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1、中铁曬道集团有限公司中国中铁 CHINA milway TUNNEL GROUP CO.,LTD.新建贵阳至广州铁路站前工程贵阳至贺州段GGJ-标第八项目部仰拱栈桥施工方案编制：审核：批准:中铁隧道集团贵广铁路GGTJ-2标第八项目部二00九年三月三十日新建贵广 GGTJ-2 标八项目部仰拱栈桥施工方案1、工程概况新建贵阳至广州铁路站前工程贵阳至贺州段GGTJ-2标DK158+025DK172+029,全长14.004km。 其中包括三座隧道分别为也送坡隧道(940m)、同开坡隧道(4757m)、羊甲隧道(8069m)。均为单洞 双线无碴轨道。也送坡隧道位于区域性来速逆断层与同开正断层之间,其
2、间褶皱较为密集发育；受构造影响,整 个隧道洞身岩体破碎,完整性不好,多呈碎石块石结构,岩层风化层度较为强烈；同开坡隧道、羊甲 隧道地表沟溪纵横发育,沟内常年流水,沟床坡降大,地表水与地下水互为补给。洞身含水岩组为浅 变质碎屑岩类含水岩组,洞身地下水为基岩裂隙水,为风化,构造裂隙带网状裂隙水；隧道洞身以较 硬脆性的砂质板岩为主,褶皱构造发育,致洞身围岩微张,张开型节理裂缝密集发育,有赋存地下水 的空间条件；该段隧道地质条件较复杂,受断层破碎带影响,隧道中可能出现涌水、突泥、塌方、滑坡等危险。隧道围岩等级主要为III、W、V级，初期支护为网喷混凝土、锚杆、型钢钢架组成，W、V级围岩地 段型钢钢架、
3、墙、仰拱全环安设，每0.61m榀。二次衬砌采用C35钢筋混凝土。 2、施工方案我项目部三座隧道正线施工采用无轨运输，仰拱超前衬砌，二衬施工采用一次全幅灌注方式，一 次灌注长度12 m，距开挖掌子面40100 m。为解决仰拱施工与开挖运输作业面的干扰，采用仰拱栈 桥来保证仰拱施工时运输道路的通畅。2.1 仰拱栈桥设计2.1.1 行走车辆的情况在衬砌前，通过仰拱栈桥的主要施工机械、车辆为小松WA380A3装载机、红岩金刚自卸汽车、上海汇众砼运输车，挖掘机等，其自重、宽度等基本参数见表1。表1主要施工机械车辆状况设备名称空载重量(t)重载重量(t)行走宽度(mm)轮胎宽度(cm)轮距净宽(mm)小松
4、装载机16.3621.36278059.692160红岩金刚自卸车12.540250028.321860砼运输车13.3525249828.321860Pc220挖掘机23.12529802.1.2荷载的确定根据表1,以红岩金刚自卸汽车重载时作为仰拱栈桥的验算荷载，其前桥重量121,后桥重量为 28 t。2.1.3 宽度及每片梁的工字钢数量仰拱栈桥的单片宽度1.25m,中心距离2.15 m，为达到仰拱栈桥的宽度，考虑每片梁采用5组工 字钢组成，工字钢的间距为15cm，总宽为1.25m。2.1.4 仰拱栈桥长度根据单根工字钢的长度为12m，确定仰拱栈桥的长度为12m，计划每次捡底8m,每段的搭接
5、长度 1.5m。2.1.5 最不利荷载当红岩金刚自卸汽车的第一个后轮位于过轨梁中间时，为最不利荷载，前轮与后轮的间距为3500mm,两个后轮的间距为1300mm,前轮重6T,两后轮分别重71的荷载作用在单片梁上，梁的长度为 9m。其受力示意图为：2.2受力验算2.2.1 单片梁的最大弯矩单片梁由5 根工字钢拼成,由5根工字钢共同承受汽车荷载,则P1=6000x9.8=58.8KNP2=7000x9.8=68.6KN选取工字钢为I32a,其每延米重量为52.7kg/m,即q=0.52KN/m,其受力示意图为:q=0,D2KN/h由汽车荷载产生的跨中最大弯矩为：M =293.511KN.m汽由工字
6、钢自重产生的最大弯矩为：M =ql2/8=5.265KN.m 重单片梁跨中最大弯矩为:M = M + M =293.511+5.265=298.776 KN.m max 汽 重2.2.2工字钢的安全系数根据最大弯矩得出工字钢最大应力，即：o=Mmax/Wx, Wx为工钢截面模量，查表知单根I32a 工字钢的载面模量为：Wx=692cm3, 5根工字钢的最大应力为：o=Mmax/ Wx=298.776xl06/5x692xl03=86.351MPa215 MPa工字钢的材料为Q235,其抗拉强度为215MPa，可知工字钢的最大应力小于其抗拉强度，安全系数 为2. 5，服合要求。2.2.2 工字钢
7、的确定由计算可知，使用5片I32a工字钢，其安全系数2.5，满足施工要求。2.3仰拱栈桥加工每幅仰拱栈桥由两片梁板组成，每片梁板由5根I32a工字钢焊接而成，梁长12 m,工字钢间距 15 cm，设8组中间连接，间距1.5m，每两根I32a工字钢中间用120 工字钢焊接联接成一个整体。 梁板上面满焊间距为10cm的22钢筋。每根工字钢间隔1.5m,采用12mm厚钢板焊接进行加劲，具体 加工见图1、图2。2.4仰拱栈桥数量确定测定混凝土的养护时间为4d能达到行车要求，仰拱施工作业循环时间为2 d,每循环施工8 m,每幅仰拱栈桥月进尺40m。掌子面开挖平均月进尺100m，要仰拱施工与掌子面开挖进度
8、相 匹配，需2幅（4片）仰拱栈桥才能满足要求。图 1 仰拱栈桥梁板断面图图 2 仰拱栈桥梁侧面示意图3 施工工艺3.1 仰拱施工工艺流程移动仰拱栈桥就位f仰拱开挖f仰拱初期支护施工f仰拱钢筋绑扎f仰拱衬砌混凝土灌注f仰 拱填充混凝土灌注一混凝土养护一进入下一循环。经过计算，需要2 幅栈桥即可满足仰拱施工进度及仰拱混凝土龄期要求。亦就是说，一个工作面 只需要投人一个专业班组进行23班作业即可隧道仰拱施工质量及工期要求。具体安排如下：第一循环仰拱施工：第l3天开挖及浇注1#仰拱槽，第36天开挖及浇注2#仰拱槽。在此期 间，2个仰拱槽段上方的仰拱栈桥均保持通行状态，即第一循环（16天）期间所有仰拱槽
9、上方栈桥不 拆除。第二循环仰拱施工在第7天时，即可移动原架设于1#仰拱槽上方的栈桥至3#仰拱槽上方，开 始3#仰拱槽施工，其时1#仰拱混凝土已达强度要求，车辆可通行，以此类推完成其它仰拱的施工。 仰拱施工时栈桥布置见图3、图 4。3.2 主要工序3.2.1 仰拱栈桥就位 在仰拱栈桥就位处，先垫平至设计标高，然后采用钢丝绳将梁板自中间吊起，用挖掘机将单片梁吊起 向前移动至就位处，安放平稳，然后用挖掘机由栈桥上行走进行压实。3.2.2 清底、立模及混凝土施工仰拱栈桥就位后，进行人工钻爆开挖，控制超挖，严禁欠挖，挖机配合人工清底碴。端头采用钢模板 支模，要求立模尺寸必须按测量组放线及技术交底进行。模
10、板加固牢固，防止跑模，各支撑应避免来 回车辆碰撞。各竖向、纵向模板缝应成一条直线，模板表面应平整。模板表面污物应清理干净，并满 涂脱模剂。仰拱混凝土施工应严格按施工规范进行，计量要准确。混凝土由拌合站生产，运输车运输至仰拱工作 面栈桥上，向中间及两侧倾倒，通过混凝土缩槽送至仰拱模板内，边浇灌边捣固密实。3.2.3混凝土养护及栈桥移动混凝土浇注完毕后，进行洒水养护，达到行车强度后，移动仰拱栈桥进入下一节仰拱施工。3.3 施工要点 仰拱栈桥就位时，要注意安设的平整及安设宽度符合设计要求，保证车辆行车安全及不同轮距 的车辆均能通过仰拱栈桥。 仰拱栈桥上部的泥水及残余混凝土应及时清除，以保持栈桥上部的清洁。 车辆通过栈桥时限速5 km/h,栈桥下面严禁人员施工，确保施工安全。 仰拱施工时，设专人负责栈桥交通安全，以免出现安全事故.
