箱涵顶进施工方案设计
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箱涵顶进施工方案
一、箱涵顶进的施工流程
箱涵顶进采纳钢筋混凝土箱涵顶进工法施工地下通道， 其原理是在基坑内滑
板上预制箱涵，采纳油压千斤顶顶推箱涵，将箱涵从地下穿越。
基坑围护及开挖→滑板制作→箱涵浇注→顶进后靠施工及千斤顶安装
二、工作基坑施工
2.1 工作坑
工作坑施工前先进行基坑围护和在地面面部署降水井，再进行基坑开挖。
工作坑、滑板、后背施工次序如图 1 所示。
丈量放线
设置挡土板 打入后背桩、锚桩
后背填土 工作坑分层开挖 降 水
夯实工作坑底地基 检查坑底尺寸
铺碎石层 丈量放线
绑扎滑板、后背梁、锚梁钢筋 立 模
设高程控制网 灌输 C15 号混凝土 予埋钢板、导向墩
施作润滑层 砼干燥后
铺隔绝塑料板
图 1 工作坑、滑板、后背工艺流程图
2.1 坑底地基办理
为提高坑底地基的承载力， 需对地基办理。 对坑底土体柔软的状况下， 在内适合深度内换入层，可采纳回填粗沙、晒水夯实或采纳深层搅拌桩加固土体。
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2.2 工作坑开挖
在基坑围护和坑底加固达成后再进行基坑开挖，基坑开挖一定放坡开挖土
方，保证边坡的稳固。 土石方堆放要远离基坑， 防备因基坑四周土体超载增大围护构造变形而影响施工安全。
同时，基坑在施工过程中一定做到挖好排水渠， 将基坑内的水聚集至积水井后再用潜水泵抽排至基坑外。
滑板制作
滑板为加锚梁的钢筋砼 （C15）板，滑板厚 20cm，锚梁横断面为 50cm×50cm。
锚梁、滑板及后背梁同时浇注混凝土， 连接成整体。 滑板靠铁路一侧延长一段同标号、同厚度的混凝土过渡段。滑板下铺 10cm厚的碎石垫层，滑板上铺机油、滑石粉（ 3:7 ，厚 3mm）作为润滑层，铺塑料底板作为隔绝层。滑板及工作坑详
见图 3、4。
钢轨导向墩 @300
1770 (1909)
(262) 250
1
纵梁
0
1
3 1
2
: 1
. 5
0
横梁
1
(3208) 2762
钢轨导向墩 @300
250 (262)
1857 (1819)
500 (459)
图 3 滑板及工作坑平面图
工字钢 14b
0 0 1
C35钢筋混凝土底板
挡土板
拉锚0 )0
3 0
6 8
塑料底板隔绝层
润滑油、机油、滑石粉 3：7，厚 3mm
C15混凝土后背梁
0 0 0 0 2
91
)
(
(
钢板 20mm厚
C15钢筋混凝土滑板，厚 20 mm
碎石垫层，厚 10cm
) 2
0 0
0 0 7 0 2 4 (
0 3 1 0 7
250
(131)
125250
(262)
0 2
0 5
120
143 (161)
270
50 (409)
300 50
300 50
300 50
50
300
50
C15混凝土过渡段
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图 4 滑板及工作坑 1─ 1 断面图
底板的施工步骤为：
1、修整、夯实基坑底，如坑底地基承载力不足，拟采纳基底换填等加固措
施；
2、铺碎石垫层并压实；
3、绑扎后背梁、锚梁、滑板钢筋及予埋钢板、导向墩；
4、灌输混凝土；
5、顶面干燥后，浇一层 3mm厚的滑石粉浆（机油 : 滑石粉 =3:7 ）
6、铺塑料底板隔绝层。
滑板顶面沿顶进方向做成 1%的仰坡，滑板顶面平坦度不大于 5mm/2m。
后背修建
后背是在箱涵顶进中藉以抗衡顶进反力的暂时修建物， 要有足够的强度、 刚度和稳固性，充足利用地形地物，就地取材的修建，达到安全靠谱并便于拆掉。
本工程后背由后背梁、 后背桩、挡土板、后背土、锚梁构成。后背梁为 2.0m （高）×（宽）的 C15号现浇钢筋混凝土梁，梁长 13.2m 梁内予埋 20mm厚通长钢板；后背桩用工字钢桩。工作坑利用原状土作后背土，不再从头填土，挖
工作坑坑土时不可以扰动后背土； 工作坑后背需填土， 后背填土至设计标高， 用图解法求出破碎面， 在滑动范围内填土。 挡土板用 3cm厚木板设置于后背桩后。 锚桩用钢轨锚桩，间距 1m，距后背桩 20m，锚桩深度及拉锚钢筋经受力计算后确立。后背桩与锚桩用打桩锤打入土中。
后背修建时后背梁与顶进方向垂直。
2.5 部署导向墩
在箱身双侧用 0.7 米长的 50kg/m 钢轨每隔 0.3 米部署 1 根，钢轨埋入滑板
内。
2.6 润滑隔绝层
为保证箱涵能在滑板上顺利起动和向前滑行，一定在滑板顶面做一层润滑
层，并在其上覆盖一层隔绝层，起到顶进施工中的减摩作用。
润滑层采纳铺机油、滑石粉调制而成（
3:7 ，厚 3mm），第一在滑板顶面涂机
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油 3mm，最后晒滑石粉；隔绝层采纳油毛毡。三、箱涵预制
箱涵可采纳单节浇注或分节浇注。 箱涵是在工作坑滑板润滑隔绝层长进行预制。第一要进行丈量放线， 使箱身中心线、 工作坑底板中心线和顶进桥位的中心线三者均在向来线上。
箱身预制的施工程序是：安设底板模→绑扎底板钢筋→灌输底板混凝土保养→安内模绑扎侧墙及顶钢筋→安外模→灌输侧墙及顶板混凝土→保养箱身防水层施作
模板采纳 P3015 钢模板。内模支撑采纳型钢排架， 如图 5 所示，斜撑、横撑、立柱用 I12 工字钢，纵向间距，边墙立档与顶梁用 I14 槽钢，纵向间距，立柱横向间距，横撑竖向间距 2m，横撑、斜撑与立柱间用螺栓连合，立柱在纵向用 L125× 80 角钢焊接坚固。
为防止浇筑侧墙混凝土的施工缝， 边墙外模用插模法： 将工字钢的下端利用底板侧面的预埋螺栓固定， 上端用钢筋拉杆对拉， 在两工字钢之间插入外模， 跟着混凝土的渐渐浇筑上涨外模亦不停接高， 如图 5 所示。插模施工模板缝垫湿水泥袋三层，以遏止漏浆，因墙体较厚，操作人员须增强振捣，防止漏振。混凝土
采纳合理的级配和较低的水灰比。拆模后立刻掩盖并勤洒水，增强保养。
箱身前端 2m范围内的外模，向外加宽 1cm，以减小顶进阻力。
3
2 1
4
5
1─横撑； 2─立木； 3─工字钢； 4─钢模； 5─
φ 16螺栓
图 5 箱梁立插模法表示图
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箱涵是大概积混凝土浇注， 所以在施工镍钢过程中要严格控制水化热， 浇注过程中要随时监控混凝土温度和温差，采纳有效举措控制降低水化热和控制温差，以防备因温差产生的内应力惹起的裂痕。
地基基础规范中规定的允许偏差
项目 断面尺寸 箱身长度 (L) 侧向曲折
单位 Mm Mm Mm
允许偏差 ± 10 ± 50 ± 50 ≤ L/1000
项目 垂直度
两对角线长度差 表面平坦度 麻面
单位 Mm Mm Mm Mm
允许偏差
≤ 0.5%H, 且不大于 10 ≤ 75 ≤ 5
不超出本块面积的 %
箱身外包高度（ H） Mm
四、防水层的施工
按设计要求施作防水层。
五、顶进设施
顶进设施由液压系统和顶力传达设施构成。 此中液压系统由千斤顶、 高压油泵、液压回路、电气集中控制台构成，顶力传达设施包含顶铁、顶柱、横梁等将千斤顶的顶力传达给后背。
顶铁和顶柱经过多次使用后，两头支承面会出现坑洼不平，如持续使用，受
力后其纵向会曲折变形，严重时会崩腾飞出，危及安全，故应实时检查修整。安
放时，顶柱顶铁的方向应与顶力轴线方向一致， 支承面要密贴。 顶进时如发现有
变形（如拱起、曲折），要立刻停止顶进，进行调整，做到平、顺、直，并与横
梁垂直。
预埋钢板
顶铁
箱体底板
顶铁
顶进三角块
千斤顶
固定横梁
m 8
顶柱
顶柱
顶铁
顶铁 顶柱
顶柱
千斤顶
钢板
后背梁
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图 6 千斤顶及传力设施部署表示图
图 7
顶铁端面图
50kg/m旧钢轨
六、箱涵顶进
6.1 试顶进
10cm厚钢板
试顶工作以顶动箱身为止，试顶时做到：
1、在各相关部位及观察点均有专人负责，随时注意变化状况；
2、开泵后每当油压高升 5～10Mpa时须停泵察看，发现异状，实时办理；
3、当千斤顶活塞开始伸出，顶柱（顶铁）压紧后应立刻停顶，经检查各部
状况无异样现象可再开泵，直至箱身起动。
6.2 顶进
6.2.1 施工准备
顶进前施工准备包含以下 5 个方面：
1、箱身混凝土一定达到设计强度。
2、线路加固状况，后背及顶进设施状况。
3、现场照明、液压系统安装及试验状况。
4、观察记录人员的组织和仪器装置。
上述准备工作经检查均合格无误后， 再经过试顶考证。试顶是检查顶进设施、后背及箱身受力后有无异状， 并使箱身与工作坑底板分别， 当试顶后经检查全部均属正常，方可进行正式顶进作业。
6.2.2 顶进度序
顶进即是开动高压油泵， 使千斤顶受液压力而产生顶力， 推进箱身行进， 每镐的顶程为 600mm。箱身行进后使千斤顶的活塞恢还原位， 在空档处填放顶铁（或顶柱），以待下次开镐，这样周而复始，直至箱身就位。箱身在工作坑底板上挪动时，顶进度序如图 8-1 所示。
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箱身前移
箱身停进
开油泵千 斤顶工作
油泵回 油收镐
接（换） 顶 铁
开油泵千
斤顶工作
图 8-1 顶进度序框图
当箱身与路基接触后，增添挖运土工序。其程序以下列图 8-2 所示。
箱身前移
箱身停进
油泵回油收镐
开油泵千
接（换）顶铁
开油泵千 斤顶工作
斤顶工作
挖土
装土
运土
图 8-2
顶进度序框图
1、挖土：顶涵内挖土用人工挖土，提高采纳汽车吊提高至地面。每次开挖
一个顶程的土方，立刻顶进箱身，使箱身紧切开挖面，开挖面坡度为
1:0.66 ，
过开挖面预留 10cm的土层，比箱身外轮廓小 10cm，底面高于箱身底面 10cm。
为保证路基稳固及方便开挖作业，在箱体中部前端设一中平台，如图 9-12 所示，纵梁长 5m，吊杆与立柱在双侧与中间设一根，横梁、立柱、吊杆与箱涵预埋钢板焊接。
2、安置顶铁（顶柱）：按顶进长度随时改换或填充不一样规格的顶铁或顶柱，安置顶铁或顶柱一定保持与顶板轴线顺直一致， 与横梁垂直，每行顶铁和顶柱要与千斤顶成向来线，为保证顶柱受压稳固，每隔 8m设一道固定横梁，横梁与顶柱间用螺栓连接坚固， 顶进前将不一样规格尺寸顶铁、 顶柱进行摆列组合， 依据每次顶程填充或改换，安装顶柱和横梁采纳汽车吊车作业。
顶进涵顶进最后允许偏差：中线偏差不得大于 20cm，高程偏差不大于顶程的 1%，偏高不得超出 15cm，偏低不得超出 20cm。
6.2.3 箱涵顶进纠偏
箱身方向偏差调整
（1）箱身在空顶阶段发生方向偏差时，利用方向墩设专人加换左右双侧与
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方向墩间的滚楔铁板；也可在边墙外侧设一台
200t 的千斤顶校订空顶阶段的方
向。
（2）用增减一侧千斤顶的顶力：即开或关一侧千斤顶阀门，增添或减少千斤顶顶力数。
（3）用轮番开动两边高压油泵调整：如向左偏就开左边高压油泵，向右偏就开右边高压油泵。
（4）用后背顶铁（柱）调整：在加换顶铁时，依据偏差将一侧顶铁楔紧，另一侧顶铁楔松或留空隙， 调整时探索掌握规律性， 注意箱身受力不均时产生的变化状况。
（5）前端左右双侧刃脚前，可在一侧超挖，另一侧少挖土或不挖来调整方
向。
（6）在箱身前端加横向支撑来调整。支撑一端支在边墙上，另一端支在开挖面上，顶进时迫使向被顶一侧调整。
箱身“扎头”纠正：
（1）在箱身前端基底换填 20～ 30cm厚的卵石、碎石、混凝土碎块加固地基，
增添承载力，籍以纠正“扎头” 。
（2）在涵身前端加木支撑，支撑顶在涵顶双侧。经过几次顶换， “扎头”可
以获得纠正。
3、箱身“仰头”纠正：可在底板前适合超挖。
七、施工丈量
顶进箱涵的施工重点是做好丈量观察工作，随时纠正顶进方向和高程。在离后背必定距离的顶进后方设两个纵向观察站掌握箱身顶进的方向和高
程，在后背一侧设置一横向观察站掌握后背变形状况。 纵向观察站设经纬仪及水
平仪各一台， 在箱身顶板四个角上， 各用环氧树脂粘贴水平及方向标尺一根。 横
向观察站设经纬仪一台， 在后背梁两头建立标尺。 施工过程要常常查对水平基点
和标尺的地点并实时校订。
八、施工安全
1、按同意的重点计划进行施工时，按规定布防备，未布防备禁止施工。
2、箱身顶入路基后， 24 小时连续顶进，不得半途停止。
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3、顶进时，基底不得有水，降水成效达到要求后（即地下水位低于基底面
0.5 米）方可施工。
4、吊轨与车轨之间不得掉落导电物体，防备导电惹起既有信号异样。
5、严格做到机械设施发生故障时不挖土；较长时间不顶进时不挖土；交接
班前不挖土。
6、常常察看后背状况并做好记录，发现异样立刻停止顶进。
7、察看箱体在顶进中的异样状况，如发现裂痕立刻停止顶进，拟订办理方
案。
8、顶进时察看顶柱受力状况，防备崩出伤人，顶进时顶柱和后背上禁止站
人。
九、质量保证举措
1、顶进设施中的千斤顶、高压油泵的压力表在使用前一定进行校检。
2、工作坑滑板制做前做好地基承载力试验工作，保证地基承载力知足设计
要求。
3、正式顶进前一定试顶，经试顶检查顶进设施与后背全部正常，方可正式
顶进。
4、顶进施工中每个工作班一定有丈量人员对后背与顶进涵进行观察，对随
时出现的箱体偏差进行纠偏。
5、工作坑滑板制做前做好地基承载力试验工作，保证地基承载力知足设计
要求。
6、顶进涵在预制时须增强保养， 在顶进前或顶进中发现箱身有环向裂痕时，
此箱涵已不可以使用，一定停止顶进作业。
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