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[摘 要]针对架梁车在喇叭口倒斜切式隧道口架梁净距不足的问题,预留隧道部分洞门后做,为架梁机提供足够空间,满足架梁条件。梁架设完成后,立支架施工预留缺口,为类似工程施工提供了借鉴。
[关键词]喇叭口倒斜切;缺口;支架
中图分类号:TP939 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)38-0355-04
[Abstract]involving in prepared notch of tunnel portal are mainly targeted insufficient clear distance that girder erecting equipment truncating in flared down-bamboo tunnel portal. So, we suggest finally constructing reserved tunnel portal for providing sufficient space for girder erecting equipment and meeting related girder erecting requirements. After completion of girder erecting work, firstly constructing prepared notch for subsequent support construction is also considered for providing better references to similar engineering constructions.
[Keyword]flared down-bamboo tunnel portal.,notch,support
1. 工程概况
1.1、工程概况
周沙坞隧道位于桐庐县富春江镇境内,隧道全长290米,出口洞门形式为喇叭口倒斜切式(W=0,仰坡1:1),本洞口与周沙坞大桥相邻,隧线分界里程即为杭州台台尾里程。如图1-1所示,架桥机在隧道出口洞门处进行箱梁架设时要求其净距为8.0m,此处桥隧过渡段为0m,桥台为6.2m,洞门还需沿线路方向预留5.3m。
1.2 施工条件
本地区交通运输主要公路为主。桐庐县境内公路交通便利,由国道、省道、县乡道及村级道路构成的公路网较发达。320国道和杭千高速公路与杭黄铁路基本平行,相伴而走,可以作为铁路施工时的主要运输干道。此外本地区县乡道及村级道路纵横交错,为铁路施工提供便利条件。本段的大批材料可通过以上公路网运输至施工现场附近,然后经过新建﹑改建的临时便道运输至工点。
沿线地表水系较为发达,主要河流有富春江。铁路工程施工用水,可就近水质化验合格后,采用河中取水、打井取水与铺设供水干管路相结合的措施。
沿线用电来源于浙江地区电网,电力资源丰富。10KV、35KV、110 KV等高压电力线或交错或平行线路分布,施工用电可就近引入。
2. 支架设计
2.1 支架的结构形式
支架采用的主要材料有:I20A工字钢、I18工字钢、Φ50双头调节丝杆、108无缝钢管、15 mm厚钢板、楔形调节块,具体布置如图2-1、2-2所示。
2.2 支架设计计算书
2.2.1.编制依据
⑴《台车设计图》;⑵《建筑结构荷载规范》(GB5009-2012);⑶《建筑施工模板技术规程》(JGJ 162-2008)。
2.2.2计算模型
模型采用MIDAS CIVIL根据设计图纸建立台车模型,台车采用工20钢骨架,用梁单元建模,面板采用5cm后木模板,防水台车模型见图2-3。
2.2.3 .施工荷载
考虑台车自重,面板施工平台人员荷载2.0KN/m2,上部混凝土荷载25KN,按组合荷载考虑,荷载组合静荷载*1.2,人员荷载*1.4。
2.2.4.计算结果与分析
图2-5为梁支架应力云图,最大应力147.2MPa<[f]=235MPa;图2-4为防水台车位移云图,最大位移14.7mm;最大支座反力109KN;最大剪力73.9KN;最大弯矩31.9KN.m。
3.结论及建议
由计算结果可以看出,模版台车最大应力为147.2MPa,最大位移14.7mm,均在安全控制范围内。其中模版顶部,与施工平台位移较大,施工平台宜采用斜撑或者与工字钢搭接方式增加其稳定性;
4.主要施工方法
4.1 总体工艺流程
施工工艺流程如图2-4-图2-8所示
4.2 支架施工
本工程支架采用后组合门式钢架与弧形拱架相结合的形式,整个支架沿线路方向分五榀布置,除弧形拱架外均采用I20A工字钢。最下层门式钢架采用,高4.5米,中間成高2.5米,最上部根据隧道洞门结构形式渐变。每榀支架最上部的弧形拱架有3个相同单元构成。各单元由I18a工字钢、连接钢板焊接成型,单元由螺栓连接,接头处焊缝应严格按照钢结构有关要求进行,焊缝高度不小于6mm。弧形拱架由双头调节丝杆和工字钢组成的支撑装置顶竖向支撑体系上。
支架搭设前由技术人员对作业班组下达施工技术交底,明确支架搭设流程、施工安全注意事项。支架搭设时应满足下列要求:
1、支架搭设前应对支架原材料及构配件进行质量检查验收,经检验合格的支架原材料及构配件应按品种、规格分类存放,并挂设材料标识牌。
2、钢架加工在工厂集中制作。加工后试拼,允许误差为:沿隧道周边轮廓偏差为±3cm,平面(翘曲)偏差±2cm,不合格禁用。 3、支架安装前应准确标识安装位置,安装误差不得大于20mm;
4、现场施工時,侧面用10#角钢加剪刀撑,增强整体稳定性。
5、支架搭设完成后,自信检查个节点的连接情况,螺栓连接处,保证螺栓的数量,检查是否拧紧;焊接处,要保证焊缝高度和长度,无焊接缺陷。
4.3 模板工程
为保证光滑、美观,考虑到工人操作方便,模板采用5cm厚模板+竹胶板。底模铺在拱架上。拼装缝用木胶填满,保证接缝严密,避免漏浆。
4.4 钢筋工程
4.4.1 钢筋焊接
环向主筋为HRB400Φ22钢筋,间距为20cm;纵向分布钢筋采用HRB400Φ16的钢筋,间距为25cm一道,中间拉钩为HPB300φ8mm的钢筋,纵、环向间距均为25cm一道;钢筋净保护层厚度为5cm。
缺口钢筋和预留钢筋俩节采用电弧焊,双面搭接焊。
4.4.2 钢筋焊接质量要求
每批钢筋焊接前,先选定焊接参数,按实际条件进行试焊,并检验接头外观质量及规定的力学性能,在试焊质量合格和焊接工艺参数确定后批量焊接。
每个焊工均在每班工作开始时,先按实际条件试焊二个对焊接头试件,并按规定作冷弯试验,待其结果合格后,正式进行焊接。
当有一个接头不符合要求时,应对全部接头进行检查,剔出不合格品。
不合格接头经切除重焊后,并提交二次验收。
4.5 混凝土施工
4.5.1 混凝土拌和及运输
隧道洞门采用C35混凝土,按T2环境等级设计,依据报批的混凝土配合比进行施工。混凝土采用第1号混凝土拌和站生产供应,利用8m3输送车运送至现场,通过混凝土泵车泵送入模。
4.5.2 混凝土浇筑
采用两端对称浇筑的施工方法进行浇筑,一次成型。
洞门缺口混凝土浇筑采用插入式振动棒振捣成型,以确保混凝土密实。操作插入式振动棒时宜快插慢拔,垂直点振,不得平拉,不得漏振,谨防过振;振动棒移动距离不超过振动棒作用半径的1.5倍(约40cm),每点振动时间约20s~30s,振动时振动棒上下略为抽动,振动棒插入深度以进入前次浇筑的混凝土面层下50mm为宜。
4.5.3 砼养护
洞门缺口浇注时已进入夏季施工,顶板砼浇注完后,立即用土工布覆盖,并及时洒水养护,模板拆除后继续对洞门缺口进行洒水养护,保持洞门缺口湿润,养护7天。
(1)隧道洞门砼采用C35砼,砼由设在工地的砼搅拌站供应,砼运输车运输,用砼输送泵进行浇筑。(2)混凝土要分散缓慢卸落,防止大量混凝土集中冲击钢筋和模版;混凝土浇筑时注意观察支架,及时调节丝杆防止漏浆跑模。(3)洞门缺口砼一次浇筑成功,并在初始浇筑的砼终凝前完成,以免接缝处产生微裂纹。(4)必须严格控制砼的坍落度和配合比,根据温度变化进行调整,并掺用适量的减水剂和缓凝剂。(5)严格控制砼倒入模的高度,泵管伸入到洞门缺口底部浇筑,振捣采用φ50mm插入式振捣棒均匀振捣。
4.6防排水施工
隧道防排水施工是一个系统的施工工程,必须按照“防、排、堵、截相结合,因地制宜,综合治理”的原则进行,隧道防排水措施为:
1、洞门外侧铺设EVA防水板加土工布,防水板厚度为1.5mm,幅宽不小于2m,土工布重量≥400g/m2。铺设时应采用手动电热熔接器将防水板焊接在专用热熔衬垫上,并且搭接缝应与变形缝、施工缝等防水薄弱环节错开1m以上。
2、混凝土接缝施工防排水,包括环向施工缝、纵向施工缝、变形缝的处理。
环向施工缝:中埋式橡胶止水带+外贴式橡胶止水带 纵向施工缝:中埋式橡胶止水带+中埋式橡胶止水条
参考文献
[1]万春.轻型门式钢架结构的设计和应用[J].四川水力发电,2010,(04):87-88.
[2]宋新利.门式钢架变截面斜梁设计探讨[A].河南省土木建筑学会.河南省土木建筑学会2010年学术研讨会论文集[C].河南省土木建筑学会:,2010:3.
[3]赵万强,周佳媚,蒙国往,冯天炜.铁路隧道洞门体系极限状态及可靠度研究[J].铁道工程学报,2015,(10):98-102.
作者简介
王敏:身份证号:34070219881106053X。
[关键词]喇叭口倒斜切;缺口;支架
中图分类号:TP939 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)38-0355-04
[Abstract]involving in prepared notch of tunnel portal are mainly targeted insufficient clear distance that girder erecting equipment truncating in flared down-bamboo tunnel portal. So, we suggest finally constructing reserved tunnel portal for providing sufficient space for girder erecting equipment and meeting related girder erecting requirements. After completion of girder erecting work, firstly constructing prepared notch for subsequent support construction is also considered for providing better references to similar engineering constructions.
[Keyword]flared down-bamboo tunnel portal.,notch,support
1. 工程概况
1.1、工程概况
周沙坞隧道位于桐庐县富春江镇境内,隧道全长290米,出口洞门形式为喇叭口倒斜切式(W=0,仰坡1:1),本洞口与周沙坞大桥相邻,隧线分界里程即为杭州台台尾里程。如图1-1所示,架桥机在隧道出口洞门处进行箱梁架设时要求其净距为8.0m,此处桥隧过渡段为0m,桥台为6.2m,洞门还需沿线路方向预留5.3m。
1.2 施工条件
本地区交通运输主要公路为主。桐庐县境内公路交通便利,由国道、省道、县乡道及村级道路构成的公路网较发达。320国道和杭千高速公路与杭黄铁路基本平行,相伴而走,可以作为铁路施工时的主要运输干道。此外本地区县乡道及村级道路纵横交错,为铁路施工提供便利条件。本段的大批材料可通过以上公路网运输至施工现场附近,然后经过新建﹑改建的临时便道运输至工点。
沿线地表水系较为发达,主要河流有富春江。铁路工程施工用水,可就近水质化验合格后,采用河中取水、打井取水与铺设供水干管路相结合的措施。
沿线用电来源于浙江地区电网,电力资源丰富。10KV、35KV、110 KV等高压电力线或交错或平行线路分布,施工用电可就近引入。
2. 支架设计
2.1 支架的结构形式
支架采用的主要材料有:I20A工字钢、I18工字钢、Φ50双头调节丝杆、108无缝钢管、15 mm厚钢板、楔形调节块,具体布置如图2-1、2-2所示。
2.2 支架设计计算书
2.2.1.编制依据
⑴《台车设计图》;⑵《建筑结构荷载规范》(GB5009-2012);⑶《建筑施工模板技术规程》(JGJ 162-2008)。
2.2.2计算模型
模型采用MIDAS CIVIL根据设计图纸建立台车模型,台车采用工20钢骨架,用梁单元建模,面板采用5cm后木模板,防水台车模型见图2-3。
2.2.3 .施工荷载
考虑台车自重,面板施工平台人员荷载2.0KN/m2,上部混凝土荷载25KN,按组合荷载考虑,荷载组合静荷载*1.2,人员荷载*1.4。
2.2.4.计算结果与分析
图2-5为梁支架应力云图,最大应力147.2MPa<[f]=235MPa;图2-4为防水台车位移云图,最大位移14.7mm;最大支座反力109KN;最大剪力73.9KN;最大弯矩31.9KN.m。
3.结论及建议
由计算结果可以看出,模版台车最大应力为147.2MPa,最大位移14.7mm,均在安全控制范围内。其中模版顶部,与施工平台位移较大,施工平台宜采用斜撑或者与工字钢搭接方式增加其稳定性;
4.主要施工方法
4.1 总体工艺流程
施工工艺流程如图2-4-图2-8所示
4.2 支架施工
本工程支架采用后组合门式钢架与弧形拱架相结合的形式,整个支架沿线路方向分五榀布置,除弧形拱架外均采用I20A工字钢。最下层门式钢架采用,高4.5米,中間成高2.5米,最上部根据隧道洞门结构形式渐变。每榀支架最上部的弧形拱架有3个相同单元构成。各单元由I18a工字钢、连接钢板焊接成型,单元由螺栓连接,接头处焊缝应严格按照钢结构有关要求进行,焊缝高度不小于6mm。弧形拱架由双头调节丝杆和工字钢组成的支撑装置顶竖向支撑体系上。
支架搭设前由技术人员对作业班组下达施工技术交底,明确支架搭设流程、施工安全注意事项。支架搭设时应满足下列要求:
1、支架搭设前应对支架原材料及构配件进行质量检查验收,经检验合格的支架原材料及构配件应按品种、规格分类存放,并挂设材料标识牌。
2、钢架加工在工厂集中制作。加工后试拼,允许误差为:沿隧道周边轮廓偏差为±3cm,平面(翘曲)偏差±2cm,不合格禁用。 3、支架安装前应准确标识安装位置,安装误差不得大于20mm;
4、现场施工時,侧面用10#角钢加剪刀撑,增强整体稳定性。
5、支架搭设完成后,自信检查个节点的连接情况,螺栓连接处,保证螺栓的数量,检查是否拧紧;焊接处,要保证焊缝高度和长度,无焊接缺陷。
4.3 模板工程
为保证光滑、美观,考虑到工人操作方便,模板采用5cm厚模板+竹胶板。底模铺在拱架上。拼装缝用木胶填满,保证接缝严密,避免漏浆。
4.4 钢筋工程
4.4.1 钢筋焊接
环向主筋为HRB400Φ22钢筋,间距为20cm;纵向分布钢筋采用HRB400Φ16的钢筋,间距为25cm一道,中间拉钩为HPB300φ8mm的钢筋,纵、环向间距均为25cm一道;钢筋净保护层厚度为5cm。
缺口钢筋和预留钢筋俩节采用电弧焊,双面搭接焊。
4.4.2 钢筋焊接质量要求
每批钢筋焊接前,先选定焊接参数,按实际条件进行试焊,并检验接头外观质量及规定的力学性能,在试焊质量合格和焊接工艺参数确定后批量焊接。
每个焊工均在每班工作开始时,先按实际条件试焊二个对焊接头试件,并按规定作冷弯试验,待其结果合格后,正式进行焊接。
当有一个接头不符合要求时,应对全部接头进行检查,剔出不合格品。
不合格接头经切除重焊后,并提交二次验收。
4.5 混凝土施工
4.5.1 混凝土拌和及运输
隧道洞门采用C35混凝土,按T2环境等级设计,依据报批的混凝土配合比进行施工。混凝土采用第1号混凝土拌和站生产供应,利用8m3输送车运送至现场,通过混凝土泵车泵送入模。
4.5.2 混凝土浇筑
采用两端对称浇筑的施工方法进行浇筑,一次成型。
洞门缺口混凝土浇筑采用插入式振动棒振捣成型,以确保混凝土密实。操作插入式振动棒时宜快插慢拔,垂直点振,不得平拉,不得漏振,谨防过振;振动棒移动距离不超过振动棒作用半径的1.5倍(约40cm),每点振动时间约20s~30s,振动时振动棒上下略为抽动,振动棒插入深度以进入前次浇筑的混凝土面层下50mm为宜。
4.5.3 砼养护
洞门缺口浇注时已进入夏季施工,顶板砼浇注完后,立即用土工布覆盖,并及时洒水养护,模板拆除后继续对洞门缺口进行洒水养护,保持洞门缺口湿润,养护7天。
(1)隧道洞门砼采用C35砼,砼由设在工地的砼搅拌站供应,砼运输车运输,用砼输送泵进行浇筑。(2)混凝土要分散缓慢卸落,防止大量混凝土集中冲击钢筋和模版;混凝土浇筑时注意观察支架,及时调节丝杆防止漏浆跑模。(3)洞门缺口砼一次浇筑成功,并在初始浇筑的砼终凝前完成,以免接缝处产生微裂纹。(4)必须严格控制砼的坍落度和配合比,根据温度变化进行调整,并掺用适量的减水剂和缓凝剂。(5)严格控制砼倒入模的高度,泵管伸入到洞门缺口底部浇筑,振捣采用φ50mm插入式振捣棒均匀振捣。
4.6防排水施工
隧道防排水施工是一个系统的施工工程,必须按照“防、排、堵、截相结合,因地制宜,综合治理”的原则进行,隧道防排水措施为:
1、洞门外侧铺设EVA防水板加土工布,防水板厚度为1.5mm,幅宽不小于2m,土工布重量≥400g/m2。铺设时应采用手动电热熔接器将防水板焊接在专用热熔衬垫上,并且搭接缝应与变形缝、施工缝等防水薄弱环节错开1m以上。
2、混凝土接缝施工防排水,包括环向施工缝、纵向施工缝、变形缝的处理。
环向施工缝:中埋式橡胶止水带+外贴式橡胶止水带 纵向施工缝:中埋式橡胶止水带+中埋式橡胶止水条
参考文献
[1]万春.轻型门式钢架结构的设计和应用[J].四川水力发电,2010,(04):87-88.
[2]宋新利.门式钢架变截面斜梁设计探讨[A].河南省土木建筑学会.河南省土木建筑学会2010年学术研讨会论文集[C].河南省土木建筑学会:,2010:3.
[3]赵万强,周佳媚,蒙国往,冯天炜.铁路隧道洞门体系极限状态及可靠度研究[J].铁道工程学报,2015,(10):98-102.
作者简介
王敏:身份证号:34070219881106053X。