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[摘 要]铁路建设工程的规模和数量在不断的提高,加之施工情况越来越复杂,也为铁路工程的建设增加了一定的难度。在铁路的修建过程当中时常出现公路和铁路相交的情况出现,面对这样情况通常选择在公路上跨或下穿铁路的方式进行。以下主要针对铁路隧道浅埋下穿高速公路当中的暗挖段和明挖段施工技术进行了分析。
[关键词]铁路隧道;穿高速公路;施工技术
中图分类号:TU445.57 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)35-0142-01
引言
随着对隧道围岩与支护相互作用认识的加深,各种开挖和支护方法也得到了系统性的研究和应用,尤其是在浅埋、软弱地质条件之下的开挖和支护施工技术得到了突破性的进步。针对铁路隧道浅埋穿高速公路施工当中,由于该方面的施工具有一定的特殊性,因此还并未形成一个较为系统和完整的施工工艺、措施。本文主要从暗挖段和明挖段施工技术之上进行了简单的探索。
一、暗挖段施工
(一)超前支护
由于受到浅埋各项因素的限制,在隧道建设当中在此主要使用了超前管棚。通过超前大管棚和钢拱架之间的组合,从而构建棚架。通过这种方式一方面能够有效的避免坍塌问题出现,另一方面也阻止了高速公路出现沉降问题。在隧道下穿高速公路段的拱部设置了159,长度18m的大管棚。每间隔一米设置三根管棚,搭接长度为3m。在开展管棚施工之时,要将钻孔外插角控制在2°左右,避免由于隧道覆盖厚度不足而造成穿顶问题。为了有效的增加支护力度,在每两个钢管之间还可以设置42的超前小导管。
(二)施工过程
其上导坑在开挖之时,循环进度保持在1 榀钢架间距约为15m。在开挖其下部之时,为了确保施工安全,必须控制上导开挖拱架的间距问题。在开挖仰拱之前,先要做好准备工作,比如了解地质状况、监控测量等。只有在确认了围岩变形在设计允许范围之内,符合相关的测试要求之后,方可进行拆除,并配合后续工作。在进行拆除之时,应当使用风镐依据从上到下的顺序进行,逐一拆除各个钢支撑之间的喷射混凝土。对于其中临时的钢构件,可以直接通过气焊烧断的方式拆除。在整个施工过程当中还需要注意的是,尽量避免对初期支护系统造成干扰。
(三)初期的支护
在进行初期支出之时,所使用的构件主要包括了系统锚杆、钢筋网、工字钢架支撑等,通过这些构件的组合,最终形成初期支护系统。边墙主要使用4m的砂浆锚杆,其内径是22㎜。拱架的间距是50㎝。所选择的钢筋网规格为8,间距为20cm20cm,混凝土的厚度为30cm。为了进一步提高初期支护强度,保障安全施工,支护参数的设置应当在原有基础之上有所提高。支垫主要使用纵向托梁32槽钢作为外部钢架,由于增加了其受力面积,也相应提高了支护的安全性。
二、明挖段施工
(一)路基工程
隧道圆心下方1.5m左右的位置可以设置为灌注桩顶面标高,从桩顶面的位置开挖,即沿着与隧道垂直的方向开挖,宽度是18.66m。对于边线的设置通常按照1:0.5的坡比进行。在实际的工程当中,为了便于后续工程,要求在开挖之时应当预留部分核心土,其还可以成为护拱混凝土浇筑过程当中的临时支撑点。要求要合理控制开挖速度,通常为每次约七米。
(二)建设施工平台
施工平台的构建是必要的,在完成修筑之后就可以开始包括压顶梁、桩基等施工。在这里主要使用挖掘机进行盘料、平料等工作,采用密排碾压的方式。在进行单点碾压之时,碾压的次数不低于20次,将分层的厚度保持在大约30cm,确保压实度符合施工需求,避免平台出现下降现象。由于普通的建筑企业通常没有配备较为专业的压实设备,因此压实工作也将受到一定程度的限制,沉降现象不可避免。这就要求在构建平台只是,在顶面应当预留沉降量,通常约为11cm。
(三)桩基施工
在开展桩基施工之前,首要工作是对桩位进行准确的测量。为了避免出现偏孔、扩孔等问题,在进行测量之时,应当适当的增大桩到隧道轴线的距离。结合桩顶标高、原地标高,对桩的长度进行测量,当灌注桩在没入原状土之时,其深度应当高于桩长的0.4倍,从而确保桩基稳定性良好。重视钢筋的搭接和损耗,结合实际的桩基长度进行25主筋和8的箍筋下料。在制造钢筋笼之时,各大主筋的间距应当约为20cm,而箍筋间距为30cm。同时要求要预留足够的钢筋搭接长,确保之后的焊接质量。在完成焊接之后还需要进行必要的保护,最大限度的控制变形、锈蚀等问题出现。
(四)压顶梁
压顶梁施工的流程首先是进行测量放线,然后开外基坑,并且剔凿桩头,再进行混凝土浇筑垫层工作,之后是钢筋绑扎、架设模板、混凝土浇筑。在初期支护系统当中,压顶梁属于其中的一个重要组成部分。这就要求在施工当中做好定位工作,并且计算到隧道轴线的距离,以便于开展后续工作。
(五)护拱施工
第一,拱架。选择122a工字钢,现将其弯曲成型,内径为7.25m,选择适当的拱架长度。然后通过核心土操作平台安装拱架,需要注意的是应当先固定压顶梁连接的拱架再与拱架相连。在做好连接工作之后还需要适当调整拱架位置和角度,最后通过满焊的方式连接拱架连接板和预埋钢板。第二,拼接拱架。利用钢筋纵向连接拱架,间距保持为50cm。第三,护拱。先将木模板固定在拱架之上,拱架内侧和外侧皆需要从压顶梁向上延伸至三分之一弧长的位置,并且將内外模之间的间距控制在高于60cm。第四,混凝土的浇筑施工。为了进一步增加拱架稳定性,需要通过钢管支撑。选择强度为c30的混凝土,将其水灰比和坍落度控制为输送混凝土临界点12cm左右,并强化振捣。
结语
在暗挖段施工当中要求做好超前支护、初期支护等工作。而在明挖段的施工过程当中应当从路基施工、施工平台的构建等方面,有效的提高施工技术水平,保障隧道施工质量。
参考文献
[1]徐雷. 试论铁路隧道浅埋下穿高速公路施工技术[J]. 科技创新导报,2014,05:36.
[2]王志,杜守继,张文波,李迎九,吴雪萍. 浅埋铁路隧道下穿高速公路施工沉降分析[J]. 地下空间与工程学报,2009,03:531-535+572.
[3]王涛. 铁路隧道下穿高速公路施工方案的实施及控制要点[J]. 今日科苑,2010,12:88-89.
[4]陳海鋒,陳建國. 客运专线大跨铁路隧道下穿既有高速公路施工技术[A]. 中国岩石力学与工程学会地下工程分会、中国土木工程学会隧道与地下工程分会、台湾隧道协会.第八届海峡两岸隧道与地下工程学术与技术研讨会论文集[C].中国岩石力学与工程学会地下工程分会、中国土木工程学会隧道与地下工程分会、台湾隧道协会:,2009:8.
[5]王抒. 京沪高速铁路浅埋大跨隧道下穿高速公路的安全风险管理[D].北京交通大学,2011
[关键词]铁路隧道;穿高速公路;施工技术
中图分类号:TU445.57 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)35-0142-01
引言
随着对隧道围岩与支护相互作用认识的加深,各种开挖和支护方法也得到了系统性的研究和应用,尤其是在浅埋、软弱地质条件之下的开挖和支护施工技术得到了突破性的进步。针对铁路隧道浅埋穿高速公路施工当中,由于该方面的施工具有一定的特殊性,因此还并未形成一个较为系统和完整的施工工艺、措施。本文主要从暗挖段和明挖段施工技术之上进行了简单的探索。
一、暗挖段施工
(一)超前支护
由于受到浅埋各项因素的限制,在隧道建设当中在此主要使用了超前管棚。通过超前大管棚和钢拱架之间的组合,从而构建棚架。通过这种方式一方面能够有效的避免坍塌问题出现,另一方面也阻止了高速公路出现沉降问题。在隧道下穿高速公路段的拱部设置了159,长度18m的大管棚。每间隔一米设置三根管棚,搭接长度为3m。在开展管棚施工之时,要将钻孔外插角控制在2°左右,避免由于隧道覆盖厚度不足而造成穿顶问题。为了有效的增加支护力度,在每两个钢管之间还可以设置42的超前小导管。
(二)施工过程
其上导坑在开挖之时,循环进度保持在1 榀钢架间距约为15m。在开挖其下部之时,为了确保施工安全,必须控制上导开挖拱架的间距问题。在开挖仰拱之前,先要做好准备工作,比如了解地质状况、监控测量等。只有在确认了围岩变形在设计允许范围之内,符合相关的测试要求之后,方可进行拆除,并配合后续工作。在进行拆除之时,应当使用风镐依据从上到下的顺序进行,逐一拆除各个钢支撑之间的喷射混凝土。对于其中临时的钢构件,可以直接通过气焊烧断的方式拆除。在整个施工过程当中还需要注意的是,尽量避免对初期支护系统造成干扰。
(三)初期的支护
在进行初期支出之时,所使用的构件主要包括了系统锚杆、钢筋网、工字钢架支撑等,通过这些构件的组合,最终形成初期支护系统。边墙主要使用4m的砂浆锚杆,其内径是22㎜。拱架的间距是50㎝。所选择的钢筋网规格为8,间距为20cm20cm,混凝土的厚度为30cm。为了进一步提高初期支护强度,保障安全施工,支护参数的设置应当在原有基础之上有所提高。支垫主要使用纵向托梁32槽钢作为外部钢架,由于增加了其受力面积,也相应提高了支护的安全性。
二、明挖段施工
(一)路基工程
隧道圆心下方1.5m左右的位置可以设置为灌注桩顶面标高,从桩顶面的位置开挖,即沿着与隧道垂直的方向开挖,宽度是18.66m。对于边线的设置通常按照1:0.5的坡比进行。在实际的工程当中,为了便于后续工程,要求在开挖之时应当预留部分核心土,其还可以成为护拱混凝土浇筑过程当中的临时支撑点。要求要合理控制开挖速度,通常为每次约七米。
(二)建设施工平台
施工平台的构建是必要的,在完成修筑之后就可以开始包括压顶梁、桩基等施工。在这里主要使用挖掘机进行盘料、平料等工作,采用密排碾压的方式。在进行单点碾压之时,碾压的次数不低于20次,将分层的厚度保持在大约30cm,确保压实度符合施工需求,避免平台出现下降现象。由于普通的建筑企业通常没有配备较为专业的压实设备,因此压实工作也将受到一定程度的限制,沉降现象不可避免。这就要求在构建平台只是,在顶面应当预留沉降量,通常约为11cm。
(三)桩基施工
在开展桩基施工之前,首要工作是对桩位进行准确的测量。为了避免出现偏孔、扩孔等问题,在进行测量之时,应当适当的增大桩到隧道轴线的距离。结合桩顶标高、原地标高,对桩的长度进行测量,当灌注桩在没入原状土之时,其深度应当高于桩长的0.4倍,从而确保桩基稳定性良好。重视钢筋的搭接和损耗,结合实际的桩基长度进行25主筋和8的箍筋下料。在制造钢筋笼之时,各大主筋的间距应当约为20cm,而箍筋间距为30cm。同时要求要预留足够的钢筋搭接长,确保之后的焊接质量。在完成焊接之后还需要进行必要的保护,最大限度的控制变形、锈蚀等问题出现。
(四)压顶梁
压顶梁施工的流程首先是进行测量放线,然后开外基坑,并且剔凿桩头,再进行混凝土浇筑垫层工作,之后是钢筋绑扎、架设模板、混凝土浇筑。在初期支护系统当中,压顶梁属于其中的一个重要组成部分。这就要求在施工当中做好定位工作,并且计算到隧道轴线的距离,以便于开展后续工作。
(五)护拱施工
第一,拱架。选择122a工字钢,现将其弯曲成型,内径为7.25m,选择适当的拱架长度。然后通过核心土操作平台安装拱架,需要注意的是应当先固定压顶梁连接的拱架再与拱架相连。在做好连接工作之后还需要适当调整拱架位置和角度,最后通过满焊的方式连接拱架连接板和预埋钢板。第二,拼接拱架。利用钢筋纵向连接拱架,间距保持为50cm。第三,护拱。先将木模板固定在拱架之上,拱架内侧和外侧皆需要从压顶梁向上延伸至三分之一弧长的位置,并且將内外模之间的间距控制在高于60cm。第四,混凝土的浇筑施工。为了进一步增加拱架稳定性,需要通过钢管支撑。选择强度为c30的混凝土,将其水灰比和坍落度控制为输送混凝土临界点12cm左右,并强化振捣。
结语
在暗挖段施工当中要求做好超前支护、初期支护等工作。而在明挖段的施工过程当中应当从路基施工、施工平台的构建等方面,有效的提高施工技术水平,保障隧道施工质量。
参考文献
[1]徐雷. 试论铁路隧道浅埋下穿高速公路施工技术[J]. 科技创新导报,2014,05:36.
[2]王志,杜守继,张文波,李迎九,吴雪萍. 浅埋铁路隧道下穿高速公路施工沉降分析[J]. 地下空间与工程学报,2009,03:531-535+572.
[3]王涛. 铁路隧道下穿高速公路施工方案的实施及控制要点[J]. 今日科苑,2010,12:88-89.
[4]陳海鋒,陳建國. 客运专线大跨铁路隧道下穿既有高速公路施工技术[A]. 中国岩石力学与工程学会地下工程分会、中国土木工程学会隧道与地下工程分会、台湾隧道协会.第八届海峡两岸隧道与地下工程学术与技术研讨会论文集[C].中国岩石力学与工程学会地下工程分会、中国土木工程学会隧道与地下工程分会、台湾隧道协会:,2009:8.
[5]王抒. 京沪高速铁路浅埋大跨隧道下穿高速公路的安全风险管理[D].北京交通大学,2011