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桥涵施工与养护:工作坑的设置与作业注意事项

时间:2023-10-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:工作坑是为顶进桥涵而设置的临时性建筑物,是预制箱身和进行顶进的工作基地。顶进作业应在工作坑水位降至基底以下0.5~1.0 m后进行,并避免在雨季施工。当工作坑处在雨季施工时,对路基边坡应防护加固或放缓坡度。在穿越铁路曲线时,工作坑最好设在曲线外侧。开挖工作坑应与修筑后背一并考虑,当采用钢板桩后背时,应先打好板桩再开挖工作坑。

桥涵施工与养护:工作坑的设置与作业注意事项

工作坑是为顶进桥涵而设置的临时性建筑物,是预制箱身和进行顶进的工作基地。工作坑的前端紧靠铁路,后端一般布置运土车道及后背工程等,工作坑内设有工作底板,其上铺设润滑隔离层,箱身主体结构在隔离层上预制。

顶进作业应在工作坑水位降至基底以下0.5~1.0 m后进行,并避免在雨季施工。如无法避开雨季施工时,应切实做好防洪、排水、降水等安全措施。

(一)开挖工作坑的基本原则

(1)开挖工作坑应根据线路平面、现场地形地物条件以及施工需要,在保证排水和安全的前提下,尽量减少挖填土数量,并应缩短顶进长度

(2)工作坑两侧边坡视土质情况决定,一般土质宜为1∶0.75~1∶1.5,而靠铁路路基一侧的边坡可缓于1∶1.5,工作坑顶边距最外侧铁路中心线不得小于3.2 m。当工作坑处在雨季施工时,对路基边坡应防护加固或放缓坡度。顶进时箱体刃脚入土后方可拆除防护设施。

(3)顶进桥涵穿越多股线路时,工作坑一般避免设在靠近铁路正线一侧,以减少对铁路运输的干扰。在穿越铁路曲线时,工作坑最好设在曲线外侧。

(4)工作坑的尺寸除根据桥涵结构尺寸和工作坑底板尺寸确定外,宜在桥身底板前留适当的空顶长度,以备启动后调整顶进方向及解决设备出现的问题;在桥身底板后部宜留适当空间,以便布置后背梁及其他顶进设施。桥身两侧可视结构高度、模板支搭方法、排水方法等情况预留适当宽度。总之,工作坑的大小,一般以工作底板两侧以外各加宽1 m为宜,前端底板边距开槽坡脚0.5~2 m,后端边距后背梁3~5 m。

(5)开挖工作坑应与修筑后背一并考虑,当采用钢板桩后背时,应先打好板桩再开挖工作坑。

(6)工作坑应密实平整,并有足够的承载力,否则应加固处理。

(二)工作坑底板(滑板)

1.结构形式

结构形式按组成材料有混凝土、钢筋混凝土、浆砌片石、3∶7灰土、钢轨滑道底板等。

(1)混凝土。用C15混凝土浇筑底板,厚度一般为20 cm。为增加底板下的抗滑能力,在浇筑混凝土前,在坑内布置片石并插入土中,经夯实处理后,浇筑混凝土成为整体。也可直接在基底挖槽浇筑混凝土锚梁。

(2)钢筋混凝土。地质条件不佳的基底,可采用C15钢筋混凝土底板,厚为20 cm。在底板顶面以下5 cm处设φ8@200钢筋网。在采用钢板桩后背填土时,可将底板钢筋直径增加至14 mm以上,并与后背梁连成整体。

(3)浆砌片石。采用浆砌片石或利用河床铺砌工程作为底板时,基底土层与碎石垫层均应夯实,底板顶面抹1∶3或1∶4厚2 cm的水泥砂浆,力求表面平整。

(4)3∶7灰土。土质坚硬,不受地下水影响的地基,可采用3∶7灰土为底板,底板顶面铺设厚2 cm的粗砂。

(5)钢轨滑道底板。钢轨滑道底板(见图7-2-1),在夯填砂夹碎石层上,铺设方木,把钢轨用道钉固定在方木上,钢轨接头用鱼尾板螺栓联结并与后背梁相连接,钢轨面以下的空隙用河砂或三合土填充并捣固。

图7-2-1 钢轨滑道底板示意图(www.xing528.com)

2.一般要求

(1)底板中心线与桥涵设计中心线一致。底板长度,其前端应比箱身长1 m,后端与后背相连,两侧比箱身各宽1.0 m。

(2)底板与原基底接触部分应有适当的防滑措施,必要时在底板下设锚梁,如图7-2-2所示。锚梁应与底板前缘平行,其尺寸及数目应按启动顶力进行抗剪检算。

图7-2-2 底板锚梁示意图

1—C15混凝土;2—碎石垫层;3—锚梁;4—后背。

(3)底板顶面的平整度要求。2 m长度范围内凹凸差不超过5 mm。顶面平整方能使铺设在顶面上的润滑隔离层减少阻力,使箱身顺利启动。

(4)底板顶面的坡度要求。在箱身顶进过程中,由于启动趋势、自重偏心、基础土质、顶进工艺等因素影响,往往会产生“扎头”或“抬头”的现象,造成箱身就位高程不符合设计要求。在顶进中把箱身口前沿的土方每次都挖尽,并达到需要高程,可以消除“抬头”的现象。在预制桥涵箱身前,把底板顶面做成前(靠路基侧)高后低的上坡,可以消除“扎头”的现象。其坡度大小应根据地质条件、箱身孔径及埋置深度确定如下:

① 土质为砂黏土、黏砂土时,设1‰~2‰ 的坡度;埋置较深,孔径较大时,设2‰~5‰的坡度。

② 粉砂有地下水,可塑性土,地下水位高时,设5‰~7‰ 的坡度;土质干燥坚硬,孔径较小时,可设成平坡。

(5)方向墩。为了消除空顶阶段(即桥涵箱身启动后至进入路基前)的方向偏差,可在底板两侧设方向墩。方向墩一般为钢筋混凝土结构,与底板同时浇筑,每隔3~4 m立一个,横断面为0.3~0.4 m见方,高出底板约0.4 m,深入底板下约0.5~0.8 m,墩与箱身间留5~10 cm的空隙,以便导向。也可立短钢轨作方向墩。

箱身较短,且紧靠路基时,可不设置。

(三)润滑隔离层

为防止工作坑底板与预制桥涵箱身底板相粘连,减少首次启动顶力,需在工作坑底板顶面铺设润滑隔离层。

润滑隔离层由润滑层和塑料薄膜组成,夏季施工时做法如下:

(1)当工作坑底板顶面干燥后,先浇一层柴油,然后浇一层石蜡油,或不浇柴油,直接浇一层石蜡油,厚约3 mm。石蜡油凝固后,撒一层0.2~1.0 mm厚的滑石粉,接着铺上1层或2层塑料薄膜(或油毛毡)。薄膜接缝处压茬0.2 m,并使接茬口朝路基方向。

(2)滑石粉浆。在滑石粉中掺废机油,一般废机油与滑石粉按体积比1∶1.5加热均匀后,按上述方法铺设。

(3)3∶7灰土底板,只铺设1或2层油毛毡。

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