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作業(yè)工法 中鐵十一局集團(tuán)黔張常鐵路項(xiàng)目經(jīng)理部液壓仰拱弧模作業(yè)工法一、前言在當(dāng)前隧道施工中,常因沒(méi)有理想的配套設(shè)備和施工工藝,仰拱施工的質(zhì)量和進(jìn)度難以保障,成本也較高。進(jìn)而影響了防排水系統(tǒng)、二襯等后繼工序的結(jié)構(gòu)銜接質(zhì)量和進(jìn)度,隧道仰拱施工成為制約隧道快速施工的控制性工序。為了加快隧道仰拱及填充混凝土施工進(jìn)度,保證安全、提高質(zhì)量,降低工程成本,改善文明施工形象,中鐵十一局黔張常鐵路工程項(xiàng)目經(jīng)理部一分部通過(guò)在向家包二號(hào)隧道試點(diǎn)推廣應(yīng)用液壓仰拱弧模施工,加快了進(jìn)度,提高了施工質(zhì)量,降低了成本,取得了較大的成效,為隧道仰拱機(jī)械化施工提供了較為理想的施工設(shè)備與工藝。二、工法特點(diǎn).提高了施工工效液壓仰拱弧模在可以采用挖機(jī)輔助行走,采用液壓系統(tǒng)定位于拆模,比傳統(tǒng)簡(jiǎn)易模板依靠吊裝和人工安裝與拆卸模板,提高了功效,液壓仰拱弧模施工仰拱比簡(jiǎn)易弧形模板每循環(huán)減少作業(yè)時(shí)間約6.5小時(shí)(每模按12m計(jì)算)。.降低了施工成本液壓仰拱弧模比普通弧形模板人工節(jié)約31.5h,挖機(jī)機(jī)械臺(tái)班節(jié)約5.5h,鋼材節(jié)約300kg,每延米降低施工成本121.8元,有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。.提升了實(shí)體質(zhì)量能有效的控制仰拱頂面高程及弧形曲率。能有效控制仰拱拆模后結(jié)構(gòu)尺寸完整,混凝土表面密實(shí)平整、顏色均勻,拆模后無(wú)缺棱掉角、錯(cuò)縫等現(xiàn)象。通過(guò)液壓弧模更好的與鋼板止水帶卡具、鋼筋卡具等配合使用,提升仰拱部位施工作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化。三、適用范圍液壓仰拱弧模適用于鐵路雙線隧道仰拱施工,適用于不同圍巖等級(jí)的仰拱。使用條件為仰拱初期支護(hù)已完成,設(shè)計(jì)有鋼筋段落的仰拱按要求鋼筋綁扎完成,仰拱邊墻防水板、土工布掛設(shè)完畢。
作業(yè)工法中鐵十一局集團(tuán)黔張常鐵路項(xiàng)目經(jīng)理部作業(yè)工法四、工藝原理仰拱弧形模板(圖1)是利用桁架結(jié)構(gòu)為主體,弧形鋼模板下掛在桁架上,采用液壓油缸調(diào)節(jié)固定作支撐結(jié)構(gòu)的一種大型設(shè)備。圖1液壓弧形模板主要由桁架、仰拱弧形模板、液壓系統(tǒng)、行走系統(tǒng)組成。液壓弧形模板采用挖機(jī)配合行走初步定位,通過(guò)液壓油缸將桁架下掛的弧形模板調(diào)節(jié)到設(shè)計(jì)位置最終定位,并用絲杠固定。該設(shè)備側(cè)視圖如圖2,主視圖如圖3。圖2側(cè)視圖作業(yè)工法中鐵十一局集團(tuán)黔張常鐵路項(xiàng)目經(jīng)理部作業(yè)工法圖3正視圖五、組織模式及管理方式組織模式:液壓仰拱弧模是由隧道勞務(wù)分包單位自行購(gòu)買(mǎi),設(shè)備使用費(fèi)用包含在仰拱混凝土單價(jià)中。管理模式:項(xiàng)目部根據(jù)設(shè)備性能狀況、數(shù)量、規(guī)格型號(hào)、適用性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性等要求嚴(yán)格執(zhí)行進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收制度。不定期對(duì)設(shè)備使用性能、維修保養(yǎng)進(jìn)行監(jiān)督檢查,每板仰拱混凝土施作前對(duì)設(shè)備定位、加固等技術(shù)方面驗(yàn)收合格后方可澆筑。六、施工工藝流程及操作要點(diǎn).仰拱弧模移動(dòng)模架施工工藝流程圖(圖4)作業(yè)工法中鐵十一局集團(tuán)黔張常鐵路項(xiàng)目經(jīng)理部作業(yè)工法圖4液壓仰拱弧模施工工藝流程圖.施工作業(yè)步驟(無(wú)鋼筋段)仰拱隧底開(kāi)挖,應(yīng)保證仰拱圓順、平整、不得欠挖,超挖部分用同級(jí)混凝土回填,并將基底虛渣、雜物、積水清理干凈;采用18m長(zhǎng)簡(jiǎn)易棧橋,用挖機(jī)將棧橋拖行就位,棧橋應(yīng)放在隧中位置,為液壓仰拱弧模預(yù)留出作業(yè)區(qū)域。測(cè)量放樣,確定仰拱端頭與矮邊墻頂面高程及位置,確保仰拱施工縫與二襯施工縫在同一斷面上;施工防排水工程、仰拱預(yù)埋件等,應(yīng)確保邊墻部位防水板、泄水孔滿足要求,仰拱接地、預(yù)埋過(guò)軌管等預(yù)埋件符合設(shè)計(jì)要求;采用挖機(jī)將仰拱弧模模架拖行至仰拱左右兩側(cè)初步就位;根據(jù)測(cè)量結(jié)果,采用液壓油缸系統(tǒng)左右及上下調(diào)節(jié),將仰拱弧形模板按照設(shè)計(jì)標(biāo)高準(zhǔn)確定位,并用絲杠加固連接,防止弧型模板在澆筑混凝土過(guò)程中發(fā)生偏移;作業(yè)工法中鐵十一局集團(tuán)黔張常鐵路項(xiàng)目經(jīng)理部作業(yè)工法安裝仰拱鋼端模與止水帶,安裝仰拱鋼端模時(shí)仰拱基底應(yīng)圓順,模板安裝在測(cè)量的同一斷面上,止水帶安裝應(yīng)居中安放,搭接滿足要求;澆筑仰拱混凝土,澆筑順序由隧底至兩側(cè)邊墻,底部采用串筒澆筑,邊墻采用溜槽澆筑,在施工過(guò)程中注意控制混凝土的澆筑速度,并加強(qiáng)振搗,確?;炷潦┕べ|(zhì)量。達(dá)到設(shè)計(jì)拆模強(qiáng)度后拆除絲杠,用油缸將仰拱弧模提升;安裝仰拱填充端模與中心水溝整體模板;澆筑仰拱填充混凝土,充分振搗,保證混凝土密實(shí),并需對(duì)仰拱填充面進(jìn)行二次收面,確保填充面平整度符合要求;強(qiáng)度達(dá)到要求后拆除仰拱填充模板;.勞動(dòng)力組織人員配置及職責(zé)見(jiàn)表1表1人員配置及職責(zé)分工序號(hào)人員人數(shù)工作職責(zé)1技術(shù)人員1負(fù)責(zé)施工技術(shù)指導(dǎo)2試驗(yàn)工程師1負(fù)責(zé)混凝土質(zhì)量檢查3質(zhì)檢工程師1負(fù)責(zé)施工質(zhì)量控制4普通工人5負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)施工合計(jì)8七、材料與設(shè)備1.機(jī)具設(shè)備采用液壓仰拱弧模施工仰拱所需機(jī)具設(shè)備如下表(表2):表2主要機(jī)械設(shè)備配備表序號(hào)機(jī)械名稱(chēng)型號(hào)單位數(shù)量備注1仰拱弧模移動(dòng)模架套12挖機(jī)小松220臺(tái)1作業(yè)工法中鐵十一局集團(tuán)黔張常鐵路項(xiàng)目經(jīng)理部作業(yè)工法3振搗棒ZN70個(gè)34仰拱棧橋自制副118m長(zhǎng)4混凝土攪拌運(yùn)輸車(chē)臺(tái)3運(yùn)距3km八、質(zhì)量控制仰拱施工嚴(yán)格執(zhí)行《鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》(TB10417-2003)與《鐵路隧道工程施工技術(shù)指南》(TZ204-2008)的要求。質(zhì)量控制要點(diǎn)如下:.移動(dòng)模架、模板的剛度必須滿足設(shè)計(jì)要求,防止結(jié)構(gòu)變形。.嚴(yán)格落實(shí)測(cè)量復(fù)核制,確保測(cè)量放線準(zhǔn)確無(wú)誤。.必須對(duì)模板進(jìn)行清潔并均勻涂抹專(zhuān)用脫模劑。.澆筑結(jié)構(gòu)前,嚴(yán)格落實(shí)“自檢、互檢、交檢”三檢制度,確保結(jié)構(gòu)尺寸、防水板、止水帶、排水盲管等預(yù)埋件設(shè)置等準(zhǔn)確無(wú)誤,并固定牢固。.保證混凝土原材料質(zhì)量,同時(shí)嚴(yán)格按照施工配合比拌制混凝土,加強(qiáng)施工過(guò)程中混凝土的搗固和分層澆筑的厚度控制。.加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)工作,制作同條件養(yǎng)護(hù)試件,試壓強(qiáng)度符合拆模強(qiáng)度值后,確定拆模時(shí)間。九、安全措施施工中,嚴(yán)格遵照隧道或地下工程相關(guān)規(guī)范、規(guī)程關(guān)于安全方面的規(guī)定,確保施工安全。同時(shí),重點(diǎn)注意以下幾點(diǎn):.施工區(qū)域應(yīng)設(shè)警示標(biāo)牌,嚴(yán)禁非工作人員出入。.遇見(jiàn)有車(chē)輛和行走機(jī)械過(guò)往,要及時(shí)避讓?zhuān)貏e是運(yùn)碴重車(chē)過(guò)往時(shí),要避在安全地方,防止從車(chē)上掉下石塊砸傷下面的作業(yè)人員。.仰拱棧橋兩端落底長(zhǎng)度不得過(guò)少,且需平穩(wěn),防止側(cè)移和翻轉(zhuǎn)。.在進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)必須佩帶好安全帽。.車(chē)輛尤其是裝載機(jī)、挖機(jī)經(jīng)過(guò)棧橋時(shí)需專(zhuān)人指揮,以免落空。.為保證施工安全,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)有專(zhuān)人統(tǒng)一指揮,并設(shè)一名專(zhuān)職安全員負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)的安全工作,堅(jiān)持班前進(jìn)行安全教育制度。作業(yè)工法中鐵十一局集團(tuán)黔張常鐵路項(xiàng)目經(jīng)理部作業(yè)工法.仰拱施工時(shí),安全員應(yīng)注意觀察仰拱兩側(cè)的初期支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定狀態(tài),如遇變形或失穩(wěn)應(yīng)立即撤離人員,采取措施加固。十、環(huán)保措施.施工過(guò)程中加強(qiáng)隧道通風(fēng),確保施工現(xiàn)場(chǎng)空氣良好。.施工現(xiàn)場(chǎng)安排專(zhuān)人進(jìn)行灑水,防止粉塵飛揚(yáng)。.作業(yè)場(chǎng)地及運(yùn)輸車(chē)輛應(yīng)及時(shí)清掃、沖洗,保證場(chǎng)地及車(chē)輛的清潔。.主要運(yùn)輸?shù)缆沸柽M(jìn)行固化,要定時(shí)灑水防塵,嚴(yán)禁在場(chǎng)地內(nèi)燃燒各種垃圾及廢棄物。十一、效益分析.經(jīng)濟(jì)效益根據(jù)向家包二號(hào)隧道實(shí)際施工情況列舉事例進(jìn)行對(duì)比:向家包二號(hào)隧道DK138+871-DK137+801段采用簡(jiǎn)易弧形模板施工,DK137+801-DK137+070段采用液壓仰拱弧模,施工長(zhǎng)度均按照每循環(huán)12m對(duì)比計(jì)算,每延米節(jié)約成本121.8元,向家包二號(hào)隧道采用液壓仰拱弧模節(jié)約直接成本89035.8元。2、社會(huì)效益中鐵十一局集團(tuán)有限公司承建的黔張常鐵路向家包二號(hào)隧道,屬于典型的巖溶隧道,為n級(jí)風(fēng)險(xiǎn)隧道,全線重難點(diǎn)工程,仰拱能及時(shí)快速的施做,能降低隧道安全風(fēng)險(xiǎn),向家包二號(hào)采用液壓仰拱弧模施工工法,提高了功效,能有效的保證隧道施工的安全,為隧道連續(xù)五個(gè)月開(kāi)挖、二襯進(jìn)尺突破220m提供堅(jiān)實(shí)的保障,提高了企業(yè)的生產(chǎn)效益。同時(shí)為黔張常鐵路隧道機(jī)械化施工提供了寶貴的施工經(jīng)驗(yàn),向家包二號(hào)隧道是黔張常鐵路貫通的第一條n級(jí)風(fēng)險(xiǎn)隧道,為全線能夠順利完成做出了積極的貢獻(xiàn),也為中鐵十一局贏得了廣泛的社會(huì)好評(píng),得到了業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)、質(zhì)檢單位的充分肯定,多次受到上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)表彰和組織兄弟單位來(lái)觀摩學(xué)習(xí)。十二、應(yīng)用實(shí)例.工程概況向家包二號(hào)隧道位于湖南省永順縣毛壩鄉(xiāng)龍家界北側(cè),穿越龍家界山崗。隧道工作業(yè)工法中鐵十一局集團(tuán)黔張常鐵路項(xiàng)目經(jīng)理部作業(yè)工法程區(qū)位于中低山地區(qū),高程460~870m,相對(duì)高差200~400m。隧道洞身位于可溶巖巖體中,為典型的巖溶壟崗地貌,兩側(cè)為溝谷坡地,中間為壟崗。隧道起訖里DK136+997~DK138+871,隧道總長(zhǎng)1874m,雙線隧道最大埋深355m。隧道進(jìn)口端位于向家包村東側(cè)的深溝內(nèi),溝谷深切,交通不便;出口段位于萬(wàn)坪通往萬(wàn)民鄉(xiāng)的鄉(xiāng)路旁,交通較為便利。隧道從常德端洞口進(jìn)洞,采用單向掘進(jìn)。開(kāi)工施工2016.6.6,竣工時(shí)間2017.1.30..施工情況黔張常鐵路向家包二號(hào)隧道仰拱施工前期采用簡(jiǎn)易弧形模板1070米,后期通過(guò)改進(jìn)采用液壓仰拱弧模施工了731米,通過(guò)對(duì)液壓仰拱弧模的應(yīng)用。.應(yīng)用效果液壓仰拱弧模施工優(yōu)點(diǎn)(1)減少仰拱循環(huán)作業(yè)時(shí)間,提高工效。(2)減少人工、機(jī)械投入,降低成本。(3)不需要施工模板底部鋼筋支架等,節(jié)約材料,節(jié)約成本。(4)可提升仰拱整體施工質(zhì)量,為后續(xù)工作創(chuàng)造較好的作業(yè)條件。液壓仰拱弧模施工缺點(diǎn):(1)設(shè)備本身需要改進(jìn),目前不能獨(dú)立行走定位,需要挖機(jī)配合人工進(jìn)行初步定位。(2)仰拱弧形部分施工混凝土振搗過(guò)程中比較困難,容易形成局部漏振。綜上所述:通過(guò)液壓仰拱弧模在向家包二號(hào)隧道實(shí)踐使用,相比簡(jiǎn)
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