道路下穿铁路通道箱涵顶进施工技术应用

王云虎

江西省核工业地质局二六八大队 江西上饶 334700

现代经济的蓬勃发展，道路运输也伴随国民经济的发展而日渐提升，对应的各项大型道路建设工程逐渐出现。尤其是国内铁路工程的发展速度非常迅猛，在施工的时候穿越已有线路也越来越广泛[1]。下穿铁路通道箱涵顶进施工，既不会对已有线路的交通运行造成太大阻碍，而且可以有效确保下穿铁路跨线施工的工程全方位顺利开展。

1 工程简介

本工程地点在江西省新余市，天工大桥连接线线路里程K3+569.88处，该连接线为新余市绕城一级公路的一段，连接赣奥高速和昌金(沪瑞)高速公路。铁路箱涵为连接线与新钢专用线铁路立交而设。

铁路箱涵左右幅分开为两座相互独立的框架涵，与新钢专用铁路线成60度交角，单座铁路箱涵涵身外侧斜交宽度12.3M。两涵均为单孔框架涵，涵内净宽9.25M，净高5.75M，涵纵长24M，两涵横宽21.3M，每幅箱涵底板厚600M，顶板厚600M，壁厚700M。新钢专用线铁路为既有铁路线路，为直线区段、非电气化铁路，有缝线路，50kgⅧm重轨，混凝土轨枕。铁路一侧（连接线里程K3+600处）为一条煤气管道。

2 大型框构箱涵顶进施工技术的简要内容介绍

箱涵顶进施工，通常是道路桥涵工程中利用一定的机械设备和传力配置组成的顶进动力系统，将预制好的箱涵结构主体，顶推穿越既有建筑物或既有结构设施下伏土体的一种施工方法。

目前国内下立交箱涵顶进施工工艺原理基本相同，即采用预制钢筋混凝土箱涵顶进工法施工，在基坑内滑板上面预制箱涵，利用油压千斤顶移动箱涵向前挺进，到达设计位置然后在箱涵前后两端连接引道。根据箱涵平面交角大小、跨度、长度、现场环境和地质条件等的变化，施工难度也会有较大差异。一般所遇铁路下立交箱涵较多，以往铁路施工企业施工较多，但是随着我国国民经济的发展，箱涵顶进法施工作为下穿式立交通道一种主要的施工工艺在公路、城市建设中正在被逐步推广应用。箱涵顶进法施工是不断绝既有道路交通情况下进行箱涵施工并且在国内具有先进水平的施工工艺[2]。

2.1 针对加固路线沉降量、累计沉降量进行监测

管理路线沉降与加强变形管理是对箱涵顶进施工质量影响相对较深的关键因素，施工人员可以采取“一顶孔八监测点”的方法针对加固铁路路线沉降量、累计沉降量进行监测，有利于全面了解并掌控下穿铁路立交桥箱涵顶进具体施工状况，便于施工人员及时发现并解决变形与沉降问题。第一，针对横向跨越路基制定完善的监测方案，同时严格按照该方案开展相关工作；第二，在便梁两侧端口设置监测仪，每隔30分钟对监测点观察到的现象进行分析；第三，必须将相邻两次位移偏量控制在10mm以内；第四，使用静力水准仪对箱涵顶进施工出现沉降的原因进行分析，基于分析结果制定解决方案，以此增强下穿铁路立交桥的结构稳定性与应用安全性。

2.2 在施工结束后对可能变形土体进行长期监测

如若处理不当，在箱涵顶进施工结束后，下穿铁路立交桥周边的土体结构必然会发生变形现象，不利于铁路及立交桥的后期安全使用，因此为了避免该问题影响性扩大，施工企业应针对可能变形土体进行长期监测。第一，观测重点是土体对涵身的扰动幅度，施工人员需要在施工结束后的三个月内对箱涵顶进后的底部、左右侧土体进行观察，此时是出现变形现象的主要时期;第二，地下水对土体变形与沉降同样会造成严重影响，因此施工人员需要对此制定周期性监测规划，若是发现地下水在整体施工过程结束后如未能有效保持涵身原有土体特性，要及时立即启动技术应急解决方案，改良施工土体涵身结构，为有效防止土体涵身发生变形变化提供技术支持。

3 单节大型框构箱涵顶层施工技术的优势

（1）采用单节所有的大型预制顶层推进框构箱涵施工能够大大减少顶进施工工艺实践;多节分段施工预制大型框构箱涵一般要求反复顶层浇筑、多次顶层维护、多次进行顶层推进，对应的顶进施工工艺操作环节过多或者反复，自然而然就会使得设计工期不断加长。

（2）用在单节大型整体箱涵预制中的箱涵不仅具有良好的整体性，并且能够有助于管控箱涵顶水和进水的方向;并且能够有效防止多节整体预制中可能发生的箱涵接缝断裂问题。

（3）对于单节或者单次进行顶级改进解决方案的设计工程造价通常相较于多节多次进行顶级改进的设计方案大约能够大幅节约三分之一左右。

4 单节大型框构箱涵顶进施工技术核心点

4.1 针对单节大型框构箱涵不均匀的变形、缝隙的管控

单节大型顶进箱涵一般箱体长度和箱涵体积都更大，并且还是全面一次人工预制，顶进箱涵到位后容易发生因为箱涵水平和空间竖向的不均匀裂缝变形等。使得整个箱涵内部出现弹性裂缝的各种问题，通常可以利用在每个箱涵合适的位置地方设置诱导缝有效处理这一问题[3]。

4.2 减少箱涵顶进阻力

为有效缩减箱涵首次顶进时的阻力，通常可以利用箱涵底板与滑板之间安设一个润滑机油层(一般从上到下的其构造方式是：一层石蜡25%机油+黄油+油毛毡+塑料薄膜)。并通常在箱涵前侧安设刚刃角。箱涵挖土开顶后利用刃角先将土安插到进入土里，再通过挖掘找到刃角下的进入土，箱涵然后再挖掘进入土，这样多次反复，指导箱涵到达所指定土的位置。要求它的刃角必须锋利且由合适的刃角刚性组成可以有效承担附近的泥土的巨大压力。

5 结语

单节大型箱涵箱体顶出推进系统施工管理技术，不管是施工理论，还是系统施工管理技艺都已经获得了明显的进步，箱涵顶进施工不仅简单，且工期短、施工水平高、对施工附近的环境的影响少等特征，所以被广泛运用。