设计要求对高速公路路基进行土体加固,提高覆土的强度和稳定性,预防路面下沉。
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高速公路路面主要监测沉降、水平位移和裂缝。在顶涵施工前在道面顶涵范围及周边50米范围布监测点,并对每一测点高程和水平位置详细记录,同时观察记录道面的裂缝情况,在顶进过程中对这些测点的高程、水平位移和道面的裂缝情况作定时监测和顶进时的监测。顶进过程中要求高速公路路面沉降累积不得大于20mm。加强对高速路提的监测工作,发现险情对路堤进行加固。
在箱涵桥顶推的过程中,箱涵桥和路基的摩擦力有可能使路基产生位移,尤其是在箱涵桥将推出路基的时候,出口处的路基很容易被推裂或移动,在施工过程中应该特别注意监控观测。
3.掌子面
随时观察监测掌子面的稳定情况,施工过程中应严格执行分布开挖的方案,严禁掌子面产生塌方。
掌子面土体的稳定是高速公路能正常使用的基本前提,所以必须采取有效措施保证其稳定。在本次设计中刃角顶进过程中,采用先挖槽顶进保留核心土方法来保证顶进端掌子面稳定性,但掌子面稳定性主要取决于现场土质,应通过严格的现场试验以确定掌子面稳固方案。
当掌子面出现坍塌时应立即停止顶进工作,在掌子面中插入钢管,钢管插入的密度应根据坍塌的程度确定,坡脚用沙袋填压,必要时挂钢筋网喷射混凝土暂时封闭掌子面。
4.箱涵桥及后背座
箱涵桥和后背座监控通过设置在钢筋上的应变计监测箱涵桥钢筋的应力及箱涵桥的裂缝和变形。
5.地下水及基坑的监控
应随时观察地下水的变化情况,同时对基坑边坡进行监控。 (四)箱涵的防裂,防渗水质量控制
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1.箱涵主体的防裂防渗控制
箱涵施工中主要通过以下措施防止混凝土产生裂纹:
(1)在保证结构安全、耐久的前提下,在砼中添加GNA-P的膨胀防水剂(添加水泥用量的8%),膨胀防水剂应达到膨胀剂一级品指标,补偿收缩率应达到1.5-3.0×10-4,使砼具有补偿收缩、抗裂防渗效果,同时不影响砼的施工性能。
(2)防水砼中同时掺入一定数量的粉煤灰和外加剂,粉煤灰的级别为一级,掺量不宜大于20%;每立方米砼中的水泥用量不得小于260kg。外加剂的掺量及水泥用量、粉煤灰等的添加量必须经过符合资质要求的试验单位进行试配试验,经优化比选达到设计要求的指标,并出具试验报告,经有关单位批准后方可使用。
(3)对防水砼的施工要求
① 浇筑砼的基面不得有明水,否则应进行清理,避免带水作业。 ② 模板应平整,有足够的刚度和强度,接缝部位严密不漏浆,侧墙与底板采用钢模板、顶板采用竹胶板。
③ 由于采用“双掺”技术,砼搅拌时间比基准砼延长10~30S,砼搅拌均匀入泵塌落度宜控制在14±2cm,出厂塌落度与入模塌落度差值应小于3cm。
④ 砼应振岛密实,灌筑砼的自落高度不应超过2m,否则应采取措施,分层浇筑时,每层厚度不宜超过40cm。
⑤ 为减少初期开裂和温度收缩裂缝应限制水泥用量,控制水胶比(即水:水泥+掺合料)≤0.5。
⑥ 严禁砼在运输和浇筑过程中加水。
⑦ 严格控制砼的入模温度,夏季高温季节施工时,应尽量利用夜间施工。砼的内外温差值应不大于28℃。
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⑧ 正确的养护是减少砼开裂的一个重要因素,侧墙可以采用保水的覆盖层进行养护,规定的保水养护时间应为7天,砼的整个养护时间应不少于21天。
⑨ 采取如上所述的砼自防水措施并进行规范的防水作业后,任何两施工缝之间的砼结构不应出现超过设计要求的裂缝。
2.中节间防水处理
由于箱涵桥长期处于地下水环境中,箱涵桥的防水质量关系到工程的成败。为了确保防水的质量,应做到以下几点:
(1)箱涵桥的结构尺寸应准确,尤其是相邻两涵间的接触面; (2)橡胶条应挤压到位,接缝到位后的最大缝宽不得大于3厘米;
(3)接缝外围土体应注浆以形成防水帷幕,并应保证压浆质量; (4)金属止水带应在箱涵桥顶推到位,沉降基本稳定后施工。
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