CN116180614A - 一种既有复杂条件下钢梁与基础顶推法搭接施工工法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及隧道桥梁工程建造技术领域，特别涉及一种既有复杂条件下钢梁与基础顶推法搭接施工工法，包括如下步骤：步骤一采用MIDAS GTS软件进行整体型桥隧连接段稳定控制技术原理分析，采用Midas GTS进行整体型桥隧连接段抗震设计原理分析；步骤二隧道洞口段施工前清理；步骤三隧道洞口段边仰坡采用上下台阶法机械开挖施工，边仰坡开挖后及时进行进洞前的超前支护施工；步骤四钢箱梁顶推法施工；步骤五钢梁与基础连接施工。解决了陡峭山谷处或沟谷纵横的无大型机械施工场地桥梁及桥隧连接段，针对性的解决大型施工机械无法进场、桥梁结构无法吊装等施工难题，具有降低施工难度、改善施工环境的作用。

Description

一种既有复杂条件下钢梁与基础顶推法搭接施工工法

技术领域

本发明涉及隧道桥梁工程建造技术领域，特别涉及一种既有复杂条件下钢梁与基础顶推法搭接施工工法。

背景技术

目前艰险山区桥隧连接段的特殊性结构的设计、施工仍存在许多问题。普遍将隧道和桥梁单独进行设计和施工，而在建成通车及后期运营中，桥梁和隧道两种结构会互相应影响，在设计和施工中应综合考虑桥梁和隧道作为一个整体产生的影响。尤其在我国西南艰险山区高速施工中，桥隧占比很高，桥隧连接段的地形往往险峻且陡峭，施工场地狭小甚至无施工场地，隧道洞口段还可能存在浅埋偏压的风险，大大提高了设计和施工的难度。艰险山区桥隧连接段存在的问题主要有以下几个方面：一、桥梁与隧道之间互相干扰，艰险山区桥隧连接段施工往往桥与隧距离较短，施工场地狭小且陡峭，处理时一般将桥梁深入隧道内部，或者桥梁架设在隧道洞口位置，此时桥台基坑会设置在隧道内部或者洞口位置，基坑的开挖及浇筑难免会对隧道结构产生影响；二、设计及施工综合考虑，艰险山区桥隧连接段一般涉及桥梁、隧道两种结构，在部分较缓的地区还会涉及短路基结构。在设计时不仅需要根据现场工程地质条件分别选取桥梁及隧道最优方案，还要选择合适的桥隧连接方案，比如隧道内承台及基础的设计与施工，以及隧道排水管等基础设施的设计及施工，隧道洞门衬砌结构加固及地基处理，隧道洞口边、仰坡的稳定性防护措施，保护生态环境，保证施工的安全性，具有综合性。施工时需要考虑桥梁及隧道先后的施工顺序，根据不同的桥梁架设方式，提前对隧道的施工进度，开挖方式以及支护结构进行调整变更；三、后续运营影响，艰险山区高速在运营期间，桥隧连接段容易出现多种风险。主要原因在桥梁隧道所受到的荷载以及地质条件不同，高速建成通车以后行车等因素带来的活动荷载导致路面产生不均匀沉降，还需考虑降低后期运营阶段的风险，避免自然灾害带来的破坏，以及桥隧连接工程结构发生破坏如何采取维修加固措施等。

因此，提供一种既有复杂条件下钢梁与基础顶推法搭接施工工法对解决上述工程难题、有效规避风险、保障施工安全具有重要意义。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供了一种既有复杂条件下钢梁与基础顶推法搭接施工工法，通过栈桥搭设、钢箱梁顶推和结构搭接等技术手段解决了陡峭山谷处或沟谷纵横的无大型机械施工场地桥梁及桥隧连接段，针对性的解决大型施工机械无法进场、桥梁结构无法吊装等施工难题，具有降低施工难度、改善施工环境的作用。

一种既有复杂条件下钢梁与基础顶推法搭接施工工法，包括如下步骤：

步骤一：采用MIDAS GTS软件进行整体型桥隧连接段稳定控制技术原理分析，采用Midas GTS进行整体型桥隧连接段抗震设计原理分析，根据分析结果确定施工方案；

步骤二：隧道洞口段施工前清除洞周危石，加固隧道洞口所在山体坡面，洞外边仰坡和洞外仰拱区域打设注浆小导管稳定边仰坡裂隙发育基岩，根据现场边仰基岩裂隙发育程度确定加固的范围，沿着边坡基岩面打入；前段隧道出口和后段隧道进口净空检测，确定净空满足箱梁架要求；

步骤三：隧道洞口段边仰坡采用上下台阶法机械开挖施工，边仰坡开挖后及时进行进洞前的超前支护施工；

步骤四：钢箱梁顶推法施工，具体步骤为：拼装，分节段洞内运输，隧道内里连接成整体，纵向顶推，横移就位并临时支撑，重复以上流程施工第二片钢梁，千斤顶放下就位，安装翼缘板及横隔梁，桥面及附属施工；

步骤五：钢梁与基础连接施工，在隧道底部设置直径为Φ108mm钢花管基底对隧道底部结构进行加固，钢花管单根长度3.5m，间距采用100×100cm，梅花形布置，形成钢花管托梁基础，隧道洞口位置基坑开挖后的原生基岩面采用C15砼进行封闭加固。

优选的，所述步骤二隧道洞口段隧道洞门形式为贴壁环框式，根据洞口段围岩情况及桥梁重量增设混凝土扩大基础，打设梅花形布置钢花管加固地基形成钢化管托梁基础，隧道洞口桥隧连接段为台帽设计，采用直边墙加深型二衬，加深至扩大基础下，中央排水沟加深，从扩大基础下方穿越，与检查井/沉砂池连接，排水沟纵坡与隧道一致。

优选的，所述步骤三在是施工中隧道初支封闭成环，初喷砼封闭开挖面，进行锚杆、挂网、型钢拱架及复喷砼等初支施工作业，设置减震器或采用新型减震材料加强隧道扩挖断面墙角部位抗震水平。

优选的，所述步骤四钢箱梁顶推法施工，施工准备包括栈桥形成施工平台、隧道洞内运输轨道加工制造、预埋件及卷扬机安装；钢箱梁在隧道洞口进行拼装，由小阶段拼接成一个大节段，第一节段由两个小阶段组成；采用装载机牵拉第一节段钢箱梁在洞内运输轨道上滑移至一号桥台后方，将运输轨道对其栈桥上滑移轨道，采用卷扬机进行牵引至设计位置后临时支撑；第二节段和第三节段采用与第一阶段相同方式拼接滑移；对第一节段、第二节段和第三节段钢箱梁进行测量，采用螺旋千斤顶对钢箱梁线形进行调整，并对钢箱梁接头进行焊接。

优选的，将上述连接完成的钢箱梁进行横向移动5m，留出第二片钢箱梁的施工位置，重复上述步骤完成其他钢箱梁施工；采用吊车对栈桥桥面、梁、墩柱进行拆除，将钢箱梁向中间横向滑移至设计位置后临时支撑固定，对栈桥桥台进行拆除；割除钢箱梁两端预留的多余钢箱梁构造，千斤顶放下钢箱梁，测量钢箱梁线形采用螺旋千斤顶对钢箱梁线形位置进行微调至符合规范，并将其与支座连接。

优选的，所述第一节段由两个小阶段组成，长度为23.96m；所述第一阶段钢梁在栈桥上滑移时，可同步进行第二节段钢箱梁隧道内运输。

优选的，所述千斤顶放下钢箱梁流程为：①适当顶升千斤顶→②拆除支座垫石上临时支撑顶部的一个垫块→③收缩千斤顶，将钢梁落于支座垫石上的临时支撑上→④继续卸载千斤顶，拆除千斤顶，拆除千斤顶处的一个临时垫块后再重新安装千斤顶→⑤重复①到⑤，直至钢箱梁到达设计标高位置。

优选的，所述步骤四中桥面及附属施工包括水管安装、桥梁护栏处理、桥面铺装、防水层铺设、伸缩缝安装和桥头搭板；桥面系施工流程：梁板缝及湿接头钢筋绑扎→浇筑板缝及湿接头混凝土→护栏安装→桥面铺装钢筋绑扎→桥面铺装混凝土施工→伸缩缝安装。

优选的，所述水管安装和桥梁护栏在铺设桥面防水层前进行安装。

优选的，所述步骤五钢梁与基础连接施工中桥面板较隧道洞内路面宽，桥梁深入隧道内桥面板根据隧道内空进行现场裁剪，左右边墙处预留10cm变形缝，衬砌两侧边墙起拱线以下范围分别打设3.0m长药卷锚杆，锚杆间排距均为1m，呈梅花形布置，药卷锚杆在初支施做完成后浇筑二衬前施做完成，锚杆端部设弯钩与二衬内侧环向主筋固定连接，并对刺穿的防水板进行必要的修补。

有益效果

本发明具有如下有益效果：

1、该工法通过理论分析转变传统桥梁施工方法，由原来大型设备吊装施工，改为在隧道内部进行桥梁的拼装和运送，通过栈桥运输和实现桥梁顶推，从而降低陡峭艰险地区对施工条件的影响；

2、该工法通过理论分析与数值模拟，研究了桥隧连接段的桥台静力与动力响应，确定了桥隧连接段受力情况，制定了合理的桥隧连接段平台开挖深度与加固方法，避免桥隧连接段施工的盲目性，能够确保桥隧连接段在施工期和运营期的长期稳定，有效降低施工与运营风险；

3、该工法灵活运用钢箱梁隧道内部滑移技术、钢箱梁下放技术形成了无大型施工设备进场条件下桥梁顶推施工方法，克服了工程中山区地形陡峭、施工条件恶劣、大型施工设备无法进场等关键技术难题，具有降低施工难度、改善施工环境的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1：钢箱梁顶推法具体实施步骤图；

图2：本发明MIDAS GTS分析数值模型；

图3：本发明围岩主应力云图；

图4：振动强度为0.1g时X向地震波加载衬砌应力云图；

图5：X向不同激振强度地震波加载时洞口段衬砌位移；

图6：Y向不同激振强度地震波加载时洞口段衬砌位移；

图7：超前支护设计图；

图8：洞口段设计图；

图9：钢箱梁下放施工立面图；

图10：桥隧连接示意及施工图。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明：

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

1、整体型桥隧连接段稳定控制技术原理

针对整体型桥隧连接段施工，采用MIDAS GTS软件进行数值分析，施工中主要分析了桥隧连接区域隧道基坑开挖支护完毕后和桥梁架设两个工况，定义为工况一和工况二，数值模型见图2。图3为工况一和工况二下围岩第一、第三主应力场云图，在工况一二下，左右线隧道最大拉应力和最大压应力均出现在桥台区域隧道。工况一下左线隧道围岩最大拉应力出现在右边墙处，其值为280KPa，右线隧道围岩最大拉应力出现在左边墙处，其值为262KPa；左线隧道围岩最大压应力出现在右拱腰处，值为331KPa，右线隧道围岩最大压应力出现在左拱腰处，值为232KPa。这是因为位置一所在桥台区域隧道断面基坑施工导致隧道围岩释放更多的应力，破坏了隧道周围围岩应力的原始平衡状态；工况二下左线隧道围岩最大拉应力出现在拱底处，其值为359KPa，右线隧道围岩最大拉应力出现在拱底处，其值为285KPa；左线隧道围岩最大压应力出现在右拱腰处，其值为223KPa，右线隧道围岩最大压应力出现在左拱腰处，其值为251KPa。这是由于桥梁荷载的施加，隧道围岩应力重新分布，隧道围岩受到的的第一主应力与第三主应力都有不同程度的变化，但变化程度不是很大，这是因为施作桥台底板后，桥台结构产生了一定的支撑作用，从而施加桥梁荷载对围岩的扰动不大。

桥隧连接后的结构竖向位移如表1所示。桥台区域隧道施工完毕后即工况一下，基坑开挖和桥台的施作对该区域隧道围岩产生扰动，破坏隧道围岩的应力平衡，竖向主要表现为拱顶沉降和底部隆起，隧道左右线竖向位移最明显的区域均在隧道的拱顶及拱底位置，这是因为在施工过程中隧道拱顶与拱底位置应力的释放较大，在桥隧连接段基坑开挖引起的力学响应与隧道开挖相似，竖向位移呈对称分布，左线拱顶沉降值最大值为5.83mm，最大隆起值为6.86mm，右线拱顶最大沉降值为6.02mm，最大隆起值为6.95mm，工况一下桥台区域隧道，靠近桥台区域隧道和远离桥台区域隧道最大沉降值均出现在隧道拱顶，最大隆起值均出现在隧道拱底，且沉降值和隆起值均随着隧道距离桥台区域距离的增加而减少。

当桥梁荷载施加后，即工况二下，桥隧连接段隧道整体上表现为向下沉降，桥梁荷载的施加对桥台底板及隧道二衬结构带来影响，左线隧道二衬最大隆起为2.96mm，位于桥台区域隧道与靠近桥台区域隧道交界处，左线最大沉降位于桥台区域隧道值为7.42mm，右线隧道最大隆起为2.18mm，位于桥台区域隧道与靠近桥台区域隧道交界处，右线最大沉降位于桥台区域隧道值为8.10mm，可以看出桥梁的施作对桥隧连接段隧道的竖向结构带来了较大的影响，左右线隧道最大沉降分别增加了25.33％和34.55％，这是因为桥梁自重使隧道环框整体结构受力增大，产生了较大的竖向位移。而左右线隧道最大隆起均发生在桥台区域隧道与靠近桥台区域隧道交界处，这是由于桥隧连接段由于基坑的开挖以及桥台的施作，使其能释放更多的应力，因此隧道拱底的隆起体现为在桥台区域隧道工况二比工况一下要小，靠近桥台区域隧道增大，过渡到远离桥台区域隧道以后受到桥梁自重影响变小，隧道拱底隆起又随之变小。

表1结构竖向位移变化情况(单位：mm)

通过分析可知：整体型桥隧连接段施工数值模拟中，当桥梁自重施加时桥台区域隧道处于最不利的受力状态，在施工时应该加强此处的监控量测频率，及时根据监控量测反馈并采取相应安全措施，同时隧道拱底部分最容易发生危险，在隧道的施工过程中需要及时进行支护，二衬及桥台结构应严格依据设计进行施工，避免二衬及桥台结构处于不利的受力状态，防止对桥台区域隧道部分带来不利影响。桥梁自重施加后，隧道的竖向位移会受到影响，尤其是桥台区域隧道拱顶及桥台区域隧道与靠近桥台区域隧道拱底受到的影响最大，因此在施工和设计时，应对此处结构进行相应的加强，施工时动态监测，避免隧道整体结构失稳。

2、整体型桥隧连接段抗震设计原理

以整体型桥隧连接工程为研究背景，采用Midas GTS进行数值分析，利用时程分析方法，在水平方向施加El Centro波，根据规范规定阻尼比一般取0.05计算，分析整体型桥隧连接工程洞口段在地震动作用下的位移、加速度和应力的变化情况，以指导桥隧连接工程的设计。

如图4-图6所示，在激振强度为0.1g的X向地震波加载时隧道衬砌应力在隧道的拱脚和拱顶出现了应力集中的现象。隧道扩挖断面的边墙脚上产生了较大的应力，第一主应力值为0.131Mpa，第三主应力的值为0.04Mpa，正常断面拱顶部位的第一主应力值为0.02Mpa，第三主应力值为0.116MPa，正常断面的拱脚部位第一主应力值为0.118Mpa，第三主应力之为0.012Mpa。X向地震波作用在小净距隧道时两个隧道衬砌受到的应力基本相同，在拱顶和拱脚位置均产生了较大的变形，对于拱腰部位的影响并不是很显著。

整体型桥隧连接段在Y方向上加载不同激振强度地震波时，隧道在不同激振强度下左右线隧道衬砌的变形基本一致，隧道的拱顶和拱腰部位是在加载Y方向地震波容易被破坏的位置；激振强度为0.1g时的隧道左线衬砌各部位的变形相差不大，但是在激振强度为0.2g和0.3g时隧道的右拱腰部位相比于隧道衬砌的其它部位出现了较大的变形，这是因为隧道在Y方向加载时隧道右拱腰部位距离地震源较近，容易受到地震作用对衬砌的破坏作用；Y方向上激振强度为0.3g隧道衬砌位移为激振强度为0.2g时衬砌位移的1.5倍，是激振强度为0.1g时隧道衬砌位移的3.2倍，这说明在Y方向上地震强度增大时隧道衬砌的位移变化减缓，与X方向上地震作用增强时对隧道衬砌位移的影响几乎一致。Y方向上的地震作用相比于X方向上的地震作用对隧道的拱腰部位的影响更为显著，在随着地震作用的增强时更应当注意隧道拱腰部位的破坏，注意对隧道衬砌部位的加固作用。

整体型桥隧连接段正常断面在XY方向上加载不同激振强度地震波时，正常断面衬砌所产生的位移与扩大断面相比变化趋势基本相同，左右线隧道在X向和Y向地震波共同作用时产生的位移基本相同，隧道衬砌的拱顶和拱脚部位在地震作用下产生了较大的变形，因为拱脚和拱顶部位是隧道几何形状发生改变的部位，地震作用下容易在拱脚和拱顶产生应力集中现象，导致隧道衬砌产生较大的变形。隧道正常断面衬砌在激振强度为0.1g、0.2g、0.3g时所产生的位移分别为2.187cm、4.36cm、6.585cm，与扩大断面隧道衬砌产生的位移相差不大，是因为在此处提高了混凝土的强度，能够较为有效地减小地震对隧道衬砌结构的破坏作用。

因此，隧道抗震设计时应重视沿隧道轴线方向的地震波作用对衬砌结构的破坏，整体型桥隧连接结构抗震设防中应提高拱腰处钢筋等级或增设抗剪钢筋以提高隧道拱腰处的抗剪能力，优化拱顶和拱脚位置钢筋设置。

3、整体型桥隧连接段隧道洞口段施工

隧道洞门形式为贴壁环框式，隧道洞口段根据围岩情况及桥梁重量增设不同厚度混凝土扩大基础，扩大基础下打设梅花形布置钢花管加固地基，以此形成钢花管托梁基础。隧道洞口桥隧连接段均按台帽设计施做(同时起到仰拱的作用)，采用直边墙加深型二衬，加深至扩大基础下。中央排水沟加深，从扩大基础下方穿越，与检查井(沉砂池)连接，排水沟纵坡与隧道一致。

隧道洞口段施工前应清除洞周危石，加固隧道洞口所在山体坡面，洞外边仰坡和洞外仰拱区域打设注浆小导管稳定边仰坡裂隙发育基岩，根据现场边仰基岩裂隙发育程度确定加固的范围，沿着边坡基岩面打入。前段隧道出口和后段隧道进口净空检测，确定净空是否满箱梁架要求，同时核实洞口桩号。

隧道洞口段边仰坡开挖后及时按设计要求进行进洞前的超前支护施工工序，保证边仰坡的安全，超前支护设计如图7。仰坡开挖预留洞口前土石方，用于防止仰坡垮塌，暗洞开挖根据围岩情况Ⅴ级围岩采用台阶法机械开挖施工。

在施工中应保证隧道初支及时封闭成环，开挖时每一段间距在保证安全下尽量缩短，开挖后完毕后及时初喷砼封闭开挖面，随即进行锚杆、挂网、型钢拱架及复喷砼等初支施工作业，地震响应分析中发现隧道扩挖断面边墙部位受到地震影响较大，在开挖人工清底后及时施作初支，然后施作二次衬砌，在抗震设防时应设置减震器或者采用新型减震材料等方式加强隧道扩挖断面墙角部位抗震水平，洞口段设计如图8所示。

4、顶推法施工

4.1顶推法施工具体实施步骤为：

拼装(翼缘板后装)→分节段洞内运输→隧道内连接成整体→纵向顶推(过程中尾端配重)→横移就位并临时支撑→重复以上流程施工第二片钢梁→千斤顶下放就位→安装翼缘板及横隔梁(包括桥面板)→桥面系及附属施工。桥梁顶推法施工具体实施步骤如图1所示。

步骤一：

1)对栈桥进行改造，拆除桥面板，保留I12.6纵向分配梁，按照设计位置安装栈桥上滑移轨道，纵向分配梁与轨道冲突时需拆除，在轨道两侧铺设钢板形成施工平台；

2)完成洞内运输轨道加工制作、预埋件及卷扬机安装等准备工作；

3)钢箱梁在隧道洞口进行拼装，由小阶段拼成一个大节段，第一节段由两个小阶段组成，长度23.96m；

4)采用装载机牵拉第一节段钢箱梁在洞内运输轨道上滑移至一号桥台后方，将运输轨道对其栈桥上滑移轨道，采用3t卷扬机进行牵引，牵引至设计位置后临时支撑；

5)第一段钢梁在栈桥上滑移时，可同步进行第二节段钢箱梁隧道内运输。

步骤二：

1)采用装载机牵拉第二段钢箱梁在洞内运输轨道上滑移至1号桥台后方，将运输轨道对其栈桥上滑移轨道，采用3t卷扬机进行牵引，牵引第二段钢箱梁至设计位置后临时支撑；

2)拼装场组拼第三节段钢箱梁，采用上述同样方式牵拉至设计位置后临时固定；

3)对三段钢箱梁进行测量，采用螺旋千斤顶对钢箱梁线形进行调整，调整完成后及时对接缝码板并临时支撑固定；

4)由钢结构加工厂家对钢箱梁接头进行焊接，焊接完成后进行检验，检验合格方可进行下一步施工。

步骤三：

1)对连接完成的钢箱梁进行横向移动5m，留出第二片钢箱梁的施工位置；

2)按步骤一、步骤二完成第二片钢箱梁的组拼、运输、滑移、连接施工，检测合格后横向移动5m，留出栈桥位置；

3)采用吊车对栈桥桥面、梁、墩柱进行拆除，桥台暂时不拆；

4)将两片钢箱梁向中间横向滑移至设计位置后临时支撑固定，此时对栈桥桥台进行拆除。

步骤四：

1)割除钢箱梁两端预留的多余钢箱梁构造；

2)千斤顶下放钢箱梁，流程为：①适当顶升千斤顶→②拆除支座垫石上临时支撑顶部的一个垫块→③收缩千斤顶，将钢梁落于支座垫石上的临时支撑上→④继续卸载千斤顶，拆除千斤顶，拆除千斤顶处的一个临时垫块后再重新安装千斤顶→⑤重复①到⑤，直至钢箱梁到达设计标高位置；具体要求如图9所示。

3)测量钢箱梁线形，采用螺旋千斤顶对钢箱梁线形位置进行微调，使其安装线形及位置符合规范及设计要求，并将其与支座连接。顶推施工过程如图9所示。

4.2桥面系施工具体如下：

1)水管安装

泄水管在浇筑桥梁上部结构砼时预留孔洞，铺设桥面防水层前进行安装。

2)桥梁护栏

防撞护栏及波形护栏在铺设桥面防水层前进行施工，砼分段浇筑，按施工图间距设置施工缝，模板采用拼装式定型钢模，钢支架按设计要求进行防锈、防蚀处理。

3)桥面铺装

桥面系施工流程：梁板缝及湿接头钢筋绑扎→浇筑板缝及湿接头混凝土→护栏安装→桥面铺装钢筋绑扎→桥面铺装混凝土施工→伸缩缝安装。

各桥梁梁体安装完成后，可采用多开工作面、平行作业法进行桥面系的施工。预应力T梁桥面系包括：横梁、湿接缝钢筋、结构连续砼、浇注湿接缝砼、铺设桥面钢筋网、浇筑桥面砼，混凝土采用泵车由地面输送至桥面，用振动整平板与整平支承方向成直角进行整平，振动器压实。混凝土须铺设均匀，铺设的高度略高于完成的桥面标高。混凝土桥面分抹平、镘平及清除三道工序完成修整工作。再绑扎护栏及护栏钢筋、安装模板、浇筑护栏座及护栏砼。从T梁预制到浇筑完横向湿接缝的时间不应超过三个月。

4)防水层铺设

防水层在进行桥面砼摊铺前严格按照规范及设计要求进行施工。

5)伸缩缝安装

桥梁伸缩缝按规范及设计要求购买和安装。

6)桥头搭板

桥头搭板在台背填土沉降稳定后就地浇筑。砼采用砼输送车运输，振动器振捣密实。

5、钢梁与基础连接施工

桥台区域隧道的拱底以及隧道扩挖断面和正常断面交接处稳定性较差，且隧道洞口位置灰岩风化程度比较严重，洞口岩体较为破碎，在桥梁架设后会受到一定的扰动，在隧道底部设置直径为108钢花管基底对隧道底部结构进行加固，钢花管单根长度为3.5m，间距采用100×100cm，梅花形布置，形成钢花管托梁基础，隧道洞口位置基坑开挖后的原生基岩面采用C15砼进行封闭加固，加固隧道洞口段地基，防止洞口段由于地质条件较差，基底承载力不满足要求。

因桥面板较隧道洞内路面宽，桥梁伸入隧道内桥面板应根据隧道内空进行现场裁剪，左右边墙处预留10cm变形缝。衬砌两侧边墙起拱线以下范围分别打设3.0m长药卷锚杆，锚杆间排距均为1m(与钢架位置冲突时可适当调整)，梅花形布置；药卷锚杆应在初支施做完成后浇筑二衬前施做完成，锚杆端部设弯钩与二衬内侧环向主筋牢固连接(焊接)，并对刺穿的防水板进行必要的修补。桥隧连接示意及施工图如图10所示。

上面以举例方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述具体实施例，凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种既有复杂条件下钢梁与基础顶推法搭接施工工法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：采用MIDAS GTS软件进行整体型桥隧连接段稳定控制技术原理分析，采用Midas GTS进行整体型桥隧连接段抗震设计原理分析，根据分析结果确定施工方案；

步骤二：隧道洞口段施工前清除洞周危石，加固隧道洞口所在山体坡面，洞外边仰坡和洞外仰拱区域打设注浆小导管稳定边仰坡裂隙发育基岩，根据现场边仰基岩裂隙发育程度确定加固的范围，沿着边坡基岩面打入；前段隧道出口和后段隧道进口净空检测，确定净空满足箱梁架要求；

步骤三：隧道洞口段边仰坡采用上下台阶法机械开挖施工，边仰坡开挖后及时进行进洞前的超前支护施工；

步骤四：钢箱梁顶推法施工，具体操作为：拼装，分节段洞内运输，隧道内里连接成整体，纵向顶推，横移就位并临时支撑，重复以上流程施工第二片钢梁，千斤顶放下就位，安装翼缘板及横隔梁，桥面及附属施工；

步骤五：钢梁与基础连接施工，在隧道底部设置直径为Φ108mm钢花管基底对隧道底部结构进行加固，钢花管单根长度3.5m，间距采用100×100cm，梅花形布置，形成钢花管托梁基础，隧道洞口位置基坑开挖后的原生基岩面采用C15砼进行封闭加固。

2.根据权利要求1所述的一种既有复杂条件下钢梁与基础顶推法搭接施工工法，其特征在于：所述步骤二隧道洞口段隧道洞门形式为贴壁环框式，根据洞口段围岩情况及桥梁重量增设混凝土扩大基础，打设梅花形布置钢花管加固地基形成钢化管托梁基础，隧道洞口桥隧连接段为台帽设计，采用直边墙加深型二衬，加深至扩大基础下，中央排水沟加深，从扩大基础下方穿越，与检查井/沉砂池连接，排水沟纵坡与隧道一致。

3.根据权利要求1所述的一种既有复杂条件下钢梁与基础顶推法搭接施工工法，其特征在于：所述步骤三在是施工中隧道初支封闭成环，初喷砼封闭开挖面，进行锚杆、挂网、型钢拱架及复喷砼等初支施工作业，设置减震器或采用新型减震材料加强隧道扩挖断面墙角部位抗震水平。

4.根据权利要求1所述的一种既有复杂条件下钢梁与基础顶推法搭接施工工法，其特征在于：所述步骤四钢箱梁顶推法施工，施工准备包括栈桥形成施工平台、隧道洞内运输轨道加工制造、预埋件及卷扬机安装；钢箱梁在隧道洞口进行拼装，由小阶段拼接成一个大节段，第一节段由两个小阶段组成；采用装载机牵拉第一节段钢箱梁在洞内运输轨道上滑移至一号桥台后方，将运输轨道对其栈桥上滑移轨道，采用卷扬机进行牵引至设计位置后临时支撑；第二节段和第三节段采用与第一阶段相同方式拼接滑移；对第一节段、第二节段和第三节段钢箱梁进行测量，采用螺旋千斤顶对钢箱梁线形进行调整，并对钢箱梁接头进行焊接。

5.根据权利要求4所述的一种既有复杂条件下钢梁与基础顶推法搭接施工工法，其特征在于：将上述连接完成的钢箱梁进行横向移动5m，留出第二片钢箱梁的施工位置，重复上述步骤完成其他钢箱梁施工；采用吊车对栈桥桥面、梁、墩柱进行拆除，将钢箱梁向中间横向滑移至设计位置后临时支撑固定，对栈桥桥台进行拆除；割除钢箱梁两端预留的多余钢箱梁构造，千斤顶放下钢箱梁，测量钢箱梁线形采用螺旋千斤顶对钢箱梁线形位置进行微调至符合规范，并将其与支座连接。

6.根据权利要求4所述的一种既有复杂条件下钢梁与基础顶推法搭接施工工法，其特征在于：所述第一节段由两个小阶段组成，长度为23.96m；所述第一阶段钢梁在栈桥上滑移时，可同步进行第二节段钢箱梁隧道内运输。

7.根据权利要求5所述的一种既有复杂条件下钢梁与基础顶推法搭接施工工法，其特征在于：所述千斤顶放下钢箱梁流程为：①适当顶升千斤顶→②拆除支座垫石上临时支撑顶部的一个垫块→③收缩千斤顶，将钢梁落于支座垫石上的临时支撑上→④继续卸载千斤顶，拆除千斤顶，拆除千斤顶处的一个临时垫块后再重新安装千斤顶→⑤重复①到⑤，直至钢箱梁到达设计标高位置。

8.根据权利要求1所述的一种既有复杂条件下钢梁与基础顶推法搭接施工工法，其特征在于：所述步骤四中桥面及附属施工包括水管安装、桥梁护栏处理、桥面铺装、防水层铺设、伸缩缝安装和桥头搭板；桥面系施工流程：梁板缝及湿接头钢筋绑扎→浇筑板缝及湿接头混凝土→护栏安装→桥面铺装钢筋绑扎→桥面铺装混凝土施工→伸缩缝安装。

9.根据权利要求8所述的一种既有复杂条件下钢梁与基础顶推法搭接施工工法，其特征在于：所述水管安装和桥梁护栏在铺设桥面防水层前进行安装。

10.根据权利要求1所述的一种既有复杂条件下钢梁与基础顶推法搭接施工施工法，其特征在于：所述步骤五钢梁与基础连接施工中桥面板较隧道洞内路面宽，桥梁深入隧道内桥面板根据隧道内空进行现场裁剪，左右边墙处预留10cm变形缝，衬砌两侧边墙起拱线以下范围分别打设3.0m长药卷锚杆，锚杆间排距均为1m，呈梅花形布置，药卷锚杆在初支施做完成后浇筑二衬前施做完成，锚杆端部设弯钩与二衬内侧环向主筋固定连接，并对刺穿的防水板进行必要的修补。

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