东沟隧道18米仰拱栈桥设计方案及对策

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”。

仰拱栈桥结构计算书拟在水垫塘R-13-2处施工预留廊道洞口布置自制仰拱栈桥，仰拱栈桥沟通连接预留施工廊道靠河侧洞口和R-13-1，布置高程EL1596.00m，同时满足R-13-2块EL1595.00m以下优先施工与右岸洞群施工通道通行。

仰拱栈桥净跨度11.35m，为两端简支结构，主要为满足右岸洞群施工车辆通行，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。

1、结构计算参数1.1、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，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。

1.2、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。

2、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：点荷载最大弯矩自重荷载最大弯矩抗弯计算按照《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）中4.1.1公式f W γM W M ≤+nyy y nx x x γ (4.1.1) 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；x γ、y γ——截面塑性发展系数；对工字形截面，x γ=1.05，y γ=1.20；对箱形截面，x γ=y γ=1.05；f ——钢材的抗弯强度设计值。

仰拱栈桥单支栈桥抗弯强度计算：25345nx x 211mm /112121002.405.1101036.71097.4N W M M f =⨯⨯⨯⨯⨯+⨯=+=）（）（γ I25a 工字钢采用Q235钢材，抗弯强度设计值为2/205mm N f =，安全系数为83.11122051===f f k 经验算抗弯强度满足设计要求。

第1篇一、施工准备1. 施工图纸：根据设计图纸，确定仰拱的设计参数，如尺寸、形状、材料等。

2. 施工方案：根据施工图纸和现场实际情况，制定详细的施工方案，包括施工工艺、施工顺序、施工方法、质量控制措施等。

3. 人员组织：成立专门的施工队伍，明确各岗位责任，确保施工质量。

4. 材料设备：准备仰拱施工所需的材料，如钢筋、混凝土、模板、支撑等；同时，配置相应的施工设备，如挖掘机、装载机、混凝土搅拌机、振捣器等。

二、施工工艺1. 施工顺序：仰拱施工通常按照以下顺序进行：基础清理、基础面混凝土垫层施工、钢筋绑扎、模板安装、混凝土浇筑、养护、拆除模板、验收。

2. 基础清理：在仰拱施工前，对基础面进行清理，清除杂物、虚碴、淤泥等，确保基础面平整、干净。

3. 基础面混凝土垫层施工：在清理后的基础面上，浇筑一层混凝土垫层，厚度一般为5cm，为后续施工创造条件。

4. 钢筋绑扎：根据设计图纸，对钢筋进行绑扎，确保钢筋间距、排拒符合设计要求。

5. 模板安装：安装模板，确保模板牢固、平整，与基础面紧密贴合。

6. 混凝土浇筑：按照设计要求，进行混凝土浇筑，分层厚度不大于30cm，抛片石要清洗干净，抛石比例不大于25%。

7. 养护：混凝土浇筑完成后，进行养护，确保混凝土强度达到设计要求。

8. 拆除模板：混凝土养护期满后，拆除模板，检查仰拱质量。

9. 验收：对仰拱进行验收，确保其符合设计要求和质量标准。

三、质量控制1. 施工过程中，严格控制材料质量，确保钢筋、混凝土等材料符合设计要求。

2. 加强施工过程管理，确保施工工艺符合规范，避免出现质量问题。

3. 对施工过程中发现的问题，及时进行整改，确保工程质量。

4. 加强验收工作，确保仰拱质量达到设计要求。

四、安全措施1. 施工过程中，严格执行安全操作规程，确保施工安全。

2. 加强施工现场安全管理，防止安全事故发生。

3. 定期对施工人员进行安全教育，提高安全意识。

4. 配备必要的安全防护设施，如安全帽、安全带等。

郑州至西峡高速公路尧山至栾川段YLTJ-1标东沟隧道仰拱栈桥设计方案与计算书编制：审核：审批：四川公路桥梁建设有限公司郑西高速尧栾段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一、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：隧址区内地震动峰值加速度为0.05g，地震基本烈度Ⅵ度。

（4）隧道建筑限界：隧道净宽：0.75+0.75+2×3.75+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Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级，初期支护为网喷混凝土、锚杆、型钢钢架组成，Ⅳ、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，Ⅳ级围岩采用上下台阶法施工，Ⅲ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 。

东沟隧道米仰拱栈桥设计实施方案清晨的阳光透过窗帘，洒在图纸的每一个角落，仿佛在为我指明方向。

我已经在这个行业摸爬滚打了十年，对于这类项目，早已驾轻就熟。

现在，就让我以“东沟隧道米仰拱栈桥设计实施方案”为题，为大家详细阐述一下我的想法。

一、项目背景东沟隧道位于我国某重要交通要道，为了提高交通便捷性，降低交通事故发生率，本项目旨在设计一座米仰拱栈桥。

该栈桥将穿越隧道，连接两侧道路，为过往车辆提供更为安全的通行环境。

二、设计理念1.安全性：栈桥设计必须确保车辆在行驶过程中的安全，降低事故风险。

2.美观性：栈桥应与周边环境相协调，展现出独特的美学价值。

3.经济性：在满足功能需求的前提下，降低成本，提高投资效益。

4.可持续性：栈桥设计应充分考虑环保要求，实现资源的可持续利用。

三、设计方案1.结构设计（2）栈桥两端设置重力式桥台，与隧道口连接，确保结构整体稳定性。

（3）栈桥采用米仰拱结构，有利于减小土体压力，降低隧道开挖难度。

2.桥面设计（2）设置排水系统，防止雨水对桥面产生冲刷。

（3）桥面两侧设置防撞栏，保障车辆安全。

3.照明设计（1）栈桥两端设置照明装置，照亮隧道口，提高驾驶员视线。

（2）桥面设置照明系统，确保夜间行驶安全。

4.环保设计（1）采用绿色建筑材料，降低对环境的影响。

（2）设置雨水收集系统，实现水资源循环利用。

（3）栈桥两侧种植绿化植物，改善周边生态环境。

四、施工方案1.施工准备（1）对施工人员进行技术培训，提高施工质量。

（2）编制施工组织设计，明确施工进度、人员配置等。

（3）办理相关手续，确保项目合法合规。

2.施工流程（1）栈桥主体结构施工：采用分段施工法，逐段完成箱梁预制、安装。

（2）桥面施工：在箱梁上铺设沥青混凝土，安装排水系统。

（3）照明系统施工：安装照明设备，调试照明效果。

（4）环保设施施工：种植绿化植物，设置雨水收集系统。

3.施工质量控制（1）严格把控材料质量，确保符合国家标准。

（2）加强施工过程监督，及时发现问题并整改。

仰拱栈桥加工技术交底
一、仰拱栈桥加工
每幅仰拱栈桥由两片梁板组成，每片梁板由4根I36b工字钢焊接而成，工字钢长度12m,工字钢间距20 cm，设8组中间连接，间距1．5 m，每两根I36b工字钢中间用I16工字钢焊接联接成一个整体。

梁板上面用￠22钢筋焊接，钢筋
间距20cmm，下面采用l5 cm宽、10 mm厚钢板将4根I36b 工字钢焊接联成一个整体。

（栈桥加工图附后）
二、仰拱栈桥数量确定
测定混凝土的养护时间为 4 d能达到行车要求，仰拱施工作业循环时间为 2 d，每循环施工9 m，每幅仰拱栈桥月进尺
54m。

掌子面开挖平均月进尺120m，要仰拱施工与掌子面开
挖进度相匹配，至少需2幅(4片)仰拱栈桥才能满足要求。

三、施工要点
1、栈桥加工严格按照技术交底施工，焊缝饱满。

2、仰拱栈桥就位时，要注意安设的平整及安设宽度符合设计
要求，保证车辆行车安全及不同轮距的车辆均能通过仰拱
栈桥。

3、仰拱栈桥上部的泥水及残余混凝土应及时清除，以保持栈桥上部的清洁。

4、车辆通过栈桥时限速 5 km／h，栈桥下面严禁人员施工，确保施工安全。

四、单片栈桥材料数量
序号规格名称单位数量备注
1 I36b工字钢m 48 4根
2 ф22钢筋kg 135
3 I16工字钢kg 96
4 钢板㎡ 1.1 10mm厚。

隧道自行式仰拱弧模一体化栈桥仰拱施工工法隧道自行式仰拱弧模一体化栈桥仰拱施工工法一、前言隧道自行式仰拱弧模一体化栈桥仰拱施工工法是一种应用在隧道建设中的先进施工工法。

本文将从工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例等方面进行介绍，旨在提供对该工法的全面了解。

二、工法特点隧道自行式仰拱弧模一体化栈桥仰拱施工工法具有以下特点：1. 自行式仰拱弧模栈桥：采用自行式仰拱弧模栈桥进行施工，使施工速度和效率提高；2. 一体化施工：将栈桥与仰拱施工一体化，同步完成，节约了时间与人力成本；3. 结构安全：采用先进的仰拱施工工法，保证了隧道结构的安全稳定；4. 节省资源：减少了施工过程中的能耗和材料浪费，实现资源节约。

三、适应范围隧道自行式仰拱弧模一体化栈桥仰拱施工工法适用于各类隧道工程，尤其是长隧道和中、小型隧道等具有一定规模的工程。

四、工艺原理根据工法的原理，施工工法与实际工程之间的联系如下：先在隧道壁面悬挂栈板，然后通过自行式仰拱弧模栈桥进行施工，最终形成完整的仰拱结构。

在实际应用中，采取了严密的技术措施，如控制弧榀的开挖、浇筑混凝土、配合钢筋加固等，使得施工工法能够实现预期的设计要求，并符合工程实际情况。

五、施工工艺施工过程中分为以下几个阶段：1. 隧道壁面处理：清理隧道壁面，确保施工面平整；2. 栈板安装：安装栈板，提供施工所需的支撑平台；3. 仰拱弧模栈桥安装：将自行式仰拱弧模栈桥悬挂在栈板上，进行施工；4. 混凝土浇筑：按照设计要求，进行混凝土浇筑；5. 钢筋加固：根据需要，在混凝土凝固前进行钢筋加固；6. 模板拆除：混凝土凝固后，拆除模板。

六、劳动组织施工过程中，需要合理组织劳动力，确保施工的顺利进行。

根据工程进度和施工需求，合理划分工作岗位，进行协调和安排。

同时，进行工人的培训和指导，提高劳动效率和工程质量。

七、机具设备施工过程中需要使用的机具设备有：1. 自行式仰拱弧模栈桥：用于高效施工和支撑作用；2. 栈板：提供施工平台；3. 建筑材料：如混凝土和钢筋等；4. 砼搅拌站：用于混凝土的搅拌与输送。

仰拱栈桥方案编制：复核：审批:云桂铁路Ⅳ标段中铁十局项目部三分部二0一0年九月仰拱栈桥施工方案一、工程概述随着施工进度要求,我标段各隧道即将进入仰拱部位的施工，为了保证仰拱施工连续进行并且隧道开挖出渣和洞内材料运输不受仰拱开挖的影响，故在仰拱开挖槽上搭设仰拱栈桥.隔跨跳跃施工，待已浇筑的仰拱混凝土强度满足通车强度要求后,即强度达到设计强度的100%，方可移走栈桥，到下一隧底开挖槽上,依次循环使用。

二、仰拱栈桥的选型按照我公司以往施工经验和现场施工实际情况，并按照尽早开挖尽快封闭成环的原则，一般仰拱施工段落为6米。

根据现场工字钢的供应情况,并保证栈桥结构的强度刚度满足整个隧道施工循环内相关车辆通行的要求。

拟选择采用2根25a＃工字钢上下翼缘焊接为一组,栈桥每边采用三组并排，顶部用Φ22螺纹钢筋连成整体，纵向间距10~15cm，以提高栈桥结构的平面内、外强度和刚度。

纵向两端做成1m长坡道方便车辆通行，两幅栈桥横向间距根据车轮轮距布置,保证车轮压在栈桥中部.钢材长度为工字钢标准长度12米。

净跨度按8m进行计算,如图a所示：单位：m三、仰拱栈桥结构计算栈桥结构为两部各6根Ⅰ25a工字钢并排布置作为纵梁，每两根工字钢上下翼缘板通长焊接，横向顶部用Φ22螺纹钢筋连接,保证在车轮荷载作用下纵梁能够共同受力，并且能够提高栈桥桥面的横向刚度.设计荷载按出渣车40t重车，前后轮轮距为4。

5m，前轴分配总荷载的1/3，后轴为2/3，左右侧轮各承担1/2轴重，工字钢为整体共同承担重车荷载，工字钢自重、按1。

15系数设计，动载及安全系数设计为1。

1。

1、力学简化梁两端都有转动及伸缩的可能，故计算简图可采用简支梁（如图b）。

单位：cm 由于截面上的弯矩随荷载的位置变化而变化的，因此在进行结构强度计算时，应使在危险截面上即最大弯矩截面上的最大正应力不超过材料的弯曲许用应力[σ］故需确定荷载的最不利位置,经荷载不同位置处的弯矩比较在检算最大正应力时，应取P/3荷载在跨中位置(如图c）：单位:cm 计算最大剪应力时，取荷载靠近支座位置（如图d).单位:cm2、检算过程（1）栈桥结构检算1)、用静力平衡求出支座A 、B反力及最大弯矩和剪力P --车辆荷载（N）RAc —图c中A支点反力（N)RAd —图d中A支点反力(N)Mmax —最大弯矩值（KN.m）Qmax –最大剪力值（KN)2）、根据初选结构进行力学计算:按每侧共6根工字钢进行检算查《路桥施工计算手册》-热轧普通工字钢截面特性表，得25a 型工字钢。