CN106930767B - 大断面连拱隧施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了大断面连拱隧施工方法，1)、开挖隧道基坑；2)、浇筑垫层并养护直到达到设计强度70％以上；3)、隧道主体支架的搭设：对隧道的边墙和拱圈绑扎钢筋、支模架；4)、分批次浇筑混凝土：将隧道均匀分为N段，N为基数，第一次浇筑由中心段开始，依次向两端间隔浇筑，第二次浇筑剩余段；5)、拆模架、凿毛边；6)回填。本发明通过将浇筑混凝土工序分批次进行，小面积的浇筑不仅提高了安全性，而且，有利于混泥土的凝固，提高浇筑的效率。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工用设备技术领域，具体涉及大断面连拱隧施工方法。
背景技术
隧道施工主要包括了前期的管棚超前支护、隧道基坑开挖成型和后期的浇筑混凝土。
管棚超前支护就是把一组钢管沿开挖轮廓外己钻好的孔中打入地层内，并与钢拱架组合形成强大的棚架预支护加固体系，支承来自于管棚上部的荷载，通过钢管的梅花形布置的注浆孔加压向地层中注浆，以加固软弱破碎的地层，提高地层的自稳能力。管棚支护能够起到以下效果：
(1)梁拱效应：先行施设的管棚，以掌子面和后方支撑为支点，形成一个梁式结构，二者构成环绕隧洞轮廓的壳状结构，可有效抑制围岩松动和垮塌。
(2)环槽效应：掌子面爆破产生的爆炸冲击波传播和爆生气体扩展遇管棚密集环形孔槽后被反射、吸收或绕射，大大降低了反向拉伸波所造成的围岩破坏程度及扰动范围。
(3)确保施工安全：管棚支护刚度较大，施工时如发生塌方，塌碴也是落在管棚上部岩碴上，起到缓冲作用，即使管棚失稳，其破坏也较缓慢。
隧道基坑开挖成型后，后期的浇筑混凝土工序很重要，如何安全有效的浇筑混凝土是值得研究的。
发明内容
本发明的目的在于提供大断面连拱隧施工方法，该施工方法能够安全、高效的实现混凝土浇筑。
本发明通过下述技术方案实现：
大断面连拱隧施工方法，包括以下步骤：
1)、开挖隧道基坑；
2)、浇筑垫层并养护直到达到设计强度70％以上；
3)、隧道主体支架的搭设：对隧道的边墙和拱圈绑扎钢筋、支模架；
4)、分批次浇筑混凝土：将隧道均匀分为N段，N为基数，第一次浇筑由中心段开始，依次向两端间隔浇筑，第二次浇筑剩余段；
5)、拆模架、凿毛边；
6)回填。
本发明通过将浇筑混凝土工序分段分批次进行，小面积的浇筑不仅提高了安全性，而且，有利于混泥土的凝固，提高浇筑的效率。
并且，分段进行浇筑在相邻段之间会产生一定的间隙，能够减弱施工时产生的应力，有利于提高建筑混泥土的结构稳定性。
进一步地，步骤4)中每一段的浇筑分多层进行。
具体地，分多层进行具体是指每段在浇筑时先浇筑第一层，第一层养护厚再浇筑第二层，以此类推，直到浇筑完成单段。
分多层进行浇筑有利于提高浇筑后混泥土的强度，提高其结构稳定性。
进一步地，步骤5)中拱圈的模架须等混泥土的养护强度达到100％后才能拆除。
在浇筑时拱圈的结构稳定相尤为重要，对于养护强度要求相对边墙要求高，在养护强度达到100％后进行拆除能够确保拱圈的结构稳定性。
进一步地，步骤4)中每一段的长度为20-25m。
将每段长度设置为20-25m，不仅有利于浇筑，而且能够有利于提高混泥土的结构稳定性。
进一步地，在施工过程中使用脚手架，所述脚手架用于拱圈承重和边墙施工。
具体地，采用碗扣式钢管脚手架，剪刀撑采用扣件式脚手架。
进一步地，拱圈采用弧形槽钢。
进一步地，隧道主体支架的搭设的具体步骤：
a)、将支架由一侧向另一侧一次搭设，以保证每段都能根据净空高度合理调节支架高度；
b)、顶托在立杆搭设完成后安装，每一段支架顶托的高度均由测量员按设计值放出起止控制断面，并拉线将其余顶托调节到位；
c)、分块安装拱架；
d)、分块安装次梁；
e)、按照位置测量放线模板控制线，并按照要求铺设模板。
具体地，模板采用尺寸5mm厚Q235定型钢模板，采用M16螺栓连接；
支架系统搭设流程为：搭支架→测水平→安装拱架→安装方木→调整拱圈模板标高及起拱→安装模板→清理、刷油→检查模板标高、平整度、支撑牢固情况。
支架系统由下而上依次为：支撑架底座、碗扣式脚手架、顶托、拱架、方木和底模组成。支架系统搭设的具体工艺如下：
(1)将支架由一侧向另一侧一次搭设，以保证每段都能根据净空高度合理调节支架高度；支架搭设顺序：做好搭设的准备工作→按支撑设计图放线→按立杆间距排放底座→放置扫地杆→逐根拉立杆并随即与扫地杆扣牢→安装第一步纵向水平杆(与各立杆扣牢)→安装第一步横向水平杆→第二步纵向水平杆→第二步横向水平杆→第三、四步纵向水平杆和横向水平杆→接立杆…→加设剪刀撑。为增加架体整体水平稳定性，可在仰拱中按剪刀撑间距预埋 钢筋，长度60cm，外露30cm，搭设剪刀撑时，将钢筋插入剪刀撑。
(2)顶托在立杆搭设完成后安装，每一段支架顶托的高度均由测量员按设计值放出起止控制断面，并拉线将其余顶托调节到位。顶托调节螺杆要竖直受力，顶托“U”型槽口向同一个方向；
(3)分块安装主梁(拱架)，采用汽车吊两点吊起吊拱架，沿隧道横向布置，间距60cm，垂直隧道纵向布置，将拱架与支架顶托点焊或在拱架上设置卡口以便顶托与其有充分的受力接触面。
(4)分块安装次梁(方木)，次梁长边在竖向，短边在水平方向；次梁间距30cm，沿隧道纵向布置，在拱架上设置卡口以便于方木稳定放置。
(5)按照位置测量放线模板控制线，并按照要求铺设模板，模板可采用钉子钉在方木之上。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明通过将浇筑混凝土工序分段分批次进行，小面积的浇筑不仅提高了安全性，而且，有利于混泥土的凝固，提高浇筑的效率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1是浇筑混泥土施工顺序图；
图2是隧道支架的结构示意图。
其中，图1中表示第一批浇筑；表示第二批浇筑。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1：
如图1、图2所示，大断面连拱隧施工方法，包括以下步骤：
1)、开挖隧道基坑；
2)、浇筑垫层并养护直到达到设计强度70％以上；
3)、隧道主体支架的搭设：对隧道的边墙和拱圈绑扎钢筋、支模架；
4)、分批次浇筑混凝土：将隧道均匀分为13段，第一次浇筑由中心段开始，依次向两端间隔浇铸，按图1中的序号由低到高逐渐建筑，直到第一批次的建筑完后，养护一段时间后，按图中的序号开始第二批浇筑，在图1中，数字为建筑的顺序号，其中每段长20m；具体地，每一段的浇筑分多层进行，即第一层浇筑后养护一段时间后再浇筑第二层，如此循环，直到浇筑的厚度符合要求，其中，每一段的浇筑由上到下(由拱圈到边墙)；
5)、拆模架、凿毛边；其中，拱圈的模架须等混泥土的养护强度达到100％后才能拆除；
6)回填。
具体地，所述隧道主体支架的搭设的具体步骤：
a)、将支架由一侧向另一侧一次搭设，以保证每段都能根据净空高度合理调节支架高度；
b)、顶托在立杆搭设完成后安装，每一段支架顶托的高度均由测量员按设计值放出起止控制断面，并拉线将其余顶托调节到位；
c)、分块安装拱架；
d)、分块安装次梁；
e)、按照位置测量放线模板控制线，并按照要求铺设模板。
在施工过程中使用脚手架，所述脚手架用于拱圈承重和边墙施工，所述拱圈采用弧形槽钢。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.大断面连拱隧施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）、开挖隧道基坑；
2）、浇筑垫层并养护直到达到设计强度70%以上；
3）、隧道主体支架的搭设：对隧道的边墙和拱圈绑扎钢筋、支模架；
4）、分批次浇筑混凝土：将隧道均匀分为N段，N为奇数，第一次浇筑由中心段开始，依次向两端间隔浇筑，第二次浇筑剩余段；
5）、拆模架、凿毛边；
6）回填。
2.根据权利要求1所述的大断面连拱隧施工方法，其特征在于，所述步骤4）中每一段的浇筑分多层进行。
3.根据权利要求1所述的大断面连拱隧施工方法，其特征在于，步骤5）中所述模架须等混泥土的养护强度达到100%后才能拆除。
4.根据权利要求1所述的大断面连拱隧施工方法，其特征在于，所述步骤4）中每一段的长度为20-25m。
5.根据权利要求1所述的大断面连拱隧施工方法，其特征在于，在施工过程中使用脚手架，所述脚手架用于拱圈承重和边墙施工。
6.根据权利要求1所述的大断面连拱隧施工方法，其特征在于，所述拱圈采用弧形槽钢。
7.根据权利要求1所述的大断面连拱隧施工方法，其特征在于，所述隧道主体支架的搭设的具体步骤：
a）、将支架由一侧向另一侧一次搭设，以保证每段都能根据净空高度合理调节支架高度；
b）、顶托在立杆搭设完成后安装，每一段支架顶托的高度均由测量员按设计值放出起止控制断面，并拉线将其余顶托调节到位；
c）、分块安装拱架；
d）、分块安装次梁；
e）、按照位置测量放线模板控制线，并按照要求铺设模板。
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