可移动仰拱栈桥在京沪高速铁路隧道施工中的应.doc
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可移动仰拱栈桥在京沪高速铁路隧道施工中的应
摘? 要:本文以隧道施工进一步向机械化发展为出发点,提出了采用可移动仰拱栈桥解决隧道施工中掌子面、仰拱、二次衬砌施工之间相互干扰的办法,提高了隧道施工工效,降低了施工成本,因此,该方法在隧道施工中具有推广意义。
关键词:可移动仰拱栈桥;长大隧道;施工干扰;施工工效
1引言
隧道施工受空间限制,各道工序间相互影响,其中仰拱施工与掌子面开挖出渣进料间的干扰使得隧道施工施工效率和安全受到很大的影响,特别是当隧道施工工期紧张的情况下,干扰问题更加突出。
中国水利水电第七工程局有限公司京沪高速铁路项目部为京沪高铁三标段隧道分布比较集中的项目部,包括金牛山隧道(1905m)、凤凰台隧道(1168m)等长大隧道,工期紧张。中国水利水电集团第七工程局有限公司在京沪高速铁路隧道施工中,开发研制了可移动式仰拱栈桥,从2008年3月上旬开始到2008年6月中旬经多次现场使用和改进后,于金牛山、凤凰台隧道得到成功应用,实现了减少工序间施工干扰、加快施工进度、降低成本、确保施工安全的目标。该科研项目还被京沪高速铁路公司评为2008年度科技进步一等奖,并于2009年3月获得国家专利。
现将移动栈桥在京沪高速铁路长大隧道施工中的应用进行总结。
2可移动仰拱栈桥的优点
1)减少施工干扰:仰拱栈桥的成功使用,减少了掌子面开挖施工运输和仰拱施工之间的干扰,掌子面所施工的工装料具可以从栈桥上通过,不影响栈桥下部仰拱施工;同时,栈桥跨度大,为仰拱施工提供了流水作业工作面,提高了施工效率。
2)该仰拱栈桥易于拼装,施工中行走灵活,移动就位方便,提高了工效。
3)由于该仰拱栈桥长度达32m,为仰拱下仰拱作业提供了足够的空间,可以有效地组织起流水施工。
4)施工安全性高。采用型钢加工制作的仰拱栈桥,结构稳定,安全可靠;在栈桥一侧设置一条可以自动折叠人行通道,采用人员和设备分开通过的方式;桥下设置防护网,保证栈桥下施工作业人员安全。
3适用范围
主要适用于工期紧张、受到施工空间限制、各道工序间相互影响,采用全断面法、台阶法开挖方法的长大隧道工程的施工,可实现仰拱与隧道开挖等工序平行作业的目的。
4可移动仰拱栈桥施工原理
通过在长大隧道施工中采用带有行走装置的仰拱栈桥跨越仰拱作业区段,来解决仰拱作业与隧道开挖出渣进料工序间的相互干扰,各种车辆设备和人员在栈桥上正常通行,栈桥下同时进行隧道的仰拱初期支护、衬砌、回填等工序的施工,从而实现隧道施工快速安全的推进。
栈桥结构参考国内外贝雷桥、钢桥成熟的设计技术,采用标准化的结构形式,将整个栈桥分成若干段,每段9米长、桥面3.5米宽;为满足移动要求,在栈桥两端设置移动行走机构,并设置限位预警装置;行走时,栈桥抬起、放下由液压系统执行机构完成。本移动栈桥主要由钢桥、行走装置、液压系统、电气系统、限位装置和告警系统等组成。其结构组成见图4.1.1,实物见图4.1.2。
图4.1.1仰拱栈桥结构组成
图4.1.2仰拱栈桥实物图片
5施工工艺流程及操作要点
5.1施工工艺流程与工序总体安排
5.1.1施工工艺流程图
图5.1.1 施工工艺流程图
5.1.2施工总体工序安排
1)隧道开始开挖到一定长度可安排进行仰拱施工,先完成首段仰拱浇筑、回填。仰拱栈桥同时拼装并通过检验,此时即可将栈桥移动就位。若此时首段仰拱强度未达到70%,栈桥后轮可设在原地面上(最好是基岩或经过处理的地面),其状态如图5.1.2-1。
若首段仰拱强度达到70%后,则可将栈桥后轮设于仰拱上,栈桥下可展开两段仰拱的施工。就位后的状态如图5.1.2-2。
2)仰拱栈桥移动就位后,即可依托栈桥在掌子面正常推进的情况下进行仰拱的施工。正常情况下,栈桥下可分为两段,按照基础处理、防水板安装、仰拱钢筋绑扎、仰拱浇筑填充进行流水施工安排。当完成栈桥下一段仰拱浇筑与填充,且强度上来后即可向前移动栈桥。如此循环推进。
3)采用台阶法开挖时,台阶的开挖一般可以按照左右两幅分别进行开挖,这样可以实现栈桥施工紧跟台阶开挖。则栈桥须在隧洞内进行侧向动。
?图5.1.2-1栈桥就位第一种工况
?图5.1.2-2 栈桥就位第二种状态
5.2 栈桥拼装
5.2.1 拼装流程
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