CN111648195A - 一种不中断交通的高速公路隧道路面隆起病害处治方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于通土建工程领域，具体涉及到一种不中断交通的高速公路隧道路面隆起病害处治方法，方法包括：拟定施工先后车道，设置临时安全设施和布放；拆除实施车道侧电缆槽，并在原电缆槽内侧打设锁脚钢管；分段跳槽下挖路面；安设型钢横梁和槽钢纵梁；现浇混凝土底板、混凝土调平层和混凝土路面；导改交通车道，重复。本方法采用钢管桩与钢梁结构以及混凝土横撑底板组合加固法，能够在仅封闭高速公路一个车道的情况下完成路面隆起病害的彻底处治，确保隧道结构和运营安全。

Description

一种不中断交通的高速公路隧道路面隆起病害处治方法

技术领域

本发明属于通土建工程领域，具体涉及到一种不中断交通的高速公路隧道路面隆起病害处治方法。

背景技术

进入新世纪以来，我国高速公路隧道里程飞速增长，由于线形需要，隧道时常穿越泥质、碳质等膨胀性软弱地层。隧道属于地下隐蔽工程，荷载、环境复杂难测，加之勘察设计、现场施工不到位等原因，极易在运营期出现路面隆起病害，影响隧道运营安全。

针对上述隧底结构病害，彻底处治常采取仰拱恢复或仰拱增设方案，但通常需要封闭交通，对过往车辆进行交通分流，对附近路网交通影响大，来自道路使用、管理单位的压力也越来越大；隧底注浆加固可封闭一个车道进行施工，但处治不彻底，病害很大程度存在复发可能，隧道结构安全存在一定隐患。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供种不中断交通的高速公路隧道路面隆起病害处治方法，采用钢管桩与钢梁结构以及混凝土横撑底板组合加固法，能够在仅封闭高速公路一个车道的情况下完成路面隆起病害的彻底处治，确保隧道结构和运营安全。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下所述：

一种不中断交通的高速公路隧道路面隆起病害处治方法,包括：S1拟定施工先后车道，设置临时安全设施和布放；

S2拆除实施车道侧电缆槽2，并在原电缆槽内侧打设锁脚钢管3；

S3分段跳槽下挖路面；

S4安设型型钢横梁7和槽槽钢纵梁6；

S5现浇混凝土底板14、混凝土调平层15和混凝土路面16；

S6导改交通车道，重复S1～S5；

所述S2中，锁脚钢管3内设加筋束5，锁脚钢管3上焊接有锚垫板4，同时在锁脚钢管内注浆，注浆浆液根据地层岩性选用水泥砂浆或水泥净浆。

所述S3包括：

S301分段跳槽下挖路面至标高；

S302对隧道虚渣进行清除，对隧底积水进行抽离；

S303采用大粒径卵砾石换填。

所述S301中所述标高为设计标高，以不破坏既有隧道防排水系统为基准。

所述S4中包括：

S401架设槽槽钢纵梁6和型型钢横梁7，型型钢横梁7间设纵向连接筋9；

S402在仰拱初露拱脚位置的槽槽钢纵梁6上用箍筋连接有小导管10；

S403在型型钢横梁7上通过纵向连接钢带12焊接钢管桩11；

S404在槽槽钢纵梁6和型型钢横梁7顶面敷设钢筋网片13。

所述型型钢横梁7向通行车道侧延伸5～10cm，预留连接端头；所述钢筋网片13单层敷设，钢筋网片13通过植筋与衬砌连接。

所述S5中，混凝土底板14顶部为横坡，在混凝土底板14上依次现浇混凝土调平层15和混凝土路面16。

本发明的有益效果为：(1)本方法可在仅封闭一个车道的情况下对高速公路隧道路面隆起病害进行彻底处治，基本不影响附近路网交通，对保障人民大众的出行提供了技术解决方案。

(2)本方法通过钢管桩、钢梁结构以及混凝土底板来抵抗隧底的竖向荷载，通过钢梁结构和混凝土底板来抵抗隧底的水平荷载，结构受力明确，理论可靠。

(3)本方法较传统仰拱增设、仰拱加固开挖深度浅，开挖底部轮廓为平面，施工宜控、便捷、安全，且对既有隧道结构扰动较小。

(4)本方法所用水泥混凝土材料均为早强快硬型，能够满足在浇筑完毕后24小时内通车，可以达到快速导改交通，缩短工期的目的。

(5)本方法所有材料易得，价格适中。

附图说明

图1为本发明施工中的正视图；

图2为本发明施工后的正视图；

图3为图2中A-A剖视图；

图4为图3中B-B剖视图；

图5为型钢横梁连接示意图；

图中所示：1.橡胶警示分离棒、2.电缆槽、3.锁脚钢管、4.锚垫板、5.钢筋束、6.槽钢纵梁、7.型钢横梁、8.钢垫板、9.纵向连接筋、10.小导管、11.钢管桩、12.纵向连接钢带、13.钢筋网片、14.混凝土底板、15.混凝土调平层、16.混凝土路面。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体的实施例进一步的说明本发明的技术方案：

(1)作业区划分与布设

处治实施前，应先确定病害隧道车道的施工先后，先处治车道称为实施车道，后处治车道称为通行车道。

以隧道路面中线为界，对拟处治隧道全洞布设柔性的橡胶警示分离棒1(进出口宜向洞外延伸150m左右)，橡胶警示分离棒1的基座应布设在路面中线距通行车道侧5～10cm处(距离不宜过大，以免影响通行车道正常运行)，并按照《公路养护安全作业规程》、《道路交通标志和标线第4部分：作业区》规范布设作业区。

(2)锁脚钢管预加固

拆除实施车道侧电缆槽盖板及电缆槽2，采用临时托架将电缆槽内通信、线路及电缆线等挂于边墙，拆除该段消防管道。原电缆槽盖板标高以下30cm内侧壁打设Φ89×6中空注浆的锁脚钢管3，钢管长6m，纵向间距100cm，每侧1根，角度应以30°～45°为宜，端头设150×150×10mmQ235锚垫板4，锚垫板4通过满焊与锁脚钢管3连接，内设3根φ16HRB400钢筋束5；注浆孔径20mm，浆液采用水泥砂浆，水泥砂浆中水泥、砂与水的比例宜为1:0.5:0.6，注浆压力建议值0.6～1.2MPa，或可根据现场实验结果确定。

(3)隧底开挖

实施车道侧隆起路面平均下挖90cm，施工时必须跳槽分段进行，每次凿除长度不大于1.5m。应根据现场情况适当调整高程，以不破坏隧道既有中心水沟、横向排水系统为准。要求对隧道虚渣(如有)进行清除，采用大粒径卵砾石换填，对隧底积水(如有)进行抽离。

拆除过程中应切实做好监控量测工作，确保拱圈结构稳定。

(4)纵横梁布设、钢管桩打设

开挖出露拱脚侧安设[34槽钢纵梁6，纵梁按照设计提前钻孔，以与便后施做φ42×4锁脚小导管能顺利穿孔锚固，纵梁要求密贴开挖断面侧壁，在原隧道施工缝处断开，确保同隧道协调变形。

架设I28型钢横梁7，纵向间距1m，横梁端头可靠焊接280×250×10mmQ235钢垫板8，每片钢垫板8与槽钢纵梁6钢对称钻孔六处，并采用高强螺栓可靠连接；横梁间设φ22HRB400纵向连接筋9，环向间距1m，横梁应向通行车道侧延伸少许，预留连接端头。

出露拱脚打设φ42×4锁脚注浆小导管10，导管长4.5m，每延米设2根，导管端头采用箍筋与纵梁槽钢焊接牢靠。小导管注浆孔径5mm，浆液采用单液水泥浆，水灰比0.6，注浆压力建议值0.6～1.2MPa。

开挖隧底断面打设φ108×6注浆钢管桩11(注浆参数同2中锁脚钢管)，纵横向间距1m×1m，梅花形布设；钢管端口开口焊接200×10mm纵向连接钢带12，要求钢带端头与型钢翼板焊接牢固；桩长根据现场钻探情况确定且宜大于6m，隧道中线不布，防止注浆堵塞原排水系统；

横梁顶面敷设φ16HRB400单层抗裂钢筋网片(20cm×20cm)13，通过植筋与既有衬砌可靠连接。

(5)底板混凝土浇筑

浇筑50cm厚C30混凝土底板14，待达到设计强度的70％后再浇筑平均14cm厚C20混凝土调平层15，顶部确保横坡。应选用早强快硬型混凝土材料。

(6)路面及其他设施恢复

恢复26cm厚水泥混凝土路面16、电缆槽2、交安设施等，应选用早强快硬型混凝土材料。导改交通，已施工完实施车道变换为通行车道，原通行车道变换为实施车道，重复(1)～(5)步骤，完成隧道路面隆起病害的整幅处治。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种不中断交通的高速公路隧道路面隆起病害处治方法,其特征在于，包括：S1拟定施工先后车道，设置临时安全设施和布放；

S2拆除实施车道侧电缆槽，并在原电缆槽内侧打设锁脚钢管；

S3分段跳槽下挖路面；

S4安设型钢横梁和槽钢纵梁；

S5现浇混凝土底板、混凝土调平层和混凝土路面；

S6导改交通车道，重复S1～S5。

2.根据权利要求1所述的一种不中断交通的高速公路隧道路面隆起病害处治方法，其特征在于：所述S2中，锁脚钢管内设加筋束，锁脚钢管上焊接有锚垫板，同时在锁脚钢管内注浆，注浆浆液根据地层岩性选用水泥砂浆或水泥净浆。

3.根据权利要求1所述的一种不中断交通的高速公路隧道路面隆起病害处治方法，其特征在于：所述S3包括：

S301分段跳槽下挖路面至标高；

S302对隧道虚渣进行清除，对隧底积水进行抽离；

S303采用大粒径卵砾石换填。

4.根据权利要求3所述的一种不中断交通的高速公路隧道路面隆起病害处治方法，其特征在于：所述S301中所述标高为设计标高，以不破坏既有隧道防排水系统为基准。

5.根据权利要求1所述的一种不中断交通的高速公路隧道路面隆起病害处治方法，其特征在于：所述S4中包括：

S401架设槽钢纵梁和型钢横梁，型钢横梁间设纵向连接筋；

S402在仰拱初露拱脚位置的槽钢纵梁上用箍筋连接有小导管；

S403在型钢横梁上通过纵向连接钢带焊接钢管桩；

S404在槽钢纵梁和型钢横梁顶面敷设钢筋网片。

6.根据权利要求5所述的一种不中断交通的高速公路隧道路面隆起病害处治方法，其特征在于：所述型钢横梁向通行车道侧延伸5～10cm，预留连接端头；所述钢筋网片单层敷设，钢筋网片通过植筋与衬砌连接。

7.根据权利要求1所述的一种不中断交通的高速公路隧道路面隆起病害处治方法，其特征在于：所述S5中，混凝土底板顶部为横坡，在混凝土底板上依次现浇混凝土调平层和混凝土路面。

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