山区高速公路桥隧相连地段梁体预制、架设施工技术论文_张福成

山区高速公路桥隧相连地段梁体预制、架设施工技术论文_张福成

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摘要:随着交通工程行业的不断发展,我国的交通发展重点也逐渐的转移至山区等落后的地区,因为山体的地形因素,造成了不可避免的大量桥隧相连,而对桥隧相连地段梁体预制以及架设施工技术就提出了更高的要求。随着高速公路逐渐深入到山岭重丘区,桥梁、隧道数量工程施工日益增多,桥隧相连段成了高速公路的一道新景观。但是,在实践施工过程中,通常桥隧相连地段的地形都较为狭窄,且桥台与隧道洞口连接紧密,场地较为局促,对于桥梁预制及架设工程进行施工与布置就带来了相应的难度。为此,要考虑采用合适的施工技术方案才能有效解决山区桥隧相连地段桥梁的预制及架设施工的问题。基于此,下面就结合作者实际工作经验,简要的分析山区高速公路桥隧相连地段梁体预制和架设施工方法,希望对相关从业人员的借鉴参考。

关键词:山区高速公路;桥隧;梁体预制

前言:本文围绕山区高速公路桥隧连接地段施工方案,主要就公路桥梁隧道相连地段的梁体预制、架设施工技术进行具体的阐述和分析。

1山区高速公路桥隧连接地段的施工特点

因为所处山岭地区,当桥梁端点与隧道洞门间距离较近时,在实践中进行设计和施工时,就要充分考虑到两者之间产生的相互影响;当桥梁与隧道产生相互影响时,相应的桥梁端点、隧道洞口与桥隧之间的连接路段统称为桥隧连接部分,简称为桥隧连接。桥隧连接多出现与桥梁与隧道相间的路段,如果两者之间的距离过小,就会相互产生影响,从而导致设计与施工上就会产生必要的实施难点。同时桥隧的连接工程处理起来较为复杂,当前尚且没有通用或者较普遍适用的规范和标准,因此导致无可参照依据的标准。而桥隧连接地段必须要处理得当,否则将会影响桥梁与隧道的舒适性,也容易过早得出现病害。因此,桥隧连接工程的设计和施工技术在山区高速公路及道路设计中必须得到应有的足够重视,这样才能确保其能够顺利投入运营使用。

我国在工程建设及桥梁建设研究随着多条特大桥梁的建设虽然已取得一定的实践经验。但对于山岭地区桥梁和隧道连接地段的连接施工技术,相关的研究领域仍旧较少,在山区高速公路桥隧连接的地段的施工方式、桥隧连接部位的施工优化以及梁体预制及架设施工等方面,在桥隧连接工程中应考虑桥隧连接工程的特殊性,我国山区高速公路桥隧连接技术还存在一定的问题需解决。还有待进一步进行深入研究。

2桥隧地段施工现场进行梁体预制的措施

由于山区桥隧相连地段,通常的隧道口场地均比较狭窄,不具备预制梁的条件。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为此,一种方案是可通过提前对隧道口与隧道处5~10处进行加固与清场,可在隧道内进行预制梁的施工作业。这种方案的优点在隧道内进行制梁不会受到天气影响,而且可以有效确保工期进度。其缺点会对运梁的距离、时长等会造成一定的影响,或需要增加架桥机或其他方式进行架梁。第二种方案是可根据桥隧现场进行测量后,具有一定场地要求下可在桥位处搭设支架进行现浇梁。这种方案会对桥隧段的场地有一些要求,该方案的最大优点是采用原位现浇法,不用架梁;其缺点是要进行地基的预处理,且施工工作量会加大,而需要投入的支架和模板也较多,箱梁落梁风险大,制梁会受天气影响。通过比较,因此,在实践施工中建议可采用方案一进行具体施工,即在隧道内预制梁。

3山区高速公路桥隧地段进行架梁施工方案的选择与实施

根据工程实践的经验来看,进行架梁之前应根据现场地形条件,进行方案的拟定的制定和选择。通常有两种方案,第一,用架桥机进行架梁,第二,用人字扒杆进行架梁。第一种架梁方式主要考虑到箱梁自重较大且梁场在隧道内,因此运梁距离时长等考虑因素可选择架桥机进行架梁施工;而第二种方案通常考虑到桥隧地形的特点,如在V形深切的峡谷中,根据现场地形条件,就可采用人字扒杆进行架梁,但是通常箱梁自重较大,且人字扒杆缆风绳会受到地形限制,因此,无法进行长距离的锚固,特别是要架设120t的箱梁就会存在一定的风险,为此,在实际施工中,应采取采取辅助措施配合人字扒杆架梁。可以通过桥隧地段的弃渣填筑至距墩顶较为安全的高度内,再在碴体上进行搭设满堂支架,支架上铺设运梁轨道,将梁运至人字扒杆下后再用人字扒杆横移梁和落梁。个别段的施工场地狭窄,无法使用人字扒杆的,将隧道弃碴填至离墩顶盖梁较近的高度,用吊车进行架梁。

通常选择第一种方案架桥机进行架设会受到隧道高度和宽度的影响,架桥机进行拼装作业较为困难且隧道进口要进行制梁材料进出与正常施工就会受到影响,从而影响到制梁。另外由于受到施工场地等因素的制约,进行架桥机进行架梁造成的成本通常也会较高。而采用第二种方案用满堂支架配合人字扒杆架梁,可以充分利用隧道弃碴填筑V字形峡谷,可有效的降低支架高度,而且大大降低成本。另外支架搭设和人字扒杆组装不影响制梁材料进入隧道,可以保证制梁工作不受影响,而且人字扒杆运输方便,架梁成本比架桥机梁低至少50%。

4桥隧地段结构设计与施工方案和技术的比较

4.1桥梁进洞施工

桥隧连接时将隧道断面进行加大,将桥台包在隧道里面,即桥梁进洞。这种施工方案因为桥梁宽度比隧道里的路面宽,同时考虑到桥梁梁片的预制,隧道洞门与桥台为一个整体,所以在施工过程中一定要对隧道衬砌进行加大加深。但其不利的结果就是会增高隧道洞门墙,承受桥梁荷载和动荷载。桥梁深入隧道要求洞口的地质条件较好,而且在实践中也会造成较高的造价,施工难度较大。

桥梁深入隧道的施工方案在结构方面,桥梁的桥台与隧道洞口地段会形成一个整体,彼此没有分离。但从受力和变形方面讲,桥台与隧道会共同承受一定的荷载作用,而且导致两者变形也会产生连续一致性。在桥隧连接地段进行施工过程中,桥隧融合体结构必须承担来自桥梁自重产生的荷载以及来自隧道围岩产生的荷载。在运营阶段,还要共同承担车载。由于这种融合体结构需要起到桥台和隧道洞门基础的作用,并且承受的荷载既复杂且难以确定。实践中如果一旦选用该施工方案,一旦出现结构性的问题,产生的不良影响和后果也将更加严重。因此,在实践施工中应谨慎选择施工方案进行施工。

4.2桥台外置施工

从行车安全以及施工的角度来看,桥梁不伸入隧道,即桥台在隧道洞口进行处理,在隧道洞口的基岩上或浇筑的挡墙等圬工结构上直接施做桥台,使得桥台与隧道洞门相对独立受力,两者的变形与荷载不会相互传递,这样既能使洞门不受到桥梁的荷载和动荷载,又能使桥梁不受山体的水平推力,从而达到桥隧连接工程的安全可靠。但这种桥隧连接方式的缺陷在于必须处理好隧道的防排水设计,而且要求隧道洞口有一定的施工场地,以及桥台基础达到一定的承载力。否则有可能出现洞门处无足够空间设计桥台,或者桥台基础的承载力不能达到要求,不能做桥台。桥台外置于隧道的施工技术在受力方面,正常情况下,由于施工缝的存在,作用于桥台和隧道结构上的各种荷载几乎不可能在两者之间相互传递。因此,在受力方面两者几乎不会残生任何的相互影响。

结束语

总而言之,对于山区高速公路的桥隧连接工程进行进行制梁与架梁的具体施工方案的选择和确定应结合地形地质条件来进行,必须保证采用合适的方案,从而提高桥隧连接地段制梁和架梁施工的效率,确保施工的工程进度。

参考文献

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论文作者:张福成

论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期

论文发表时间:2018/12/19

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