略谈隧道上层顶梁施工办法

1工程概况

第一段为YK7+018.0～YK7+248.0段,周围环境较复杂,在YK7+018～YK7+248左侧为军事管理区,YK7+018～YK7+240右侧有莲坂水库,YK7+240～YK7+500右侧为水务集团的办公、生活建筑群及莲前西路。为实现地下立交,采用拱箱复合结构形式,主线框架行车道宽度12m、框架净跨13.5m,拱净跨24.7m,净高6.175m,矢跨比1/4,拱圈厚度70cm。基坑开挖深度在29～15m之间,由于边坡及支护形式不同,基坑开挖宽度为36～70m不等。

2工艺原理

从计算结果来看,上层框架结构的顶梁所受的弯矩较大,挠度也较大,这对结构的安全性不利。另外,对比分析两种结构的内力图可知,拱箱复合结构的内力(主要是指弯矩和剪力)的分布相对框架结构来说要均匀很多,这样有利于充分发挥材料的力学性能,从这点也可以看出两种结构的优劣。根据拱箱复合结构和框架结构的力学特征,可知在用作明挖隧道结构上,拱箱复合结构的受力性能更好一些,因为拱主要承受压力,能充分发挥混凝土材料的良好的抗压能力,从而节约材料,创造良好的经济效益。框架结构虽受力清晰明了,但是由于框架结构构件截面较小,因此其承载力和刚度都较低,也不利于抗震。在具体实施过程中,根据不同的地质条件采用了高台身或低台身,台身上部施做拱座,在受场地条件限制不能施做台身的区段,采用承台,承台以下施做挖孔桩做为基础;箱形结构采用预应力混凝土结构,在优化结构的同时节约了钢筋和混凝土;拱圈施工引进了隧道施工理念,采用大型模板台车,保证了施工的质量和安全。

3工艺流程及操作要点

承台桩(Φ150挖孔桩)要尽早开工,因为这一工序影响到承台的开挖,进而影响到底板、挡墙、承台的施工。在基坑开挖过程中,在保证基坑安全的前提下,优先开挖左侧土石方、并认真组织锚索施工,创造承台桩开工条件。为抵抗左侧承台与围护桩、挡墙与承台桩之间的剪力,在围护桩与承台、承台桩与挡墙相交的部位,需植入钢筋。植筋的工程量大、施作时间长,所以施工安排要提前,创造挡墙和承台的工作面,避免影响拱圈的施工。底板要尽快施工。该段基坑宽度大,达60m,左侧无混凝土泵车停放场地,在混凝土浇筑作业时,泵车只能在作业区域的前、后、右三个方向停放,而因为基坑宽度大,仅从右侧浇筑混凝土无法满足施工需求。为了创造混凝土浇筑条件,必须尽快施作底板,创造前方和后方的泵车停放条件。同时,尽快施作底板也有利于基坑的稳定和下一步结构施工的流水作业。顶板要尽快封顶。在顶板施工过程中,其下方因搭设支架不能通行,在顶板浇筑后,因等强而暂不能拆除支架,顶板以下难以通车。所以,在边墙和中隔墙施工过程中,即开始搭设部分顶板所需支架,在边墙和中隔墙浇筑完成且混凝土强度达到要求后,立刻组织顶板支架、模板、钢筋、浇筑的作业,保证上方通道向前延伸。同时,顶板的尽早完成有利于拱圈的施工,因为承台、中拱座、右拱座之间决定拱圈能否开工的条件往往是中拱座。承台和拱座施工要合理组织。在结构流水作业线上,承台和左右拱座一般不是关键工序,可以选择合适时间穿行。但也需要合理组织钢筋绑扎、模板支立等工序,避免因忽略这些工序而引起的拱圈施工滞后现象。拱圈施工需精心组织。拱圈施工前,首先要将施工范围内的匝道填高、压实,创造模板台车行走条件,其次要及时安排模板台车定位。在台车定位后,组织足够的钢筋工绑扎拱圈钢筋,同时加强拱圈作业的安全管理,此工序安全为重中之重。在绑扎钢筋过程中,安排好泵车停放的场地,为混凝土浇筑创造有利条件。

作者：张雅麟单位：河北省工程建筑第三所