论 既 有 线 顶 涵 施 工洪 汉 麟引言当铁路修建完成,线路开通后列车投入运营,由于设计时未考虑或者是经过数年之后,当地经济发展了,交通需要或列车提速后等各种原因,原来预留的平交道口要取消,改为立交时,要在既有通车的线路下修建立交涵原铁道部为此出台了相应的规定,其中:2005-06-14开始实施的《铁路桥涵设计基本规范》中第5.5条既有线顶进桥涵P47页5.5.1—5.5.7有专门规定,另外,在条文说明中有7条说明2000-01-01开始实施的《铁路桥涵建筑物大修维修规则》第三章第六节桥涵顶进P49页3.6.1—3.6.8有专门规定2002-07-01开始实施的《铁路桥涵施工规范》第16项既有线桥涵P166页16.1.1—16.1.11与16.4.1—16.5.8有专门规定,另外,在条文说明中有14条说明2006-10-01起施行的《铁路工务安全规则》第3.3.15条P61页以及附录三P76—P81页都涉及既有线顶涵的有关规定以上规范都是针对既有线顶涵的,教课书中也有一定的介绍考虑到同学们毕业后进入铁路的施工或管理单位都会遇到既有线顶涵的业务,在这里专门针对既有线顶涵施工进行论述一. 既有线顶涵施工特点1. 运输需要不间断列车通行图 一铁路运输有单线或双线。
单线采用双向对开列车,只有在车站多股道上避让列车方式,见图一图 二双线采用上.下行分开单向行驶,一般不需避让,只是有时需慢车让快车,货车让客车如果要在区间或车站建一座地下通道,采用大开挖现浇方法就要中断行车所以,铁路规定在既有线修建地下通道必须采用一种不中断行车的施工方法,那就要将线路架空起来,然后路下面现浇一座地道然而,架空时间较长,需要开挖基础、支护,立模板、扎钢筋、浇灌砼、养护、拆模,回填基坑、拆除架空设施,恢复线路通道地面、出口、照明、排水等2. 时间上不允许慢行时间过长因为线路架空后列车必须限速行驶以上这种方法慢行时间过长,影响运输效率,能不能采用一种影响运输效率更少的施工方法呢?可以铁路工程技术人员研究出一种又不中断行车,同时又不影响运输效率的一种施工方法在不需慢行的情况下,先路以外预制好箱涵,慢行时把线路架空起来,采用千斤顶把箱涵顶入线路下面图 三3. 安全上要保证列车正常行驶因此,对第二种施工方法要求线路架空必须满足列车正常行驶,同时,顶进挖土要严格控制,不能造成塌方,如出现塌方,架空支点会下沉或位移,可能会危及行车安全所以,后来又研制了一种专门施工用的施工便梁,跨度有D12、D16、D24、D32等几种的施工便梁,它比工字钢梁和扣轨梁更加安全可靠。
二. 结构形式1. 框架涵(箱涵)是一种方形钢筋砼涵一般是普通的,也有预应力的,但较少采用箱涵又分单孔、双孔、三孔,区间单孔多,市区、城郊三孔多,双孔较少,主要不太安全,机动与非机动车同孔,引道要一样拉坡,高度又一样,很难分开,下暴雨容易中断车辆与人的行驶箱涵又根据公路与铁路的交叉情况,分为正交与斜交,结构受力不一样,布筋与顶进布顶也不一样2. 圆涵图 四是一种圆形钢筋砼涵有时排水或者各种管道、电缆要穿越铁路,一般采用圆涵管,也是采用顶进方法,先预制好圆管,再顶过铁路路基,然后在涵内布置自来水管、煤气管、电缆等圆管顶进有的需要架空线路,有的不需要架空线路,可利用涵顶覆土形成的压力拱受力,增大顶力将涵顶穿路基布顶与后背墙都不同三. 顶进形式1. 单向单节顶进单节涵预制好一般长度为6—8m,单线一般路肩至路肩宽4.3M,外加电缆槽摆放、涵帽宽度来确定涵的长度由线路的左或右侧向另一侧顶入特点是方向、水平较好掌握,顶进时间较短,土质好,无地下、地表水,一般3天可顶完两股道涵长13—14M,顺利的话5天可顶完2. 双向双节对顶图 五由线路两侧各预制好涵身,采用两侧向线路中间对顶适用股道比较多,一侧预制场地有限并可以压缩顶进时间,增加作业面。
见图五图 六但是顶进质量难控制,对顶到位后接缝很难对接,容易错缝有时如股道之间有空地,将空地一段不用顶进,而是现浇一节,作为两节涵对接的过渡段3. 多节顶推股道比较多,涵身比较长,预制场地一侧较宽阔,则采用在一侧预制多节涵身顶进时只要一个后背墙,每两节涵之间摆千斤顶,一节一节顶推进入线路路基中,方向、水平好控制,慢行时间较长图 七4.多节顶拖图 八在股道比较多,涵身比较长,又没制作后背墙的条件,可以采用顶拖法,但必须三节以上开始几节利用后面涵身重量把前面顶进,到最后一.二节利用前面涵身自重的摩阻力,用拉杆把最后油顶底座拉住,将最后涵身拖动向前5.斜交顶进图 九当两侧道路无法与铁路正交时,则要采用斜交正顶方法千斤顶与公路的方向是平行的,与铁路是斜交的,所以在箱涵预制时,涵身底板要预制成台阶形,以便千斤顶成正顶方向这种顶进要考虑涵身受到土的侧压力是不等的,特别是活载传递下来,始终是一侧先受力,会造成扭力,所以,摆放千斤顶的位置要偏向一侧,使土压力与顶力平衡四. 桥涵成型的排水形式采用顶涵形式结构一般都处于地面以下,涵的净空较低的作为非机动车或人行涵,净空较高的大部分是机动车的交通涵涵低于地面时往往有地表水,净空较高的则有地下水。
不论哪种涵都要考虑排水问题1. 自然排水有时涵身净空不高,穿越路基又较高,这时设计采用自然排水,涵底路面高,地表水进不了涵内,或者涵底路面设成顺坡方式,一侧有地表水流入,另一侧又流出排走;还有一种附近难以自然排水,在涵出口修一段地下管道,将涵内地表水从地下管道 引到较底水塘、水沟、河渠排走总之,在下大雨出现短时间性的地表水经过涵底路面能慢慢排走的就叫自然排水涵2. 强排一般交通涵,由于汇水面积大,加上净空比较高,有的涵会有地下水渗入,无法自然排走,所以,必须采取措施将下雨的大量地表水加上地下渗入水排走,一般设计大的集水井,较小的沉淀池,配上自动抽水的水泵,这种排水形式叫强制式排水五. 基坑在没有顶涵之前,我们要把箱涵路以外预制好,所以,要选择线路的一侧有较大空地,材料机械设备比较好运到现场,同时,还要考虑后背墙能利用的原状土,以免过多的堆筑新的后背墙选定以后我们就要开挖基坑,要在基坑内预制涵身1. 无水基坑即在不下雨情况,没有地下水渗出,不需采用降水方法,基坑没有水需要排出的,叫无水基坑一般较小的过人涵或非机动车通行涵都是无水基坑2. 有水基坑无论下雨还是不下雨,基坑开挖后就有渗水,特别在海边,江河附近,基坑一开挖,有砂卵石的就有可能出现地下水。
遇到这种基坑,就要非常重视一旦基坑有水,将直接影响基坑能否挖成功基坑挖好后,箱涵预制或顶进中有雨就有可能坍方,顶进中涵前开挖土方又会出现渗透水,那就更危险,会造成涵前端.线路下出现坍方,会危及行车安全一般在设计交通涵时要进行地质钻探,并考虑采用何种方法进行降水,才能确保基坑开挖成功除了采取降水外,还要打桩(木桩、钢轨桩、钢板桩等),码草袋、干砌片石等配合,否则,基坑边坡经常会出现坍溜,造成工作底板无法施工六. 降水当基坑开挖出现渗水,要采取降水配合,降水有很多种方法,现介绍几种常用方法:1. 潜水泵排水即在基坑渗水量不大情况下,渗水系数小的土层中采用该 方法只要在基坑四周挖一圈水沟,挖2个集水坑,用水泵把水排走即可,这是比较简单的处理方法2. 井点降水图 十土层中是一种渗水系数小的粉砂或混合泥沙,水是慢慢地渗出,时间一长会造成基坑边土方坍溜的要采用井点降水井点降水是将很多井点管壁钻上小眼,打入基坑边墙土中,井点管顶用管子连通,采用功率比较大的空气压缩机放风,造成连接管真空,将井点管中地下水带出喷走,利用喷雾器的原理3. 集水井降水土层中是具有渗水系数大的中、粗砂、卵石等,渗水速度很快,地下水位又超过工作底板,这种情况要采用集水井降水。
考虑到顶进时开挖涵前端土方时也有水大量渗出,所以,布置集水井要把线路底下的水也要降低这样,在基坑周围要布置7—8个井,路两侧要布置6—7个井(两股道)股道多时还要增加每个井有单独的水泵抽水,并且要24小时连续抽水,才能把基坑附近的地下水位降低,这样,才能顺利施工见图十一图 十一4. 其它降水由于各地地质情况不一样,采用的降水方法也不一样比如有一个工地用挖掘机开挖基坑,面上没水,挖了三米深时就发现大量涌水,采用集中井降水,打了12米深的集水井,连续抽一天的水就是降不了水,后来打钢轨桩、木桩,又加圆沉井降水,等把基坑挖好,才发现整个地质情况很奇怪,面上1.0M左右是淤泥,第二层2.0M左右是细砂,第三层1.5M图 十二是粘土,第四层是砂卵石,见图十二后来了解这一带曾经是赣江平原,只有第三层高,可以种植庄稼,六十年代赣江大堤决口,冲了大量砂子进来,这些平原又复盖了一层2.0M左右的砂子,大堤恢复后,为了种植,当地又从别的地方运了大量的土填上继续种水稻填了面上一层不透水的土层在第二层透水的砂子之上当我们开挖基坑时,破开第一层到第二层就出现大量渗水,打集水井打了12M深,管壁钻孔又在下部4-5M,结果光抽第四层的水不见第二层砂层水降下去。
圆沉井比较浅,所以能把第二层水抽掉,才将基坑挖成为了不将第三层土破坏,我们请求变更,提高涵底标高,这样,第四层地下水就没有渗出,就不需集水井降水了七. 工作底板当基坑挖好后即可以浇筑工作底板,该底板主要是作为涵身预制时所用,要求承载力足够,平整度达到要求,并且与涵身有隔离层,以便顶进时不被涵身带走而滑动1. 地锚梁图 十三为防止工作底板被带动滑走,单节箱涵的工作底板须预设三道地锚梁,尺寸一般在0.3*0.3M(宽*高)可用片石砼,也可用短钢筋头埋植在地锚梁中,与工作底板连接见图十三2. 工作底板要视土质情况确定是否换填,如有淤泥则要换填,否则不需换填,只要浇筑0.2—0.3M厚度的砼作为工作底板如果路基下方土质不好,要设置上坡道,一般2—4‰,以防涵身顶进出现栽头超过规范标准3. 隔离层隔离层做得好坏,直接影响涵身启动的顶力,如做得不好,涵身不能与工作底板脱开,可能将底板带走或拉裂因此,对工作底板与涵身之间的隔离层一定要认真施工经过多年施工摸索,隔离层要做得又经济,又有效,不造成返工,可采用如下工序:工作底板抹面抄平(0.02M砂浆)——一道黄油——一层塑料薄膜——一道黄油——一层塑料薄膜——一层油毛毡。
见图十四图十四黄油与薄膜之间隔离效果好,油毛毡是防止钢筋戳穿薄膜的以前采用石腊、滑石粉隔离效果不太理想,成本又高,所以,慢慢被淘汰八. 后背墙后背墙的做法有多种形式,它是根据现场地质情况而定的当现场有比较好的原状土,基坑比较深时,采用直接埋入后背桩;当现场土质较差,基坑比较深时,采用换填后背土再埋入后背桩;当后背无土时,基坑与地平面无什么高差时,采用钢筋混凝土后背墙下面分别叙述几种后背墙结构形式1. 直接埋入后背桩式后背墙 在箱涵预制场地选择时,其中有一条很重要的因素,就是后背墙能否利用基坑后背的原状土,如果有就可节省较多的后背墙制作的费用,一般只要在后背墙前挖一道1.5M左右深的沟,靠近土体横向布上枕木;枕木外竖向立钢轨;然后横卧一组图 十五扣轨梁或工字钢,请见图十五2. 换填式后背墙如果预制场后背的土质较差,地势又较低时,首先要将软土换成片石,用卵石填充后背土,如图十六示图 十六然后再埋入钢轨桩,并横铺枕木钢轨桩前横卧一组扣轨梁或工字钢3. 现浇砼后背墙当后背墙无原状土时,必须现浇一根钢筋砼后背梁作为后背墙见图十七图 十七这根后背梁的钢筋要与工作底板砼连接起 来,连接的钢筋应根据受力情况设置,一般按照最后为最密,中部为次,最后为最少布置钢筋。
详况见图十八九. 箱身预制1. 钢筋弯制图 十八一般小圆涵.小箱涵的钢筋不需焊接,大型的圆涵.箱涵的钢筋需焊接,要根据设计要求决定采用搭接焊.对接焊.套筒联接焊接或套筒联接后要进行张拉试验绑扎要有垫块,钢筋保持相同间距,并且数量不能少2. 模型拼制模型采用木模板.竹夹板.五合板.钢模板都可以但一定要根据涵的大小设置带木.加劲角钢.槽钢及拉模螺杆,防止模型板跑模同时,要考虑支撑脚手架,分内支撑与外支撑,要有足够的强度请见图十九图 十九3. 浇筑砼小型涵分成两次,第一次底板上方倒角浇筑完,再立墙身模板,立完模就一次性浇筑完墙身和顶板砼,注意要做两组试压块大型箱涵分三次浇筑第一次把底板和下倒角浇筑完;第二次把墙身至上倒角的下方浇筑完,第三次把上倒角和顶板浇筑完有条件地方都要采用搅拌站配制的砼小型的涵或边远山区采用小型搅拌机拌制砼4. 冬季与夏季施工冬季浇筑砼一般要在+5℃以上,浇筑完还要做好保温养护,采用盖稻草.棉絮,涵内升炉子或用电热器.发热灯光加温等;有条件采用蒸汽养护低于+5℃气温时,要采取相应措施,搅拌时加防冻剂,水要加温水,养护要加棉絮.蒸汽养护等,以免冻坏砼夏季要特别掌握好水灰比,尽量缩短浇筑时间,气温高,砼凝固快,水份蒸发快,一定要有保湿物品,经常保持砼表面湿润,不致使砼烧坏。
十. 带刃角顶进涵身当地质条件较差,如砂质土时,新填土时,特别要防止顶进中开挖土方时出现塌方,经常采用涵端前方安装钢刃角见图二十1. 钢刃角图 二十考虑到钢刃角安装中方便,所以,要减轻重量,将半边墙身的钢刃角分成多块,分块安装在涵身前端2. 预埋安装螺栓当钢刃角受力时,涵两侧的土压力是非常大的,如预埋螺栓太小或太短会使钢刃角挤弯或拔出因此,预埋螺栓一般Φ24MM以上,埋入长度要达到250MM以上,螺栓要带勾头,与主筋勾上,请见图二十一3. 双层钢刃角图 二十一当箱身比较高时,挖土要分层进行,则需将钢刃角分成双层,一可以加大钢刃角抵抗侧压力,二可以分成二层挖土,减少土的塌方发生见图二十二图 二十二十一.涵底处理方法1. 气垫法为减轻顶力,采用气垫法可以在涵底产生浮力,减少涵底与基底土的摩阻力,达到减轻顶推力具体做法是在箱涵预制时在箱身底板预留多个小气室,并与输气管咀连接埋入底板中详见图二十三图 二十三顶进时,把空压机的压缩气体输入各个气室,造成箱身产生浮力2. 泥浆套法另一种减轻顶力方法是在箱身底板预留泥浆室,并预埋压浆咀,在顶进时,用压浆机将泥浆压入泥浆室,使泥浆渗入箱身底板与基底土之间,造成一种润滑层,从而减轻涵底板与土体的摩阻力。
3. 压桩基础当钻探资料反映箱身顶进前方及到位后的基底承载力不够时,需对基础进行处理可以采用压桩基础,具体做法是在箱身底板预制时预留梅花型压桩孔,当顶进离开工作底板后即可边压桩边顶进,达到加固涵底承载力的目的作业时要注意,桩顶要压进箱底30—50MM,在桩孔中灌入砂子或细石,这样可防止箱底刮桩顶,同时又可起到传递承载力的作用见图二十四图 二十四4. 换填基础当钻探资料反映基底承载力不够,可采用换填基底土,换入新的片石.卵石.砂子等材料,但一定要均匀密实十二.线路架空1. 封锁与慢行防护图 二十五利用轨道车将材料运送到两站区间进行卸料时,就需要封锁线路,不让其他列车进入该区间封锁分区间封锁站内封锁,单线封锁,双线封锁比较典型的封锁防护如图二十五所示进行线路架空时,则需要对列车实行限速行驶,通常叫慢行慢行区段需设置施工地点标,一定距离安插限速标志牌,限速地点还要派人进行驻点防护,请见图二十六图 二十六2. 钢轨应力放散在无缝线路区段进行线路架空时,尽量要避免夏季或冬季施工,如果无法避让时,施工前一定要进行应力放散夏季主要防止出现胀轨,冬季主要防止断轨因为线路架空后,将原轨道框架结构全部改变了,不能确保轨道的稳定性。
所以,夏季施工特别要注意胀轨发生,即使进行了应力放散还要备用防胀轨的工具与材料,以防万一3. 扣轨梁当顶涵.管规格比较小,涵宽在2.5M及以下时,可采用扣轨梁架空线路,请见图二十七图 二十七具体操作时,要特别注意轨道电路的绝缘,安装时要专人做好绝缘配合,安装完要经常检查绝缘良好扣好轨要加固绑扎好,防止扣轨梁散开扣轨梁跨度在2.0—5.0M范围,限速30KM/H4. 吊轨当道床厚度不够,涵小架空跨度小于2.0M时,可采用吊轨方法,请见图二十八图 二十八八是采用1—2扣轨放在枕木头上,用吊轨螺栓将枕木与扣轨连接起来即可限速15KM/H5. 纵吊横抬当箱涵宽度特别大时,一般三孔的交通涵,线路架空设备达不到这么大的跨度要求时,可采用纵吊横抬方法,请见图二十九图二十九在正线外侧吊轨将枕木吊起,在枕木之间穿入工字钢,托住吊轨工字钢前端安放在路基土体中,另一端放在涵顶即可挖土顶进限速15—25KM/H6. 工字梁 当箱涵净空宽度大于2.5M,小4.0M时,一般采用工字钢拼成纵梁进行线路架空,请见图三十图 三十八这种架空形式主要是用两组工字钢当主梁,用1—2扣轨作横梁有轨道电路时做好绝缘跨度较大时挠度也大,同时还有向外弯曲问题。
因此,在纵梁中部还要加三档拉杆,即用钢轨拉杆接长改制成工字钢拉杆,即可防止工字钢变形限速可达45KM/H7. 施工便梁图 三十一八当箱涵跨度大于4.0M或等于4.0M时,限速要求又高些时,都采用施工便梁进行线路架空,施工便梁限速可达45KM/H--60KM/H,规格分D12.D16.D24.D32等几种,常用的是D16与D24的施工便梁使用该便梁一般情况都要浇注砼支墩,箱身较高.较宽时,砼支墩下要用挖孔桩如土质很好,跨度与高度不大时也采用枕木扩大基础支点请见图三十一8. 管棚防护在顶涵工程遇到路基土覆盖层较厚时,1.0米及以上,可采用管棚防护方法,线路只需要作简单加固,线路不需大开挖,可以提高慢行速度,可达到80km/h左右管棚的形式是在顶进之前先用钻机水平钻孔,并把管子水平顶入路基中,之后在管子内灌注砼,箱涵顶进时托住管棚一端,管棚的另一端在路基中,逐段顶进到位请见图三十二图 三十二9. 桥式盾构由于线路慢行速度要求60km/h及以上,框架涵宽度较宽,线路架空设备又无法满足要求(含着道岔下),路基土又较厚时,可采用桥式盾构方法进行箱涵顶进桥式盾构就是在涵的前端增设了子盾构,用小液压顶先将子盾构分别顶入土中,箱涵与前端钢套在子盾构下方整体顶进。
前方采用人工在盾构的钢支腿内挖土,支腿以外采用机械挖土、取土、运土箱涵顶进时,在涵的后方用反拉油顶通过反拉钢将子盾构拖住,否则,子盾构会被整体推动,导致线路产生位移请见图三十三该方法一次性投入费用较大,但可以多次使用图 三十三十三.传力柱1. 钢质传力柱采用旧钢轨或工字钢焊制成一节一节的传力柱(又称顶铁),每节长分成2.0米,1.0米,0.5米,0.3米,0.2米,0.1米等各种规格拼接成传力柱,适用于顶进时经常调整顶程但这种顶铁较轻,容易向上失稳而出现崩顶铁请见图三十四图 三十四八2.钢筋砼传力柱采用砼预制成顶柱,这种顶柱比较重,所以要有吊机配合使用,长度分为1.5,1.0米,0.5米,0.3米等几种规格由于比较重,不容易向上失稳崩顶柱请见图三十五图 三十五八还 3.管柱传力柱现要有一种在钢管内加钢筋混凝土的管柱式传力柱,长度分为4.0米,2.0米,1.0米0.5米等几种规格,这种传力柱比较长又比较重,可用在顶程比较长的工程中,中间不需加横梁2. 拼装式传力柱采用万能杆件拼装成传力柱,可以因地制宜多次使用,每组传力柱之间可以用连接板连起来,不容易失稳而崩顶柱但拼装比较费时间请见图三十六。
图 三十六八十四.横卧梁1. 扣轨式采用扣轨组成横卧梁,横卧梁用在后背墙竖轨前,主要将顶力均匀地传递到后背墙上另外,在顶程较长,顶铁接长很容易失稳,在每8.0M长顶柱之间即摆一组横卧梁,可以防止顶铁向上或左右失稳而崩顶铁见图三十七图 三十七2. 工字钢式采用两根工字钢重叠起来,组成横卧梁,用在后背墙竖轨前,将顶力均匀地分配到后背墙上请见图三十八图 三十八3. 钢筋混凝土式在后背墙前采用钢筋混凝土现浇一道横卧梁,将将顶力均匀地分配到后背墙上十五.油顶采用卧式200T顶力的油压顶,这种顶有济南产的也有天津产的顶程达500MM,但比较笨重,要四人才能抬动,净重二百多公斤油顶有配套的控制台与油箱可顶出又可缩回顶进时可以通过操作柄控制进油量,从而达到控制顶的推进速度新油顶要按说明书进行排放空气,以免顶进时发生顶力不足现象产生收缩回顶时要及时关开关,否则,容易把顶的缸盖顶裂请见图三十九图 三十九近几年已开始使用320T顶力的油压顶,顶力大同时顶程可达1000MM十六.顶进高低与方向控制1. 控制顶进高低水平设计与施工规范对箱涵圆涵顶进到位的高低水平都有要求,如何控制顶进不出现严重的栽头与抬头现象产生,这是顶涵施工几十年一直探讨的技术问题。
因为曾经出现过许多栽头与抬头箱涵,真正产生了严重的栽头与抬头后,要处理起来是非常难的,化费的费用是原涵造价的三分之一甚至更多,又费精力又影响铁路运输当地质情况较差,如软土.有渗水时,特别要防止栽头,可采用以下几种方法:(1) 工作底板设置坡度 即在浇筑工作底板中设置3—5‰的坡度,可在抹面的工序中进行2) 箱涵预制时,在箱身底板的前端1.5米范围设置5%左右的船头坡3) 开挖土体中控制 即在开挖土体时,边墙上方留些土,边墙下方挖空些,利用侧压土将涵身抬起,请见图四十图 四十另外,开挖底板土体时,预留80—100MM厚的原状土,这样,也可帮助箱涵压实底板基础土,同时慢慢抬起涵身4) 船头板 当涵身出现明显栽头时,可以在涵身前套入钢制船头板,利用船头板将涵头慢慢引导向上走势请见图四十一图 四十一2. 控制顶进左右方向箱涵顶进方向控制主要在入土前控制住,可采用如下几种方法:图 四十二(1) 方向墩控制 在浇筑工作底板时预埋钢筋,等涵身浇筑完,再浇筑方向墩,在顶进中可以控制箱涵不会左右偏向请见图四十二2) 挖土控制 在入土后,如发现有方向偏移时,随时要控制挖土,一侧挖空一侧不挖空,让涵身外侧土的侧压力控制涵的方向。
图 四十三图 四十四(3) 油顶控制 顶箱涵一般都是用两个及以上,分对称布置在箱涵底板,如图四十三所示前进中如发现方向有偏斜,采用先停掉一个顶,未停的顶可以将涵尾摆正,或先开一个顶,将涵尾摆一个角度后再一起顶经过多次控制油顶工作就可将方向调整好但是,一旦箱身有三分之二进入路基中,方向就比较难纠偏得过来,所以要纠偏,一定要在入土前将涵纠正再入土圆涵顶进采用滑道导向方式,如图四十四所示先铺设6—8M的钢轨股道,将一节圆涵管放在股道中,后背放三个顶,油顶要做一个固定架,顶的前端要在涵尾端设一个钢套,以免顶直接作用在涵壁上而挤坏涵身利用滑道水平与方向控制圆涵的顶入方向十七.相关计算1. 需计算的项目(1) 线路架空检算(恒载+活载)≤〔σ〕〔τ〕〔δ〕(2)最大顶力计算F最=κ1+κ2+κ3F最—最大顶力;κ1—恒载(涵重.线路);κ2—静动载;κ3—土的侧压力3)液压顶配置n= F最/(N顶*κ);n—液压顶数量;N顶—每个液压顶额定顶力;κ—液压顶的效率(60-70%)4)后背墙水平抗力Fh= F最*κy;Fh—后背墙抗力;κy—预留涵前及侧面土体塌方等因素采用强顶的系数(1.2-1.8)。
2. 采用扣轨(吊轨)架空线路计算(1) 活载 以顶桥地段通行的最大机车计算2) 冲击系数 1+0.5μ=1+0.5*27/(30+lp)(不限速)1+0.5μ=1+0.5*v*27/(30+lp)(限速)μ—冲击力系数的折减系数,折减系数=v/(2Vkp-v);v—为限速度;Vkp—机车临界速度;临界速度=12.5/lp+15;lp—计算跨度(M)3) 只考虑恒载及包括冲击力的活载,不考虑风力4) 扣轨(吊轨)梁最大容许挠度(不包括冲击力的活载)不得超过lp/2505) 钢轨挠曲容许应力=1700kg/cm2,利用旧轨,摩耗5-9mm折减10%,超过9mm折减20%6) 扣轨(吊轨)梁容许最大跨度由下列条件决定① 由强度决定M=N*W*〔σ〕N—钢轨根数;W—钢轨截面模量(cm5);〔σ〕--钢轨容许应力(1700kg/cm2);M—弯矩②由挠度决定f=5klp4/(384*E*Jn)≤lp/250k—换算均布荷载(t/m);lp—计算跨度(m);E—钢轨弹性模量(kg/cm2);J—钢轨惯性矩(cm4);n—钢轨根数根据以上两条件计算,选用其中较小的作为计算跨度.既有线顶涵看似简单,实际施工中千奇百怪,许多涵顶进或到位时,出现严重栽头.抬头,使得涵无法正常使用,有的只能压缩净空,不能发挥作用。
造成这种被动局面往往是施工开始就没引起重视,顶进中技术人员又没有随时观察,挖土队伍又不密切配合,等既成事实就难以挽回被动局面了所以,只要每道工序能认真去做,技术人员与作业人员密切配合,就能把顶涵按质按量顺利地完成二〇一四年十月34。