双孔箱形框架式地道涵施工技术

曾凡金

（湖南发通路桥集团有限公司，湖南 郴州 423000）

经济的快速发展对交通建设提出了新的要求，对新建、改造道路的需求不断增加。而新建、改造项目的关键点常在于路线交叉处构造物的设计和施工。箱形框架式地道正是在铁路与公路交叉、车站过人通道及公路人行地道中被广泛应用的一种涵洞结构。

1 工程概况

该地道施工中心桩号为K0+440，由2个框构涵并置而成，间距1.5m。单个框构全宽11.2m，净宽10m，全高4.0m，净空3.0m，轴长36m，有0.5m厚的顶板，侧墙厚0.4m，底板厚0.3m。顶板梗肋尺寸为0.6m×0.6m，底板倒角尺寸为0.5m×0.5m，顶板覆土层厚1.6～2.1m。框构中心线和左右幅道路中心线重合。其断面结构如图1所示。

图1 地道设计断面图（单位：mm）

2 双孔箱形框架式地道施工

双孔箱形框架式地道为整体浇筑式钢筋混凝土结构，基础设计为30cm厚C30混凝土，墙身设计为40cm厚C40混凝土箱，顶板设计为50cm厚C50混凝土。

2.1 基础开挖

基础施工方法为机械施工和人工修整结合。开挖前，需清除表层杂草、树根；开挖时，对坑底土质变化情况保持关注，一旦发现基底土与设计要求不符，立即叫停开挖工作；挖至高于设计基底标高200mm时，机挖停止，进行人工开挖，此时要注意勿扰动基底土[1]。

2.2 混凝土基础施工

混凝土基础施工使用商品混凝土。出厂后禁止在其中另行加水，施工前检验好施工中所用的配合比[2]。另外，罐体在运输和等待浇筑时都要一直旋转。捣筑时可使用平板振动器捣实，注意垫层的平整度和坡度。

2.3 箱涵主体结构施工

（1）扎结底板和侧板下部钢筋、灌注底板混凝土。先等垫层混凝土凝固，再用全站仪交汇通道纵横中线，放出设计好的箱体大样和钢筋大样。底板钢筋和侧墙下部钢筋根据钢筋大样安装，外模则装在底板往上墙体高30cm处。

（2）搭设箱涵支架。先等底板混凝土凝固，再放中线，搭设满堂支架于混凝土底板上。结合现场勘查情况和箱涵净空高3m、涵长每个单元长10～11m的因素考虑，拟采用模板支撑系统和满堂钢管脚手架，涵洞钢筋混凝土基础是满堂支架基底，符合要求。布置立杆为0.9m×0.9m，即横纵向间距0.9m。此外，保持1.2m步距；支架最高3m，其高度通过可调托座进行调节。顶托顶部距立杆顶部的悬空距离≤15cm，碗扣式钢管的内径为Ф41mm、外径为Ф48mm、壁厚3.5mm。涵洞横向每4排立杆需搭设1排横向剪刀撑，水平剪刀撑则沿扫地杆搭设1排。

（3）扎结顶板和侧墙钢筋、安装外侧模板。扎结在顶板钢筋放大样后进行，需要将顶板钢筋伸入侧墙内。为保证保护层厚度，应垫齐垫块。对于底板与侧墙接头处的混凝土，在外模安装前应对其进行凿毛、冲洗、清除浮碴处理。安装外模时，需用拉杆与内模联结，同时模板不能走样，混凝土不可过厚。

（4）整体浇筑顶板及侧墙混凝土。混凝土由搅拌运输车载至施工现场，现场试验人员进行均匀性、坍落度检验，然后由监理工程师鉴定合格与否。合格后才能卸混凝土到泵车内（相应的混凝土试件由试验员按规范要求制作）。混凝土泵车在浇筑时应停在基坑两侧施工，将混凝土通过硬管导入基坑。混凝土自高处自由倾落的高度应≤3m。一旦高度超过此数值，就要设料斗、漏斗、斜槽、溜管。为避免混凝土离析，在浇筑前应在墙模板上预留孔洞[3]。浇筑时，严禁在拌合物内任意加水。在每个混凝土入模处配备2只插入式振动器，按梅花状布置，振动器保持300mm间距，插入至下层5～10mm的深度。每一振动部位都要保证快插慢拨，待混凝土振动密实后（密实的标志是混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆）再停止。

（5）拆除模板，处理伸缩缝。完成混凝土施工36h后，拆除箱涵侧墙模板，而顶板底模的拆除则要等到混凝土强度达到80%的设计强度后进行。工程中的箱涵变形缝每隔15m设1道，可通过内填浸油木板、顶面塞沥青麻絮再灌垫沥青的方式处理。

（6）台背回填及涵顶填土。台背回填需要等主体结构全部完成，且强度达到100%设计强度后进行。回填前，应先清理净基槽内的垃圾和杂物，排掉坑内积水。回填时，台背后填土在两侧对称均匀地一起进行。在台背后2.5m及其向外，要按1∶1.5斜向上范围用最大粒径≤100mm的砂砾石换填到涵顶标高，压实度应保证≥96%。为保证填土质量，应在背墙上划线控制每层填厚，将每层填土压实后的厚度控制在15cm以下。如果场地允许，可以用压路机碾压，用电动夯夯实边角部分。涵洞总体实测项目如表1所示。

表1 涵洞总体实测项目

2.4 框架涵顶进

根据当前设计，最大顶力约26610kN，布千斤顶12个，顶进设备选用200t油顶。为方便框架顶进过程中的纠偏，在设置千斤顶时应靠边布设，其在顶进时的位置应在传力柱与后背分配梁之间。传力杆选用T1、T3等T型杆件和各种顶铁。框架顶进前需做好准备工作，开挖横槽探测管线选择人工作业的方式，详细调查对顶进施工有影响的电气化、电务、通信及水电设备。为保证框架顶进施工顺利进行，使高速公路行车时更安全畅通，应根据相关单位要求进行保护，选择妥善措施。预制结束且框架强度达到设计的100%后，安装顶进设备并调试。完成线路的加固作业和框架之后，正式开始框架顶进施工[5]。

3 施工技术措施

3.1 模板施工技术措施

选择建筑木模板作为框架模板。加工、安装模板时根据设计的形状和尺寸严格进行，用支顶对拉法定位侧模，用满堂红门式脚手架支撑顶模，保证其牢固可靠。倒角模板开斜坡口，应保证模板拼装缝的严密平整，用玻璃胶处理模板缝隙，密封到位。安装模板前要均匀涂刷脱模剂，混凝土浇筑前应清理干净模板表面的杂物。

3.2 混凝土施工技术措施

混凝土浇筑需遵循由远而近、由下而上、先竖后横的原则。浇筑分层、分区时，其间隔时间应尽量小于混凝土初凝的时间。浇筑时，混凝土自由倾落的高度需≤2m，一旦超出就可能出现离析现象，必须用串筒或溜槽进行卸料。选择高频插入式振捣器捣固混凝土，每次振捣20～30s，用垂直点振的方法振实；不要平拖振捣器，否则也会出现混凝土离析的问题，其移动间距为40cm。混凝土灌注完终凝后要保证混凝土表面湿润，立刻盖上麻袋洒水养护，且至少持续14d。

3.3 顶进施工技术措施

框架涵的顶进是施工的重点和难点，为保证该项工作进行顺利，可使用一些技术措施控制施工，具体如下：

（1）顶进过程中，挖土作业要随挖随顶且不可超挖；整个施工期间要由专业线路工负责，做好对铁路线路的观测、检查、记录等；保证线路良好，碰到安全隐患及时处理。

（2）顶进过程中要跟踪测量框架涵的轴线和标高，并安排专人负责，一旦发现偏差应暂停顶进作业，及时纠偏。

（3）顶进时“栽头”现象时有发生，可在顶进滑板处设置5‰的纵坡，再设上仰坡度约1%、长1m范围内的“船头坡”于首节框架底板前端。

（4）基底暴露时间不要太长，处理结束后应马上顶进。

（5）如果顶进过程中框架轴线或标高出现偏差，应及时纠偏。纠偏实施依据为上一循环制订好的相应措施。

4 结束语

综上所述，因双孔箱形框架式地道涵结构为超静定结构，在使用荷载作用下，其顶、底板在与立墙交叉处相当于负弯矩，和同跨度简支板相比，跨中弯矩小很多。因此，此种结构既使得整个框架的建筑高度降低，同时又让自重减轻，从而使得施工更便利，应用前景广阔。