明挖隧道结构施工技术方案优化分析 .docx

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1、精品名师归纳总结明挖隧道结构施工方案优化分析殷勇（中铁十四局集团有限公司山东 济南 250000 ）摘要本文以长株潭城际铁路树木岭隧道洞身明挖段主体结构施工为题开展方案优化分析,主要针对明挖隧道结构顶板施工初期所采纳的两种不同施工方案,分别从技术和质量措施、安全风险掌握以及 施工工期、工程成本等方面进行了仔细比较、分析和论证,以求质量可控、安全风险最低,工期缩短 , 节约成本的正确方案 .阐明白在施工中合理资源配置、优化施工方案的必要性和重要性.关键词 明挖隧道 结构方案 优化分析1 工程简况树木岭隧道洞身明挖段施工里程为DK8+902.5 DK9+743, 合计840.5m, 其中DK8+9

2、02.5 DK8+921.5 为盾构始发井 ,DK8+921.5 DK9+741.5 为明挖区间 . 为便于出渣 , 在 DK9+055、YDK9+045处设出渣井2 座, 为防灾救援需要, 于 DK9+350、 YDK9+340.447 处设联络通道. 隧道轨面标高25.5m 32.0m, 隧道上方规划为圭塘河风光带, 规划的表标高为46.5m 50.0m, 隧道左右线间距为18m, 围岩主要为粉质粘土、强风化泥质粉沙岩、弱风化泥质粉沙岩, 开挖采纳放坡开挖 , 支护采纳锚网喷 , 主体结构为两分别的钢筋混凝土矩形结构（图1 为明挖断典型断面图）.图 1明挖断典型断面图2 施工方案比选可编辑

3、资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结树木岭隧道洞身明挖段主体结构设计要求每60m 为一个变形缝 , 由小里程往大里程方向次序施工. 施工分底板、侧墙、顶板三次进行. 其中底板采纳了定型钢模板结合竹胶板拼装的方法。区间侧墙模板采纳了自行式液压模板台车。顶板结构施工主要有两种方案：一种为采纳满堂红脚手架和模板体系 , 另一种为自行式液压顶板内模台车 , 现就顶板施工两种方案进行阐述比选 .2.1 满堂红脚手架、模板施工方案顶板施工模板结构内支撑体系采纳碗口式脚手架钢管 . 支撑体系取纵向立杆间距横向立杆间距水平杆层间距： 900 900 1200mm.脚手架底部设置扫的杆 , 脚手架两端与中

4、间每隔 4 排立杆设置 1 道横向剪刀撑 , 脚手架从顶层开头向下每隔 3 步设置一道水平剪刀撑 , 横向和竖向每隔 2 跨设置通长东西向横杆 . 顶板底模面板采纳 18mm厚木竹胶板 , 板次龙骨为 100 100mm方木 300mm主, 龙骨取 100 100mm方木 900m（m详见图 2）, 依据脚手架及模板布置我们对其主要受力构件的强度和刚度、稳固性进行检算 , 验证其力学性能满意要求 .2.2 液压顶板内模台车施工方案在区间侧墙施工完成后 , 采纳 30.1m 长液压式模板台车进行顶板施工 , 顶板台车面板为 10mm钢板 ,门架面板厚 14mm,门架腹板厚 12mm,台车主框架均

5、采纳国标型钢焊接（详见图3） . 依据台车的结构特点我们对台车的主要受力构件的强度、刚度和稳固性进行检算, 验证台车的力学性能满意要求.图 2 区间结构顶板满堂红脚手架模板施工图图 3 区间顶板内模台车施工图2.3 方案比选分析2.3.1 技术及质量措施两种技术方案均可行 .采纳满堂红脚手架和模板体系施工方案, 难点在于支撑体系加固较为困难, 存在模板拼缝较多、结构拐点处错台、砼振捣困难等问题, 不利于现场施工和质量掌握。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结采纳液压顶板内模台车施工方案, 可以有效解决支撑加固困难、模板拼缝多、拐点处错台、砼振捣困难等问题 , 更有利于现场施工和质量

6、掌握.两种方案比较 , 采纳液压顶板内模台车施工方案更为合理.2.3.2 安全风险掌握满堂红脚手架和模板体系施工方案在实施过程中, 需依据施工进度做好相应部位的人行通道、作业平台、临边防护等安全措施, 安全防护工作量大 , 工序较为繁琐 . 脚手架搭设和拆除过程连续时间长, 需要投入大量的人员和机械设备, 危急源掌握点多 . 且脚手架施工最大的弊害就是杆件连接多, 局部接头处理不到位 , 施加荷载后易产生局部失稳, 从而造成整个体系的失稳, 安全风险系数高 .内模台车为自行式液压整体式台车, 台车上设置有规范的安全人行通道、作业平台及相应防护, 临空面少 , 日常安全防护工作量少, 而代替脚手

7、架骨架作用的台车仅需拆模后移动到前方即可, 操作相对简洁、便利 , 投入少量人力就可完成, 防止因脚手架搭设和拆除过程中产生的危急源. 且台车主要构件均为牢靠连接 , 施工安全可以得到较好掌握.两种方案比较 , 液压顶板内模台车施工方案安全性能更优.2.3.3 施工工期采纳满堂红脚手架和模板体系施工方案, 每个流水段顶板施工时间在19 天, 其中搭设脚手架 7 天,绑扎钢筋 8 天, 立摸及加固 3 天, 浇注混凝土 1 天.采纳内模台车施工方案 , 每个流水段顶板施工时间在12 天, 其中台车就位 1 天, 绑扎钢筋 8 天, 立摸及加固 2 天, 浇注混凝土1 天. 立模、脱模速度快, 可

8、节约脚手架搭设、模板安装、以及脚手架、模板的拆除时间 , 大大提高了工作效率 .两种方案比较 , 液压顶板内模台车施工方案工期更快.2.3.4 经济比较分析采纳满堂红脚手架和模板体系施工方案, 施工费用主要包含有脚手架租赁、机械设备、模板及方木周转材料、安全防护、人工费用等工程. 其中脚手架依据每模占用一个月运算, 模板按周转3 次运算 , 方木按周转 4 次运算 , 安全防护设施按周转5 次运算 ,25T吊车按月租运算 , 依据施工工期运算总费用在 413.91 万元.采纳液压顶板内模台车施工方案, 施工费用主要包含有机械设备、台车、少量模板及方木周转材料、人工费用等工程. 其中台车为摊销费

9、用 , 人工费用大大降低 , 其余费用运算方法与脚手架方案一样 , 依据施工工期运算总费用在342.56万元 . 完工后台车 总重为 222t 按 2500 元/t折算, 总计55.5 万元. 从造价来看 ,液压顶板内模台车施工方案可节约投资126.85 万元.两种方案比较 , 液压顶板内模台车施工方案更经济.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3 方案优化结论综上所述 , 采纳液压顶板内模台车施工方案 , 从技术及质量措施、安全风险掌握、施工工期、经济比较等方面均优于满堂红脚手架和模板体系施工方案 . 可以有效改善施工工序复杂、施工周期长, 安全风险高 , 施工质量难掌握、施工成

10、本相对较高等问题 , 工作效率得以大大提高 . 故本工程采纳液压顶板内模台车施工方案 .4 终止语在施工过程中 , 依据不同工程的特点 , 可能会有多种可行的施工方案供我们挑选 , 但是 , 必需通过对各种方案进行仔细细致的分析、比较和优化 , 才能制定出更为合理的施工方案 , 达到合理资源配置 , 有效掌握施工质量 , 降低安全风险 , 缩短施工工期 , 削减施工成本的成效 .参考文献1 混凝土结构工程施工质量验收规范（GB 50204-2002 （ 2021 年版） . 北京：中国建筑工业出版社 ,20212 长株潭城际铁路综合标树木岭隧道施工组织设计. 长沙： 2021可编辑资料 - - - 欢迎下载