12.顶进箱涵施工

12.1.工程概况

本标段线路在立水桥北站前K23+.m处布置一顶进箱涵，与既有铁路相交，从既有铁路路基中穿过。

顶进箱涵为单孔结构，顶板厚70cm，底板厚80cm，侧板厚80cm，箱形框架总宽cm，箱形框架总高cm，箱内净高cm，长cm。具体尺寸见下页顶进箱涵结构图。

12.2.施工工艺流程

顶进箱涵施工工艺流程图开挖工作坑顶进降低地下水位修筑后背修筑滑板起动装置观测设施铁路加固组织挖运土预制箱涵安装顶进设备

12.3.施工方法

根据本标段特点采用顶入法施工。即先在需顶进的地方挖工作坑，在坑内作一滑板，在滑板上预制钢筋混凝土箱涵，把箱涵前端及侧墙作成向前突出的刃脚，其上安装钢刃，再在离箱涵尾部不远的地方修筑一个后背，然后在后背与箱涵底板之间安设千斤顶，同时对其上面铁路进行必要的加固，以保证顶进行时箱涵上面线路的安全；最后以千斤顶并借后背的反力将箱涵顶入路基。顶进时，涵体端部刃角处不断挖土，随顶随挖，直至箱涵按设计要求的位置全部顶入路基为止。

12.3.1.工作坑

在需要顶进的路基一侧修建竖井，称为工作坑，工作坑是顶进箱涵的工作基地。

1）设置原则

（1）位置

根据铁路线路平面、堆放材料的场地、铁路两侧的地面高程、土质情况和地形、地物等情况全面考虑。如顶进线路穿越多股铁路线路时，最好将工作坑放在靠近铁路正线一侧。如遇铁路曲线地段时，则工作坑位置放在曲线外侧。

（2）坑深及边坡

工作坑的挖深，视铁路路基与地面的高差而定，一般挖深2m～6m左右；边坡一般为1：1～1：2，视土质情况而定，靠铁路一侧的边坡，其上角应距铁路钢轨约2.5m；修筑在软土地基上的路基，在开挖前最好先对软土路基进行稳定分析，其稳定安全系数应大于1.15。

（3）尺寸大小

工作坑尺寸大小视底板的大小而定，在有地下水的地区，还需考虑四周排水沟及集水井等尺寸。工作坑中心线与顶进箱涵中心线一致。工作坑平面尺寸可按下式估算：

宽度=涵体宽度+（3.0m）=10.6+3.0=13.6m；

长度=涵体长度+2.5m=13.5+2.5=16m。

为保证路基边坡稳定等，工作坑前边缘距箱涵设计中心线距离取10m。箱涵最大顶进距离为10m+2.5m+13.5/2m=19.25m。

2）工作坑的类型

根据本标段的特点，箱涵穿越高填方的铁路，工作坑较浅。可采用大开槽式工作坑。其优点是：设备简单，节约木材，造价较低，操作方便；其缺点是：占地大，挖土方量大。一般坑底层高度不大于3米（人工挖土时则为2.3米，如坑深大于3米（或2.3米），则需设槽台。槽台宽0.8米，后背宽0.8米，后背部分挖直槽，用钢板桩支撑；不支撑的边坡坡度从1：3～1：1.5，视土质情况而定。

3）测量与放线

（1）测设中心线

工作坑中心线与顶进箱涵中心线一致，是顶进施工全过程的标准线，也叫基线。设置方法是：在工作坑两侧钉基桩，桩距槽边应不小于1.5米，以防止塌土埋桩。基桩一定要保护好，竣工前不能移动或丢失。

（2）设置水准点

工作坑附近应设临时水准点，坑内设备安装完毕后，在坑内两端也要设1～2个临时水准点。水准点应妥加保护，竣工前切勿移动。

4）开挖工作坑

开挖工作坑应根据线路平面、现场的地形地物条件和施工需要进行，在保证排水和安全的前提下，尽量减少挖填方的数量。工作坑的开挖应与后背的修筑一并考虑。

为了保证顶进施工正常进行，顶进的工作面上不塌方、不涌泉，竣工后顶进线路内不渗入地下水，则需在施工的始末要保持地下水位降至工作坑底以下最少30厘米，保证坑底不泡槽。降、排水采用常用排水沟和集水井的办法；即将地下水经排水沟汇集到集水井，使坑内地下水即时排出，保持坑内土壤干燥，易于开挖。另外在开挖工作坑的同时还应考虑暴雨淹没工作坑的施工排水问题，要事先为雨水寻找出路，以防影响施工进展，并保证铁路的安全。

12.3.2.滑版

本标段采用混凝土滑版，用15号～20号混凝土浇筑成20～25cm厚的滑版，在混凝土底部铺设10～15cm厚的道碴或碎石即可。

滑版的用途主要是在箱涵预制时作为施工垫层，在箱涵顶进起动时作为与基底土层的隔离层；确保箱涵结构在浇筑混凝土过程中不产生不均匀的沉降；防止箱涵起动时基垫底面下的土体滑动；以及起导向作用等。

滑版是顶进施工时的临时设施，除应具有一定的强度外，还要求有相当好的平整度，在有润滑剂的隔离层作用下，使箱涵十分容易起动，能脱离滑版的粘着向前推移。平整度、光洁度越好，推进的顶力就越能大幅度地减少。滑版必须满足下述要求：

1）有足够的刚度和稳定性；

2）表面要达到一定的平整度；

3）底部要按构造要求，设置一定数量的横肋，其方向与箱涵前进方向相垂直，间距为3～4m，以便增加滑版底部的抗滑能力；

4）对平坡顶进的箱涵，滑版面应按3‰～5‰的上坡设置坡度，以便消除在顶进过—程中的一部分“下叩”值；

5）为防止箱涵左右偏移，可在箱涵的外侧5～10cm处等距离地设置方向墩，以便控制箱涵的平面偏移。

12.3.3.后背

在顶入法施工过程中，承受顶力的后背是施工组织设计中的重要部分。虽然是临时性结构，但对能否顺利进行施工却有较大关系。

1）后背类型

根据本标段特点采用浆砌块石重力式后背（见下页后背示意图）。其由后背墙、钢筋混凝土垫梁和后背填土构成。后背一般是在工作坑挖好后进行修筑，墙背的填土要做到分层压实，达到压密程度，保证填土的内摩擦角在25～30°以上。在顶入工序结束后，拆除工作较简便，不需要打桩架和起重吊车等大型设备。而且拆下的石块仍可供其它砌筑工程使用，以便提高经济指标。不过，这种后背的单位长度顶力不宜超过～ｋN／m２。

后背示意图混凝土分配梁浆砌块石后背梁填土45+ψ/2p1EpP2h1h21：kaC

2）顶力计算

（１）理论计算

顶力计算可根据顶进长度、土的性质、地下水情况、箱涵框架外形及施工方法等因素，按“桥涵设计规程”中的公式进行计算，即：

P=K〔N1f1+（N1+N2）f2+2Ef3+RA〕

式中：P——最大顶力，kN；

K——系数，一般采用1.2；

N1——箱涵顶部荷重（包括线路加固材料重量）；

f1——箱涵顶上表面与顶上荷载之间的摩擦系数，根据顶上润滑处理情况经试验确定，如无试验资料时，可按下列数值采用：涂石蜡为0.17～０.34，涂滑石粉浆为0.30；涂机油调制的滑石粉浆为0.20，覆土较厚时用0.7～０.8；

N2——箱涵自重，kN；

f2——箱涵底板与基底土的摩擦系数，视基底土的性质经试验而定，无试验资料时可采用0.7～０.8；

E——箱涵两侧土压力，kN；

f3——侧面摩擦系数，视土的性质而定，无实地试验资料时，可用0.7～０.8；

R——钢刃角处正面阻力，视刃角的构造、挖土方法、土的性质经试验确定，无试验资料时，可采用下列数值：粘土用kN/m2～kN/m2；卵石用1kN/m2～1kN/m2；

A——钢刃角正面积；

（２）简易估算公式

根据本标段的特点，在箱涵顶进时，顶上覆土较浅（为铁路部分材料和加固材料等），荷载较轻，两侧土压力小，顶力主要来自箱涵底部土的摩阻力，其计算可简化为：

P=μN

式中：P——顶力，kN；

μ——顶力系数，一般为1.2～1.５；

N——箱涵重力，kN。

（3）最大顶力计算

本顶进涵最大顶力计算如下：(钢筋砼容重取26kN/m3)

箱涵重力N=[（10.6×7.2－9.0×5.7）+0.5×1.5+0.2×0.2]×13.5×26=（kN）。

从安全等考虑，μ取最大顶力系数1.５，则最大顶力为

Pmax=μN=1.5×=（kN）。

3）后背的设计计算

（１）理论公式

后背的结构设计是在最大顶力确定后进行，其结构形式及尺寸主要取决于箱体的大小的后背土体的被动土压力。目前，国内箱涵顶入工程的后背设计多半用朗金被动土压理论计算被动土压力，也有用库伦被动土压理论设计后背的。朗金土压理论假定挡土墙是垂直的、墙背是光滑的（亦即δ＝０，δ为墙背和土体之间的外摩擦角）。当填土与墙顶齐平时，朗金的被动土压公式为：

Ｐ＝γｈｔｇ２（45°+ψ/2）

由于实际上外摩擦角δ≠０，因而按朗金公式计算出的土压力偏小，但该式计算简便，故设计者乐于采用。

根据计算与试验当ψ＝30°，δ＝ψ/2时，被动土压系数可达到4.4左右，而该公式算出的被动土压系数仅3.0左右，两者相差达1.5倍，即相当于用朗金公式计算被动土压值时，已包括1.5倍的安全系数在内，因此设计后背土抗力时，就不必再加安全系数了。计算顶力就等于后背被动土压力。

为了增大被动土压力值，在后背墙的后上方填筑上一定高度的土方（见后背示意图），则墙顶处p1＝γｈ2ｔｇ２（45°+ψ/2），这里已忽略了图中虚和斜线所围成的三角形土体的影响。显而易见，ｈ2越大，这个影响就越不允许被忽略。如何精确反映这一忽略的影响，目前还没有比较贴切的看法，暂且按下述方法考虑，用一个假定斜坡影响系数加以调整。

当α=0°时，斜坡影响系数ε=0；

α=90°时，斜坡影响系数ε=1；

α在0-90°之间时，则ε=α/90°，式中ε和α本来不是直线变化，为了简化计算将墙顶以上的斜坡填上高度ｈ2予以折减，换算成一个相当于竖直填土时的大致高度，以便仍能按朗金公式计算。此时

墙顶处：p1＝γεｈ2ｔｇ２（45°+ψ/2）

墙底处：p2＝γ（h1+εｈ2）ｔｇ２（45°+ψ/2）

令h2=mh1μp=ｔｇ２（45°+ψ/2）

得p1＝γεmh1μp

p2＝γ（h1+εmｈ1）μp

则后背被动土压力

Ep=h1（p1+p2）/2

被动土压力力臂

C=（p2+2p1）h1/3（p2+p1）=（h1+3mεh1）/（3+6mε）

以上各式中：

γ——后背填上容重10kN/m3，一般取用值为1.7；

h1——后背墙高（m）；

ψ——填土的内摩擦角，一般采用30°；

ε——斜坡填土影响系数，ε=α/90；

m——系数，m=h2/h1；

h2——后背墙顶上的填土高度（m）；

α——墙顶填土坡面与水平线夹角（度）。

（2）设计计算

在后背示意图中：取h1=6m，α=45°，h2=3m，ψ采用30°，γ取用值为17kN/m3，则ε=α/90=0.5，m=h2/h1=0.5，μp=ｔｇ２（45°+ψ/2）=3。

p1＝γεmh1μp=17×0.5×0.5×6×3=76.5（kN/m）

p2＝γ（h1+εmｈ1）μp=17×（6+0.5×0.5×6）×3=.5（kN/m）

Ep=h1（p1+p2）/2=6×(76.5+.5)/2=（kN/m）

取宽为工作坑宽13.6m，则Epmax=13.6×=（kN）

远大于最大顶力Pmax=（kN），后背稳定可靠。

4）后背梁的设计

后背梁的作用是使顶力由后背梁通过浆砌块石均匀地传递到后背填土上。

后背梁的设计顶力计算式为

P=Ep（被动土压力）=F-G·f

式中：P——设计顶力；

F——最大顶力；

G——滑板重（包括滑板上的施工荷载及压载）；

f——板与土之间的摩阻系数，通常采用0.6。

12.3.4.涵身预制

在滑板上涂刷好润滑隔离层，覆盖塑料薄膜后，即可进行箱涵制作。本标段箱涵长13.5m，采用整体预制。预制箱涵的内容及其先后程序为：

1）安装模板（钢模或木模）；

2）绑扎箱涵底板钢筋和一部分竖墙钢筋；

3）浇筑底板和一部分竖墙混凝土；

4）混凝土养护；

5）支护内模；

6）接高竖墙和顶板钢筋；

7）支护外模；

8）浇筑接高竖墙和顶板混凝土；

9）混凝土养护；

10）拆除所有外模；

11）安装钢刃角和挖土工作台；

12）涂刷箱涵外墙面及顶板部分的防水层。

在箱涵制作过程中，以下几道工序中必须着重注意的几点叙述如下：

（1）模板的制作

采用组合钢模加木模形式，或把薄钢板钉在木框上做成铁皮模板，但在反复使用过程中，必须注意整形、确保平整光滑。在模板制作和安装过程中，要确保强度和刚度。内模的支撑尽量采用型钢或钢管，内外模的连接可用对拉螺栓，拆模后，螺栓孔均应堵塞并妥善处理，以免漏水。

箱涵尺寸的允许误差，外包尺寸前端应为正公差，尾端可为负公差。

（2）钢筋绑扎

严格按照设计图纸布设和绑扎钢筋，亦可采用片状焊接骨架。绑扎钢筋力求横平竖直，钢筋骨架不得扭曲歪斜。不准在绑扎钢筋过程中油污钢筋。

（3）混凝土浇筑

为了使箱涵框架既具有一定的强度，又有足够的抗渗性能，对箱涵框架混凝土的浇筑工艺应给与足够重视，务必保证箱涵框架的混凝土浇筑一次成功。箱涵混凝土的标号一般不得低于30号，30号混凝土中的水泥用量通常在～kg/m3，振捣工作要仔细，不得漏捣。对施工缝的处理及养护，严格按照技术规程要求进行。

（4）箱涵框架裂缝的出现及其预防措施

浇筑好的箱涵混凝土在干燥空气中结硬时，往往会出现因脱水过多而导致体积收缩，裂缝是由混凝土中的水泥砂浆引起的，所以必须严格控制混凝土的水灰比，水灰比越大出现裂缝的机会也越多。特别是在北方地区的夏季浇筑箱涵混凝土，拆模后不久就会看到裂缝，有时宽度竟达0.3～0.5mm。究其原因，主要是先浇筑底板混凝土，后浇筑的立墙混凝土收缩时会受到底板混凝土的牵制，而且后浇筑混凝土的温度增加（水化热所致），加大了与底板温差，使得开裂现象相当普遍，甚至很严重。为了防止收缩过大，除设计中要考虑在纵向布置温度钢筋外，还必须在施工中采取如下措施：

①低温入模在夏季浇筑混凝土时，适当采用低温骨料和用水；冬季施工的温度控制在5～7℃。浇筑混凝土后24小时内不进行蒸气养护，借以抑制混凝土中水化热的增长。

②增加混凝土密实度，采用合理的级配和较低的水灰比，加强振捣和避免漏捣。

③加强混凝土的养护，拆模后立即用麻袋或草袋覆盖，并淋水和保持水分。夏季切忌暴晒，冬季养护时加温要缓慢。

（5）钢刃的安装

在箱涵框架前端的顶板、侧墙或底板上安装钢刃角，可以避免前方土体的坍塌，并能保障铁路路基的稳定。在顶进过程中必须保持钢刃角插在土体中的状态，不得在超前刃角挖土。钢刃角可用15～20mm,厚的钢板焊接制成，用预先埋设地箱涵前端部的螺栓固定，安装时必须保持平整、不得歪斜。

（6）挖土平台的设置

对断面高度较大的箱涵设置挖土平台后，可以方便挖土和有效地控制开挖面上的体稳定。土体不同，平台结构可以作成不同形式，一般可设置在高度的一半处。

（7）箱涵外表面的喷涂防水层

箱涵框架预制完成后，往往在其外表面（顶板两外侧壁）喷一层石蜡，要求将石蜡加热溶化后用喷枪喷洒，也可用人工涂刷，但力求均匀。石蜡层既能起防水作用，又能减低箱涵外表和土体之间的摩阻力。该工序不可省略。

12.3.5.顶进设备与设施

箱涵顶进施工的顶进设备由液压和传力两大部分组成。

1）液压部分的组成

液压系统动力机械——高压油泵；

操纵机构——控制阀、调节阀；

执行机构——千斤顶、油管系统；

辅助部分——油箱及压力表等

（1）高压油泵一般选用油压高、流量大的油泵，所选用的油泵应与所用千斤顶的工作油压相适应，流量与所带动的千斤顶数量相适应。一般采用柱塞式高压油泵，具有效率高、压力和功率都大的特点。

（2）常见的千斤顶有两种，一种为单作用油缸千斤顶，另一种为双作用油缸千斤顶。单作用油缸千斤顶的活塞杆仅作单向顶进运动，而反向运动要借助外力进行，常靠配置拉镐来实现活塞杆的反向运动，使用不够方便，故用得较少。双作用千斤顶配有双作用油缸，千斤顶可以自动回缩，由于这种千斤顶具有进、回两个油路，顶进时高压油泵进油推动活塞杆，到达规定限值后，可通过操作手柄以退油方式使活塞杆退回原位。常用的有以下各种形式（见下表）。

常用千斤顶的性能表

在实施性施工组织设计中，配备的千斤顶应根据顶力大小、活塞面积、工作压力等综合考虑。一般宜选用活塞面积大、工作压力小、顶程较大的千斤顶。

千斤顶的台数，是按油泵及连接油管所能承受的压力，先确定1台千斤顶的实际顶力，然后再计算千斤顶的最少台数，并配置一定的备用量。

千斤顶一般设在箱涵底板处的钢板托架上，避免因千斤顶与土壤接触形成刮土现象。布置时应以箱涵中心线为对称轴，按型号在两侧对称布置。受力不对称（斜箱涵）时，需先计算阻力的合力作用线，再对称布置千斤顶。

本标段最大顶力为kN（见前顶力计算），根据计算采用×10kN千斤顶5台，对称布置在箱涵两侧。每台千斤顶效率按70%计算，则最大设备顶力为×10×5×70%=17kN，大于最大顶力，平均每台千斤顶顶力为kN，可行。

2）传力设备

顶入法是依靠后背提供反作用的，随着箱涵逐渐顶进，在千斤顶和后背之间距离愈来愈大，需设置大量传力设备以保证箱涵的继续顶进。一般常用的传力设备有：

（1）顶铁

使用顶程为20cm的千斤顶，顶铁的尺寸采用10、15、20、30cm等规格各10套，即每台千斤顶各配备2套，可顶进距离为（0.1+0.15+0.2+0.3）×2=1.5m。此外，还辅以不同厚度的钢垫板供填塞空隙用。

（2）顶柱

使用钢板或型钢组焊而成，截面呈方形，因箱涵最大顶进距离为19.25m。采用规格为0.5、1、2等尺寸各10套，4m尺寸15套。则4×3+2×2+1×2+0.5×2+0.1+0.15=19.25m，可满足要求。

（3）横梁

一种是活动横梁，是用工字钢或钢板焊接而成，设置在箱涵底板端部和千斤顶之间，其作用是把千斤顶的集中力，经横梁均布地传递到箱涵底板上。这种横梁又称作活动横梁。

另一种是固定横梁，是顶柱的横向联接梁，通常每隔8m设置一道顶柱横梁，顶柱与横梁之间用螺栓连接，以确保顶力的均匀传递，从而使顶柱的受压稳定。本标段设固定横梁二道。

12.3.6.既有线路加固

在箱涵顶进施工过程中，为了确保工点上方铁路安全运行，必须事先对铁路进行加固。对线路的加固形式，必须从线路运输、地质、顶进箱涵的尺寸、箱涵顶上覆土的深度，施工季节的影响以及刃角情况等多种因素综合考虑。

根据本标段的特点，采用D型便梁（铁道部宝鸡桥梁工厂一分厂有配套定型图）加固线路后，再在路基两侧用工字钢打入作立柱，以减少箱涵两侧面土压力。在箱涵顶进之前，间隔地把线路轨道下的轨枕换成横梁（便梁的部件之一），代替轨枕的作用，其方向与原轨枕方向一致。再用螺栓把横梁连接在纵梁上（便梁的主要部件），纵梁的方向与线路方向相同，每根铁轨用两榀纵梁。纵梁的两端支承在预先筑成的混凝土墩上（挖孔桩），再辅以适当数量的横向联系，构成一座下承式钢桥。类似经验证明采用便梁后，可以在施工期间保障列车畅通，尤其对中小跨度的箱涵施工是适宜的。缺点是发装工作量大，且繁琐。

1）D型便梁使用条件

D型便梁共有D12、D16、D20、D24四种型号，该方案选用D16即可。适用于铁路单线、双线，直线、曲线（R≥m）,铁路限坡10‰，轨底距梁底mm。

2）每套D型便梁主要构配件

（1）纵梁2片，截面为D型梁，是主要承重构件。

（2）横梁，用以均匀分布荷载至纵梁。

（3）牛腿分上下牛腿两种，用以连接纵梁。

（4）结点板分四种型号，用以连接纵横梁、斜杆定位、角钢等。

（5）挡碴块用于横梁下保持道碴，增强线路稳定性。

（6）定位角钢用于横梁定位，以增强装配纵横梁稳定性。

（7）斜杆用于连接横梁，增加横梁稳定性。

（8）钢轨扣件用以连接横梁和走行轨，保证线路之水平方向，每根横梁两套。

（9）板式橡胶支座尺寸××35mm,用于纵梁支座，共4块。

（10）螺栓、螺母特制高强螺栓，用于纵横梁、斜杆之间的连接。

（11）螺栓、螺母普通螺栓，用于横梁和钢轨扣件之间的连接，

（12）运梁小车共4台，用于纵梁横移，是纵梁移动之主要工具。

（13）转向架用于纵梁在轨道车平板上运输，共2个。

（14）50t螺旋千斤顶共4台，是升降纵梁的主要起重工具。

（15）活动扳手20把，型号号。

（16）特制套同板手20把，用来夹固M18高强螺栓。

（17）钢轨走行组16根2m×43轨，12副43夹板组成，用于纵梁装卸轨道车用。

（18）铁肩，每片纵梁两个，固定在纵梁两头，用于传递千斤顶提升力。

（19）木枕根，搭设枕木垛用，开口撬棍20根。

（20）其他工具，如绳、钢丝绳组件、木板等。

3）D型便梁施工方法

（1）开挖孔桩基础：基础采用砼制作，孔桩尺寸2.0m×1.5m,护壁为C20钢筋砼，填心为C15片石砼，孔桩顶比轨顶低89cm，具体见下页D型便梁线路加固示意图。

（2）搭设卸梁方木垛

方木垛分主垛和支垛两种，主垛支承纵梁，支垛支承千斤顶，主垛和支垛分开搭设便于落梁，主垛和支垛有一部分支承于孔桩上，有一部分支承于孔桩外，故基础垛下土质应夯填密实，视土质情况可适当作浆砌片石处理。

（3）纵梁由轨道车运至施工地点后，将纵梁卸于运梁小车上。

（4）落梁：利用支垛与主垛交替支承纵梁，达到落梁目的。其中一片纵梁落到规定高度横移就位；另一片纵梁落到高于走行线轨枕20cm处，固定不动，待横梁穿完后，再行横移下落就位。

（5）穿横梁：先捣固道床保持既有线路稳定，然后按单根抽换枕木操作规范穿插横梁，注意防止轨道电路短路。横梁插入线路后，用连接板将横梁与纵梁连接，安装钢轨扣件，保证走行轨方向性。

（6）另一纵梁就位：先将纵梁移至规定位置，再行落下至规定高度与横梁连接。

（7）掏空轨下道床，连接斜杆等其他扣件，再次检查线路水平方向，如有偏差立即调整。至此，线路加固完成。

4）施工防护工作

（1）防护通迅用品

列车测速仪1台对讲机3台

响墩6个火炬3支

喇叭2支红黄旗各2面

慢行牌4块信号灯8盏

作业标4块减速地点标2个

（2）防护办法：按铁路安规有关规定条执行。

（3）防护人员配备：驻站防护员一名，工地防护员3名。

（4）防护制度：严格按安规有关规定执行。

（5）列车限速计划：限速距离为50m；限速速度为20km/h。

5）安全保证措施

（1）开工前应与运营部门签定安全配合协议；提前一个月向建指报送慢行施工计划和实施性施工组织设计。

（2）所有D型梁的构配件，包括千斤顶，四轮小车，使用前均要维修完好，保证使用。

（3）方木垛搭设时，要求纵横、上下两层，木垛用扒钉钉牢，形成整体。

（4）安装纵横梁或板式橡胶支座时，不要垫其他诸如胶垫、砂之类的辅助品，直接安放在孔桩上即可。

（5）如在高温期间进行加固线路，当在进行单根抽换枕木或单根抽换横梁时，应将定位角钢上在横梁上，以增大横向阻力，防止胀轨跑道。

（6）施工期间应严格掌握纵梁和横梁及千斤顶等构件的位置，必须安置稳固，以防侵入限界。

（7）所有构件安装时不可与两股钢轨同时相连，以免顶回信号，造成事故。

（8）所有扣件下的橡胶垫座、轨底胶垫，连接螺栓均应仔细检查，发现松动移位现象应及时紧固纠正到位。

（9）设一名巡道工，昼夜检查轨距、水平及线路两端防爬设备，确保轨道处于良好工作状态。

（10）便梁上应避免钢轨接头，若无法避免，应将钢轨接头调整至横梁上。

（11）纵梁升降过程，应保证梁底和支座之间不超过2mm的空隙，以防万一千斤顶失效或倾斜时，可保证纵梁稳定。

（12）为防止钢轨折断，工地现场应配置急救器一副。

（13）作好孔桩观测，孔桩倾斜、下沉时应立即采取搭设临时枕木垛与补救措施。

12.3.7.顶进作业

1）准备工作

在顶进施工作业之前，应做好以下准备工作：

（1）安装顶进设备

顶进设备包括高压油泵、千斤顶、顶铁、顶柱等的安装就位，以及安装油路。

（2）组织有关人员检查验收涵身，其混凝土必须达到设计强度。

（3）安装刃脚。

（4）安装测量设施。

（5）安装作业面与地面线路值班人员之间的联络信号以及施工现场的照明设施。

（6）检查线路加固和后背的情况是否满足顶进作业的要求。

（7）清理工作坑，包括拆除与涵身相连的一切脚手架、电源线，清理地面上的零星钢筋头、钉子，修理滑车道等。

以上准备工作完成后，进行一次试顶，以检验顶进设备、后背及涵身有无异常，经验证一切正常后方可进行正式顶进作业。

2）箱涵顶进　　

箱涵顶进的施工程序为：挖土运土开镐

顶进换顶铁（顶柱）　接长车道 　　　测量校正

（1）挖土及运土

挖土的方式一般根据土层的土质情况来决定。

对于没有粘聚力的非粘土，如流砂和散砾石等，不需挖掘，在顶进时需借助适当的格板加以阻挡。

粘聚力很小的弱粘性土在有限的时间内是稳定的，挖掘工作较容易。

粘聚力很强的粘性土则只能依靠机械或人工来进行挖掘，条件允许时尽量采用机械挖土。

箱涵顶进速度主要取决于洞内挖土和出土的速度。涵身净高超过4米时，人工挖土可分成上下两进行，即在箱涵中部设置挖土平台进行挖掘工作。一般每米工作面上布置挖土作业人员1～15人，操作时具体要求如下

①挖掘量的大小根据土质情况决定，每次的进尺控制在20cm～50cm左右。土质不好时，要禁止超挖，按千斤顶顶程的大小进行挖掘，即保证开挖面土墙稳定的关键是使刃脚切入土内，其切入深度一般不小于10cm；在密实的或干硬性的土质中顶进时，可适当超挖；土质稳定性较好时，尚可取消刃脚，但侧刃脚仍需保留，并预留10cm厚一层土，让刃脚切落，以利顶进方向的控制。

②挖土时应掌握土坡的平整，并保持与刃脚坡度一致，严禁出现逆坡，一般取60°坡较为安全。

③有下列情况时应停止挖土：

A）顶进至铁路底下，列车通过时；

B）顶进的机械设备有故障时。

④挖土工作必须与观测工作紧密配合，根据涵身顶进时的偏差情况，随时改进挖土方法。

运土一般用机动小翻斗车、小型卡车从洞内经活动车道将土运出，最好直接装卸，避免倒运，防止积压。活动车道需随着箱涵的不断顶进予以接长。

2）顶进

当前方刃脚处挖土完成一进尺长度后，开动高油泵，使千斤顶受液压力而产生顶力，推动箱涵前进，通常每一冲程顶进约mm～mm。箱涵前进后，用反向千斤顶将主千斤顶的活塞拉回原位，在空档处增放顶铁，以待下次开镐。如此循环往复，直至箱涵就位。

顶进过程中应注意事项：

（1）开始顶进是现场一切工作的中心环节，每次开镐前及交接班时都应检查油泵等液压系统有无故障、挖土是否符合要求、顶铁安装是否合格、后背变形等情况。这些工作若有一个环节出现问题，都会给顶进带来困难，甚至造成事故。

（2）刃脚一经切土，应暂停顶进，组织机械和人员加快挖土和出土的速度，实行连续作业，以保持箱身不断顶进。

（3）如因某种原因而使顶进中断时，应间歇性地顶动涵身，以防止箱涵在之后的顶进时阻力增力。故障一旦解除应立即继续操作，保证顶进的连续性。

（4）顶进应在列车通过的间隙进行，严禁在列车通过时施工。

（5）顶进时，顶柱和后背处严禁站人，以防顶柱弓起崩出或后背产生意外危及安全。

（6）顶进中需做好记录，随时交接。

3）安装顶铁（顶柱）

顶铁的材料可用铸铁或型钢，顶柱采用0.5m、1m、2m、4m等几种规格。为了保证顶柱的受压稳定，一般在顶柱与横梁间用螺栓栓牢，并每隔8m设横梁一道，使传力较均匀及增加顶柱横向稳定。

每行顶铁（柱）与千斤顶应成一直线，并与后背梁垂直，各行长度要力求一致。顶铁行数决定于总顶力与顶铁（柱）的允许顶力，一般要求有一定的安全储备。

4）接长车道

为保证挖掘出的土方能及时运出涵身，以保持顶进作业的连续性，运土可采用活动车道。活动车道的形式是在两个木垛一铺设方木作为车道板，前木垛使用铁件固定在箱涵底板上，可在顶进中随箱涵一同前进，后木垛则与固定车道连接。

当箱涵顶进时，因前木垛随之一同前进，前进到一定距离后，方木车道将会脱离前木垛，故应在顶进一定距离后使用卷扬机将后木垛往前拉进一次，使方木车道板恢复到前木垛上原来位置，并将后面的固定车道接长。

12.3.8.顶进中的测量与校正

1）测量工作

为了准确掌握箱涵顶进的方向和高程，在箱涵的后方设置观测站以观测箱涵顶进时的中线和水平偏差。观测站应离后背稍远，以避免后背变形而影响观测仪器的稳定。观测站内设经纬仪和水准仪各一台，一般设两个纵向观测站，在箱涵洞内四个角上安设四个水平尺进行高程测量，顶进方向偏差的观测在箱涵一侧的前后端各设一个标尺进行。同时在后背的一侧设置一个侧向观测站，内设经纬仪一台，在后背地梁两端设立标尺进行后背变形观测。

测量工作对顶进箱涵很重要，必须每顶一镐测量一次高程和左右方向偏差，并作好记录。对仪器、基准点及标尺等要经常检验，核对位置，如有变位或过大的误差时，应及时校对。为避免洞内施工对观测工作的干扰，在布置标尺时，应使其位置能保证通视或能调整观测站的位置。

2）顶进中调整水平与垂直误差的方法

箱涵从“起动”后沿滑板空顶使刃脚入土直至就位，其行程约为箱涵的长度加路基的高度数。如在土质较为松软的地基上顶时，往往开始时沿着滑板的坡度上升（滑板坡度一般为1%），当箱涵顶出滑板1/3后，使滑板端部受箱涵的附加荷重，造成土壤压缩，而此时箱涵端部往往进入正线，由于活载作用，使端部下沉，箱涵坡度逐渐下降，滑板出现裂缝，箱涵开始低头。在箱涵重心移出滑板后，低头更为显著。而当箱涵继续前进，尾部在脱离滑板前后，往往滑板断裂，箱尾下沉，使坡度逐渐回升，尔后比较平稳地前进，直至就位。在此过程中，为了防止过大的方向高程误差，除加强观测认真预防外，还要用时校正。倘若造成过大偏差后，再行校正则较为困难。常用的校正方法有下列几种：

（1）加大刃脚阻力，避免箱涵低头。

（2）在刃脚处适当超挖，调整抬头现象。

（3）校正水平偏差的几种情况：开始顶进时，箱涵在滑板上顶进。此时极易发生方向偏差，应该依靠箱涵两侧设置在滑板上的方向墩进行校正。箱涵入土初期，方向的校正最为重要。这是因为箱涵大部分顶入路基后，已形成了孔道，再进行校正就比较困难，因此必须在箱涵入土前，就要把正方向以避免发生误差，箱涵顶出滑板后的方向，可用调整两侧顶力或增减侧刃脚阻力的办法进行校正。

（4）预防为主，校正为辅。

12.3.9.附属工程

该顶进涵位于郊区的铁路下，水流可自一侧向另一侧时排放，无须设置盲沟、集水井、泵站等附属工程。

12.4.施工组织

12.4.1.作业组织

顶进工作一经开始，昼夜三班连续作业，中途不得停顿。一班作业组织按排人员及工种如下所示。

箱涵顶进作业组织表

12.4.2.作业机械

为了减轻劳动强度，加快施工进度，拟配置如下主要作业机械进行箱涵顶进作业施工。

主要设备配备表

12.5.技术标准

顶进箱涵就位后的允许偏差表

12.6.保证工程质量的工艺措施

1）测量

安排专业测量人员时刻观测并纠正箱涵顶进过程的中线、水平及高程偏差等，把误差控制在规范范围内。

2）材料

钢筋、水泥、砂石料等主要工程材料在使用前按规定进行试验，北京地区应对碎石和卵石进行碱活性检验，试验合格者才允许使用。砼的拌制严格按照配合比进行，避免发生离析、漏浆、严重泌水及坍落度损失过多等现象。

3）模板接缝严密，不漏浆。模板及钢筋安装后，经自检、互检、交接验收合格后方可进行混凝土施工。对施工缝的处理，严格按照技术规程要求进行。

4）砼采用商品，箱涵框架的混凝土一次浇筑成功，灌注混凝土时，采用混凝土振捣挂牌制，以促进振捣人员的责任心，保证砼无蜂窝、麻面、漏振等现象。专业技术人员旁站施工并经常检查模板、钢筋及预埋件等的位置和保护层的尺寸，确保其位置正确不发生变形。

5）加强混凝土的养护，拆模后立即用麻袋或草袋覆盖，并淋水和保持水分，保证混凝土正常硬化而不致造成收缩开裂。夏季切忌暴晒，冬季养护时加温要缓慢。

6）在结构底板前端设置“船头坡”、滑板预留仰坡等措施，以达到纠正“扎头”的效果。

7）在顶进过程中如发现地基软弱的，可以通过预留在箱涵前面底板上的方孔，压入片石或短桩，密实地基，提高地基土的承载力。