福州二水源框架涵施工

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1、福州二水源框架涵顶进施工技术总结福州二水源主干管穿越铁路框架保护涵顶进施工历时9个多月，遇到了许多困难，得到了集团公司和公司各主要领导、有关部门和有关单位的诸多关心和支持。项目部全体同志不负众望，团结一心、群策群力、努力奋战，于2003年元月25日10：30顺利将其顶进就位。下面笔者就工程施工中所遇到的难题和采取的措施、成功和失败、经验和教训做一定地介绍，希望能对今后相类似的顶进涵施工有所借鉴和裨益。一、工程概况该保护涵工程是福州市二水源新东区水厂厂外出水主干管横穿铁路段（福马铁路及福州铁路分局福州机务段内）的保护涵，采用1-3.5×3.5m钢筋混凝土框架结构，保护涵全长120.69m，顶程

2、133m，这在目前福建省内顶进涵施工顶程最长；框架分十二节采用中继间法顶进施工就位，保护涵两端进出口为混凝土检查井。福马线段涵顶覆土厚度5.47m，机务段内覆土厚度2.33m。该框架涵下穿铁路福马线和福州机务段内7条铁路股道、酸洗间、机务段水阻试验棚、充电间和1条段外道路。框架入口端为福马线左侧的水塘、菜地、果树、小溪，地势起伏较大。出口端为三隆水泥厂、变电所、机务段单身宿舍，地势平坦但建筑物较多，特别是三隆水泥厂建筑物的地基较浅且承载力大。另据地质情况调查，地下水位标高为10~10.5m，标高9.3m以上存在1.5~3m厚不等的砂夹卵石层，而框架涵涵顶标高为9.1m以下，此二个地质因素对框

3、架涵顶进施工是十分不利的。9采用中继间法顶进，设计最大顶力为707t。中继间法顶进，即在每个单位顶进节后端按设计顶力排设油顶，施顶时前节涵以后节涵为后靠顶进，后继涵节相继跟进，实现有次序地整体向前推进。中继间法顶进施工和如此长顶程的单位工程施工均是我集团公司系统以往从未经历过的，经验几等于零。在顶进施工中，我们发现所遭遇的问题远比其它顶进涵施工复杂，而且以往的顶进涵施工经验并不适用。我们面临着许多的新情况和新问题。二、施工方面㈠顶进刃角顶进刃角在顶进施工中的作用十分重要，它具有一定的导向作用、土体掘进时的屏障作用（特别是在土体不良易于塌方时，安全屏障的作用更明显），同时在一定程度上影响涵节的

4、水平。在本工程中采用原设计的钢刃角，但在实际使用中，当涵节最前端顶过福马线后（顶程仅为20m），整个钢刃角已被福马线厚重的路基（前面提到该路基含一定厚度的砂夹卵石，顶进中路基整体松动）压得严重变形，向下弯折，成为涵节扎头的一个主要因素，无法再正常顶进施工，为此不得不在钢刃角顶上开挖一个天窗以修复刃角。修复的刃角（1.6m）比原来的（2.0m）短，且将刃角前端制成加强型、易于切土的鹰嘴形式，横向布四根I40工字钢，并采用角钢从涵边墙两侧斜撑加强和涵底板处横向支撑加强，使用效果较为理想。根据以上的教训，我们认为在今后相类似的顶进涵施工，可考虑采用混凝土刃角，具体做时应布加强筋、提高砼标号、并在刃

5、角前布一块2cm左右厚度的钢板（与主筋焊接，砼浇注时当模板），其刚度优于钢刃角，使用效果应会比钢刃角好。由于封闭式顶进，涵侧土体摩擦力大于涵的自重，虽然砼刃角比钢刃角重几倍，也不至于成为促使涵节扎头的因素。必要时可做一定的检算。㈡单位顶进节间的钢护套单位顶进节间的钢护套的主要作用是防止顶进“伸缩”时涵顶土体塌方。其作用也相当重要。在本工程中屡遇钢护套脱落的情况，造成土体塌方，地面建、构筑物开裂、沉陷的不良后果，增加了不安全因素，同时影响正常顶进施工，如单次顶进长度明显缩短、清理塌方土体耗费大量的人力和时间、阻滞工期进度。9总结经验教训，一是要增加钢护套的稳固措施，预埋件要有足够深度和厚度的混

6、凝土保护层；二是要避免钢护套锁固件鼓突增加摩擦；三是适当增加钢护套的长度，包括锁固长度（25~35cm）和伸缩长度（40~50cm）。㈢框架涵的方向和水平控制1.涵节的长度9为提高框架涵的方向和水平的可控性，可以在场地、顶力等等条件允许的情况下适当加大单位顶进涵节的长度。在本工程中，采用贝雷片双导梁和天车将框架涵从预制场吊装至顶进工作坑的落涵方案（落差达7.5m），因机械化程度高，与枕木垛落涵方案相比极大地提高了落涵就位的速度，但受贝雷片双导梁承载力的制约，为安全起见，按5m/节预制框架涵。而顶进仍按每10m为一个顶进前节安排，考虑第一顶进节在方向和水平的控制方面领头羊的地位，将前二节框架涵

7、吊装至工作坑对好位后（浇注该二节涵时有预留联结钢筋）将其浇注成10m的整体，在后继的顶进施工中证明了此举的正确性和重要性，因该节涵整体性和平整性较好，故整体方向控制良好，对水平控制也起到了十分重要的作用。因顾忌将每个顶进节浇注成10m的整体会占用一定的工期，第一顶进节之后的框架涵节均未浇注成整体。这给后继涵节的方向和水平的控制带来了诸多的不便，尤其是水平控制，由于本顶进涵属于深埋地底的封闭式顶进，涵侧土体摩擦