东沟隧道18米仰拱栈桥设计方案

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精选仰拱顶模及栈桥在隧道仰拱施工中的应用：隧道仰拱栈桥18米图纸

摘要：隧道仰拱混凝土在浇筑施工过程中常常需要靠顶模才能使混凝土的形状符合设计要求。

同时，为保证仰拱施工期间洞内正常通车，需要在仰拱上方架设仰拱栈桥。

结合武广客运专线大瑶山隧道的实际施工情况，设计了一种隧道仰拱混凝土浇筑专用顶模和栈桥。

重点对该顶模和栈桥的结构和使用方法进行分析和探讨，以供同类工程借鉴和参考。

关键词：仰拱栈桥顶模仰拱混凝土仰拱填充1 概述隧道尤其是高速铁路隧道的仰拱混凝土浇筑施工过程中，因仰拱混凝土形状多为弧形，且混凝土坍落度较大，如果不安装顶模很难控制混凝土的外形符合设计要求。

同时，为保证仰拱施工期间洞内正常通车，需要在仰拱上方架设仰拱栈桥。

我们修建的武广客运专线大瑶山隧道仰拱的半径只有15m，这样仰拱的弧形非常大，两翼比中线处的混凝土高2m左右，加之混凝土的标号多为C25或C30，坍落度比较大，施工中混凝土很难成型。

为此，我们根据现场施工的实际情况设计了一种较为实用的仰拱混凝土顶模。

也根据这个顶模的特点，设计了一副栈仰拱桥。

下面简述仰拱顶模和栈桥的结构和使用方法。

2 仰拱顶模和栈桥2.1 适用范围该仰拱顶模和栈桥适用于隧道仰拱混凝土施工，尤其是仰拱半径较小，混凝土坍落度较大的隧道中使用。

2.2 仰拱顶模和栈桥的总体设计原则仰拱顶模为整体式可伸缩结构，下部设轮子，可使用机械设备拖行。

仰拱栈桥采用工30工字钢制作，上表面铺设钢板，两侧带可折叠坡道，下部设轮子，可使用机械设备拖行。

2.3 仰拱顶模的结构及制作①主框架采用工18工字钢焊接制作，根据隧道仰拱宽度及填充的高度定主框架尺寸。

②根据仰拱设计形状订做整体式钢模板，模板厚度大于5cm，模板间设置转轴，模板纵向长度为5m。

③采用液压油顶升降及伸缩模板。

④顶模尾端设置一对可升降行走轮。

⑤顶模两端分别设置一对升降油顶，所有油顶均通过油顶控制箱控制。

2.4 仰拱栈桥的结构及制作①仰拱栈桥共两幅，每幅四根主梁，主梁采用工30工字钢焊制，接头位置错开布置，且在工字钢腹板位置采用钢板帮焊，主梁间采用工30工字钢焊接固定且交错布置。

整理东沟隧道18米仰拱栈桥设计方案及对策

整理人尼克东沟隧道18米仰拱栈桥设计方案及对策附件：南海明珠大桥海洋环境影响报告书（简本）交通运输部天津水运工程科学研究所天津滨海新区二〇一四年十一月目录1.项目概况 (1)2.评价内容 (3)3.项目建设与产业政策及相关规划的相符性 (3)4.环境质量现状分析与评价结论 (3)5.环境影响预测分析与评价结论 (4)6.环境风险事故影响评价结论 (5)7.环境保护对策、措施和建议结论 (6)8.综合结论 (7)项目概况项目名称：南海明珠大桥建设规模：本工程拟建于琼州海峡南岸海口湾西部与澄迈湾交接处。

南海明珠大桥包括主桥及引桥，路线全长2343.5m。

其中桥梁总长2107.5m，路基总长236m。

南海明珠大桥推荐桥型方案布置为：主桥为60+3*100+60m矮塔混凝土梁斜拉桥；南引桥为3*23m现浇箱梁+19×40m预制小箱梁，北引桥为18×40m 预制小箱梁+(40+60+40)m现浇箱梁。

项目总投资为69582.74万元，施工期4年。

地理位置：本工程拟建于琼州海峡南岸海口湾西部与澄迈湾交接处，地理坐标为：20° 3'41"N，110°13'31"E，位于海南省海口市新国宾馆以北约2km的海域。

桥址区距海口市滨海大道约50m，距秀英港约6km，交通极为便利，建设项目地理位置见图1.1-1。

文件编号：DF-75-CC-61-F7图1-1 本工程地理位置图第2页共10页评价内容根据《海洋工程环境影响评价导则》，本项目工程类型属于散货码头工程，工程内容中包含填海造陆以及港池疏浚工程内容，评价内容主要包括：水质环境、沉积物环境、生态环境、水文动力环境以及环境事故。

另外，地形地貌与冲淤环境为可选环境影响评价工作内容。

考虑本项目为散货码头，因此在报告书中对环境空气的影响也将进行简要分析。

各单项环境影响评价内容见表2-1。

表2-1 海洋工程建设项目各单项环境影响评价内容本项目属于跨海桥梁项目，根据国家《产业结构调整指导目录（2011年本）》，本项目属于第一鼓励类，第二十四项公路及道运输（含城市客运）“9.特大跨径桥梁修筑和养护维修技术应用”。

仰拱栈桥方案汇报

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序号 1
2 3 4 5 6 7 8
9 10
项目仰施工长度
主桥长度行车道宽度最大载荷前引桥坡度后引桥坡度仰拱栈桥全长仰拱栈桥总宽
栈桥移动速度栈桥总重
技术参数 24m
28.5m 3.5m 55t 11% 12% 42.8m 4.2m
6m/min 55t
24
序号 11 12 13 14
8
一、仰拱栈桥介绍
9
一、仰拱栈桥介绍二、国内外现状三、仰拱栈桥方案
10
二、国内外现状由于隧道施工要求的不同,大部分的栈桥一次性可以浇筑的仰拱的长度为6-8m。现在国内的栈桥一种为焊接的简易栈桥，一种为自行式栈桥。简易栈桥成本低但移动不方便；自行形式栈桥带有行走装置，不需要装载机等外部动力，安全性好，实用性强，自动化程度高。
6
一、仰拱栈桥介绍
7
一、仰拱栈桥介绍
3、根据仰拱施工要求，部分仰拱栈桥配有仰拱曲模机构，以便混凝土立仰拱。该模板为模块化设计，模板单位长度为1.5米，根据仰拱施工长度决定模板的数量，下挂式仰拱模板组装方便，仅需一次组装，无需重复，大大降低了工人劳动强度，待隧道全部仰拱施工完成后拆卸。使用下挂式仰拱模板，定位准确，仰拱施工质量提高，节省了重复拼装标准钢模板的时间，提高了仰拱浇筑工效。
19
2、目前自行式仰拱栈桥主要有两种方式，一种为滑轨自行式，一种为履带自行式,我们这次主要采用履带自行式栈桥。履带自行式优点： 1)履带自行式栈桥主要靠前面行走履带来带动栈桥行走，调整方向方便简单； 2)栈桥前后带升降油缸来调整栈桥的前后高度，来实现栈桥桥面的水平； 3)双线栈桥两边可以带上仰拱曲模，方便仰拱的注浆成型；

隧道仰拱施工之仰拱栈桥结构计算书

隧道仰拱施工之仰拱栈桥结构计算书目录1．仰拱栈桥简介 (3)2．编制依据 (3)3．结构计算参数 (3)3.1、极限荷载 (3)3.2、自重 (3)4．抗弯计算 (4)5．抗剪计算 (4)6．最不利截面弯剪应力计算 (5)7．整体稳定 (6)8．疲劳计算 (6)9．焊缝计算 (7)10．总结 (7)仰拱栈桥计算书1．仰拱栈桥简介仰拱施工的同时，采用仰拱便桥保证隧道开挖、初支施工的正常进行。

仰拱栈桥净跨度11.35m，为两端简支结构，主要为满足隧道内施工车辆通行，仰拱栈桥分左右两支设置，单支由12根I25a工字钢并排，翼缘满焊接成箱型结构，宽度1.2m，表面焊接Φ8圆钢防滑，两支栈桥之间宽度1.0m，栈桥总宽度3.4m。

2．编制依据2.1《钢结构设计规范》GB50017-20032.2《鹤岗至大连高速公路小沟岭（黑吉界）至抚松段》两阶段施工图设计 2.3现场调查的工地自然条件、区域资源条件等3．结构计算参数3.1、极限荷载最大荷载为8m3混凝土运输车装载6m3混凝土时通过栈桥，8m3混凝土运输车自重14t，混凝土按2400kg/m3计算，总质量28.4t。

综合考虑慢速通过（≤5km/h）的动荷载、人行荷载、其他荷载等偶然因素影响，按最大总荷载的120%考虑极限荷载，单支极限荷载错误!未找到引用源。

，考虑混凝土搅拌运输车80%以上荷载集中在后轮，计算时按照最不利情况，以极限荷载下的点荷载作用考虑。

3.2、自重仰拱栈桥自重计算部分以净跨度计算，I25a 工字钢单位重量38.1kg/m ，单支仰拱栈桥自重荷载错误!未找到引用源。

4．抗弯计算根据简支梁受弯结构特性，最大荷载在简支梁中心时产生最大弯矩，栈桥最大弯矩由点荷载弯矩和自重荷载弯矩两部分组成：点荷载最大弯矩错误!未找到引用源。

自重荷载最大弯矩错误!未找到引用源。

抗弯计算按照《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）中4.1.1公式M x + M y ≤ f (4.1.1) γ x W nxγy W ny式中 M x 、M y——同一截面处绕x 轴和y 轴的弯矩(对工字形截面：x 轴为强轴，y 轴为弱轴)；W nx 、W ny ——对x 轴和y 轴的净截面模量；g x 、g y ——截面塑性发展系数；对工字形截面，g x =1.05，g y =1.20；对箱形截面，g x =g y =1.05；f ——钢材的抗弯强度设计值。

仰拱施工工程方案

隧道仰拱施工技术方案
施工方案
仰拱及隧底填充施工在隧道底部开挖支护完成后，及时全幅分段施工，为确保洞内交通不中断，采用仰拱栈桥方式。

1、仰拱
本段落设计采用C30抗渗钢筋混凝土仰拱，设计厚度50cm。

从仰拱开挖到灌筑砼之间，隧道受力是处于最不稳定状态，根据情况开挖仰拱会产生边墙挤出和下沉，围岩条件差时，迅速灌筑砼，用仰拱闭合断面。

仰拱与掌子面的距离要求：Ⅴ级围岩≤50m。

仰拱施工前，先将隧底虚碴、杂物、积水等清除干净。

施工前先复核仰拱断面尺寸，不允许出现欠挖，超挖部分采用同级砼回填。

仰拱混凝土达到设计强度70%后，方可灌筑隧底填充混凝土。

填充混凝土设计采用C20普通混凝土。

隧道中心处填充厚度为1.14米。

隧道仰拱上部填充砼施工前先清洗仰拱上虚碴及杂物，排除积水。

填充砼表面要求平整，横坡、纵坡与设计一致。

仰拱施工缝与填充砼施工缝相互错开，要求施工缝顺直、平整及凿毛清洗，同时设置止水带防水。

仰拱填充施工同时根据设计要求采用定型钢模施工中心排水沟和横向引水管，中心排水沟盖板采用外购预制品。

东山沟隧道边仰坡防护施工方案

青岛蓝色硅谷城际轨道交通工程08标东山沟隧道边、仰坡锚喷支护施工方案中铁十三局集团有限公司青岛蓝色硅谷城际轨道交通工程08标项目部2013年07月6日目录一、编制依据 (3)二、工程概况 (3)三、结构参数及工程量 (3)隧道洞口上方仰坡里程为K55+667，临时边坡锚喷支护具体参数如下：Φ22砂浆锚杆L=5m，呈梅花型布置，纵横向间距1.2m，钢筋网为φ8钢筋网片，网格尺寸为25*25cm，喷射砼厚10cm，标号为C25。

(3)边坡具体支护参数为：采用C25喷射砼，厚度10cm；Φ22砂浆锚杆，L=1.2m，1.2*1.2m呈梅花型布设，采用φ8钢筋网片，网格尺寸为25*25cm。

(3)主要工程量如下： (3)面层网喷C25，10cm厚砼88.7m3，Φ22砂浆锚杆676m，钢筋网片的钢筋采用φ8一级钢筋，4645.4kg，现场加工制作，钢筋间距20cm，喷射砼厚度为10cm，Φ22砂浆锚杆单根长4-5m，相邻锚杆间距1.2m，交错布置。

(3)四、施工计划安排 (3)计划开工日期为2013年7月6日 (3)计划完工日期为2013年7月16日，总工期为10天。

(3)五、施工队伍安排及劳动力组织 (3)东山沟隧道洞口段临时边仰坡防护工程由我项目部下属的隧道队负责施工，根据本隧道工程任务的结构特点，主体施工投入的劳动力以钻孔人员、电焊工及砼工为主。

具体人员安排见《边仰坡防护工程劳动力数量表》。

(3)六、施工机械配备 (4)钻孔设备和注浆设备详见《边仰坡防护工程主要工程设备表》 (4)八、施工方案 (5)No table of figures entries found.东山沟隧道洞口边仰坡防护分项工程施工方案一、编制依据1、蓝色硅谷城际轨道交通工程08合同段施工招标文件。

2、蓝色硅谷城际轨道交通工程08合同段《东山沟隧道主体结构》施工资料。

3《铁路隧道施工技术规范》（TB10204-2002）。

栈桥施工方案完整版

栈桥施工方案HEN SyStem OffiCe room [HEN 16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688]1 编制依据及工程概况编制依据1、施工总承包合同2、施工图纸：3、施工及验收规范：《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-88)《建筑施工高处作业安全技术规范》(GBJ80-91)《建筑机械安全技术规范》(GBJ33-86)《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002《磴工程施工质量验收规范》GB50204-2002《钢筋焊接及验收规程》JGJ 18-96《屋面工程施工质量验收规范》GB50207-2002《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)《建筑钢结构焊接规程》(JGJ81-2002)《钢结构高强螺栓连接设计、施工及验收规范》(JGJ82-91)4、主要质量检验评定标准《钢结构工程质量检验评定标准》(DB23—2003)《建筑工程施工质量验收统一标准》(DB23-2003)工程概况准备车间至原煤仓栈桥工程，±相当于绝对标高67. 600米，基础为钢筋混凝土独立基础，框架梁、柱、板均采用C30 ½o栈桥断面均为宽3. 70米，高2. 70米，全长127米共有三跨桁架组成。

准备车间到原煤仓系统栈桥，安装213皮带输送机，栈桥和准备车间垂直布置，栈桥倾角为° ,共有钢桁架3棉，桁架1跨度42. 967米，桁架2跨度26. 403 米，桁架3跨度26. 403米。

桁架最高顶标高32. 032米，拉紧间为钢筋磴结构，顶标高为10.517米。

钢桁架与支撑连接一端用较支座，另一端用滚动支座。

钢桁架及钢支架为型钢结构，钢材材质选用Q235B型钢。

钢结构部分栈桥围护屋面板和侧墙板均为IOOmm岩棉复合保温压型彩钢板，底面采用预制轻质楼面板，混凝土框架部分为砖砌维护结构，水泥砂浆地面。

结构设汁使用年限为50年，建筑耐火等级二级，建筑物抗震设防类别丙级，抗震等级6度，建筑结构安全等级二级。

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至西峡高速公路尧山至栾川段Y LTJ-1标
5RBG
东沟隧道仰拱栈桥设计方案与计算书
编制：
审核：
审批：
公路桥梁建设有限公司
西高速尧栾段YLTJ-1项目经理部
二0 一七年五月
东沟隧道仰拱栈桥设计方案与验算书工程概况
1、东沟隧道在位于柳树沟村东沟组附近，为左右分离式隧道。

左洞起讫桩号:
ZK4+306〜K5+937 ;右洞起讫桩号：K4+319〜K5+955。

详细情况见下表
2、东沟隧道地属伏牛山系，海拔高程320-450m,山势陡峭，河沟纵横，进口交通条件较差，出口交通条件较好，小里程至大里程为2.2%上坡。

3、东沟隧道设计为双向四车道隧道，采用的主要技术标准如下：
(1 )道路等级：山岭区高速公路；
(2 )设计行车速度：100Km/h ;
(3)地震：隧址区地震动峰值加速度为0.05g，地震基本烈度切度。

(4)隧道建筑限界：隧道净宽：0.75+0.75+2 X3.75+1+1=11m ;隧道净高：5m
4、该段隧道地质条件较复杂，受断层破碎带影响，隧道中可能出现涌水、突泥、
塌方、滑坡等危险。

隧道围岩等级主要为级，初期支护为网喷混凝土、锚杆、型钢钢架组成，W、V级围岩地段型钢钢架、墙、仰拱全环安设，每0.6〜1m 一榀。

二次衬砌采用C30防水混凝土，防水等级为P8。

二、仰拱栈桥设计方案
东沟隧道洞口、浅埋段及V级围岩段采用环形开挖预留核心土法施工，W级围岩采
用上下台阶法施工，川级围岩采用全断面开挖施工。

出渣采用无轨运输，仰拱超前衬砌，二衬施工采用
一次全幅灌注方式，一次灌注长度12 m，距开挖掌子面40〜100 m。

为
解决仰拱施工与开挖运输作业面的干扰，采用仰拱栈桥来保证仰拱施工时运输道路的通畅。

1、仰拱栈桥设计
(1 )行走车辆的情况
在衬砌前，通过仰拱栈桥的主要施工机械、车辆为ZL50装载机、红岩金刚自卸汽
车、砼运输车，小松PC240挖掘机等，其自重、宽度等基本参数见表1。

表1主要施工机械车辆状况
(2)荷载的确定
根据表1，以红岩金刚自卸汽车重载时作为仰拱栈桥的验算荷载，其前桥重量12t，后桥重量为28 t。

(3)宽度及每片梁的工字钢数量
仰拱栈桥的单片宽度1.25m，中心距离2.15 m,为达到仰拱栈桥的宽度，考虑每片
梁采用5组140a工字钢组成，工字钢的间距为13.5cm,总宽为1.25m。

(4)仰拱栈桥长度
根据每次二初浇筑长度，确定仰拱栈桥的长度为18m，计划每次捡底12m，每段的搭接长度2m。

(5)最不利荷载布置
当红岩金刚自卸汽车的第一个后轮位于过轨梁中间时，为弯距最不利荷载，前轮与后轮的间距为3500mm,两个后轮的间距为1300mm，前轮重6T,两后轮分别重7t的荷
当红岩金刚自卸汽车的第二个后轮位于过轨梁梁端时，为剪力最不利荷载，前
轮与后轮的间距为3500mm,两个后轮的间距为1300mm ，前轮重6T,两后轮分别重7t
的荷载作用在单片梁上，梁的长度为9m。

其受力简图为：
2、受力验算
(1)单片梁的最大弯矩
单片梁由5根140a工字钢拼成，由5根工字钢共同承受汽车荷载，则:
P1=6000x9.8=58.8KN
P2=7000x9.8=68.6KN
查《公路桥涵计算手册》140a工字钢，其每延米重量为67.6kg/m,即q=0.662KN/m ，由工字钢自重产生的弯距示意图为：
q=0.662KN/m
16.22KN.m
由汽车荷载产生的弯矩包络图为:
可以看出由由工字钢自重产生的最大弯矩为：
M 重=ql 2/8=0.662 x l42/8=16.22KN.m
汽车荷载产生的跨中最大弯矩为：
M 汽=538.51KN.m
单片梁跨中最大弯矩为
Mmax= M 重+ M 汽=16.22+538.51=554.73 KN.m
(2)单片梁的最大剪力
由工字钢自重产生的剪力为：
Q 重=ql/2=0.662 X14/2=4.634KN
由汽车荷载产生的梁端最大剪力为：
Q 汽=P1(14-3.5-1.3)/14+P2(14-1.3)/14+P2=58.8 X
9.2/14+68.6 X12.7/14+68.6=169.47KN
单根工字钢承受的最大剪力为：
Q= Q 重+ Q 汽/5=4.634+169.47/5=38.528 KN
(2) 工字钢的强度验算
根据最大弯矩得出工字钢最大应力，即：(T =Mmax/Wx , Wx为工钢截面抵抗矩，
查《公路桥涵计算手册》知单根140a工字钢的载面抵抗矩为：Wx=1085.7cm 3, 5根工字钢的最大应力为：
(T =Mmax/Wx=(554.73x10 6)/(5x1085.7x10 3)=102MPa<215 MPa 工字钢的材料为Q235，其抗拉强度为215MPa,可知工字钢的最大应力小于其抗拉强度，安全系数为2.1，符合要求。

(3) 工字钢的剪应力验算
查《公路桥涵计算手册》可知140a工字钢
Ix=21714cm 4Sx=631.2cm 3
Ix/ Sx=34.4cm d=10.5mm
故根据栈桥纵梁最大剪应力，并据此校核剪应力强度
(4) 栈桥挠度验算
将两后轮合并成简化成一个集中荷载，则后轮产生的最大挠度为:
前轮引起的最大挠度为:
挠度满足要求。

(5) 工字钢的确定
由计算可知，使用5片I40a 工字钢，满足施工要求
三、仰拱栈桥加工
每幅仰拱栈桥由两片梁板组成，每片梁板由5根I40a 工字钢焊接而成，梁长18 m ，工字钢间距13.5 cm ，每两根I40a 工字钢中间每隔100cm 用I20a 工字钢焊接联接成
图1仰拱栈桥梁板断面图
max
S
x max
38.528 631.2 21714 10. 5
10. 7MPa 125MPN 满足要求
max
Pl 3 48EI
68.6 2 105
143
48 2.1
105
21714 5
34mn < [f ]
L 14 1000 56mm
250
250
f max
Pl 3
48EI
58. 8 105 143
48__271 __105__21714__5
15mn< [f ]
L 14 1000 56m m
250
250
严 a
15mm厚加筋板严 ]]]]13mm厚加筋板
1 100cm100 cm100cm100cm100cm100cm100cm100cm I
r1800cm■ 1
图2仰拱栈桥梁侧面图。