本发明涉及隧道施工,具体涉及一种明挖变截面小净距隧道群快速施工方法。
背景技术:
1、在隧道施工中,明挖是一种常见的施工方式,明挖的优点包括施工技术相对简单和成本较低,其中先在地面上进行挖掘,然后在露天条件下修筑衬砌,最后覆盖回填。目前明挖隧道施工项目中,均为深基坑开挖,其中在明挖隧道结构下方一般不具备其他明挖结构的快速施工方法。同时常规单洞双线隧道采用满堂支架或者衬砌台架进行衬砌结构施工,但对于城市明挖变截面大跨度隧道群整体采用满堂支架施工,存在周转材料投入大、吊装效率低、作业通道不畅通及交叉施工等复杂环境影响,无法形式流水作业,导致隧道群整体施工进度慢。在小净距隧道群的明挖施工中,回填往往会因作业面狭小而导致填充物料间隙大且装置无法进入实施碾压作业。
技术实现思路
1、针对上述现有技术存在的缺陷,本发明所要解决的技术问题是提供一种包含多种快速施工组件且能合理分配工序,快速推进施工进度,且能快速完成曲线段、变截面施工以及相邻隧道间回填作业的明挖变截面小净距隧道群快速施工方法。
2、为了解决上述技术问题,本发明采用了如下技术方案:一种明挖变截面小净距隧道群快速施工方法,包括以下步骤:
3、步骤一:明挖隧道结构深基坑分层、分段进行开挖,支护至设计结构底标高;
4、步骤二:明挖隧道结构下方的箱涵结构基坑分层、分段开挖,支护至设计结构底标高;
5、步骤三:进行箱涵结构底板施工,后拼装小断面曲线箱涵结构台车;台车采用前后两节车段通过螺栓连接,总长18—24m,进入曲线段前两节车段通过拆卸螺栓实现分离,确定台车轨道行走线,并安装行走轨道,前段采用卷扬机配合装载机行走到位,后段利用电机设备装置行走;小断面曲线箱涵结构台车包括台车本体,以及由顶部模板、一对侧墙模板以及一对加腋模板组成的模板组件,所述顶部模板与台车本体顶部之间设有自动竖直伸缩驱动组件,两个侧墙模板与台车本体侧面之间均设有侧模支撑杆,加腋模板与台车本体斜向安装有加腋支撑杆;两个所述加腋模板分别铰接在对应侧的侧墙模板与顶部模板之间,当拆除侧模支撑杆、加腋支撑杆且自动竖直伸缩驱动组件回缩时,顶部模板向下回缩,在重力的作用下加腋模板带动对应侧的侧墙模板向内移动,实现快速拆模;
6、步骤四:箱涵结构进行衬砌钢筋制作和安装,并结合小断面曲线箱涵结构台车进行混凝土浇筑施工,施工完成后进行养护;箱涵结构完成后进行回填至明挖隧道群结构下方,为隧道群施工提供作业面;
7、步骤五:明挖隧道群底板结构施工,安装可拆卸式塔吊基础,可拆卸式塔吊基础为多块预制混凝土构件组合拼装而成的八角风车形基础,基础的整体联接采用预应力钢绞线张拉,基础梁上对应塔机预埋相应地脚螺栓孔,用地脚螺栓与塔机基础节联接,且配备有吊装抗倾扭配重块;该隧道群施工所安装的可拆卸式塔吊数量,应确保每个隧道施工段均在相应的塔吊范围内;
8、步骤六:进行隧道群衬砌结构快速施工,隧道群里至少有两个隧道采用钢模板衬砌台车,其余隧道选用钢模板衬砌台车或可变截面满堂支架,由于明挖隧道群中相邻隧道净距最小不足1m,相邻小净距隧道衬砌混凝土错开30m施工;
9、步骤七:对施工任务完成的塔吊进行快速拆除,先对塔身进行拆除,后进行可拆卸塔吊基础拆除;可拆卸塔吊基础拆除先解除基础钢绞线,后拆除配重块,最后拆除基础十字梁即可,并快速转运至下个指定位置安装,进行循环使用;
10、步骤八:对可拆卸式塔吊拆除位置的隧道段衬砌结构进行封闭施工,衬砌结构强度达到要求后进行回填作业;明挖隧道群中的隧道间净距不足3m,在隧道群间距间浇筑素混凝土,浇筑至隧道拱顶四分之一处以下;
11、步骤九:采用高分子复合自粘防水卷材进行隧道外防水作业,大面卷材铺贴长边与线路方向垂直,自粘层面应朝向混凝土,自粘层覆膜密贴前撕除;长边采用自粘边搭接,短边采用配套胶粘带搭接,卷材的有效搭接宽度为8—12cm,要求上幅压下幅进行搭接;
12、步骤十:在隧道群间以及距离隧道拱顶1m以下位置处采用小型压路机配合小型夯具进行回填施工,回填至明挖隧道群拱顶0.8~1.2m后进行快速回填;
13、步骤十一:循环施工,直至隧道群完成施工。
14、优选的,在步骤三中,所述小断面曲线箱涵结构台车长度为由两节10m车段组成的20m台车。
15、优选的,两个所述加腋模板在位于台车本体顶部上方的位置由侧模顶推杆连接,加腋顶推杆铰接于两个侧墙模板的相对面实现对撑,确保加腋模板的支撑强度。
16、优选的,所述自动竖直伸缩驱动组件采用液压伸缩,自动竖直伸缩驱动组件在台车本体顶部沿宽度方向均匀间隔设有三个;两个所述侧墙模板与台车本体侧面之间均间隔设有4个侧模支撑杆,且侧模支撑杆与侧墙模板、台车本体侧面的连接均为铰接。
17、优选的,在步骤四中,采用c20片石砼回填至明挖隧道群结构下方,从而减少混凝土用量,节约成本,增加抗压强度和加快工程进度。
18、优选的,在步骤五中,所述可拆卸式塔吊上安装有塔吊信号、群塔预警防碰撞系统及可视化监控系统,实时掌握塔吊运行状态及潜在的风险。
19、优选的,在步骤六中,所述钢模板衬砌台车长度为12.1m,每板衬砌结构为12m,相邻衬砌结构之间有10cm搭接。
20、优选的,在步骤六中,所述满堂支架采用可变模板支架,在靠近隧道侧壁的两侧设有若干斜向固定工字钢,斜向固定工字钢靠近隧道侧壁的一端高于内侧的一端,可变模板支架根据隧道截面的变化调整工字钢角度实现对隧道变截面的快速支撑。
21、优选的,在步骤十中,按照隧道行车线路方向每20m宽划定各自碾压设备的施工区域;在回填施工过程中,每30cm厚分层碾压回填至设计标高,每层通过试验检测及时纠偏。
22、优选的,在步骤八中,回填前对隧道群成型的衬砌结构进行应力监测,每20m设置应力片监测,所述应力片监测,按边墙、拱腰及拱顶设置,建立监测预警机制,通过监测数据及时分析、处理隧道结构的应力分布和变化情况,以评估隧道群回填前衬砌结构的稳定及安全性;回填时采用c20素混凝土进行浇筑。
23、本发明的有益效果:
24、1)箱涵结构底板施工中采用小断面曲线箱涵结构台车,台车可整段使用或者分离单独使用实现对小曲线箱涵快速施工,在台车通过加腋模板铰接安装并配合可拆卸的侧模连接杆,在自动竖直伸缩驱动组件以及重力的作用下实现快速拆模,且侧墙模板与台车本体之间无需安装伸缩驱动组件,节约成本;
25、2)采用可拆卸装配式塔吊基础,较传统的固定式桩基础相比,节约工期70%以上,同时方便多次拆卸与安装,影响范围小,可设置多台塔吊形成塔吊群,使得隧道群的施工段均在塔吊半径范围内;进一步地,通过使用塔吊群预警监控及防碰撞系统实时掌握塔吊运行状态及潜在的风险,使得群塔吊装更加高效、安全,极大的提高了吊装效率;
26、3)通过采用钢模板衬砌台车配合满堂支架来进行城市明挖隧道群的衬砌结构施工,解决了常规仅使用满堂支架影响隧道群交通组织及物料运输的问题;衬砌台车结构可减少支架及内模安拆时间,较满堂支架施工效率提高,同时可以增加施工通道,降低因隧道群作业面同时施工带来的交叉干扰,增加施工作业面,达到快速施工的效果;
27、4)采用高分子复合自粘防水卷材长边与线路方向垂直,沿隧道路线方向垂直铺设并覆盖多条隧道表面,提高防水效率,加快施工进程,且通过自粘面与隧道混凝土面粘黏固定,能够快速施工,快速推进施工进程;同时短边采用配套胶粘带搭接,上幅压下幅进行搭接,保证防水性能;
28、5)进行回填作业时通过现在先在拱顶四分之一处以下全部采用混凝土浇筑,使得填料填筑密实,且能缩短施工工期,适应小净距回填,避免在在拱顶四分之一处以下因作业面狭小填充物料间隙大且装置不易进入。
1.一种明挖变截面小净距隧道群快速施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种明挖变截面小净距隧道群快速施工方法,其特征在于:在步骤三中,所述小断面曲线箱涵结构台车长度为由两节10m车段组成的20m台车。
3.根据权利要求2所述的一种明挖变截面小净距隧道群快速施工方法,其特征在于:两个所述加腋模板(3)在位于台车本体顶部上方的位置由侧模顶推杆(4)连接,加腋顶推杆(4)铰接于两个侧墙模板(1)的相对面实现对撑。
4.根据权利要求3所述的一种明挖变截面小净距隧道群快速施工方法,其特征在于:所述自动竖直伸缩驱动组件(6)采用液压伸缩,自动竖直伸缩驱动组件(6)在台车本体顶部沿宽度方向均匀间隔设有三个;两个所述侧墙模板(1)与台车本体侧面之间均间隔设有4个侧模支撑杆(5),且侧模支撑杆(5)与侧墙模板(1)、台车本体侧面的连接均为铰接。
5.根据权利要求1所述的一种明挖变截面小净距隧道群快速施工方法,其特征在于:在步骤四中,采用c20片石砼回填至明挖隧道群结构下方。
6.根据权利要求1所述的一种明挖变截面小净距隧道群快速施工方法,其特征在于:在步骤五中,所述可拆卸式塔吊上安装有塔吊信号、群塔预警防碰撞系统及可视化监控系统。
7.根据权利要求1所述的一种明挖变截面小净距隧道群快速施工方法,其特征在于:在步骤六中,所述钢模板衬砌台车长度为12.1m,每板衬砌结构为12m,相邻衬砌结构之间有10cm搭接。
8.根据权利要求1所述的一种明挖变截面小净距隧道群快速施工方法,其特征在于:在步骤六中,所述满堂支架采用可变模板支架,在靠近隧道侧壁的两侧设有若干斜向固定工字钢(9),斜向固定工字钢靠近隧道侧壁的一端高于内侧的一端,可变模板支架根据隧道截面的变化调整工字钢角度实现对隧道变截面的快速支撑。
9.根据权利要求1所述的一种明挖变截面小净距隧道群快速施工方法,其特征在于:在步骤十中,按照隧道行车线路方向每20m宽划定各自碾压设备的施工区域;在回填施工过程中,每30cm厚分层碾压回填至设计标高,每层通过试验检测及时纠偏。
10.根据权利要求1所述的一种明挖变截面小净距隧道群快速施工方法,其特征在于:在步骤八中,回填前对隧道群成型的衬砌结构进行应力监测,每20m设置应力片监测,所述应力片监测,按边墙、拱腰及拱顶设置,建立监测预警机制,通过监测数据及时分析、处理隧道结构的应力分布和变化情况,以评估隧道群回填前衬砌结构的稳定及安全性;回填时采用c20素混凝土进行浇筑。
