高速公路桥隧连接段混合结构施工研究
2020-09-28龙旭日
龙旭日
(广西路建工程集团有限公司,广西 南宁 530001)
在高速公路建设领域,桥隧连接段是重要的施工环节,该处的技术应用尤为关键,必须选择合适的技术手段,严格在行业的指导下展开施工作业,以便给桥隧工程整体质量提供保障[1]。
1 工程概况
大界隧道设计行车速度为40km/h,路基宽度为8.5m,为二级公路双向交通两车道单洞隧道。隧道建筑限界为0.75m(左侧检修道)+0.25m(左侧向宽度)+2×3.5m(行车道)+0.25m(右侧向宽度)+0.75m(右侧检修道)=9m;限界净高为5.00m。隧道起终点桩号为K37+300~K38+298,长度为998m。
2 桥台施工技术
2.1 基坑开挖
为开挖施工作业做好准备工作。精确测量桥台基坑,在所得平面位置与标高的基础上进一步求得开挖范围;利用机械设备进行开挖作业,以现场地质情况为准,确定与施工需求相符的开挖坡率[2]。部分基坑开挖深度较大,需增设挡板与支撑装置;经持续开挖且与基底间距达到20cm时,变更为人工开挖的方式,以免对地基土稳定性造成影响。若基坑中存在渗水现象,需将其有效排出。施工现场存在污水土质基坑,根据设计要求,要求各边的放宽至少为50cm。若为水基坑底面,在四周预留排水沟与回水井的施工空间,此时每边放宽需达到80cm。伴随开挖作业的持续推进,需采取不间断抽水措施,以实际渗水量为参考,要求抽水量达到该值的1.5~2.0倍。
2.2 桥台模板加工及安装
桥台施工作业时使用的是定型钢模板,需在其外侧以钢管为原材料设置脚手架,为人员的施工作业提供支持,在汽车吊的辅助下完成模板拆装作业;以设计尺寸为基准,合理做好模板的安装作业,通过对拉螺栓有效固定模板,模板支撑要满足强度与刚度要求,以免在后续浇筑过程中出现模板变形现象。对此,针对桥台模板提出了相应的要求。
(1)刚度、强度应足够良好,且要具有足够的稳定性,在使用过程中具备承受各类荷载的能力,以便提升构造物尺寸的精确性。
(2)尽可能选择组合钢模。此方式可节省材料,并且大型钢模的周转率得到了有效提升;关于模板拼缝处理,需确保不出现漏浆等问题,模板表面应足够平整;后续施工中,需要注重拆装作业,不可对模板完整性造成影响。
2.3 桥台混凝土浇筑
(1)混凝土的拌制。①准确测量骨料含水率。考虑施工现场天气的影响,以实际情况为准经试验的方式确定合适的材料配比[3]。通常而言,每个作业队应针对含水量展开2次检测,若遇到阴雨天气,需加大检测频率,并以实际结果为准灵活调整混凝土配比。②精确称量各类施工材料。要求粗骨料、水泥与矿物都得到有效的搅拌,在足够均匀后再向其中掺入适量水,经搅拌后掺入粗骨料,最终所有材料都足够均匀。单次搅拌时间至少为30s,整个搅拌持续时间2min,但不允许大于3min。③若遇到夏季施工环境,需针对骨料堆场采取防护措施,以免受到阳光暴晒的影响,通常在傍晚温度较低时搅拌更为可行,确保将混凝土入模温度控制在30℃以下,各类原材料的温度足够合理。④若遇到冬季低温施工环境,用水需采取加热措施,从而提升拌和物温度,拌制后混凝土入模温度至少为5℃。该工程桥隧连接段施工现场图如图1所示。
图1 桥隧连接段施工
(2)混凝土浇筑与振捣。①浇筑前针对各项施工要素做全方位的检查,如钢筋保护层垫块的使用情况、稳定程度等。对于结构侧面与底面而言,两部分所使用的垫块数量必须满足>4个/m2的基本要求,且绑扎后产生的铁丝头不允许进入保护层中。关于垫块的制作,若采用细石混凝土,此时需要注重材料的抗腐蚀能力,要求超过构件本体混凝土,并满足水胶比≤0.4的要求;若为塑料垫块,所用材料的耐碱性要足够良好,抗压强度至少为50MPa。②综合考虑混凝土的温度、坍落度等指标,在无误后方可展开混凝土入模施工作业。③混凝土灌注过程中,自由倾落高度是较为关键的因素,该值应≤2m。若超出这一水平,要采取串筒、溜管等方式使其顺利入模,否则易出现混凝土离析现象。④基于分层的方式有序完成浇筑施工,各环节的浇筑间隔时间要适当缩短,不可大于混凝土初凝时间,通常情况下需在90min内,在未经许可时不可随意设置施工缝。⑤采取泵送入模的方式进行,单次摊铺厚度≤600mm。关于竖向结构的浇筑施工,应做好前期准备工作,即在底部浇水泥砂浆,形成厚度为50~100mm的结构层。
3 明挖隧道施工技术
基于工程实际情况,确定洞口明挖段工艺流程,具体内容如图2所示。
图2 洞口明挖段施工流程图
3.1 边仰坡防排水设施
由于边仰坡设置有截水沟与排水沟,因此需对两部分展开施工作业,搭建临时排水系统。根据施工现场的地形情况,需在仰坡顶外侧施作截水沟,从而达到高效排水的效果,实现与路堑边坡天沟的有效连接,确保开挖面排水能力。若施工现场的山体围岩稳定性不足,或是出现滑坡等现象,需为之采取预加固措施,提升稳定性。
3.2 开挖及边仰坡防护
以测量放样结果为准,挖掘机分层开挖作业,部分岩石硬度较大,以松动爆破的方式为宜。开挖作业时,要求边、仰坡都要实现一次开挖到位,及时增设喷锚网及相关防护装置。考虑到仰坡开挖的特殊性,以上半断面小切口开挖的方式为宜,全面确保仰坡稳定性。
以施工现场实际情况为准,每完成一个台阶开挖作业后,都要对该处采取临时防护措施,以免出现坍塌现象。于边坡顶部设置合适数量的测点,可实时监测边坡稳定情况,将所得信息反馈给管理者,针对实际情况做灵活调整。临时边坡施工中,喷锚支护的方式较为可行,材料为C25混凝土,所用锚杆长6.0m,横纵间距均保持为1.5m,并铺设钢筋网。
3.3 仰拱及衬砌施工
结束开挖作业后再浇筑仰拱,将衬砌台车转移到指定施工位置,有序绑扎明洞钢筋,上述工作无误后即可支设外模。根据现场情况,采取的是组合钢模的方式,辅以脚手架及型钢,以达到稳定支撑的效果,检查衬砌尺寸、稳定性等,在无误后基于泵送的方式浇筑施工。针对两侧边墙的施工作业,经由模板工作窗口完成浇筑作业。各环节浇筑施工都遵循的是两侧对称的原则,不可出现受力不均现象,要求模板足够稳定,并基于插入式振捣器实现对混凝土材料的有效振捣。安排专员检测明洞拱墙强度,若上升至设计强度的70%,可在该处设置拱圈防水层,做好拱脚回填作业,在上述基础上拆除明洞拱架。
3.4 明洞防排水
明洞对于防水效果提出较高要求,以组合防水的方式为宜,处理结构外缘与填土面之间的区域,于该处设置水泥砂浆找平层(厚1cm),稳定粘贴防水板,随后再施作水泥砂浆保护层,使其厚度达到3cm;为满足明洞外侧的防水要求,经回填后设置黏土隔水层,不可出现断层或错台现象,要求防水层纵坡设置为“人”字型,有助于提升排水效果。明洞下方有必要施作水沟,仰拱底部安装横向排水管(所用材料与暗洞保持一致)。隧道底洞口处的防排水工作:于该处设置排水暗管,材料为混凝土预制管,实现与洞内埋深水沟的有效连接。
3.5 明洞回填
结束明洞主体施工作业后,检测混凝土强度,若该值满足设计要求,需对明洞拱脚处采取回填措施,所用材料为M10浆砌片石,同时在拱脚两侧分别设置厚度为45cm的过滤层,随后再利用土石做进一步的回填处理。此环节遵循的是由上至下的原则,两侧高差≤50cm,各层厚度≤30cm,从而确保明洞回填质量,使其具有足够的稳定性。
4 结束语
综上所述,文章从工程实例出发,针对高速公路桥隧连接段施工作业展开探讨,立足于各环节施工情况,提出针对性的技术方案,总结工艺要点,最终顺利完成施工作业。总体上,所提及的技术方法具有可行性,可为类似工程提供参考。