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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流太长高速M形曲墙式双联拱隧道施工.精品文档.太长高速M形曲墙式双联拱隧道施工第35卷第3O期2009年10月山西建筑SHANXIARCHITE兀瓜EV01.35No.30Oct.2009?335?文章编号:10096825(2009)30033503太长高速M形曲墙式双联拱隧道施工赵英摘要:以山西太长高速公路第15合同段中的官上1号隧道工程为例,介绍了曲墙式双联拱隧道施工原理,详细阐述了该工程施工工艺流程及操作要点,并对其进行了效益分析,总结了该工程的施工特点,从而为类似工程施工积累了一定经验.关键词:曲墙式双联拱隧道,新奥法原理,台阶法,施
2、工工艺中图分类号:U455文献标识码:A1工程概况太长十五标官上1号隧道是一座联拱隧道,起讫桩号K64+730K65+020,长290m.隧址位于榆社县官上村北,为一双洞双向四车道曲墙式双联拱隧道.洞身段衬砌均按新奥法原理设计,根据工程地质条件和围岩类别,地下水状况,隧道衬砌为曲墙式复合衬砌.围岩类别分类浅埋围岩(30m),类浅埋围岩(73m),III类围岩(167m)三种,初期支护采用喷,锚,网,钢拱架支撑,二次衬砌采用全断面整体式浇筑钢筋混凝土或素衬砌.2曲墙式双联拱隧道施工工艺原理1)隧道设计采用了新奥法原理,采用复合衬砌结构,使围岩形成自拱和初衬作为主要承重受力体系.2)采用曲墙式二衬
3、结构,二衬完成后形成单洞环形闭合,更有利于二衬受力,并且克服了以往直墙式结构联拱隧道中隔墙顶部排水不畅,造成中墙侧二衬拱脚渗漏水的弊端.3施工工艺流程及操作要点3.1上下台阶法施工1)类围岩一般采用两台阶法;1I类围岩及类围岩偏弱围岩,可改用三台阶法.台阶长度应控制在5m7m,以减少翻渣工作量,并缩短初期支护成环时间,围岩条件较好时,可适当延长,但不宜超过15m.2)上部断面开挖视围岩自稳条件,可采用一次开挖成型和弧形导坑预留核心土开挖法.当围岩自稳性很差时,必须采用小导管或锚杆(注浆)等超前支护措施;土质隧道还可采用人工预切槽,槽内嵌设钢架,湿喷混凝土预支护后再开挖的方法.3)在开挖顺序上,
4、宜采用先挖侧槽,左右错开向前推进的做法,不宜采用拉中槽挖马口的方法.侧槽开挖长度应控制在1m2m(对应接长钢架2榀).3.2进洞方法1)洞口段为整体性好的类,V类硬岩时,路堑成型后,即可按全断面法直接进洞.2)洞口段为浅埋,坡积,软弱的类,类围岩时,宜采用台阶法进洞.拱部要采用环形开挖留核心土法.下凝土采用微膨胀混凝土.浇筑时选择一天中气温最低时进行合龙.为保证混凝土在灌注过程中受力不变,合龙时用水袋在合龙段的前段上按设计预压重量进行压重,并随混凝土的灌注分级卸载,防止因悬臂梁端变形导致合龙段混凝土开裂.中跨合龙前在中跨合龙段采用梁内焊接刚性支撑进行锁定,拆除临时支墩,实现体系转换.4线形控制
5、在悬灌施工时,要对箱梁施工的全过程进行应力,挠度和标高的控制,不断进行相关参数的调整,指导下步梁段的施工.按照预留出各梁段施工后将发生的竖向位移原则,确定各梁段的施工标高,以保证在长期收缩徐变完成后,梁段的标高与设计一致.在线形控制过程中,要布置主要控制点,选择合适的观测方法和观测时间.考虑到挂篮的结构特点,挠度监测观测点埋设在腹板顶部,以保证观测点本身的稳定性和极大限度地反映挠度变形,同时不妨碍挂篮的前移.同一段箱梁横桥方向的两个腹板上各埋设一个观测点,以相互比较和验证.观测点应进行保护,布置施工现场应注意避开.挠度观测以精密水准仪和因瓦水准尺,采用水准测量的方法,周期性地对预埋在悬臂中每段
6、箱梁上的监测点进行监测.挠度观测相对基准设置在0号段上,由于混凝土收缩徐变,0号段上的水准点是不稳定的.所以在施工中以岸上水准点为基准,定期对0号段上的水准点进行稳定性监测,并在挠度观测数据处理中予以修正.观测时间严格安排在清晨6:008:00时间内观测,同时记录空气温度和箱内温度.观测周期采取三阶段挠度观测法,即每施工一个梁段,都在挂篮前移后,浇筑混凝土后和张拉预应力后,对已施工梁段作挠度观测.参考文献:1黄文,毛学舜,王新定.挂篮悬浇连续箱梁桥施工控制技术J.山西建筑,2008,34(1):318319.Onconstructiontechnologyofsuspendingirrigat
7、edvariablecross-sectionprestressedcontinuousbox-girderbridgeWANGxiao-kunAbstract:Fromthepiertopconstruction,thecantileverconstruction,thefinalclosureconstructionandlinearcontrol,thepaperintroducestheconstructiontechnologyofthesuspendingirrigatedvariablecross-sectionprestressedcontinuousboxgirderbrid
8、ge.SOastoaccumulateeperienceforthecontinuousboxgirderbridgeconstructionprocessandtOimprovetheconstructionqualityofengineering.Keywords:briageb呲,prestress,suspendingirrigatedbeam,technology收稿日期:20090523作者简介:赵英(1972一),女,工程师,山西路桥第二工程有限公司,山西临汾04100035卷30智山西建筑336?2009年10月部视情况分一层或两层开挖.3)开挖轮廓预留变形量.采用复合式衬砌,
9、双车道隧道的开挖轮廓预留变形量,应严格按设计留足.3.3钻眼爆破1)岩石隧道采用爆破法开挖时,应采用光面爆破或预留光面层光面爆破.2)施工前要认真做好钻爆设计,其内容包括:炮眼布置,数量,深度和角度,装药量和装药结构,起爆方法和顺序等.3)要合理选择钻爆参数.3.4周边眼参数选用1)当断面较小或围岩较软弱,破碎或在曲线,折线处开挖,成型要求较高时,周边眼距E取小值.2)抵抗线w一般不小于周边眼间距.软岩在取较小周边眼间距的同时,抵抗线应适当增大.3)对于软岩或破碎性围岩,周边眼相对距E/W应取较小值.4)爆破开挖尺应根据围岩条件确定.3.5钻爆作业要求1)钻眼前要定出开挖断面中线,水平线和断面
10、轮廓,标出炮眼位置.2)炮眼的深度,角度,间距要严格按设计施作.3)内圈眼与周边眼的间距即误差不大于5cm,眼深超过2.5rn时,内圈眼应与周边眼采用相同斜率.4)周边眼装药可采用小药圈连续装药,亦可采用空气柱间隔装药结构,以满足装药集中度要求.5)所有炮孔应用炮泥堵塞,堵塞长度不小于20urn.6)周边眼宜一次同时起爆,当必须对爆破震动加以控制时,可分组起爆.7)爆破后,开挖断面应符合相关规范要求.3.6初期支护1)类围岩可不支护.2)V类围岩支护,采用局部喷混凝土或局部锚杆.3)类,类围岩应采用锚杆,锚杆挂网,喷混凝土或锚喷联合支护.4)类,I类围岩应采用喷混凝土结构并结合超前预支护措施(
11、预注浆加固,大管棚,小导管等)进行支护.5)联合支护结构施作顺序:a.开挖后立即初喷约5crn厚混凝土封闭开挖面;b.架设钢架;c.密贴钢架主筋打入锚杆并与钢架主筋焊接;d.挂网;e.复喷混凝土包裹钢架并喷填钢架间空间.6)在浅埋大跨软弱破碎围岩中开挖,初期支护必须及早施作,及时封闭.7)对于采用l临时仰拱封闭有困难的情况,必须采用以下措施:a.锁拱脚.当上弧导架设钢架完成后,在两拱脚处斜向下打入四根注浆锚杆(管),并与钢架主筋焊接.b.锁接头.侧槽分台阶向下开挖延接钢架时,钢架连接处亦应打入锁口注浆锚杆(管).c.锁墙脚.边墙钢架底部除了对基底加固处理外,还应打入锁脚注浆锚杆(管).8)喷射
12、混凝土.a.喷射混凝土前应清除岩面浮石,并采用湿喷(半湿喷)工艺,有条件的推荐使用湿喷工艺.b.喷射混凝土必须使用合格的材料,其配合比应经试验确定.C.钢筋网喷射混凝土,必须将钢筋网覆盖,保护层厚度不得小于2tin,不得有露筋.9)锚杆.a.锚杆种类可以分为砂浆锚杆,树脂锚杆和早强药包锚杆等.拱部砂浆锚杆灌浆困难,不易保证质量,有条件时建议选用迈式吉迈式万通式锚杆.b.施作普通砂浆锚杆,必须要有配套的注浆设备;对于端部锚固的药包式锚杆,必须安装托板与岩面密贴.C.锚杆施工时必须保证孔位及锚杆长度达到设计要求,锚杆安装方向应尽量与岩层主要结构面垂直.lo)钢架.a.钢架包括型钢(工字钢,钢轨,钢
13、管,U形钢管)与钢筋格栅.钢架必须与喷混凝土紧密结合成一体,以形成有效的支护结构.b.钢格栅主筋直径不得小于22nlIn,其断面一般采用四肢的矩形或正方形.安设时,矩形断面短边应靠围岩方向.c.钢架必须按设计间距安装,拱,墙脚必须放在牢固的基础上,并与锚杆(包括锁脚锚杆)焊接.纵向各榀钢架建议改用斜向钢筋呈之字形连接,形成桁架结构.d.钢架应与围岩(初喷混凝土)紧贴.钢架与围岩之间的空隙,用喷射混凝土充填密实.e.钢架安装在墙脚处出现长度不够时,不得悬空,亦不能用土石回填,必须采用钢垫板或混凝土楔块垫高顶紧.3.7量测1)认真编制量测计划,在施工中要确保落实.地质变化时,量测计划和内容也要及时
14、调整.2)公路隧道围岩量测规定的必测项目为:拱顶下沉,周边收敛变形,地表下沉,围岩地质,支护状态观测等.3)现场必须成立专门的量测小组,由施工单位或委托其他单位承担量测任务,负责日常的测点埋设,监控量测,数据处理分析和仪器保养等工作.4)每次爆破施工后,应及时进行洞内观察,并按要求填写工作面状态记录表和围岩类别判定卡等.5)开挖后,应立即进行测点,测点应牢固可靠,易于识别.净空收敛和拱顶下沉等必测项目必须在规定时问内完成初读数的读取.6)量测频率,量测断面间距及测量应根据围岩类别,断面尺寸,埋深,位移速率等因素综合确定.7)必测项目的点应设置在同一断面内进行,量测基点应与洞内外水准基点建立联系
15、,当地表有建筑物时,应在建筑物周围设下沉测点,确保建筑安全.8)初期支护地段要坚持量测,各项量测作业要持续到围岩变形基本稳定后2周-3周.二次衬砌后条件恶劣地段应跟踪量测.9)量测结果应及时进行数据处理,并对绘制的时态曲线进行回归分析,提出围岩稳定性评判意见,并及时反馈指导施工.10)每次量测资料必须经主管工程师审阅,并妥善保存.3.8公路隧道施工工艺流程公路隧道施工工艺流程见图1.施工设计图施工准备:确定总体施工方案,配备劳力,机械,材料地质超前预报堡塞塑鲨Il量型堡ll堕塞塑塑壅I一l1排水lI1l.一Il注浆lllV1初期支护Il稳定,安全性检查边墙基础及仰拱二二二拱墙二次衬砌二二二二铺
16、底修改施工方案图1公路隧道施IT艺框图4效益分析1)在类围岩施工中采用上下台阶法开挖,洞门拱部采用双层超前小导管严格注浆,遵循弱爆破,强支护,短进尺,勤测量,早封闭的施工原则,多打孔,少装药,尽量减少对围岩的扰动.同时,第35卷第30期2009年10月山西建筑SHANXIARCHITEr【JREV01.35No.30Oct.2009?337?文章编号:1009.6825(200930.033702关于钢桥纵横梁接连处维护加强效果的研究金勇摘要:进行了钢桥纵横梁接连处维护加强效果的研究,研究表明直角缺口与圆形缺口的应力比为2.01,采用圆形缺口的疲劳寿命为直角缺口的7倍8倍,采用Upperfla
17、ngesplice加强对延长疲劳寿命效果最为突出.关键词:钢桥,加强效果,应力,疲劳寿命中图分类号:U445.7公路桥梁破坏一般是受到极限荷载作用,而铁路桥梁则因为可以调节控制列车,所以列车运行产生的疲劳荷载是铁路桥梁损坏的支配性因素.随着使用年数的增加,由于钢桥结构物自身的老化,列车提速等影响,钢桥的各构件都会产生疲劳现象,桥梁的刚度也会因此而降低.因此为了确保钢结构桥梁的安全,很有必要对钢结构各种疲劳现象进行研究,并确定损伤程度,推算出残存疲劳寿命.1研究内容1.1研究对象简介韩国唐山铁路桥简介见表1.研究对象剖面图见图1.表1韩国唐山铁路桥简介竣工时间I1979年9月形式I简支3跨连续桥
18、长/mI660810图1研究对象剖面图文献标识码:A该桥共360片纵梁中有357片在连接区域的缺口处产生开裂,其中长度11cm以上的裂缝有22处.1.2纵梁端部的边界条件确定边界条件时应注意纵梁是连接在横梁腹板的加劲肋上的,并不像横梁一样固定在桁架上,因此不能视为刚性连接.实测该桥的振动频率为40.6Hz,为了求出对应该振动频率的边界条件,在有限元分析时采用调整弹性系数的方法得出不同的振动频率,并与实测值进行比较,取最接近的弹性系数值建立边界条件.纵梁开裂部位见图2.图2纵梁开裂部位1.3有限元分析直角缺口纵梁横梁图3纵梁与横梁连接详图模拟直角缺口时采用R=1iYln2的圆弧,圆形缺口则采用R
19、=10iYln2的圆弧进行分析.纵梁与横梁连接详图见图3.R=1lnlTt,R=10ITIITI时缺口处的主应力见图4,图5.从图4,图5中可以看出,采用直角缺口形式时应力集中现象更为明显.直角缺口与圆形缺口的应力比为2.01.除了直角缺口与圆形缺口的应力分析外,为了找出更适合钢桥的维护加强方式,还对以下三种情况进行了分析:1)Upperflangesplice加强(见支护紧跟作业面,确保围岩的稳定.取消侧导洞支护和锚喷,此项节约费用133万元.2)本施工段采用光面爆破,其平均线性超挖比普通爆破少10cm-30cm,合每延米少挖单线1.57m34.7m3,按超1m3增加直接费用280元(开挖5
20、0元,回填混凝土230元)计算,每延米节约费用分别达到439.6元1316元,经济效益十分显着.5结语在官上1号隧道施工中,由于采用了正确的开挖方式,有效的支护手段,小导管超前注浆,类,类浅埋段采用短进尺,弱爆破,类围岩上台阶采用光面爆破,不仅提高了工作效率,还保证了工程质量,安全和工期.参考文献:1赵细平.新奥法在高速公路隧道施工中的应用J.山西建筑,2008,34(23):325326.OnconstructionofM?shapecurvedwalltwinarchedtunnelonhighwayfromTaiyuantoChangzhiZHAOYingAbstract:Takingt
21、heNo.1tunnelprojectofthe15thcontractsectiononthehighwayfromTaiChanginShanxiasanexample,itintroducestheconstructionprincipleofthecurvedwalltwinarchedtunnel,illustratestheconstructionprocessandoperationpointsoftheproiect,haSthebenefitanalysis,andsumsuptheconstructioncharacteristicsoftheproject,soastoaccumulateconstructionexperienceforsimilarprojects.Keywords:curvedwalltwinarchedtunnel,newAustrianmethodprinciple,benchmethod,constructioncraft收稿日期:20090630作者简介:金勇(1982.),男,助理工程师,沈阳铁道勘察设计院有限公司,辽宁沈阳110013