公路施工：山区高速公路桥接隧和桥进隧施工工法

- 1 - 1 1、公路工程工法编写内容、公路工程工法编写内容 山区高速桥接隧和桥进隧山区高速桥接隧和桥进隧施工工法施工工法 编号GGG（中企）C32021 完成单位中交四公局第三工程有限公司/中交第四公路工程局有限公司 主要完成人李挺 王国俊 周德勋 李佶桐 朱特 1 1 前言前言 近年来，我国基础设施建设飞速发展，平原地区的高速路网几近饱和，云贵川一带山区高 速也是飞速发展，在传统的低等级道路中会设计盘山公路，介于高速公路设计要求，在山岭重 丘区中桥隧比普遍偏高，在山区高速施工中，施工桥梁隧道会遇到各种问题，地质地形条件各 异，会导致常规的施工方法无法满足施工要求，特别是在陡峭山体隧道与桥梁相接的施工，面 临工作面狭小问题从而大大制约施工，需要对施工工法进行改进。 在桥接隧和桥进隧的施工中，关键难点在于隧道出洞和首跨梁片架设，在面对隧道出口处 的陡峭地形时，大大增加了施工难度和增加了隧道施工风险，普遍隧道施工存在“进洞难出洞 险” 。由于桥梁净宽与隧道净宽不一致，导致在桥梁进入隧道时，设计将隧道断面加大，致使单 向隧道施工难度大，同时桥进隧需先进行桥梁施作，最后待首跨梁片架设完毕后，进行明洞施 作，隧道施工周期长，桥梁与隧道施工工序衔接复杂。桥接隧和桥进隧对梁片架设要求高，隧 道净空较小，需要对架桥机进行改装过孔，同时首跨 T 梁架设受空间影响，需要二次喂梁，同 时桥进隧的边梁架设受空间影响，需要采用 T 梁横移技术，目前国内对桥进隧和桥接隧相关研 究较少，无相关参考资料。 中交四公局第三工程有限公司依托贵州江玉高速公路 TJ1 标项目，组织开展了“山区高速 桥接隧和桥进隧关键技术研究” ，本项目采用隧道的单向出洞和架桥机改装以及 T 梁横移技术， 成功解决在山区高速中面临的桥接隧和桥进隧施工难题， 与国内外其他同类施工工艺技术相比， 具有施工便捷、质量可控、安全风险低等优点，取得了较好的经济效益和社会效益，具有较强 的推广价值。 本课题研究成果于2021年6月通过中国公路建设行业协会鉴定为国内外先进水平， 在施工过程中，项目研发了一种 T 梁施工用横移装置，获得了国家实用新型专利。 2 2 工法特点工法特点 第 1 页 共 18 页 - 2 - 2.1 安全风险低本工法由通过采用导轨整体 T 梁横移技术，大大提升了有限空间作业的 安全系数，降低了安全施工风险，减小了施工难度。 2.2 施工进度快减少隧道洞口 500 米施工便道修筑时间，还避免使用大型吊车进行架桥 机的安拆和吊梁，加快了施工进度。 2.3 经济效益高隧道取消长管棚，改为双排小导管出洞；同时减少征地和便道修筑和避 免使用大型吊车进行架桥机的安拆或者吊梁，大大节约了施工成本。 2.4 环保节能隧道通过单向出洞，减少多余便道的占用，同时合理利用架桥机原理，避 免使用大型机具设备。 3 3 适用范围适用范围 本工法适用于所有的桥接隧和桥进隧的梁片架设施工。 4 4 工艺原理工艺原理 本工法基本原理为桥接隧施工，考虑 40 米 T 梁架设，明洞和洞门墙后续进行施工，为 架桥机预留一定的施工空间。架桥机在隧道进口处先进行改装，降低高度，然后行走过隧道至 出口处，架桥机压配重过孔，过孔完毕拆除架桥机尾节（在架桥机改装后通过隧道，先直接进 行过孔，待过孔完毕，对架桥机尾节进行拆除，架桥机设计长度 66 米，拆除一节 12 米，一节 6 米，剩余 48 米，即为 5126-12-648m，保证架桥机前端外延 1.5 米，跨中 40 米，桥台后 延 6.5 米 ，进行顶升至正常高度，开始架设梁片，架设梁片不同于普通梁片架设，需要进行 二次倒梁，由于末端空间有限，只能采用前后天车进行吊梁，往前运输 6.3m（一个横隔板的位 置） ，对梁片进行临时固定，取下前天车吊绳，改用后天车进行起吊,后天车往前吊运过程中， 将前运梁炮车移至一边。待第一跨架设完毕后继续过孔，对架桥机进行接长至正常长度，后续 正常往前架设即可。 桥进隧相比较桥接隧而言，为架设 30 米 T 梁，在边梁架设时架桥机宽度受限，拆除尾节 在隧道进口处，架桥机改装后通过隧道，先直接进行过孔，待过孔完毕，对架桥机尾节进行拆 除，拆除两节 12 米，和一节 6 米，加装一节 2 米，剩余 38 米，即 5126-212238m，保 证架桥机前端外延 1.5 米，跨径 30 米，桥台后延 6.5 米。在尾节拆除的情况下仍然无法架设边 梁，中梁架设同桥接隧施工工法，边梁架设采用导轨横移梁技术，在盖梁和桥台上提前预埋 I16 双工字钢轨道，高程提前计算，先架设边梁和次中梁，两片梁就位后将两片梁的横隔板主筋全 部满焊上，避免单片 T 梁失稳，通过千斤顶对梁片顶升，安装滑移小车，在轨道上涂抹黄油， 两端同时缓慢滑行，将边梁和次中梁安装至指定位置，安装支座，并采用千斤顶再次对梁片顶 第 2 页 共 18 页 - 3 - 升卸落至支座上。 5 5 施工工艺流程及操施工工艺流程及操作作要点要点 5.15.1 施工准备施工准备 5.1.1 桥台施作完毕后，在隧道进口处进行架桥机的拼装工作和改装处理，并进行检测出 具合格证明及相关材料。 5.1.2 邀请外部专家进行 T 梁施工横移技术研究，确保横移安全。 5.1.3 联系第三方对隧道洞口段进行监测分析。 5.25.2 施工工艺流程施工工艺流程 图图 5 5. .2 2-1-1 桥接隧工序流程图桥接隧工序流程图 第 3 页 共 18 页 - 4 - 图图 5 5. .2-2-2 2 桥进隧施工工序流程图桥进隧施工工序流程图 5.35.3 施工工艺要点施工工艺要点 5.3.15.3.1 架桥机改装架桥机改装 待桥台施作完毕后，在隧道进口处进行架桥机拼装和改装处理，考虑到隧道净空影响，降 低架桥机支腿高度。 由于隧道内正常段净空不够，右洞出口段施工空间有限，无架桥机拼装吊装场地，为了使 架桥机顺利通过隧道，先需要对架桥机进行改装。 1 1. .主梁主梁 主梁分为 2 列,每列全长 66 米,在过完隧道后对架桥机进行拆除，保留 48 米，拆除一节 12 米和 1 节 6 米。 图图 5.3.1-15.3.1-1 正常架桥机纵断面正常架桥机纵断面 第 4 页 共 18 页 - 5 - 图图 5.3.1-25.3.1-2 改装后改装后主梁纵断面图主梁纵断面图 2.2.提升小车提升小车 提升小车有纵移轮箱、旋转支座、担梁、横移轮箱、卷扬机及滑轮组等组成。通过调整旋 转支座可以得到所需的角度便于斜桥和弯桥的架设。 图图 5.3.1-35.3.1-3 提升小车及后托示意图提升小车及后托示意图 3.3.前支腿前支腿 为了能够通过隧道将前支腿轨道、下横梁、立柱 进行拆除。 图图 5.3.1-45.3.1-4 正常前支腿断面图正常前支腿断面图图图 5.3.1-55.3.1-5 前支腿过隧道断面图前支腿过隧道断面图 第 5 页 共 18 页 - 6 - 4.4.中托轮中托轮 将转盘以下的下层轮箱、中托横移轨道、中支腿轨道拆除。 图图 5.3.1-65.3.1-6 正常中托轮断面图正常中托轮断面图 图图 5.3.1-75.3.1-7 中托轮改装