CN110685719A - 一种双跨简支仰拱栈桥快速施工工法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双跨简支仰拱栈桥快速施工工法，仰拱二衬作业栈桥就位，依次进行：仰拱初支表面清底，仰拱二衬防排水施工，仰拱钢筋施工，仰拱浮模安装就位，仰拱端头模安装及仰拱端头中埋式止水礴安装，仰拱二衬模筑，仰拱二衬浮模拆除及仰拱二衬端头模拆除，仰拱回填模板安装，仰拱回填砼养护，仰拱二衬仰拱栈桥移位至下一循环段；在填充砼的强度达到脱模强度后，就可移动至下一作业区域。本发明保证了隧道二衬施工的质量，传统施工中隧道采取半边施工加快隧道仰拱的施工进度，导致仰拱初支以及二衬中间存在人为的施工缝，以及队已施工半边的成品砼以及构造钢筋、防水材料造成损坏，影响隧道的防排水问题以及砼的整体性的质量问题。
Description
技术领域
本发明属于隧道施工的技术领域，具体涉及一种双跨简支仰拱栈桥快速施工工法。
背景技术
现有的隧道施工中使用单跨简支仰拱栈桥施工工法，然而施工的最快速度只能保证5-7天一个循环，每天进度不足2m。如果增加作业面保证进度，必须要加大掌子面与衬砌间的距离，造成安全步距超标，使得施工进度与安全步距之间的矛盾一直未得到很好的解决。
然而，使用双跨简支仰拱栈桥快速施工工法很好的解决了上述问题。由于仰拱初支开挖时间不占用仰拱二衬及仰拱回填时间，仰拱二衬的进度，基本上按仰拱二衬及仰拱回填施工作业时间为准，按Ⅲ级围岩，可2天施工一个循环，每日进尺6m，每月进度可保证180m。按Ⅴ级围岩计算，可3天一个循环，每日进尺4m，则每月最低进尺可保证120m。保证了隧道施工的进度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双跨简支仰拱栈桥快速施工工法，本发明加快了隧道施工的速度，并节约了施工成本，具有较好的实用性。
本发明主要通过以下技术方案实现：一种双跨简支仰拱栈桥快速施工工法，主要包括以下步骤：
步骤S100：在仰拱初支栈桥施工区域进行仰拱开挖，出碴后仰拱初支作业栈桥就位，然后进行仰拱初支；仰拱初支完成后设置仰拱临时支撑墩；
步骤S200：仰拱二衬及仰拱回填栈桥使用分离式简易栈桥，仰拱二衬作业栈桥就位，依次进行：仰拱初支表面清底，仰拱二衬防排水施工，仰拱钢筋施工，仰拱浮模安装就位，仰拱端头模安装及仰拱端头中埋式止水礴安装，仰拱二衬模筑，仰拱二衬浮模拆除及仰拱二衬端头模拆除，仰拱回填模板安装，仰拱回填砼养护，仰拱二衬仰拱栈桥移位至下一循环段；在填充砼的强度达到脱模强度后，就可移动至下一作业区域。
为了更好的实现本发明，进一步的，所述步骤S100中仰拱初支地段开挖，Ⅳ-Ⅴ级围岩每次开挖不超过3榀拱架间距的长度；出完碴及时搭设简易仰拱栈桥，施作仰拱型钢拱架以及格栅拱架；开挖时间比上导坑开挖***提前2h，保证下台阶开挖不影响上台阶出碴及进料；Ⅱ-Ⅲ级围岩地段仰拱每循环进尺不超过3m，开挖后，及时对仰拱初支施作；对Ⅲ级围岩地段施工时，对于隧道部分围岩较差地段采用局部喷射砼。
为了更好的实现本发明，进一步的，仰拱初支施工完成后，设置仰拱临时支墩，两仰拱栈桥间的临时支墩是一个移动的平台，采取可移动的定型端头梁形式设置，定型端头梁采取与仰拱称动浮模连成整体，采用移动式支撑加固。待强度达到90%以上时，采取用隧道开挖碎碴回填在仰拱初支上面，作为搭设临时支墩，并将前面的下台阶平整，作为仰拱临时搭建的平台。
为了更好的实现本发明，进一步的，所述步骤S200中分离式简易栈桥的长度大于等于15m，隧道仰拱二衬长12m，仰拱二衬前临时平台所占的长度为1.5-3m，且前后坡轨梁长3m，即仰拱栈桥长21m。
为了更好的实现本发明，进一步的，所述步骤S200中将仰拱栈桥一端置于已模筑的回填面上，另一端置于两栈桥间的临时洞碴支撑平台上，栈桥移动采取长臂挖机吊装就位；采取节长为6m的仰拱移动模架，两侧各两节仰拱移动浮模，施工时采取挖机吊装拼装就位。
为了更好的实现本发明，进一步的，仰拱部位岩溶预报工作；在隧道仰拱二衬施作前，要求对仰拱部位进行风枪钻探检查，在钻探检查发现有较大空洞时，采取地质钻机钻探检查是否存在岩溶溶洞。
为了更好的实现本发明，进一步的，仰拱初支表面清理工作以及对积水的抽排工作：施工前，将仰拱初支的浮渣清理干净，并且对积水抽排干净；仰拱防排水施工：仰拱二衬模筑施工前，对于防水层施工，先挂设土工布，在施工防水板。
为了更好的实现本发明，进一步的，仰拱二衬施工缝防水处理：施工缝位置背贴式止水带安装及焊接，紧贴在防水板上；然后在仰拱端头采取仰拱二衬中埋式止水带对夹工艺施工端头中埋式止水带，仰拱二衬弧形端头模板，中埋式止水带安装平顺，中埋式止水带在边墙位置外露不少于0.5m，方便二衬拱墙部位的中埋式止水带搭接。
为了更好的实现本发明，进一步的，仰拱二衬钢筋施工：二衬钢筋施工时，为保证间距及保护层，先施工架立钢筋，并且二衬钢筋外露长度在边墙位置划线，接头错开布置；仰拱移动浮模安装及就位：仰拱二衬浮模采取在二衬钢筋上加固，对于无二衬钢筋地段，采取架立筋加固仰拱浮模。
为了更好的实现本发明，进一步的，仰拱二衬模筑时，先施工仰拱中部位置无仰拱浮模的部位，然后在施工有仰拱浮模位置的仰拱二衬，施工时重视仰拱砼的坍落度，小于等于140mm；加强砼对仰拱浮模部位的振捣工作；仰拱二衬模筑到位时，强度达到70%时拆除仰拱浮模，以及仰拱端头模板；拆除时对成品砼的保护工作，以及砼养护工作。
本发明的有益效果：
（1）相对于单跨仰拱栈桥施工工法，本发明加快了隧道仰拱施工的进度；本发明可以适用于铁路、公路、水利等领域的隧道工程施工。
（2）本发明加快了隧道二衬施工进度，不存在二衬施工等待仰拱使用时间的问题。
（3）成功解决仰拱初支开挖对掌子面施工影响的问题，传统方法中采取单跨仰拱栈桥，隧道掌子面长期处于停工等待仰拱施工完成才能进行施工。
（4）本发明保证了隧道施工安全，解决了仰拱施工对上台阶施工的影响，可以保证安全步距不超标。
（5）本发明保证了隧道二衬施工的质量，传统施工中隧道采取半边施工加快隧道仰拱的施工进度，导致仰拱初支以及二衬中间存在人为的施工缝，以及队已施工半边的成品砼 以及构造钢筋、防水材料造成损坏，影响隧道的防排水问题以及砼的整体性的质量问题。
（6）本发明在填充砼的强度达到脱模强度后，就可移动至下一作业区域，而不需要等前方开挖完成后在施工初支，而可以直接清隧道初支上面的松碴。然后开始施工隧道仰拱二衬，在施工仰拱填充砼。可节约仰拱开挖时间和仰拱初支时间。
（7）本发明从时间节约了大量的施工时间，统计Ⅲ级铁路双线单洞隧道每循环节约2天时间，Ⅳ级围岩节约4天时间。按投入相同的机械设备及人力的情况，每月可多完成40-80m，隧道整个进度也提前40-80m，隧道进度基本可以提前一半时间完成，直接及间接管理成本节省50%。本发明在一定程度上简化了施工流程，采取组合式模板施工，加快了施工进度，每月可节省大量的人工费用。
附图说明
图1为本发明的施工平面图；
图2为本发明的施工断面图；
图3为本发明的施工流程图。
具体实施方式
实施例1：
一种双跨简支仰拱栈桥快速施工工法，如图1-3所示，主要包括以下步骤：
1、第一套仰拱初支栈桥区域施工
1)仰拱初支栈桥规格。根据隧道整体围岩比重情况，选择初支仰拱栈桥的长度。若隧道以Ⅱ-Ⅲ级围岩为主的隧道，可选择仰拱栈桥初支操作空间为12m。若隧道以Ⅳ-Ⅴ级围岩为主的隧道，选择仰拱栈桥初支的操作空间为6-10m。
2)仰拱初支地段开挖。Ⅳ-Ⅴ级围岩每次开挖不能超过3榀拱架间距的长度；出完碴及时搭设简易仰拱栈桥，施作仰拱型钢拱架以及格栅拱架；开挖时间选择比上导坑开挖***提前2h，保证下台阶开挖不影响上台阶出碴及进料。Ⅱ-Ⅲ级围岩地段仰拱每循环进尺不超过3m，开挖后，及时对仰拱初支施作。
3)仰拱临时支墩设置。仰拱初支施工完成后，待强度达到90%以上时，采取用隧道开挖碎碴回填在仰拱初支上面，作为搭设临时支墩，并将前面的下台阶平整，作为仰拱临时搭设的平台。
两仰拱栈桥间的临时支墩是一个移动的平台，为保证隧道车辆交通安全稳定的长度为依据，建议搭设长度为6-12m临时支墩（平台）较为安全。
也可采取端头梁方式支撑。端头梁要求满足定位并固定仰拱模架、中央水沟模架，安设仰拱填充端头模板和端头模板中埋式止水带，同时在隧底开挖出碴时，作为栈桥的临时支撑，满足隧道出碴进料的车辆过栈桥的要求。
4)隧道清底。隧道施作仰拱初支前，对隧道底进行清理干净后施作初支；隧道仰拱二衬按12m作为一个循环，隧道仰拱二衬施工前，将两栈桥间的临时碎石支墩平台用挖机清理，靠近初支表面采取人工清理。
5)仰拱排水。隧道仰拱开挖时，设置一个移动式的临时的集水井，且集水井的尺寸为0.5m×0.5m×0.3m；用抽水机将水抽至移动式集水井并排出洞外。
2、第二套仰拱栈桥施工
1)规格。仰拱二衬及仰拱回填使用的仰拱栈桥，采取分离式简易栈桥，长度保证隧道操作空间有15m的操作空间，隧道仰拱二衬长度12m，仰拱二衬前临时平台所占的部分空间长度为1.5-3m，且前后坡轨梁长3m，即仰拱栈桥长21m。煤层高瓦斯隧道采取自行式仰拱栈桥。
2)仰拱栈桥安装移位。将仰拱栈桥一端置于已模筑的回填面上，另一端置于两栈桥间的临时洞碴支撑平台上，栈桥移动采取长臂挖机吊装就位。
3) 仰拱模架。为了满足仰拱及边墙位置仰拱二衬砼依次性模筑要求，采取节长为6m的仰拱移动模架，两侧各两节仰拱移动浮模，施工时采取挖机吊装拼装就位。
4)仰拱二衬模筑施工：
a.仰拱部位岩溶预报工作。在隧道仰拱二衬施作前，要求对仰拱部位进行风枪钻探检查，在钻探检查发现有较大空洞时，采取地质钻机钻探检查是否存在岩溶溶洞。也可采取地质雷达检查初支表面，隧底是否存在大型空洞。
b.仰拱初支表清理工作以及对积水的抽排工作。施工前，将仰拱初支的浮渣清理干净，并且对积水抽排干净。
c. 仰拱防排水施工。仰拱二衬模筑施工前，对于防水层施工，先挂设土工布，在施工防水板。
d.仰拱二衬施工缝防水处理。施工缝位置背贴式止水带安装及焊接，紧贴在防水板上；然后在仰拱端头采取仰拱二衬中埋式止水带对夹工艺施工端头中埋式止水带，仰拱二衬弧形端头模板，中埋式止水带安装平顺，中埋式止水带在边墙位置外露不少于0.5m，方便二衬拱墙部位的中埋式止水带搭接。
e.仰拱二衬钢筋施工。二衬钢筋施工时，为保证间距及保护层，先施工架立钢筋，并且二衬钢筋外露长度在边墙位置划线，接头错开布置。
f.仰拱移动浮模安装及就位。仰拱二衬浮模采取在二衬钢筋上加固，对于无二衬钢筋地段，采取架立筋加固仰拱浮模。
g.仰拱二衬模筑。仰拱二衬模筑时，先施工仰拱中部位置无仰拱浮模的部位，然后在施工有仰拱浮模位置的仰拱二衬，施工时重视仰拱砼的坍落度，小于等于140mm；加强砼对仰拱浮模部位的振捣工作。
h. 仰拱二衬模筑到位时，强度达到70%时拆除仰拱浮模，以及仰拱端头模板；拆除时对成品砼的保护工作，以及砼养护工作。
5)仰拱回填层施工。仰拱回填层施工时，重视对仰拱回填端头模板，采取弧形端头模板。中央水沟部位采取定型模板立模模筑。
当仰拱初支为Ⅲ级围岩时，为防止临时墩的设置损坏仰拱初支砼，对于Ⅲ级围岩地段施工时，第一套仰拱栈桥紧负载开挖，对于隧道部分围岩较差地段，采取局部喷射砼。
临时支墩采取可移动的定型端头梁形式设置。定型端头梁采取与仰拱称动浮模连成整体，按可承受力60-70t设置，加固可采取可移动式支撑加固，此方式主要以Ⅳ、Ⅴ级围岩为主的隧道较好。
仰拱初支安装时，先将边墙的拱架的锁脚锚杆安装到位，防止隧道边墙初支下沉。仰拱初支的拱架与边墙拱架有效连接，并且安装定位锚杆。
喷射砼时，松散土层及危石应清除。
本发明在填充砼的强度达到脱模强度后，就可移动至下一作业区域，而不需要等前方开挖完成后在施工初支，而可以直接清隧道初支上面的松碴。然后开始施工隧道仰拱二衬，在施工仰拱填充砼。可节约仰拱开挖时间和仰拱初支时间。
本发明从时间节约了大量的施工时间，统计Ⅲ级铁路双线单洞隧道每循环节约2天时间，Ⅳ级围岩节约4天时间。按投入相同的机械设备及人力的情况，每月可多完成40-80m，隧道整个进度也提前40-80m，隧道进度基本可以提前一半时间完成，直接及间接管理成本节省50%。本发明在一定程度上简化了施工流程，采取组合式模板施工，加快了施工进度，每月可节省大量的人工费用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种双跨简支仰拱栈桥快速施工工法，其特征在于，主要包括以下步骤：
步骤S100：在仰拱初支栈桥施工区域进行仰拱开挖，出碴后仰拱初支作业栈桥就位，然后进行仰拱初支；仰拱初支完成后设置仰拱临时支撑墩；
步骤S200：仰拱二衬及仰拱回填栈桥使用分离式简易栈桥，仰拱二衬作业栈桥就位，依次进行：仰拱初支表面清底，仰拱二衬防排水施工，仰拱钢筋施工，仰拱浮模安装就位，仰拱端头模安装及仰拱端头中埋式止水礴安装，仰拱二衬模筑，仰拱二衬浮模拆除及仰拱二衬端头模拆除，仰拱回填模板安装，仰拱回填砼养护，仰拱二衬仰拱栈桥移位至下一循环段；在填充砼的强度达到脱模强度后，就可移动至下一作业区域。
2.根据权利要求1所述的一种双跨简支仰拱栈桥快速施工工法，其特征在于，所述步骤S100中仰拱初支地段开挖，Ⅳ-Ⅴ级围岩每次开挖不超过3榀拱架间距的长度；出完碴及时搭设简易仰拱栈桥，施作仰拱型钢拱架以及格栅拱架；开挖时间比上导坑开挖***提前2h，保证下台阶开挖不影响上台阶出碴及进料；Ⅱ-Ⅲ级围岩地段仰拱每循环进尺不超过3m，开挖后，及时对仰拱初支施作；对Ⅲ级围岩地段施工时，对于隧道部分围岩较差地段采用局部喷射砼。
3.根据权利要求2所述的一种双跨简支仰拱栈桥快速施工工法，其特征在于，仰拱初支施工完成后，设置仰拱临时支墩，两仰拱栈桥间的临时支墩是一个移动的平台，采取可移动的定型端头梁形式设置，定型端头梁采取与仰拱称动浮模连成整体，采用移动式支撑加固。
4.根据权利要求1所述的一种双跨简支仰拱栈桥快速施工工法，其特征在于，所述步骤S200中分离式简易栈桥的长度大于等于15m，隧道仰拱二衬长12m，仰拱二衬前临时平台所占的长度为1.5-3m，且前后坡轨梁长3m，即仰拱栈桥长21m。
5.根据权利要求1所述的一种双跨简支仰拱栈桥快速施工工法，其特征在于，所述步骤S200中将仰拱栈桥一端置于已模筑的回填面上，另一端置于两栈桥间的临时洞碴支撑平台上，栈桥移动采取长臂挖机吊装就位；采取节长为6m的仰拱移动模架，两侧各两节仰拱移动浮模，施工时采取挖机吊装拼装就位。
6.根据权利要求1所述的一种双跨简支仰拱栈桥快速施工工法，其特征在于，仰拱部位岩溶预报工作；在隧道仰拱二衬施作前，要求对仰拱部位进行风枪钻探检查，在钻探检查发现有较大空洞时，采取地质钻机钻探检查是否存在岩溶溶洞。
7.根据权利要求6所述的一种双跨简支仰拱栈桥快速施工工法，其特征在于，仰拱初支表面清理工作以及对积水的抽排工作：施工前，将仰拱初支的浮渣清理干净，并且对积水抽排干净；仰拱防排水施工：仰拱二衬模筑施工前，对于防水层施工，先挂设土工布，在施工防水板。
8.根据权利要求7所述的一种双跨简支仰拱栈桥快速施工工法，其特征在于，仰拱二衬施工缝防水处理：施工缝位置背贴式止水带安装及焊接，紧贴在防水板上；然后在仰拱端头采取仰拱二衬中埋式止水带对夹工艺施工端头中埋式止水带，仰拱二衬弧形端头模板，中埋式止水带安装平顺，中埋式止水带在边墙位置外露不少于0.5m，方便二衬拱墙部位的中埋式止水带搭接。
9.根据权利要求8所述的一种双跨简支仰拱栈桥快速施工工法，其特征在于，仰拱二衬钢筋施工：二衬钢筋施工时，为保证间距及保护层，先施工架立钢筋，并且二衬钢筋外露长度在边墙位置划线，接头错开布置；仰拱移动浮模安装及就位：仰拱二衬浮模采取在二衬钢筋上加固，对于无二衬钢筋地段，采取架立筋加固仰拱浮模。
10.根据权利要求1所述的一种双跨简支仰拱栈桥快速施工工法，其特征在于，仰拱二衬模筑时，先施工仰拱中部位置无仰拱浮模的部位，然后在施工有仰拱浮模位置的仰拱二衬，施工时重视仰拱砼的坍落度，小于等于140mm；加强砼对仰拱浮模部位的振捣工作；仰拱二衬模筑到位时，强度达到70%时拆除仰拱浮模，以及仰拱端头模板；拆除时对成品砼的保护工作，以及砼养护工作。
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