1、工程概況

　　濱海新區中央大道工程新港四號路地道項目隧道工程全長(cháng)629m，X6節段箱體與既有疏港二線(xiàn)鐵路相交，交角為90°，采用頂進(jìn)施工工藝。箱涵為單箱雙室鋼筋混凝土箱形框架結構，框構結構跨度16.50+16.50m，主體寬度為36.8m，軸向全長(cháng)18m，邊墻及中墻厚分別為1.1m和1.6m，頂板厚1.1m，底板厚1.3m，結構凈高6.2m，結構全高8.6m�？蚣苤黧w采用C35鋼筋混凝土，抗滲指標≥P12。

　�、俟こ痰刭|(zhì)。橋址處持力層位于第Ⅰ海相沉積土層，以雜填土、亞粘土和軟土為主，地質(zhì)較差，承載力只有80KPa，在標高為-12.19～-8.79m處有一層軟土，該層以淤泥質(zhì)土為主，局部夾淤泥及亞粘土層，屬高壓縮性土，容許承載力只有75KPa。

　�、谒�文地質(zhì)。場(chǎng)區淺層地下水屬第四系潛水，地下水主要受大氣降水補給并以蒸發(fā)等方式排泄�？辈炱陂g新港四號路地道場(chǎng)區靜止地下水位埋深為1.0m～2.50m，標高為0.61m～2.31m。水位較高，不能滿(mǎn)足施工要求，需要設置止水帷幕并打井降水。

　　新港四號路地道地下水對混凝土結構具有結晶分解復合類(lèi)強腐蝕性，防護等級為三級防護。

　　2、施工方法

　　2.1鐵路路基加固

　　根據地質(zhì)條件，對頂進(jìn)影響范圍內路基進(jìn)行注漿加固，防止頂進(jìn)時(shí)發(fā)生正面和側面塌方。底板以上注漿采用AB、AC也穿插加固，提高承載力采用AC液，加固范圍至基底以上2m。

　　注漿壓力：注漿加固地層壓力為0.3～0.5Mpa（噴頭壓力）。本加固范圍內主要為淤泥質(zhì)土和亞粘土，且分布均勻，所以本工程的注漿率控制在30%～35%之間。鐵路下布斜孔注漿的形式。

　　2.2工作坑制作

　　工作坑采用灌注樁支護，外貼止水帷幕。鉆孔灌注樁支護樁樁徑100cm，樁間距150cm。支護樁外側采用11m長(cháng)Φ0.6m水泥攪拌樁做為一層止水帷幕，樁間距0.5m；支護樁外側7.5m處采用6m長(cháng)Φ0.6m水泥攪拌樁做為二層止水帷幕。

　　地基加固采用在滑板下設置間距1m的水泥攪拌樁，樁徑600mm，樁尖位于框構底板底以下8.5m。降水井沿基坑按U形布置，與線(xiàn)路另一側U形組成環(huán)行布置。

　　工作坑計劃從距線(xiàn)路中心線(xiàn)6.35米開(kāi)挖，坡度1：1.5，分兩層一次開(kāi)挖，垂直路基分條開(kāi)挖向后背退出。為確保鐵路路基安全，減少雨水沖刷對路基的不良影響，靠路基一側邊坡進(jìn)行掛網(wǎng)噴射混凝土防護。

　　2.3滑板制作

　　滑板錨梁溝采用人工開(kāi)挖，滑板設5‰上坡，前端標高與橋體底板底標高相同�；�板表面作到光滑平整，高程誤差控制在3mm之內。澆筑時(shí)滑板混凝土采用平板振動(dòng)器振搗，平板重疊寬度不小于1/3板寬。為防止頂進(jìn)過(guò)程中出現扎頭現象，滑板面按5‰做成頭高尾低的坡度。

　　為防止滑板與箱體底板粘連，同時(shí)為減少啟動(dòng)阻力，滑板頂面施作潤滑隔離層�；�板混凝土強度達到2.5MPa后，在滑板頂面施作潤滑隔離層，其做法為表面涂2mm厚機油滑石粉混合物（混合物比例3：7），上鋪油毛氈，油毛氈接縫順頂入方向搭接并粘接牢固。最后鋪塑料布，為了防止綁扎鋼筋時(shí)損壞隔離層，在隔離層上抹2cm砂漿保護層。

　　2.4后背及后背梁施工

　　為了保證后背土體的抗力能滿(mǎn)足頂力的需要，后背樁采用鉆孔樁，樁間距1.2m。樁長(cháng)20m，滑板以下14.4m，滑板以上5.6米。為了保證后背土體的密實(shí)，在鉆孔樁施工前對后背土體進(jìn)行強夯處理。后背梁與滑板連為一體，防止頂進(jìn)施工時(shí)滑板斷裂跟進(jìn)。

　　2.5箱涵預制

　　框架主體采用C35鋼筋混凝土，抗滲指標≥P12.箱涵為鋼筋混凝土結構，分兩次澆筑成型。第一次澆筑底板及60cm側墻，第二次澆筑側墻及頂板。

　　2.6線(xiàn)路加固

　　線(xiàn)路加固采用吊軌結合縱橫抬梁體系的加固方案。吊軌采用“3-5-3”制，鋼軌接頭需錯開(kāi)1.0m以上，兩端伸出路基防護樁外4.0m，吊軌與枕木用Φ20U型螺栓聯(lián)結，鋼軌采用50kg/m軌。

　　橫梁采用40b工字鋼，鋪設間距0.9m，接頭錯開(kāi)1.5m。鋪設橫向工字鋼時(shí)按隔6穿1進(jìn)行，確保穿完一根搗固密實(shí)一根并在工字鋼兩端用枕木垛支撐穩固，再進(jìn)行下一根作業(yè)�？v梁采用45b工字鋼，三根一組，接頭錯開(kāi)1.5m以上，縱梁與橫梁用Φ20U型螺栓聯(lián)結，縱梁兩端支承于防護樁或枕木垛上。

　　2.7箱涵頂進(jìn)

　�、傧潴w頂進(jìn)原則。箱體預制成型后，當框架主體及保護層強度達到設計強度100％；線(xiàn)路加固完成后可頂進(jìn)。

　�、诎惭b鋼刃腳。鋼刃角用20mm的鋼板制作，各刃角均焊接而成，焊縫高度不小于8mm，焊接時(shí)要防止翹曲。底刃角在安裝時(shí)刃角底面與橋涵表面成一仰角，以利于切土，防止橋涵扎頭。側刃角較橋涵端面外框尺寸略大，以減小頂進(jìn)阻力。

　�、垌斶M(jìn)設備及頂鎬布置。該橋最大頂力54944.88kN，采用500t頂鎬，頂鎬的頂力按頂鎬額定頂力的60%計算，54944.88÷9.8÷（500×0.6）=19臺，頂鎬采取對稱(chēng)布置，故采用20臺500t頂鎬，左右各側布置10臺。

　�、茼斶M(jìn)施工�？蚣軜蝽斶M(jìn)即是開(kāi)動(dòng)高壓油泵，利用頂鎬的頂力在后背的反力作用下推動(dòng)框架橋前進(jìn)，正常情況下每次頂程可為頂鎬行程的80%左右。一個(gè)頂程完成后回鎬并將分配橫梁歸位，加長(cháng)頂鐵以待下一循環(huán)，如此往復直至框架橋就位。

　　空頂。橋體在滑板上空頂時(shí)，根據偏差及時(shí)調整箱體兩側頂力，使橋體嚴格按設計軸線(xiàn)進(jìn)入路基，因為橋體大部分進(jìn)入路基后，已經(jīng)形成了孔道，再糾正方向比較困難。

　　頂進(jìn)挖土。箱體頂進(jìn)過(guò)程中，墻體部分土方由人工開(kāi)挖，其余土方由小型挖掘機開(kāi)挖，并由裝載機、汽車(chē)配合運輸。洞內挖土采用2臺PC220挖掘機挖土修坡，必要時(shí)人工配合，裝載機倒運并裝車(chē)，自卸車(chē)運土。挖土時(shí)，嚴格掌握切土量，底板、側刃角必須吃土頂進(jìn)，挖土坡面不得陡于60°，先挖兩側，后挖中間，形成向洞內凸出弧形，待橋體頂進(jìn)到坡面時(shí)才能挖除凸出土方，確保路基不發(fā)生塌方，保證運行安全。

　　方向控制及糾偏措施。箱橋在滑板上空頂時(shí)，可由方向墩控制頂進(jìn)方向。當箱橋脫離滑板后，通過(guò)調整兩側千斤頂布置，結合挖土來(lái)控制頂進(jìn)方向。

　　千斤頂調整應與挖土及其他措施結合使用，才能收到更好的效果，當橋體左偏時(shí)，減少左半邊邊墻、底板吃土，減少左側阻力，使橋體左側頂進(jìn)速度快于右側，當橋體右偏時(shí)，減少右半邊邊墻、底板吃土，使右側頂進(jìn)速度快于左側，無(wú)論怎樣挖土兩邊墻外側不能挖空，邊墻吃土量不少于5㎝.為了改變橋體兩側土抗力，保證橋體正確就位，在橋體制作時(shí)，兩側預埋螺栓用以安裝鋼刃角。

　　3、控制措施

　　本工程頂進(jìn)段為X6箱體節段，由于X4節段上部輕軌托換結構，下部為地道，地道受托換限制尺寸要求比較嚴格。X5節段總長(cháng)度為15.5m，為了保證本工程整體線(xiàn)性及道路等級，X6節段水平、高程最大偏差不能超過(guò)5cm。鑒于以上原因，從以下幾個(gè)方面進(jìn)行控制。

　　3.1設置迎頭樁

　　在頂進(jìn)前端距鐵路中心線(xiàn)6.35m處設置迎頭樁，采用鉆孔灌注樁，樁基參數與圍護樁一致。工作坑開(kāi)挖前采用鋼絲繩與線(xiàn)路另一側支撐樁進(jìn)行拉錨處理，共設置14道。設置迎頭樁后，即保證鐵路路基的穩定性，也較少了吃土頂進(jìn)的距離，對控制箱涵的偏差非常有利。

　　3.2路基下注漿

　　路基下注漿既是保證頂進(jìn)時(shí)線(xiàn)路前方及側方不出現塌方，也是大體積頂進(jìn)框構的持力層，因此注漿效果的好壞直接關(guān)系到框構在頂進(jìn)過(guò)程中出現扎頭現象。施工前進(jìn)行試驗段施工，確定各施工參數，并對試驗段注漿效果進(jìn)行檢測，承載力達到設計要求后再大面積施工。

　　3.3工作坑地基加固

　　由于箱體預制到箱體頂進(jìn)還有一段時(shí)間，因此地基加固效果關(guān)系到箱體是否會(huì )出現下沉現象。本工程采用20%水泥摻量進(jìn)行注漿，地基加固后對地基進(jìn)行承載力檢測，檢測結果大于設計規定值。本工程箱體預制至頂進(jìn)間隔時(shí)間為30d，頂進(jìn)前復測未發(fā)現箱體下沉。

　　3.4滑板船頭坡設置

　　為防止頂進(jìn)過(guò)程中出現扎頭現象，滑板面按5‰做成頭高尾低的坡度。在滑板頂面施作潤滑隔離層，其做法為表面涂2mm厚機油滑石粉混合物（混合物比例3：7），上鋪油毛氈，油毛氈接縫順頂入方向搭接并粘接牢固。最后鋪塑料布，為了防止綁扎鋼筋時(shí)損壞隔離層，在隔離層上抹2cm砂漿保護層。

　　3.5空頂控制

　　橋體在滑板上空頂時(shí)，根據偏差及時(shí)調整箱體兩側頂力，使橋體嚴格按設計軸線(xiàn)進(jìn)入路基，因為橋體大部分進(jìn)入路基后，已經(jīng)形成了孔道，再糾正方向比較困難。

　　3.6頂進(jìn)過(guò)程中控制

　�、夙斶M(jìn)挖土。頂進(jìn)挖土時(shí)，兩邊墻外側不能挖空，邊墻吃土量不少于5㎝。

　�、跍y量控制。測量工作對箱體頂進(jìn)很重要，每頂進(jìn)一鎬（每鎬50cm，每次開(kāi)挖步距50cm），測量一次高程和左右方向偏差，并做好記錄，以便根據偏差情況，采取相應措施，及時(shí)糾偏，保證箱體順利就位。

　　4、結語(yǔ)

　　本箱涵頂進(jìn)施工歷時(shí)6天，頂進(jìn)施工箱體就位后測量結果如下：前端中線(xiàn)向東偏移1mm，后端中線(xiàn)向西偏移3mm（規范允許中線(xiàn)偏差為200mm）。前端標高+15mm，后端標高-23mm（規范允許標高偏差為+200，-150mm），超過(guò)預定目標。同時(shí)為大體積箱涵在軟土地基中頂進(jìn)施工積累了寶貴的經(jīng)驗。