王建峰
【摘要】通过对隧道施工使用的衬砌台车进行特殊设计,使得在隧道紧急停车带(包括渐变段和扩大段)施工时简易易行,加快施工进度,降低施工成本,增加施工效益。
【关键词】隧道、衬砌台车、紧急停车带
前 言:本文通过对隧道衬砌台车的多年研究及现场的应用,在此以渭南至玉山高速公路项目紧急停车带隧道衬砌台车为例,总结隧道衬砌台车紧急停车带施工方法,以进一步推广使用。
一 施工特点
本工程采用台车单侧背负式模板法,通过在主洞标准断面二衬台车的加宽一侧的外模上安装拱架组合式模型的方式,局部利用了主洞台车模板及骨架,断面扩大部分为独立结构单元,来达到施工紧急停车带加宽断面的目的。结合隧道紧急停车带渐变设计的特点,在标准段液压台车基础上设计一个“牛角尖型”的附属拱架模板,在浇注停车带加宽段时只需在正常段的基础上把“牛角尖型”的附属拱架模板直接焊上便可。这样既保证了隧道二次衬砌的浇注质量,又满足了紧急停车带混凝土的浇注要求,从而加快了工程施工进度,节省了额外投资。
二 衬砌台车的构造
衬砌台车主台车由模板总成、主架总成、加宽段拱架总成、行走系统、液压系统、平移机构、电气控制系统等组成,正常段台车和紧急停车的带台车。设计图见图1,图2。
三 台车的现场拼装
1 门架总成的拼装。(1)滑轨的放置:首先把隧道口路面进行夯实处理,保证台车拼装时的稳定性。在隧道口前铺轨道,轨道间距为7200mm(偏差≤5mm),轨道下面间距500mm铺放枕木,保证轨道与每一块枕木都接触,并保证两轨面水平(高度不平度≤3mm)。(2)行走梁和主动行走轮、从动行走轮:先把行走梁和主从行走轮装成一个整体,然后分别把两个行走梁和行走轮吊装在轨道上,通过三角支架临时固定保证大梁水平,并保证行走梁间距7200mm(误差±1mm)。通过斜木临时固定行走轮和钢轨,防止行走梁前后窜动,保证前后端面水平(端面水平度≤3mm)。(3)门架(高强栓联接):先把门架立柱和一横梁、二横梁通过螺栓连接成一个整体,然后整体吊装按先后顺序把6榀门架通过螺栓连接坐落与行走梁上。门架安装后开始安装门架横联和门架剪刀支撑。
2托架总成的拼装。(1)平移滑座安装:将四个滑座分别安装在第一榀和第六榀门架顶相应滑道上,并且四个滑座对称安装,按照图纸保证一榀门架上的两个滑座的间距。(2)纵梁安装:将主升油缸和纵梁通过螺栓连接成一体,通过整体吊装分别把四个主升油缸坐落于四个滑座上,通过调整滑座来调整纵梁的间距和对角线(对角线误≤3mm)。(3)反挑梁及小立杆的安装:纵梁安装好后,把七根反挑梁吊放在相应的位置,然后按相应顺序通过螺栓把反挑梁和纵梁连接起来,接着把小立杆按照图纸安装在相应的位置。
3 模板总成的拼装。(1)顶模板的安装:首先把顶模板按照图纸要求两两连接成一体,组成七组。分別按照窗户和注浆孔的分布情况依次顺序安装顶模,通过螺栓把每组模板的夹模器和小立杆连接起来,使模板和托架组成整体。(2)侧模板安装:侧模板和顶模板是通过销子连接。首先按照窗口分布情况依次顺序安装,保证安装时左右对称安装,保持台车整体稳定。通过销子挂好侧模板后,通过螺栓把侧模边裙连接起来,使侧模连成整体。连接后通过调整模板按照台车验收标准,使模板错台小于1mm。模板调整好后,安装通梁把模板夹模器和通梁连接起来,使模板整体稳定。(3)丝杠安装:模板安装完成后,把不同规格的丝杠对应相应的位置一头通过销子固定在模板通梁上,另一头保持自由状态。台车整体调整尺寸后丝杠自由端通过销子连接在门架立柱上,保证台车尺寸稳定。
四 台车整体调试与定位
台车拼装完成后,通过调整油缸调整台车的中心与隧道中心相重合,通过顶升液压油缸调整台车顶面高低与隧道轮廓顶面重合,通过左右侧项油缸调整侧木板与隧道轮廓相吻合,使台车外形尺寸与隧道轮廓吻合。台车调试完成后,通过行走系统走到相应的位置停止,通过调试的方式完成台车定位,使台车轮廓与隧道轮廓相吻合。定位后对端头进行封堵,封堵后开始混凝土浇注。
五 台车加宽段拼装施工操作要点
特长高速公路隧道中间都设有紧急避车带,为了实现一台台车完成浇注,所以在原有台车上架设一个牛角型拱架,通过调整使轮廓与避车带轮廓相吻合,具体施工方法如下:(1)按照紧急停车带比标准断面多出的截面体积制作两到三段钢拱结构。各段拱架弧度相对应于加宽段轮廓半径对应的弧度。主要杆件的受力点要和标准断面二衬台车的液压杆件施力点尽量做到重合。(2)将标准断面二衬台车中心仍然与主洞轴线对齐。将加宽部分前端的结构构件与主洞标准断面二衬台车前端外缘对齐后安装。(3)安装加宽部分纵梁,结构构件按照所采用的组合模板间距依次向后布置连接,并采用螺栓固定牢固。拼装固定完成后外铺组合钢模板,安装堵头模板及止水条(带)。铺设模板时注意在背负的外轮廓模板上和标准断面二衬台车相对应的位置留出浇注窗口。(4)使用台车液压系统准确就位,边板与矮边墙密贴,使用液压装置或撑木将主洞台车边模和背负结构体边模在水平和竖直方向同时顶紧固定即可浇筑紧急停车带二衬混凝土,施工中严格控制做到对称浇筑。
六 衬砌台车洞内施工
二次衬砌在初期支护收敛变形趋于稳定后由台车施作。衬砌台车就位前清除边墙基底积水、杂物,检查断面、中线、高程,防水板安装质量,渗漏水情况。衬砌台车在施工过程中采用全站仪测量定位,衬砌台车的一端与上循环衬砌密贴并有效搭接,保持衔接和衬砌轮廓圆顺。台车就位后,再次复核中线、高程并进行微调,进行支撑加固。台车就位调整后安装挡头模,挡头模采用木模自下而上环向安装,安装时须注意接缝的密实性并加固牢固,以防漏浆、跑模。
七 环保措施
施工场地统筹部署,规范整洁,施工使用的机具、设备要集中停放,材料要分别堆码标识,灰、砂、石等大堆料有防风防雨设施,特别是有毒和危险物品,实行专人专项管理,严格保管制度。台车构件的临时堆放及地面预拼时,尽量利用施工临时用地。每个节段浇筑完毕后,清洗泵管的污水集中回收处理,严禁直接由施工节段排放至地面,避免污染环境。施工现场临时道路采用混凝土路面,随时洒水、清扫,避免扬尘。本施工方法采用的台车通用性好,同类工程的施工可循环利用,有效节约了工程施工临时结构的材料消耗,减少了加工时的人、财、机的投入,对环境的污染小,节能效益明显。
八 小结
渭南至玉山高速公路设石鼓山长隧道一座,总长为2583.5米,为曲线长隧道,该隧道共设置车行横洞两处、人行横洞三处、紧急停车带两处。目前有一个停车带已完工,质量优良,结构内实外美,隧道实测线型与理论线型吻合较好,该工法采用搅拌站集中拌和,泵送混凝土,灌注后并做好捣固工作,保证了衬砌混凝土的密实性和整体性,拆模后混凝土表面平整光滑,无蜂窝、麻面,内实外光,混凝土的衬砌质量高。得到了业主和监理的好评。