大断面箱涵下穿高速公路过程施工监测分析论文

摘要：

随着我国的经济快速发展，高速公路的建设工程也在逐年增多，对于大断面箱涵下穿高速公路的施工，要保证其施工质量，就必须采用相应有效的监测措施。本文主要以具体工程实例，对箱涵下穿高速公路的施工监测进行的具体的深入的分析探讨，包括布置监测点，进行监测结果分析等等。

关键词：大断面箱涵；高速公路；施工监测

中图分类号：u412.36+6文献标识码： a 文章编号： 一．概述

本文以郑开（郑州-开封）城市通道下穿京港澳高速公路为例，它的顶进箱涵宽度是全国最大的，其中包括了4个独立箱涵，箱涵的三节大小分别是17米、18米和17米，轴线和高速公路间的角度为114.228度。用于机动车道的箱涵的大小是23.4乘9.3平方米，自身重量是45000kn。这个工种使用的方法是中继间法顶进施工，利用大管棚支技术和钢网格刃脚等支护技术对掌子面进行稳固，对于坡面土体采用抗拔桩，底部设置水平钢管，四周设置井管降水。 高速公路的路基高度接近4米，对于箱涵的覆土厚度大约在1.4-2.0米间，埋地深度在6.6米左右，其用土依据资料应使用松散细沙为好，具体设置如图1所示。

图1.箱涵工程场地地质剖面图

二．监测方案与监测结果 （一）监测方案

就当前我国箱涵工程里，比较出名的工程包括：首都机场的西区工程，主要是针对侧道路下穿l滑行道，采用的是箱涵顶进方法，能够在不停航运的情况下进行施工；另一个是上海中环线的工程，主要是针对北虹路下建立立交桥，施工方法是世界上第一个使用管幕内软土方法的工程，同时也是我国第一次使用管幕法的工程。 针对郑开高速公路的工程中，采用了如下的技术：第一，使用了当时全国最大得机动车道箱涵外廓；第二，箱涵的覆土厚度较低；第三，能够保证不影响高速公路的正常通行，这对施工带来了很大的难度，是对施工技术的考验。因此，在路面、箱涵内部和周围的地层中布置了很多监测点，这对路面和箱涵的各方面情况实施了全面监测。重点的监测对象是公路位移和箱涵姿态控制，采用了二等的测量技术施工。 (二)监测结果 1.路面沉降监测

常见的测点沉降监测结果如图3所示，

图3 路面西侧沉降成果立面图

从图中可知，从箱涵顶进建设开始前，高速公路的东侧路面就有了-9毫米的沉降，这也是沉降的最大数值，由于降水而引起的；之后由于对滑行轨道进行施工后，因其压力极大引起了路面的大幅下

沉，进入9月后，相继各方向的各个测试点均累计了较大的下沉值。进入10月份以来，南箱涵区域的测试点有一个加速下沉过程，进入下旬后，各个测点的下沉速度基本上在控制范围内。 2.路面水平位移

在高速路面的水平位移监测点上显示，北箱涵的变形的速度一般在2mm/d内，在10月5日之后，位移的速率显现升高趋势，从10月9日的监测结果显示，向东的x17测点位移的总量是983mm，下一个测点是922mm；向南方向的位移总量是186mm,x18测点是134mm. 3.箱涵姿态

对于箱涵轴线偏移的监测，进入9月份后，南、北箱涵在顶进中有了很大的整体偏移，虽然在顶进的过程中，箱涵受到一定纠偏，不过偏移量还是很大，甚至出现了边墙受到隔离桩的擦伤情况。 南北箱涵在入土前呈现一些抬头状态，入土后则呈现了下沉态，进入10月，南箱涵有“扎头”现象，虽然得到纠偏，最后前段下沉量是1208.8mm，后端比前端要高出637.3mm，倾斜率约为3.7%左右，相应的北箱涵前端下沉量是946.7mm，后端高出454.9mm，倾斜率约为2.68%. 三．监测结果分析 （一）路面变形规律

从箱涵的下沉和位移情况中可以看出一定的路面变形规律，南箱涵的顶入对于高速公路西侧的位移没有太大影响，南北箱涵顶进公

路的36、39m时，东路面和西路面便分别向东，向南进入位移，在箱涵的抗拔桩，还有联系梁有着很大的偏移。 （二）路面沉降过大和水平过大的分析

对于在施工过程中出现的下沉和位移过大的现象，针对其工程的具体情况，一般下沉会受到地质条件、管棚的作用，滑行轨道和施工等方面的影响；位移过大的大致原因是：由于监测孔的破坏，使得监测中出现的误差和对位移造成的影响，还有在设计中应使用的泥浆润滑技术从而抵制箱涵周围的摩阻力，但是在具体施工中，缺乏经验使得技术做不到位等。 四．结束语

在当前的下穿式的公路建设中，顶进法是其中较为常用的一种方法，也在不断的广泛扩展中。在过去的箱涵顶进建设中，监测往往只考虑沉降问题，而现在新增加了对水平位移的分析，这样便可以全面的对整个箱涵工程进行监测，由分析得出的对于大断面箱涵下穿高速公路施工监测的这些规律成果，也必将对今后的相关工程带来施工的参考经验，为下穿公路的工程，提供了有力的经验支持，从而保证施工的质量。 参考文献：

[1]饶为国.管棚–大断面箱涵暗顶技术在下穿公路工程中的应用及分析[j].土木工程学报，2008，41(4)：106–111. [2]向昌平.大断面箱涵单端超长顶进监控量测技术的研究[j].石家庄铁道学院学报(自然科学版)，2008，21(1)：102–104.