頂進施工中解決涵體抬（扎）頭現(xiàn)象的方法

    從建國到現(xiàn)在，我國鐵路經過若干次大的建設，現(xiàn)在在廣闊的中國大地無處不見正在奔馳的火車。鐵路曾經為我國社會主義建設做出了不可磨滅的貢獻，但隨著時代發(fā)展，我國現(xiàn)有的鐵路資源已經不能滿足人民生活的需求。鐵路部門為了更好為人民服務，提高自己的市場競爭力，在短短幾年之間鐵路經歷五次大的提速。為了適應這一趨勢，更有效的利用既有鐵路的資源，在鐵路建設方面一般采取對既有鐵路改造方式。在既有鐵路改造中，平改立工程一般都采取頂進方法來施工。采取頂進方式施工相比便線施工投資少，建設周期短，對鐵路運營影響時間短等特點，但相較而言也存在較大的安全隱患。下面我將總結我對荷日鐵路頂進涵施工的體會，并提出一定見解。 
　　一、 涵體頂進過程中發(fā)生抬（扎）頭現(xiàn)象的原因及容易出現(xiàn)的區(qū)域
　　頂進法施工的涵體一般為箱涵，底板與涵體為一個整體。在頂進施工中涵體因為下方地質情況不盡相同發(fā)成涵體微傾，并隨著施工的進行而以抬（扎）頭現(xiàn)象表現(xiàn)出來。頂程長且未采取有效措施時都可能發(fā)生抬（扎）頭現(xiàn)象。荷日鐵路在增Ⅱ線開通以前頂進橋涵都未出現(xiàn)抬（扎）頭現(xiàn)象，而在增Ⅱ線開通以頂進的橋涵或大或小都存在抬（扎）頭現(xiàn)象。這是因為增Ⅱ線開通以前頂進涵頂程在15米左右而滑板就有13米，頂進全程幾乎全在滑板上，涵體作力點都在滑板上，涵體不易發(fā)生抬扎頭現(xiàn)象；而增Ⅱ線開通以后的頂進涵頂程均在25米以上，涵體必須在土面上行進10米，當?shù)刭|條件不良時極易發(fā)生抬扎頭現(xiàn)象。發(fā)生抬扎頭現(xiàn)象得不到及時處理必然超過設計及規(guī)范要求甚至影響正常使用。當頂程較長時也提供給我們調整涵體形態(tài)的時間距離也長，所以只要采取有效的方法，頂程較長的頂進涵一般在到位后均可滿足施工規(guī)范要求。因此在了解涵體可能發(fā)生抬扎頭現(xiàn)象的區(qū)段，并預先做了處理，這樣涵體到位后不至于出現(xiàn)超標的現(xiàn)象。根據現(xiàn)場實際調查分析，抬扎頭可能出現(xiàn)的區(qū)段及原因為：
　　1）首先可以根據施工處土質來分析是否可能出現(xiàn)抬（扎）頭現(xiàn)象。因此，施工中要注重地質報告并在開挖過程時要隨時注意土質變化。如某個斷面前后土質差異很大，涵體就會在這個地方因受力不均而抬扎頭現(xiàn)象；當土質為砂質土發(fā)生抬扎頭現(xiàn)象可能性很大，因此這種地質就需必須措施，為以后的工作減小的難度。當?shù)刭|情況一定后，在涵體在行徑過程需要注意每次挖土底面的坡度和吃土量。如果吃土或坡度太大，涵體的可能發(fā)生抬扎頭。如忽略這些細節(jié)并未在施工中采取措施，必然給以后工作造成難度。
　　2）涵體在滑板上行徑及涵頭剛下滑板時，由于船頭坡的緣故一般出現(xiàn)抬頭現(xiàn)象；涵體當有1/3下滑板時，涵體會因重心遷移就會出現(xiàn)抬頭變緩的現(xiàn)象；當涵體2/3 下滑板后涵體重心就會落在土上，涵體就會因前后地質情況差異而出現(xiàn)扎頭現(xiàn)象。上述現(xiàn)象均屬正?，F(xiàn)象，但其抬扎應有一個限度。超過這個限度就表明涵體已經不在正常狀態(tài)，就需要采取措施來調整涵體狀態(tài)。因此在整個頂進施工過程中，需要勤測量，勤分析測量數(shù)據，準確掌握涵體狀態(tài)，并預測涵體以后的狀態(tài)。如通過超平記錄發(fā)現(xiàn)抬頭現(xiàn)象并有加劇趨勢首先應該將涵體吃土量減少并將挖土地面標高下降；如趨勢比較穩(wěn)就需繼續(xù)觀察；如趨勢變緩說明涵體行進正常。如荷日線 K181+030 1-12m 鋼筋混凝土小橋，該橋地質為黃砂土并且小里程側有少量的淤泥土，設計采用懸噴樁改善地質情況。該橋在預制完成和強度達到要求這段時間內，涵體靜態(tài)發(fā)生傾斜，涵體有“掉肩”現(xiàn)象。在頂進開始就采用兩側打混凝土薄帶、中間換填碎石墊層并采用旋噴樁改善土質。即有采取這些措施涵體在滑板上行徑時平穩(wěn)但當涵尾脫離滑板的瞬時涵尾兩側平均也下降了20cm，造成涵頭前挑。因為在施工中采用措施使得涵尾兩側平均下沉，調整涵體“掉肩”狀態(tài)，為以后的工作減小難度并積累了經驗。
　　3）雙線鐵路一般兩線路基受壓時間不同，兩次填筑路基土質不同。因此雙線頂進時，涵體容易在兩路基結合處（兩線間）發(fā)生抬（扎）頭現(xiàn)象。在頂進到達兩線交界處時要加大測量次數(shù)，減少吃土量，發(fā)現(xiàn)問題及時采取措施調整。否則容易造成涵體到位后超標，甚至涵頂與加固橫梁相碰，給以后頂進加大難度，提高工程費用。
　　4）在采用機械出土時，涵體容易因吃土太多而發(fā)生抬扎頭現(xiàn)象。因此，在利用機械出土后，必要時可以安排人工清底。
　　5）在雨季施工時，要作好防雨措施，避免涵體水倒灌而出現(xiàn)涵頭策土被浸泡的現(xiàn)象。如果對浸過土不采取措施并繼續(xù)頂進，涵體容易發(fā)生扎頭現(xiàn)象。因此，在雨季施工時，要采用短掘短頂方法并注意涵內排水問題。

二、  處理抬（扎）頭現(xiàn)象的措施
　　1）頂進孔徑在5米以下涵洞時，涵體如發(fā)生扎頭現(xiàn)象一般可以通過采用增大吃土量、改善土質（換填碎石）、往涵底塞廢棄混凝土枕（混凝土枕底面朝上，塞入涵內側 1m并有一定坡度）等方法將調整到正常狀態(tài)；涵體如發(fā)生抬頭現(xiàn)象可以也可通過減小吃土量，挖短橫溝或加載（將棄土向涵頭堆放）等方式來調整涵體狀態(tài)。
　　2）大跨度涵體頂進時如發(fā)生扎頭現(xiàn)象可以通過打混凝土帶來調整。如發(fā)現(xiàn)扎頭現(xiàn)象時涵體尚離到位還有一段距離，施工中一般都采用打混凝土薄帶來逐漸調整；而當如距離很短時一般采用打混凝土通帶方法來調節(jié)。
　　混凝土薄帶，一般為3×2m、厚度在50cm左右的混凝土帶。一般分別設置在涵頭兩邊，中間用碎石換填。在混凝土薄帶中一般設置兩根短軌（長度深入涵體內 50cm，軌底朝上）來減小混凝土帶與涵底的摩擦，防止頂進中混凝土帶跟隨涵體一起相前移動。根據情況可以在混凝土帶中增加錨固墩來加強帶與土的結合。頂進過程中發(fā)現(xiàn)土質有變化，混凝土帶的厚度和大小可以做調整。荷日線K205+341 1-9m混凝土框構涵預制時未考慮線路加固方法而造成了涵頂與加固梁底高差不能滿足要求的情況。施工中從頂進施工一開始，便采用人工清底并且坑底設置一定坡度等方法來增加涵頂與橫梁底的距離。在頂程到一半時，涵頂與加固橫梁之間高差可以保證，但涵體也出現(xiàn)了前后高差較大的現(xiàn)象。如不采取措施繼續(xù)頂進，涵體到位后必然不能滿足規(guī)范要求。根據現(xiàn)場實際情況，施工中采用打混凝土薄帶來逐漸調節(jié)涵體姿態(tài)。經過數(shù)次調整涵體到位后，涵體前后高差已控制在施工規(guī)范要求范圍之內。
　　混凝土通帶，一般適用于要求在較短時間內將涵體姿態(tài)調整的情況?；炷镣◣б话銥殚L度與涵跨度相當、寬度在2-3米、深度在2米以上的混凝土構造物。為了加強其整體性一般配設鋼筋。混凝土帶一般設計成反楔型，防止在頂進中帶被推跑?；炷镣◣Э稍诙虝r間內將涵體調整到要求，并在以后頂進中提供一個支點。荷日線巨野站內K224+612 1-8m 框構采用這種方法，涵體前后水平均不超過規(guī)范要求。當涵底要預留管線通道時可以將通帶分為兩部分，為管道預留通道。
　　當?shù)刭|條件特別惡劣時，在根據設計要求改良地質涵體到位后尚不能滿足使用要求時，在最后幾頂（2米左右）可以先用千斤頂將涵體頂起，而后用木枕支撐涵體，再往涵體與木枕架之間安置鐵板，再繼續(xù)頂進。其具體方法如下：首先在涵尾、在邊墻及中心分別挖三個基坑。分別澆筑鋼筋混凝土，將兩個千斤頂安置在邊墻下方，并在基坑周圍擺放支撐用的木枕和鐵板。當千斤頂向上頂時，要隨時注意涵體的變化。施工中要多頂高一點預留一定的沉降值。K181+030 1-12m采用這種方法后涵體最終滿足規(guī)范要求。
　　涵體頂進過程中頂柱一般都用棄土掩埋并用機械壓實，減緩因頂進涵水平及方向的改變產生的偏心力對涵體方向的影響。施工中涵體水平方向發(fā)生較大變化，就需設置分配梁來重新分配各個頂柱的受力。分配梁分為裝配式和就地澆筑兩種。裝配式一般采用廢棄鋼軌焊接而成；就地澆筑式為現(xiàn)澆鑄混凝土，并在澆筑混凝土時將頂柱的頭也澆筑進去，使其成為一個整體。分配梁的作用就是將后背梁位置前移，縮短后背梁與頂進涵體間的距離，更好控制涵體的水平、方向等問題。裝配式分配梁具有安裝方便的優(yōu)點，在實際施工中一般12米設置一道分配梁便可收到良好的效果。
　　頂進法已成為增加公路下穿式立交通道一種主要的施工工藝，并被逐步被推廣應用。在施工中施工單位要注重施工工序，將一個合格的產品交給業(yè)主，才可以贏得更大的市場！只有這樣才能履行“以質量求市場”的口號，提高企業(yè)經濟效益，提高企業(yè)的市場競爭力。