- 施工准备与方案设计
现场勘察:测量线路标高、轨距、地下水位、地层土质(明确是否为软土、砂层),排查周边管线(如燃气、电缆);
方案计算:根据涵洞重量(通常数百吨至数千吨)、地层阻力、顶推跨度,计算所需顶推力(需预留 1.2-1.5 倍安全系数)、千斤顶数量、后背墙承载力;
手续办理:向铁路 / 公路运营部门申请施工天窗(顶进期间可能需限速,如铁路限速 40km/h),协调电力、通信部门迁改影响管线。
- 工作坑与后背墙施工
工作坑开挖:按设计尺寸开挖(通常比涵洞大 1-2m,方便预制与顶推操作),坑壁采用钢板桩或土钉墙支护,坑底浇筑 10-20cm 厚混凝土垫层(防止沉降);
后背墙施工:在工作坑远离线路一侧浇筑钢筋混凝土后背墙(厚度通常 1-2m),或利用既有建筑物(如路基、挡土墙)作为后背,确保能承受千斤顶反力(避免后背墙位移)。
- 涵洞预制与养护
钢筋绑扎与模板安装:在工作坑内按设计图纸绑扎涵洞钢筋(框架涵需重点加固角部,防止顶进时开裂),安装钢模板(需密封,避免漏浆);
混凝土浇筑与养护:采用商品混凝土分层浇筑(每层厚度不超过 30cm),振捣密实,浇筑完成后覆盖洒水养护 28 天,确保混凝土强度达到 C30 及以上(高强度才能抵抗顶进时的挤压应力);
预埋件安装:在涵洞前端(顶推面)预埋钢板(方便与顶铁连接),侧面预埋导向装置(控制顶进方向)。
- 顶进前配套施工
线路加固:按前文 “扣轨工程” 流程安装扣轨梁,加固既有轨道,防止顶进时路基沉降;
降水与清理:若地下水位高,启动井点降水系统,将水位降至坑底以下 50cm;清理工作坑内杂物,检查千斤顶、液压系统是否正常。
- 正式顶进(核心工序)
顶进过程采用 “分段顶进、循环作业” 模式,单循环流程如下:安装顶铁:在千斤顶与涵洞前端预埋钢板间安装顶铁(需平直,避免受力不均);
同步顶推:启动液压泵站,多台千斤顶同步发力(通过同步控制系统确保推力差≤5%),将涵洞向前顶进 50-100cm(单次顶进长度根据顶铁长度确定);
监测调整:顶进过程中,全站仪实时监测涵洞水平与高程偏差,若出现偏移(如向左偏),则调大右侧千斤顶推力、减小左侧推力,逐步纠正;
更换顶铁:顶进一段距离后,停止千斤顶,移除短顶铁,更换成长顶铁,重复上述步骤,直至涵洞前端进入接收坑。
- 涵洞就位与后续处理
就位:当涵洞前端到达接收坑后,微调千斤顶推力,使涵洞轴线、高程与设计位置偏差控制在允许范围内(水平 ±50mm,高程 ±30mm),然后固定涵洞;
缝隙填充:在涵洞与坑壁间的缝隙(顶进间隙)填充素混凝土或级配砂石,防止雨水渗入导致路基沉降;
线路恢复:拆除扣轨梁等临时加固结构,恢复轨道道砟、轨枕,经荷载试验合格后,解除线路限速,恢复正常通行;
涵洞附属施工:安装涵洞进出口八字墙、盖板、防水层,完成涵洞全功能建设。