CN109162720A - 一种双跨简支仰拱栈桥施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种双跨简支仰拱栈桥施工方法，包括以下步骤，①进行台阶区域及仰拱区域的向前开挖作业；②在已开挖的仰拱区域上确定第一分区、第二分区和第三分区；③在第一分区与第二分区交界处设置临时支撑平台；④搭设第一仰拱栈桥和第二仰拱栈桥；⑤同步进行台阶区域及仰拱区域的当阶段作业，台阶区域及仰拱区域当阶段作业完成后进行步骤⑥；⑥撤除或移动临时支撑平台，重复步骤①至步骤⑤接续下阶段作业，直至最终整个隧道打通且第一分区、第二分区、第三分区上均完成仰拱初支、仰拱二衬、仰拱回填及钢筋与防水施工作业。本发明成功解决仰拱开挖及仰拱初支影响以隧道掌子面及二衬施工为主的其余工区进度的问题，施工安全和质量有保证，施工进度加快。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工技术领域，具体是一种双跨简支仰拱栈桥施工方法。
背景技术
隧道施工根据铁道部文件(铁建设[2010]120文)要求：隧道开挖后初期支护应及时施作并封闭成环，Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩封闭位置距离掌子面不得大于35m。软弱围岩及不良地质铁路隧道的二次衬砌应及时施作，二次衬砌距掌子面的距离：Ⅳ级围岩不得大于90m，Ⅴ、Ⅵ级围岩不得大于70m。隧道进度不再是以上台阶进度为准，而是以下台阶及仰拱施工进度作为隧道进度指标。隧道由于受仰拱开挖、仰拱初支、防排水，仰拱钢筋及仰拱二衬、仰拱回填及仰拱回填强度等因素影响，造成隧道进度缓慢。另隧道施工技术指南（隧道施工技术规程），仰拱填充与仰拱二衬不能同时模筑等因素，每施工一个循环仰拱（12m）施工时间约为7d至9d时间，在一定程度上严重影响隧道施工进度，根本无法达到建设单位下达的施工进度指标（指导性施工组织设计的指标）及设计文件进度指标要求。
发明内容
本发明的技术目的在于提供一种双跨简支仰拱栈桥施工方法，解决传统隧道施工方案效率低、进度慢、无法多区域同步施作的问题。
本发明的具体技术方案如下：一种双跨简支仰拱栈桥施工方法，包括以下步骤，
①进行台阶区域及仰拱区域的向前开挖作业；
②在已开挖的仰拱区域上确定用于向台阶区域推进仰拱拓挖及仰拱初支作业的第一分区、用于向第一分区推进仰拱二衬及仰拱回填作业的第二分区和用于向第二分区推进钢筋及防水施工作业的第三分区；
③在第一分区与第二分区交界处设置临时支撑平台；
④以第三分区的表面及临时支撑平台表面作为两个支撑端面搭设第一仰拱栈桥；以台阶区域表面及临时支撑平台表面作为两个支撑端面搭设第二仰拱栈桥；
⑤同步进行台阶区域及仰拱区域的当阶段作业，台阶区域及仰拱区域当阶段作业完成后进行步骤⑥；
⑥撤除或移动临时支撑平台，重复步骤①至步骤⑤接续下阶段作业，直至最终整个隧道打通且第一分区、第二分区、第三分区上均完成仰拱初支、仰拱二衬、仰拱回填及钢筋与防水施工作业；
其中第一分区的作业内容为进行仰拱初支作业并在仰拱初支施作至台阶区域时继续向前拓挖仰拱区域；第二分区上仰拱初支已施作完毕且其作业内容为在已施作的仰拱初支上进行仰拱二衬及仰拱回填作业；第三分区上仰拱初支、仰拱二衬及仰拱回填均已施作完毕且其作业内容为在已施作的仰拱回填上进行钢筋及防水施工作业。
作为优选，所述步骤③中先在第一分区与第二分区的交界处施作好仰拱初支，再将临时支撑平台设置在该仰拱初支上。
作为优选，该仰拱初支的强度需达到施工标准参考值的90%及以上后，再在其上设置临时支撑平台。
作为优选，所述步骤③中的临时支撑平台为固定平台或可移动平台。
作为优选，所述步骤③中的临时支撑平台采用整个开挖及施作过程中所得的洞碴进行设置。
作为优选，所述步骤③中的临时支撑平台采用人工组装结构或工业制造结构进行设置。
作为优选，所述步骤③中的临时支撑平台还连接有围填定型用侧向模板。
作为优选，所述步骤③中的临时支撑平台的搭设长度为6~12m。
作为优选，步骤④中，当施工环境里的围岩等级为Ⅰ~Ⅲ级时，第一仰拱栈桥和/或第二仰拱栈桥的搭设长度为12m~24m。
作为优选，步骤④中，当施工环境里的围岩等级为Ⅳ级以上时，第一仰拱栈桥和/或第二仰拱栈桥的搭设长度为6m~12m。
本发明的技术优点在于所述双跨简支仰拱栈桥施工方法成功解决仰拱开挖及仰拱初支影响以隧道掌子面及二衬施工为主的其余工区进度的问题，台阶区域与仰拱区域以及仰拱区域本身的三个分区的施工作业都能保持同步施工，或者说缩短各工作区之间的施工间隔，避免相互之间的拖延耽搁，在保证整体施工的安全和质量的情况下，也加快了隧道施工进度。
具体实施方式
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后，可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护，具体实施例描述如下，一种双跨简支仰拱栈桥施工方法，包括以下步骤：
① 进行台阶区域及仰拱区域的向前开挖作业，隧道施工中常会用到台阶法施工，包括二台阶法、三台阶法等，在本方案中这些方法均可行，而需特别提及其中包含的最下部台阶，它毗邻仰拱区域，且需进行平整压实处理，以搭设之后的仰拱栈桥；
② 在已开挖的仰拱区域上确定用于向台阶区域推进仰拱拓挖及仰拱初支作业的第一分区、用于向第一分区推进仰拱二衬及仰拱回填作业的第二分区和用于向第二分区推进钢筋及防水施工作业的第三分区；
具体来讲，第一分区的作业内容为进行仰拱初支作业并在仰拱初支施作至台阶区域时继续向前拓挖仰拱区域；第二分区上仰拱初支已施作完毕且其作业内容为在已施作的仰拱初支上进行仰拱二衬及仰拱回填作业；第三分区上仰拱初支、仰拱二衬及仰拱回填均已施作完毕且其作业内容为在已施作的仰拱回填上进行钢筋及防水施工作业；也即是说，第一分区、第二分区、第三分区在施工进程中是相互有所转换的，由靠近掌子面处开始向外，分为第一分区、第二分区、第三分区，第二分区随着施工逐渐完善最终转换为第三分区，第一分区随着施工逐渐完善最终转换为第二分区，而新的第一分区就是随着台阶区域施工完善后继续向前推进，并随之以新挖出的一段仰拱区域的形式出现，而在这整个过程中，第一分区、第二分区、第三分区以及台阶区域的施工作业是可以同时进行的，通俗地讲，也可以理解成整体施工、整体推进。
③ 在第一分区与第二分区交界处设置临时支撑平台；
搭设前提是，先确保在第一分区与第二分区的交界处施作好仰拱初支，再将临时支撑平台设置在该仰拱初支上，其实在步骤②中第一分区、第二分区、第三分区的最底部应该是都有施作仰拱初支的，区别是第一分区的仰拱初支作业是主作业内容，尚在施作过程中，而第二分区、第三分区的仰拱初支已经施作完毕，故第一分区与第二分区交界处也应是在正常施工过程中是已施作好仰拱初支的，多提一句就是第二分区、第三分区都是有在仰拱初支上施作仰拱二衬及仰拱回填的，区别是第二分区的仰拱二衬及仰拱回填是主作业内容，尚在施作过程中，而第三分区的仰拱初支、仰拱二衬、仰拱回填均已施作完毕，主作业内容是钢筋及防水作业，这也是最远离掌子面的分区，属于最接近成形的仰拱段；
进一步的前提是，交界处的该仰拱初支强度需达到施工标准参考值的90%及以上后，再在其上设置临时支撑平台，确保安全施工；
具体到临时支撑平台，其可为固定平台或可移动平台；一般有两种设置方案，一是采用整个开挖及施作过程中所得的洞碴为材料，进行回填、堆砌、加固处理，这是较为环保、资源利用率较高且成本控制较低的方案，属常用推荐方案；二是采用人工组装结构或工业制造结构进行设置，比如木制或金属制的支撑架、支撑台，同时可在其上增设履带行进结构、导轮行进结构等，使其可方便地移动位置，也属于常用推荐方案；
另外，在进行仰拱初支、仰拱二衬、仰拱回填作业，尤其是后两者作业时，会通过围成一周的多个模板进行辅助围填作业，临时支撑平台上可直接连接一围填定型用侧向模板辅助施工，进一步的，第一仰拱栈桥、第二仰拱栈桥的下方也可以增设一围填定型用顶部模板，辅助进行围填后的压盖定型，围填定型用测项模板可以与围填定型用顶部模板连成整体，但经过实践，必须确保承受力满足现场施工要求，此进阶方式在以Ⅵ、Ⅴ级围岩为主的隧道中施工效果较好，这也是经过申请人对本方案的多次实践而知；
为了保证隧道车辆通行的安全稳定，经过多次实践，临时支撑平台的搭设长度根据需要控制在6~12m较为合适安全；
④ 以第三分区的表面及临时支撑平台表面作为两个支撑端面搭设第一仰拱栈桥,这里的第三分区表面实际即已施作好的仰拱回填表面；以台阶区域表面及临时支撑平台表面作为两个支撑端面搭设第二仰拱栈桥，这里的台阶区域表面在步骤①中也指出过，实际即经过平整处理的下台阶区域表面；当施工环境里的围岩等级为Ⅰ~Ⅲ级时，经过多次实践，第一仰拱栈桥、第二仰拱栈桥的搭设长度根据需要控制在12m~24m较为安全可靠；当施工环境里的围岩等级为Ⅳ级以上时，经过多次实践，第一仰拱栈桥、第二仰拱栈桥的搭设长度根据需要控制在6m~12m范围较为安全可靠，保证安全步距不超标及隧道施工的操作空间，适应围岩的软硬程度，即适应施工环境或好或坏的地质状况；双栈桥搭设完成后，人员和车辆可通过栈桥到达掌子面及台阶区域，掌子面及台阶区域无需等待即可进行作业，而两个栈桥旁边下方的第一分区、第二分区，还有最外侧的第三分区均可以同时进行作业；仰拱栈桥可采用液压自动行走栈桥，也可以采用成本更低的普通自制开挖栈桥；
⑤ 同步进行台阶区域及仰拱区域的当阶段作业，台阶区域及仰拱区域当阶段作业完成后进行步骤⑥；
⑥ 撤除或移动临时支撑平台，重复步骤①至步骤⑤接续下阶段作业，直至最终整个隧道打通且第一分区、第二分区、第三分区上均完成仰拱初支、仰拱二衬、仰拱回填及钢筋与防水施工作业。
采用传统单跨仰拱栈桥施工时，隧道掌子面及二衬长期处于停工等待仰拱施工完成才能进行施工，对工程进度影响较大，本方法将单跨仰拱栈桥施工改为双跨简支仰拱栈桥快施工的方法，能实现多区域同步施工，大大提高了施工效率，加快施工进度，保证施工安全与质量。
Claims (10)
1.一种双跨简支仰拱栈桥施工方法，其特征在于：包括以下步骤，
①进行台阶区域及仰拱区域的向前开挖作业；
②在已开挖的仰拱区域上确定用于向台阶区域推进仰拱拓挖及仰拱初支作业的第一分区、用于向第一分区推进仰拱二衬及仰拱回填作业的第二分区和用于向第二分区推进钢筋及防水施工作业的第三分区；
③在第一分区与第二分区交界处设置临时支撑平台；
④以第三分区的表面及临时支撑平台表面作为两个支撑端面搭设第一仰拱栈桥；以台阶区域表面及临时支撑平台表面作为两个支撑端面搭设第二仰拱栈桥；
⑤同步进行台阶区域及仰拱区域的当阶段作业，台阶区域及仰拱区域当阶段作业完成后进行步骤⑥；
⑥撤除或移动临时支撑平台，重复步骤①至步骤⑤接续下阶段作业，直至最终整个隧道打通且第一分区、第二分区、第三分区上均完成仰拱初支、仰拱二衬、仰拱回填及钢筋与防水施工作业；
其中第一分区的作业内容为进行仰拱初支作业并在仰拱初支施作至台阶区域时继续向前拓挖仰拱区域；第二分区上仰拱初支已施作完毕且其作业内容为在已施作的仰拱初支上进行仰拱二衬及仰拱回填作业；第三分区上仰拱初支、仰拱二衬及仰拱回填均已施作完毕且其作业内容为在已施作的仰拱回填上进行钢筋及防水施工作业。
2.根据权利要求1所述的一种双跨简支仰拱栈桥施工方法，其特征在于：所述步骤③中先在第一分区与第二分区的交界处施作好仰拱初支，再将临时支撑平台设置在该仰拱初支上。
3.根据权利要求2所述的一种双跨简支仰拱栈桥施工方法，其特征在于：该仰拱初支的强度需达到施工标准参考值的90%及以上后，再在其上设置临时支撑平台。
4.根据权利要求1所述的一种双跨简支仰拱栈桥施工方法，其特征在于：所述步骤③中的临时支撑平台为固定平台或可移动平台。
5.根据权利要求1所述的一种双跨简支仰拱栈桥施工方法，其特征在于：所述步骤③中的临时支撑平台采用整个开挖及施作过程中所得的洞碴进行设置。
6.根据权利要求1所述的一种双跨简支仰拱栈桥施工方法，其特征在于：所述步骤③中的临时支撑平台采用人工组装结构或工业制造结构进行设置。
7.根据权利要求1所述的一种双跨简支仰拱栈桥施工方法，其特征在于：所述步骤③中的临时支撑平台还连接有围填定型用侧向模板。
8.根据权利要求1所述的一种双跨简支仰拱栈桥施工方法，其特征在于：所述步骤③中的临时支撑平台的搭设长度为6~12m。
9.根据权利要求1所述的一种双跨简支仰拱栈桥施工方法，其特征在于：步骤④中，当施工环境里的围岩等级为Ⅰ~Ⅲ级时，第一仰拱栈桥和/或第二仰拱栈桥的搭设长度为12m~24m。
10.根据权利要求1所述的一种双跨简支仰拱栈桥施工方法，其特征在于：步骤④中，当施工环境里的围岩等级为Ⅳ级以上时，第一仰拱栈桥和/或第二仰拱栈桥的搭设长度为6m~12m。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190108 |
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