下立交箱涵頂進(jìn)TRANBBS施工工法
(上海隧道工程股份有限公司)
TRANBBS城市道路，TRANBBS交通繁忙，為提高運(yùn)輸能力，解決平面交又，交通堵塞狀況，采用汽車與汽車、汽車與火車分層運(yùn)行，提出了立體交叉道路布置的辦法，從而解決交又路口交通堵塞的問題。
立體交叉的道路布置形式，可以分為上立交、下立交、多層立交，這是根據(jù)當(dāng)?shù)爻鞘胁季旨敖窈蟀l(fā)展的實(shí)際情況而決定的。一般火車與汽車采用立交形式，較多的是火車在原地面行駛，而汽車則在火車的下面或上面行駛。
1 特點(diǎn)
車輛行駛，在道路的平面交又點(diǎn)位置，往往是減慢車速，甚至發(fā)生交通堵塞，一般可采用上下分流，分道行駛的道路布局的辦法解決。
通常在火車與汽車立交，采用下立交形式，即火車在原地面行駛，汽車在下面行駛。
地下部分的結(jié)構(gòu)一般建成封閉箱涵形式，其施工方法可以采用基坑放坡開挖和預(yù)制鋼筋混凝土箱涵頂進(jìn)工法，而箱涵頂進(jìn)工法，其優(yōu)點(diǎn)是可以保證地面火車正常行駛。
2 適用范圍
汽車與火車平面交又，一般采用的辦法是火車仍在原地面行駛，而降低汽車行駛道路路面標(biāo)高，箱涵凈空，須保證車輛通過最小高度。
這種道路布置一般稱為下立交，其下面部分即箱涵施工，一般受地面道路和附近其他城市條件限制，要求鐵路運(yùn)輸不能中斷，采用箱涵頂進(jìn)施工方法。當(dāng)然亦可采用火車在原地面行駛，而汽車路面爬高，穿越火車而過，一般稱為上立交的分流運(yùn)輸形式。
3 工藝原理
采用預(yù)制鋼筋混凝土箱涵頂進(jìn)工法施工下立交道路，其原理是在基坑內(nèi)滑板上面預(yù)制箱涵，利用油壓千斤頂頂動(dòng)箱涵向前挺進(jìn)，到達(dá)TRANBBS設(shè)計(jì)的位置。然后在箱涵前后兩端連接引道。
箱涵內(nèi)通過汽車在頂板上行駛火車，這種型式一般稱之為下立交道路。
3.1箱涵制作
3.1.1基坑開挖
箱涵在基坑內(nèi)進(jìn)行制作，所以必須先挖好基坑。基坑土方開挖的施工方法一般可以采用是井點(diǎn)降水，土體放邊坡開挖土方，或者采用鋼板樁作圍護(hù)，并輔以井點(diǎn)降水開挖基坑的方法。土方是利用履帶式吊車抓斗挖土，人工進(jìn)行邊坡修正面開挖到基坑設(shè)計(jì)要求。
3.1.2滑板制作
滑板的作用，是在基坑開挖到設(shè)計(jì)要求時(shí)進(jìn)行滑板制作，箱涵在滑板上進(jìn)行預(yù)制，然后利用油壓千斤頂?shù)捻斶M(jìn)使箱涵在滑板上滑行，逐漸進(jìn)入前方土體，所以從其作用來講，稱為滑板。
滑板須承受箱涵自重和箱涵頂進(jìn)時(shí)克服滑板與箱涵間摩阻力而產(chǎn)生的拉力，因此必須有足夠的拉力強(qiáng)度。
為了盡量減小箱涵與滑板產(chǎn)生的摩阻力，所以表面必須滿足一定的平整度要求，在滑板表面并涂上潤滑劑。
3.1.3箱涵制作
箱涵是鋼筋混凝土箱形結(jié)構(gòu)，可以依照設(shè)計(jì)要求分層、分段進(jìn)行制作，并留出施工需要預(yù)留孔洞和埋設(shè)預(yù)埋件，便于施工。
3. 2箱涵頂進(jìn)
3.2.1后靠制作
根據(jù)箱涵頂進(jìn)所需最大的頂力來設(shè)計(jì)后靠。后靠須承受箱涵頂進(jìn)最大頂力和一定的變形量，進(jìn)行設(shè)計(jì)后靠的強(qiáng)度和剛度。
一般后靠的后座力是利用土體的被動(dòng)土壓力抵消后靠的后反力來設(shè)計(jì)后靠。
在必要時(shí)，為了滿足后靠的足夠穩(wěn)定，可以加高后面的土體高度以增加在后靠的被動(dòng)土壓力。
3.2.2油壓千斤頂?shù)呐鋫?br> 根據(jù)箱涵頂進(jìn)、頂力計(jì)算，采用最大的頂力值，配備千斤頂?shù)膰嵨缓团_(tái)數(shù)，千斤頂?shù)钠矫娌贾脩?yīng)根據(jù)均勻和便于操作維修來考慮。
3.2.3箱涵頂進(jìn)的接長桿安裝
箱涵頂進(jìn)長度不能一次到位，所以必須利用接長桿傳遞頂力。接長桿分混疑土管和鋼管均可。但其必須滿足相應(yīng)承受千斤頂?shù)捻斄Γ员赜凶銐虻膹?qiáng)度和相應(yīng)的剛度。
3.2.4箱涵頂進(jìn)
3.2.4.1開挖正面土體。
3.2.4.2開動(dòng)油壓千斤頂。
3.3.4.3縮回千斤頂，安裝接長桿。反復(fù)循環(huán)頂進(jìn)箱涵到達(dá)設(shè)計(jì)位置。
3.3收尾工作
3.3.1箱涵頂進(jìn)到達(dá)設(shè)計(jì)位置和標(biāo)高后，拆除千斤頂和接長桿。
3.3.2箱涵頂板上火車軌道稍作調(diào)正，鋪上路基，作好火車通過的各項(xiàng)工作。
3.3.3箱涵前后端引遭施工，與箱硒連接貫通．
3.3.4下面道路混凝土路面澆筑，電氣、路燈安裝下立交竣工。
4 施工要點(diǎn)
4.1滑板制作
4.1.l滑板必須具有足夠強(qiáng)度，防止箱涵頂進(jìn)拉斷滑板使箱涵頂進(jìn)造成圍難。
4.1.2滑板表面涂上潤滑劑，一般可用粗制黃色石臘涂刷表面。
4.2計(jì)算箱涵頂進(jìn)阻力
一般箱涵頂進(jìn)總阻力(以汽車大車下立交為例的計(jì)算公式)。
P--箱涵頂進(jìn)最大頂力
N1--箱涵頂上荷重(包括線路加固材料等)
f1--箱涵頂部間摩阻系數(shù)
N2--箱涵自重
f2--箱涵頂出滑板后與土地摩阻系數(shù)
E--箱涵兩側(cè)土壓力
f3--箱涵側(cè)面摩阻系數(shù)
R--箱涵刃腳正面土體阻力
A--箱涵刃腳正面積
K--綜合系數(shù)一般采用1.2
根據(jù)計(jì)算最大阻力計(jì)算出千斤頂噸位臺(tái)數(shù)，并配備相應(yīng)的接長桿。
4.3后靠的設(shè)置
4.4導(dǎo)向墩的設(shè)置
箱涵在滑板上頂進(jìn)，兩側(cè)無土的約束導(dǎo)向，方向很難控制，因此須設(shè)置導(dǎo)向墩進(jìn)行導(dǎo)向控制，箱涵頂進(jìn)中，左右平面移動(dòng)。
4.5箱涵頂進(jìn)必須嚴(yán)格控制正面和兩側(cè)的挖土量和挖土順序，嚴(yán)禁地板以下土體超挖和欠挖，防止箱涵叩頭和抬頭。
用挖土來糾偏須依照上級要求進(jìn)行土方開挖以達(dá)到箱涵糾偏的目的。
4.6中繼間的設(shè)置
如果箱涵頂進(jìn)阻力過大，使后靠設(shè)計(jì)，千斤頂備置均有困難和箱涵一次澆筑現(xiàn)場條件限制，可以將箱涵沿長度方向分成若干段，在每段連接處，設(shè)置中繼間，安放千斤頂形成中間接力形式，可以減少后靠推力而使箱涵分段逐段頂進(jìn)。
頂進(jìn)順序：
先頂1號(hào)箱涵，再頂2號(hào)箱涵，后頂3號(hào)箱涵，如此循環(huán)頂進(jìn)到一定長度安裝接長桿，將箱涵頂?shù)皆O(shè)計(jì)位置。
5 機(jī)具設(shè)備
5.1油壓千斤頂一般采用200噸或大噸位千斤頂。
5.2千斤頂控制箱可以單獨(dú)或聯(lián)動(dòng)控制。
5.3接長桿：采用千斤頂頂力等強(qiáng)度的鋼管，鋼構(gòu)件或圓形混凝土管作為長桿。隨著箱涵頂進(jìn)長度伸長，逐步將接長桿接長，兩節(jié)之間用鋼梁過渡可以增加穩(wěn)定性
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，可免除由于兩接長桿不在同一軸線上產(chǎn)生的偏心受力。
5.4測量儀器
經(jīng)緯儀1臺(tái)，水準(zhǔn)儀l臺(tái)。
5.5土方挖除設(shè)備和設(shè)備可以備用履帶式吊車1臺(tái)(備用挖斗)。垂直提升土方，也可用井架。
6 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
6.1箱涵制作：混凝土工程除符合《鋼筋混凝土施工及驗(yàn)收規(guī)范》還應(yīng)符合設(shè)計(jì)上的特殊要求。
6.2箱涵頂進(jìn)：建成后的下立交箱涵軸線及高程，應(yīng)符合設(shè)計(jì)和使用要求。
7 勞動(dòng)力組織(1班計(jì))
7.1 機(jī)修工--液壓系統(tǒng)管理，操作和維修 1人
7.2 輔助工--安裝接長桿 2人
7.3 測量工--測量箱涵頂進(jìn)平面、高程 2人
7.4 挖土工--開挖正面土體，輔以人工修邊坡 5人
7.5 吊車司機(jī)和指揮 2人
7.6 電焊工 1人
7.7 電工 1人
7.8 指揮 1人
7.9TRANBBS技術(shù)人員 1人
共計(jì)： 16人
8 安全措施
應(yīng)遵照國家頒發(fā)的《建筑安裝工程安全技術(shù)規(guī)程》和上海市建設(shè)委員會(huì)、上海市市政工程管理局頒發(fā)的有關(guān)安全規(guī)定執(zhí)行，井落實(shí)以下安全注意事項(xiàng)
8.1箱涵接長桿吊運(yùn)，及起吊重物下面嚴(yán)禁站人。
8.2箱涵頂進(jìn)時(shí)，接長桿上面嚴(yán)禁站人，防止接長桿彈出傷人。
8.3箱涵正面土體挖除，嚴(yán)禁從下往上開挖，防止土體下塌傷人。
8.4加強(qiáng)電器設(shè)備管理，防止觸電事故。
9 效益
1975年軍工路下立交工程箱涵頂部行駛火車，下部行駛汽車。
10.1箱涵斷面圖
箱涵外形尺寸；25.8m×l9.4m(長)×6.28m(高)
箱涵自重：3000t，與鐵路斜交32°
10.2滑板制作
10.3導(dǎo)向墩
在箱涵兩側(cè)各設(shè)置四只導(dǎo)向墩，使箱涵在滑板頂進(jìn)保持平面正確位置。導(dǎo)向墩是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，鋼筋與地板連結(jié)。
10.4箱涵頂進(jìn)工藝
10.4.1 20臺(tái)200噸／臺(tái)油壓千斤頂可以單獨(dú)聯(lián)動(dòng)控制。
10.4.2鋼筋混凝土φ600mm接長桿每根長7m，鋼橫梁45I。
10.5箱涵試頂
通過箱涵試頂、啟動(dòng)，消減箱涵與滑板摩阻力。
油壓設(shè)備通過重車試運(yùn)轉(zhuǎn)可以投入正常頂進(jìn)。
10.6箱涵頂進(jìn)
箱涵頂進(jìn)長度25.71m到達(dá)設(shè)計(jì)位置。
10.7收尾工作。
10.8箱涵兩端引道接長。
10.9電氣路燈安裝。
10.10下立交工程竣工
箱涵頂進(jìn)穿越結(jié)構(gòu)物的主要安全防護(hù)措施
箱涵在穿越鐵路、橋涵和管線等結(jié)構(gòu)物時(shí)可采取以下安全防護(hù)措施：
①鐵路路基下頂進(jìn)箱涵時(shí)，為確保行車與施工安全，必須進(jìn)行鐵道線路加固，并限制行車速度；
②小型箱涵可用調(diào)軌梁，軌束梁加固線路；
③孔徑較大的箱涵可用橫梁加蓋、縱橫梁加固、工字軌束梁及鋼板脫殼法，同時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制車速。
④在土質(zhì)差、承載力低、土壤含水量高，鐵路行車繁忙，不允許限速太多的情況下，可采用低高度施工便梁的方法。
⑤箱涵穿越管線時(shí)可采用暴露管線和加強(qiáng)施工監(jiān)測的保護(hù)方法。
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