中铁七局西安铁路工程公司 陕西西安 710000
摘要：本文依托中铁七局西安铁路工程公司的施工经验，阐述了核对地质情况、预留沉降量、引入船头坡这些箱形桥顶进施工中“扎头”的预防策略。同时，结合西安站改工程实例，提出了滑板前端的换填加固、依托水准仪跟踪监测顶进高程、加强挖土管理、根据施工情况进行调控这些顶进施工中“扎头”的控制策略。
关键词：箱形桥；顶进施工；“扎头”
引言
现阶段，我国的桥梁建设事业迅速发展，箱形桥顶进施工技术不断更新，且有着更高的使用范围，为我国城市建设提供了更好的技术支持。在这样的背景下，保证箱形桥顶进施工质量极为重要。在实际的箱形桥顶进施工中，常会出现“扎头”现象，降低了施工质量。因此，预防与控制箱形桥顶进“扎头”问题有着极高的探究价值。
一、工程概述
西安站改扩建工程中既有陇海线下增设箱形桥，因预留道路路幅较宽，立交规模较大，因此使用了箱形桥顶进施工的方式，在缩短施工工期的同时，提升工程的美观性。在该工程中，K1050+935、K1050+968两座箱形桥均为立交而设，下穿改建陇海下行线，孔径1-16m，桥长18.4m，总高度7.2m，净高5.3m，顶板厚度0.9m，底板厚度1m，边墙厚度1.2m，K1050+935桥宽8m，K1050+968桥宽10m。
二、箱形桥顶进施工中“扎头”的预防策略分析
（一）核对地质情况
在实际的箱形桥顶进施工前，相关人员需要对相应施工区域的地质资料展开核对，确保资料与实际情况相吻合。与此同时，要对桥箱滑板下方地基的承载力展开测量，判断其是否满足设计要求。一旦发现承载力不达标的现象，需要立即展开设计变更，避免在箱形桥顶进施工中产生由于桥箱的顶进重心移动而导致滑床板断裂、“扎头”、箱体前倾等问题，保证箱形桥顶进施工的效率与质量。
（二）预留沉降量
当箱形桥顶进施工范围内的地基承载力不足时，极容易产生“扎头”的问题，也就是出现高程方向上的偏差。基于这样的情况，可以通过在实际的箱形桥顶进施工前预留出沉降量来消除这一偏差，达到预防“扎头”现象产生的效果。在本次施工中，出于上述考量，主要结合施工区域地质的实际情况提前预留出了一定的沉降量。具体来说，在箱体预制的过程中，在设计标高的基础上增加了10cm作为预制标高，完成对“扎头”的预防。
（三）顶进前实施降排水
在落实顶进施工前，需要构建起降排水系统，以此避免水渗入顶进区域后造成基底土质软化，最终导致“扎头”现象的发生。在工程中，使用预制箱体搭建起了临时的降排水系统，且在道路的另一侧设置了深井（控制降水深度达到10米以上）。同时，依托持续的抽排水操作，对施工区域地基土内的水分进行排除，降低其含水量，使相应区域的水位稳定在0.5-1米的范围内。通过这样的方式，能够进一步增强地基与路基的承载力，防止流砂问题的发生，减少顶进施工中“扎头”现象的产生概率。
（四）引入船头坡
设置船头坡也能够起到预防“扎头”现象产生的效果[1]。
在本次施工中，主要将箱体底板前端做成船头坡，控制其垂直高度10cm、水平长度100cm。通过这样的方式，能够利用在底板前端展开挖土操作，使得相应部位的土受到压力形成抬头力矩，完成对“扎头”现象的防控。与此同时，还实现了地基加固，为后续箱形桥顶进施工的展开提供更好条件。
三、箱形桥顶进施工中“扎头”的控制策略分析
（一）滑板前端的换填加固
在箱体从刚性滑板进入弹性地基时，受到承载能力的影响（刚性滑板与弹性地基的承载力存在差异），极易出现“扎头”现象[2]。基于此，可以通过对滑板前端展开换填加固的方式完成对“扎头”的控制。在本次施工中，主要对滑板前端3米范围内的地基展开换填加固，将原有土层更换为砂石土，并配套设置了过过渡区域。在此基础上，将滑板制作成“前高后低”的形式，并使得坡度稳定在5%左右。通过这样的方式，避免了箱体重心接近滑板前端时导致相应区域地基下沉的问题发生，达到了控制顶进施工中“扎头”现象的效果。
（二）依托水准仪跟踪监测顶进高程
总体来说，箱形桥顶进施工中“扎头”现象的产生主要是由于高程发生变化导致的，因此，在控制“扎头”的过程中，必须要掌握高程变化。为了实现这一目标，需要在箱形桥顶进施工中引入水准仪，落实对高程的跟踪式监测，切实掌握顶进中高程的实时性变化，为及时处理“扎头”现象提供支持。在本次施工中，主要引入了混凝土条形垫梁顶上坡的方法，对边箱实施了定桩加固的方式，完成了对顶进施工中“扎头”现象的有效控制。
（三）加强挖土管理
在实际的箱形桥顶进施工中，应当重点加强对挖土环节的管理，严禁箱内堆积余土、超挖、底板前端或侧墙的欠挖等问题的发生。与此同时，可以依托记侧墙摩擦力、刃角阻力、底板船头坡的被动土压力等，达到“抬头”的效果，实现“扎头”现象的控制，以此保证箱形桥顶进施工的总体质量。
（四）结合施工情况进行调控
在不同的箱形桥顶进施工中，设计方案、使用的施工方法、环境条件等均存在差异，因此“扎头”现象的成因也相对多样。在这样的背景下，必须要结合施工的实际情况完成“扎头”控制，保证箱形桥顶进施工的质量。
在本次工程的两个箱体中，主体预制完成后为降低既有线行车风险，两桥分开顶进就位，首先顶进K1050+968 1-16m箱形桥，顶程23m，下穿陇海下行线，轨底距桥顶0.82m，架空采用D型梁，形式为16m+24m+16m；待此孔桥顶进就位后立即安排施工八字墙，八字墙混凝土强度达到设计及规范要求后拆除架空设备，同样的方法顶进K1050+935 1-16m箱形桥。
总结
综上所述，为了保证箱形桥顶进施工的总体质量，对“扎头”现象进行预防与控制极为必要。通过核对地质情况、预留沉降量、引入船头坡，结合滑板前端的换填加固、依托水准仪跟踪监测顶进高程、加强挖土管理、根据施工情况进行调控，实现了箱形桥顶进施工“扎头”的预防与控制，保证了顶进施工的整体质量，促进了箱形桥工程使用年限的延长。
参考文献：
[1]杨军.湿陷性黄土条件下箱形桥顶进施工技术[J].铁道建筑技术，2018（03）：54-56.
[2]张磊，张书君.纵横抬梁法在既有线框架桥顶进施工中的应用[J].铁路技术创新，2017（02）：74-76.