在最初的設計中,管幕箱涵的接縫采用了誘導縫的設計思路,即僅在接縫處連接部分鋼筋,在接縫之間設置埋式止水帶和橡膠條,形成兩道封閉的防水線,並在頂板、底板和側墻增設剪力筋,提高箱涵之間的抗剪能力。然而,第二節箱涵頂進後,施工現場出現了異常情況:網格工具切管姿態下降,地面沈降明顯增大,箱涵所需頂進力明顯增大。
通過現場調查,底管幕下土體強度低是網格工具管切口向下傾斜的主要原因。經與建設單位協商討論,後續箱涵接縫設計由半剛性(誘導縫)改為柔性(變形縫)接縫設計。接頭的防水設計形式也做了相應的改變。設計者借鑒了“F”型承插頂管接口方式的設計思路,在箱涵連接處安裝了壹個鋼領。鋼領與前後箱涵連接處分別設置環形預埋註漿管和遇水膨脹橡膠條,以滿足鋼領與前後箱涵連接處的水密性要求。
此外,前後箱涵連接處設置有襯墊材料,有效傳遞後頂力,保護箱涵端部混凝土。由於箱涵頂進線路有壹定的標高糾偏要求,襯砌材料選用松木板。由於采用鋼領作為接縫形式,箱涵具有壹定的轉彎能力,但同時也會導致箱涵之間接縫開口增大。
為保證管幕施工條件下接縫的防水要求,除繼續使用能適應壹定接縫開口的嵌入式止水帶外,還增加了彈性橡膠墊片,材料為三元乙丙橡膠和遇水膨脹橡膠的復合材料,彈性橡膠墊片兩側鋪設開孔泡沫墊片,厚度與墊片相同。目的是箱涵頂進時整個結合面受力均勻,使頂進力不會集中在墊片上而對其造成損壞。由於箱涵是在施工現場制作的,所以在鋼領與後澆箱涵的接觸面之間設置了兩道油氈隔離層,使後澆箱涵混凝土與鋼領完全隔離,在頂進過程中不會因摩擦而損壞。鋼領端部與後澆帶箱涵之間的縫隙也要用襯墊材料填充,避免混凝土澆築時泥水流入縫隙,然後固結,影響頂進。
實踐證明,箱涵“F”型柔性防水接縫既能滿足壹定的轉角要求,達到控制涵洞標高的目的,又能延長滲流路徑,同時通過設置多道防水線滿足接縫水密性要求。
此外,在管幕段和箱涵之間應澆築壹層觸變性的泥漿夾套,在頂進過程中可通過泥漿支撐逐漸控制地面沈降。泥漿護筒的形成可以大大降低推進阻力,同時通過設置接力室可以保證足夠的施工頂力。
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