CN112901214A - 下穿隧道框架段顶板施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种下穿隧道框架段顶板施工方法，包括以下步骤：A、将下穿隧道分为多个施工段；B、在第一个施工段搭设满堂支架；C、在满堂支架的顶部搭建模板；D、浇注混凝土，待混凝土达到设计强度时，调节顶托向下移动，使模板全部与顶板脱离；E、将底托分为活动支撑和固定支撑两部分，利用移动车体支撑活动支撑，固定支撑脱离地面；F、带动移动车体行走，将满堂支架移动至下一个施工段。本发明节省了满堂支架的搭设时间和拆卸时间，且节省了搭设满堂支架的材料，降低施工成本。此外，在移动满堂支架时，模板也随着满堂支架移动到下一个施工段，只需要对模板进行微调就可以直接浇筑混凝土，节省了搭设模板的时间，降低模板搭设的成本。

Description

下穿隧道框架段顶板施工方法

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，尤其是一种下穿隧道框架段顶板施工方法。

背景技术

下穿隧道框架段顶板施工一般是现场浇注钢筋混凝土，具体地，先按照规定的技术标准搭设满堂支架，然后在满堂支架上搭建模板以及绑扎钢筋，最后再进行浇注。当下穿隧道框架段顶板的长度较大时，需要采用长度较大的满堂支架作为支撑，因此需要大量的时间搭设满堂支架，顶板浇注完成后，又需要大量的时间拆除满堂支架，导致施工效率低下。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种效率更高的下穿隧道框架段顶板施工方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：下穿隧道框架段顶板施工方法，包括以下步骤

A、将下穿隧道分为多个长度相等的施工段；

B、在第一个施工段搭设满堂支架，满堂支架包括多根横杆和多根立杆，每根立杆的顶部设置有可升降的顶托，下端设置有可升降的底托；

C、在满堂支架的顶部搭建模板；

D、浇注混凝土，待混凝土达到设计强度时，调节顶托向下移动，使模板全部与顶板脱离；

E、将底托分为活动支撑和固定支撑两部分，并将活动支撑向上移动，然后将移动车体置于活动支撑的下方，再将活动支撑向下移动至与移动车体紧密接触；将固定支撑向上移动至脱离地面；

F、利用牵引设备带动移动车体行走，将满堂支架移动至下一个施工段；

G、下放固定支撑至地面，向上移动活动支撑，使活动支撑脱离移动车体，然后移开移动车体，再下放活动支撑至地面；

H、重复步骤C至G，直到完成施工段的顶板施工，最后拆除满堂支架。

进一步地，步骤E中，在满堂支架的两侧设置水平的定位杆，所述定位杆的端部设置有导向轮，所述导向轮与下穿隧道的侧墙压紧接触。

进一步地，所述移动车体包括两根相互平行的车轴，每根车轴的两端设置有滚轮，两根车轴上设置有支撑梁，步骤E中，活动支撑与支撑梁压紧接触。

进一步地，两根车轴的两端均设置有U形架，所述U形架包括两根呈倒U形且平行设置的搭接杆，所述车轴位于搭接杆的内部，两根搭接杆的两端通过连接杆相连，所述支撑梁位于连接杆上。

进一步地，所述牵引设备为卷扬机，所述卷扬机的钢丝连接在车轴的中点处。

进一步地，在步骤C中，模板搭设完成后对满堂支架(1)进行预压。

进一步地，预压过程为：

在满堂支架上选取多个控制点，测量每个控制点的初始标高；

准备配重，配重的总重量与每段顶板的重量相等；

将50％的配重吊至满堂支架上，测量各个控制点的第一预压标高；

将剩余50％的配重吊至满堂支架上，测量各个控制点的第二预压标高；

配重预压一段时间后，测量各个控制点的第三预压标高；

计算第二预压标高与第三预压标高的差值，如果差值小于设计值，则卸载配重，进行步骤C，如果差值大于或等于设计值，则继续预压一段时间并测量第四预压标高，直到相邻两次测量的预压标高的差值小于设计值。

进一步地，卸载配重后，测量各个控制点的卸压标高，利用卸压标高减去最后一次测得的预压标高得到满堂支架和地基的弹性变形量，利用初始标高减去卸压标高得到总沉降量，利用总沉降量减去弹性变形量得到满堂支架和地基的非弹性变形量，然后将顶托向上移动，移动距离等于非弹性变形量。

本发明的有益效果是：将下穿隧道框架段顶板分为多段依次施工，所需要的满堂支架长度较小，就节省了满堂支架的搭设时间和拆卸时间，且节省了搭设满堂支架的材料，降低施工成本。此外，在移动满堂支架时，模板也随着满堂支架移动到下一个施工段，只需要对模板进行微调就可以直接浇筑混凝土，节省了搭设模板的时间，降低模板搭设的成本和时间。

附图说明

图1是满堂支架顶托向下移动后脱离顶板的示意图；

图2是满堂支架活动支撑向上移动后的示意图；

图3是活动支撑放在移动车体上的局部示意图；

图4是活动支撑放在移动车体后的满堂支架整体示意图；

图5是移动车体的俯视示意图；

图6是U形架的示意图；

图7是牵引满堂支架移动的示意图；

附图标记：1—满堂支架；11—横杆；12—立杆；13—顶托；14—底托；15—定位杆；16—导向轮；2—顶板；3—移动车体；31—滚轮；32—车轴；33—U形架；34—支撑梁；4—牵引设备；5—侧墙。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

本发明的下穿隧道框架段顶板施工方法，包括以下步骤：

A、将下穿隧道分为多个长度相等的施工段。根据下穿隧道的总长度分为多个施工段，每个施工段的长度小于下穿隧道的总长度，依次对各个施工段进行施工，可减少搭建满堂支架1的时间。每个施工段的长度相同，搭建一个满堂支架1以及搭建一次模板就可以用于所有施工段的顶板2施工，从而提高施工效率，节省搭设满堂支架1和模板的材料。

B、在第一个施工段搭设满堂支架1，满堂支架1包括多根横杆11和多根立杆12，每根立杆12的顶部设置有可升降的顶托13，下端设置有可升降的底托14。

本发明的满堂支架1采用现有的盘扣式满堂支撑，作业前，首先对作业工人进行技术和安全交底。施工器械准备齐全，具备作业条件。然后按照施工工艺流程进行脚手架搭设，搭设过程中如有构配件、杆件有质量问题，坚决不予使用。

具体搭设过程如下：

测量人员用全站仪放样出梁板在地基上的竖向投影线，并用白灰撒上标志线，现场技术员根据投影线定出排底的中心线，同样用白灰线做上标记。根据中心线向两侧对称布设盘扣支架。

根据立杆12及横杆11的设计组合，从底部向顶部依次安装立杆12、横杆11。下部先全部装完一个作业面的底部立杆12及部分横杆11。再逐层往上安装，同时安装所有横杆11。立杆12和横杆11安装完毕后，考虑支架的整体稳定性，支架架体四周外立面向内的第一跨每层均应设置斜杆，架体整体底层以及顶层均应设置斜杆，并应在架体内部区域每隔5跨由底至顶纵、横向均设置斜杆或采用扣件钢管搭设的剪刀撑，安装时自下而上进行顺接。斜撑通过扣件与支架连接，安装时尽量布置在框架结点上，专人检查支架盘扣松紧情况。架体与主体结构拉结牢靠。安全网在剪刀撑等设置完毕后设置。

满堂支架1组装时应控制水平框架的纵向直线度、直角度及水平度。

满堂支架1拼装完毕后，应用经纬仪检查横杆11的水平度和立杆12的垂直度。并在无荷载情况下逐个检查立杆12底座有否松动或空浮情况，并及时旋紧可调座。

满堂支架1架搭设完毕后，应对其平面位置，顶部标高，节点联系及纵横向稳定性进行全面检查，符合要求后，方可进行下一步施工。

盘扣式支架钢管不得使用严重锈蚀、弯曲、压扁及裂纹的钢管。

满堂支架1顶部U型的顶托13与立杆12采用螺杆连接，螺杆伸出立杆12顶部不得大于30cm。螺杆外径与立杆12内径的间隙不得大于3mm，安装时应保证上下同心。

满堂支架1搭设应与墩柱连接紧固，形成固结点。为保证不损伤墩柱表面，可用方木楔紧。

顶托13安装：为便于在支架上高空作业，安全省时，可在地面上大致调好顶托13伸出量，再运至支架顶安装。根据梁底高程变化决定断面间距，设左、中、右三个控制点，精确调出顶托13标高。然后用明显的标记标明顶托13伸出量，以便校验。最后再用拉线内插方法，依次调出每个顶托13的标高，顶托13伸出量一般控制在30cm以内为宜。立杆12顶端可调顶托13伸出顶层水平杆的悬臂长度不应大于650mm。可调顶托13和可调底托14螺杆插入立杆12的长度不得小于150mm,伸出长度不宜大于300mm，安装时螺杆应与立杆钢管上下轴心相同，且螺杆外径与立杆管内径的间隙不应大于3mm。

整架拼装完成后，应检查所有连接处是否扣紧，松动处应用锤敲紧。

施工后，满堂支架1的拆卸由顶层开始，自上而下，先横杆11、后立杆12逐层拆卸，剪刀撑应随立杆12同时逐步拆卸。

C、满堂支架1搭设好后，即可在满堂支架1的顶部搭建模板，模板接缝严密不漏浆。

为了检查支架的安全性，确保施工安全，同时消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响以便于顶面线形控制，模板搭建好后，对满堂支架1进行预压。

预压过程为：

在满堂支架1上选取多个控制点，测量每个控制点的初始标高，控制点均匀分布。

准备配重，配重可以是沙袋、钢材、水箱等，配重的总重量与每段顶板2的重量相等；

将50％的配重吊至满堂支架1上，测量各个控制点的第一预压标高；

将剩余50％的配重吊至满堂支架1上，测量各个控制点的第二预压标高；配重的重量分布应当尽量与顶板2的重量分布一致，从而更好地模拟顶板2对满堂支架1的载荷。

配重预压一段时间后，测量各个控制点的第三预压标高；

计算第二预压标高与第三预压标高的差值，如果差值小于设计值，则表明地基及满堂支架1已基本沉降到位，卸载配重，进行混凝土浇筑。如果差值大于或等于设计值，则继续预压一段时间并测量第四预压标高，直到相邻两次测量的预压标高的差值小于设计值。预压持续时间可以是24小时。

卸载配重后，测量各个控制点的卸压标高，利用卸压标高减去最后一次测得的预压标高得到满堂支架1和地基的弹性变形量，利用初始标高减去卸压标高得到总沉降量，利用总沉降量减去弹性变形量得到满堂支架1和地基的非弹性变形量，然后将顶托13向上移动，移动距离等于非弹性变形量。

通过预压计算满堂支架1和地基的非弹性变形，然后调节顶托13的标高，即可准确地控制顶板2的标高，确保顶板2的位置精度。

D、预压完成后，即可浇注混凝土，在浇注前，模板先湿润，并刷隔离剂，确保模板能够快速从顶板2上分离。待混凝土达到设计强度时，调节顶托13向下移动，使模板全部与顶板2脱离，如图1所示，图中模板未示出，模板固定在顶托13上。

E、将底托14分为活动支撑和固定支撑两部分，并将活动支撑向上移动，如图2所示，然后将移动车体3置于活动支撑的下方，再将活动支撑向下移动至与移动车体3紧密接触；将固定支撑向上移动至脱离地面，如图3和图4所示。

活动支撑是与移动车体3相连的底托14，满堂支架1的移动需要多个移动车体3，因此，需要多组活动支撑，如在满堂支架1的前后两端各找出3组活动支撑，3组活动支撑均匀分布，每组活动支撑包括4个底托14，这样通过前后6台移动车体3对满堂支架1进行支撑并带动满堂支架1移动至下一个施工段，确保移动的稳定。

移动车体3可以是现有的各种车体结构，优选的，如图5和图3所示，所述移动车体3包括两根相互平行的车轴32，每根车轴32的两端设置有滚轮31，滚轮31通过轴承安装在车轴32的两端，两根车轴32上设置有支撑梁34，步骤E中，活动支撑与支撑梁34压紧接触。

该移动车体3结构简单，便于制造，重量较小，便于移动至活动支撑的下方。

支撑梁34可与车轴32固定连接，如焊接，螺栓连接等，为了实现在现场快速拆装移动车体3，两根车轴32的两端均设置有U形架33，如图6所示，所述U形架33包括两根呈倒U形且平行设置的搭接杆，所述车轴32位于搭接杆的内部，两根搭接杆的两端通过连接杆相连，所述支撑梁34位于连接杆上。有U形架33自然搭接在车轴32上，即U形架33可沿着车轴32滑动，从而可调节同一车轴32上两U形架33之间的距离，以适用于多种底托14间距不同的满堂支架1的移动。支撑梁34采用工字钢，自然放置于前后两U形架33的连接杆上即可。

使用移动车体3时，先将两根带有滚轮31的车轴32放在活动支撑的下方，然后将U形架33搭接在两根车轴32的两端，再将两根支撑梁34放在前后两U形架33的连接杆上，根据相邻两活动支撑之间的距离，调整好两根车轴32之间以及两支撑梁34的距离，使得每根支撑梁34能够支撑住两个活动支撑。使用完成后，可快速拆分支撑梁34、U形架33和车轴32，便于携带和存放。因此，本发明的移动车体3具有使用方便，便于携带，适应范围广泛，且强度足够高的特点，有利于降低施工成本，提升施工效率。

为了保证顶板2的位置精度，必须要保证满堂支架1的位置精度，由于在移动满堂支架1的过程中可能出现满堂支架1左右偏移的情况，导致满堂支架1的位置变化，影响后续的模板调整以及顶板2施工，为了防止满堂支架1偏移，确保满堂支架1准确地沿着下穿隧道的长度方向直线移动，本发明在满堂支架1的两侧设置水平的定位杆15，所述定位杆15的端部设置有导向轮16，所述导向轮16与下穿隧道的侧墙5压紧接触。定位杆15可以是螺杆，与满堂支架1的横杆11螺纹配合，通过旋转定位杆15，使得导向轮16压紧侧墙5，导向轮16可采用万向轮等，满堂支架1两侧可分别设置2个、3个或者4个等定位杆15，通过定位杆15进行定位，导向轮16进行导向，不需要设置轨道也能够有效防止满堂支架1在移动的过程中左右偏移，防止满堂支架1的中线偏移隧道地面的中轴线。

F、利用牵引设备4带动移动车体3行走，将满堂支架1移动至下一个施工段，如图7所示。

所述牵引设备4为卷扬机，所述卷扬机的钢丝连接在车轴32的中点处。

本发明可操作性强，能够安全稳定和高效地移动满堂支架1，通过对同一台满堂支架1重复使用，有效提高了脚手架及模板的周转利用率，还能实现只拆搭一次满堂支架1和模板就完成施工，可以大大缩短脚手架周转循环时间，提高脚手架的利用率，减少施工现场脚手架、模板的资金投入，同时节省大量脚手架拆除后重新搭设所需人工费的投入。

G、下放固定支撑至地面，向上移动活动支撑，使活动支撑脱离移动车体3，然后移开移动车体3，再下放活动支撑至地面；调节的顶托13标高至目标高度，目标高度为上一次浇筑混凝土时的顶托13标高。

H、重复步骤C至G，直到完成施工段的顶板2施工，最后拆除满堂支架1。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.下穿隧道框架段顶板施工方法，其特征在于，包括以下步骤

A、将下穿隧道分为多个长度相等的施工段；

B、在第一个施工段搭设满堂支架(1)，满堂支架(1)包括多根横杆(11)和多根立杆(12)，每根立杆(12)的顶部设置有可升降的顶托(13)，下端设置有可升降的底托(14)；

C、在满堂支架(1)的顶部搭建模板；

D、浇注混凝土，待混凝土达到设计强度时，调节顶托(13)向下移动，使模板全部与顶板(2)脱离；

E、将底托(14)分为活动支撑和固定支撑两部分，并将活动支撑向上移动，然后将移动车体(3)置于活动支撑的下方，再将活动支撑向下移动至与移动车体(3)紧密接触；将固定支撑向上移动至脱离地面；

F、利用牵引设备(4)带动移动车体(3)行走，将满堂支架(1)移动至下一个施工段；

G、下放固定支撑至地面，向上移动活动支撑，使活动支撑脱离移动车体(3)，然后移开移动车体(3)，再下放活动支撑至地面；调节的顶托(13)标高至目标高度；

H、重复步骤D至G，直到完成施工段的顶板(2)施工，最后拆除满堂支架(1)。

2.如权利要求1所述的下穿隧道框架段顶板施工方法，其特征在于，步骤E中，在满堂支架(1)的两侧设置水平的定位杆(15)，所述定位杆(15)的端部设置有导向轮(16)，所述导向轮(16)与下穿隧道的侧墙(5)压紧接触。

3.如权利要求1所述的下穿隧道框架段顶板施工方法，其特征在于，所述移动车体(3)包括两根相互平行的车轴(32)，每根车轴(32)的两端设置有滚轮(31)，两根车轴(32)上设置有支撑梁(34)，步骤E中，活动支撑与支撑梁(34)压紧接触。

4.如权利要求3所述的下穿隧道框架段顶板施工方法，其特征在于，两根车轴(32)的两端均设置有U形架(33)，所述U形架(33)包括两根呈倒U形且平行设置的搭接杆，所述车轴(32)位于搭接杆的内部，两根搭接杆的两端通过连接杆相连，所述支撑梁(34)位于连接杆上。

5.如权利要求3或4所述的下穿隧道框架段顶板施工方法，其特征在于，所述牵引设备(4)为卷扬机，所述卷扬机的钢丝连接在车轴(32)的中点处。

6.如权利要求1所述的下穿隧道框架段顶板施工方法，其特征在于，在步骤C中，模板搭设完成后对满堂支架(1)进行预压。

7.如权利要求6所述的下穿隧道框架段顶板施工方法，其特征在于，预压过程为：

在满堂支架(1)上选取多个控制点，测量每个控制点的初始标高；

准备配重，配重的总重量与每段顶板(2)的重量相等；

将50％的配重吊至满堂支架(1)上，测量各个控制点的第一预压标高；

将剩余50％的配重吊至满堂支架(1)上，测量各个控制点的第二预压标高；

配重预压一段时间后，测量各个控制点的第三预压标高；

计算第二预压标高与第三预压标高的差值，如果差值小于设计值，则卸载配重，进行混凝土浇筑，如果差值大于或等于设计值，则继续预压一段时间并测量第四预压标高，直到相邻两次测量的预压标高的差值小于设计值。

8.如权利要求7所述的下穿隧道框架段顶板施工方法，其特征在于，卸载配重后，测量各个控制点的卸压标高，利用卸压标高减去最后一次测得的预压标高得到满堂支架(1)和地基的弹性变形量，利用初始标高减去卸压标高得到总沉降量，利用总沉降量减去弹性变形量得到满堂支架(1)和地基的非弹性变形量，然后将顶托(13)向上移动，移动距离等于非弹性变形量。

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