山岭地区隧道内预制箱梁施工技术

山岭地区隧道内预制箱梁施工技术

赵广平

摘要：北方山岭地区场地狭窄，桥隧相连，预制梁场选址远离主线运架梁施工难度大、成本高。宝天高速公路11标在场地非常狭小的情况下，结合实际地形在隧道洞内预制25ｍ、30ｍ箱梁，降低了运架梁的施工难度，减小了成本。

关键词：山岭地区；隧道；预制箱梁；施工技术

1概述

目前我国的高速公路已经进入飞速发展的时期，在国家开发大西北的背景下，北方山岭地区高速公路建设项目日益增多。北方地区高速公路多为桥隧相连，场地狭小，桥梁施工的预制场地不足，远离工地设置预制场给运梁和架梁工作带来难度，成本增大。

结合这种地形特点在隧道洞内设置预制场，既能降低运梁和架梁的工作难度，又能降低工程成本。实践证明，在北方山岭地区采取隧道洞内预制箱梁的方法是可行的，它给我们带来良好的经济效益和社会效益。

2工程概况

宝天公路宝鸡段第11合同段总长1.558Km，三座桥梁、两座隧道。桥梁下部结构为桩柱式桥墩，上部结构采用后张法预应力箱梁，桥梁总长830m，箱梁240片；隧道两座长度分别为320m、340m。桥梁起终点距隧道洞口不足10m的距离，桥梁下部结构位于渭河主河道。施工区域除河滩外四周无开阔场地，无法设置预制梁场，河滩汛期安全难以保证，如果在河滩建设梁场，场地和便道建设费用太高，且汛期来临梁场安全无法保证。

3隧道洞内预制箱梁的施工技术

台座沿隧道纵向布置一排，采用自行设计跨度8m、净空5m的自行式门吊起吊模板、混凝土及箱梁，台座一侧留足施工工作空间，另一侧留足3m通道，运梁和混凝土运输通道，箱梁混凝土施工工序及工艺和洞外梁场相同。

3.1隧道洞内预制梁场布置

隧道洞有效利用宽度8m，长度320m，单线沿隧道布置8个台座，解决了平面上操作空间问题。隧道洞内预制梁场布置图见图1。

隧道路面层采用C20混凝土，轨道铺设在隧道路面基层上，在基层中预埋钢筋固定轨道，混凝土采用罐车运输至洞口后车倒入准备浇注的箱梁一侧。混凝土浇注完成梁体强度达到设计强度90%后在台座上进行张拉、压浆。移梁采用自行式门吊横移出台座，通过轨道纵向运梁至洞口桥头。

3.2门吊设计

隧道有效利用高度仅5m，空间起吊高度不足，我项目自行设计龙门吊，缩小了龙门吊横梁、吊索高度，保证了起吊高度。

门吊起吊高度主要取决于混凝土浇注时料斗的所需的最小起吊高度。考虑模板拉杆拆装方便，台座高度设为30cm，30m箱梁梁高160cm，边梁顶护栏预埋钢筋30cm，混凝土料斗高度150cm，考虑工作空间门吊吊钩下最小起吊高度为3.7米，而门吊净空最大为5.1米(包括主梁高度)，仅剩余的140cm高度为主梁、滑轮及吊钩高度之和。门吊在设计时尽可能减小主梁至吊钩的高度，由于箱形截面受力较好，主梁采用2个箱形截面，经过计算最小高度为55cm，门吊起吊时滑轮组可上升至箱形横梁内以减小吊具所占空间高度。考虑到施工功效门吊主梁外侧悬挂设置了3吨电动葫芦用于拼装模板起吊。门吊结构设计图见图2。

3.3台座纵坡设计

隧道纵坡较大，台座和隧道设计纵坡保持一致，保证了空间高度。隧道设计纵坡为4%，为了保证空间起吊高度，台座和龙门吊轨道纵坡设置为4%。由于台座设有纵坡，在安装箱梁端头模板时需注意和台座平面保持垂直。

3.4冬季施工

冬季施工隧道内气温较高，有利于混凝土养生。冬季施工在隧道两端洞口挂设门帘，洞内采用大功率的灯管升温和照明，外界气温低于零度时，在洞内生火炉可保证冬季混凝土的养生温度。根据施工过程中的温度测量记录，外界温度为-5度时，洞内温度可达到15度。若外界温度继续降低，可在梁体内放置火炉，外层覆盖。

3.5合理安排工序安排以有效利用空间

隧道洞内场地狭小，需要合理安排工序，我们成立攻关小组，合理安排施工工序，形成了洞内制梁独特一条生产流水线，提高了施工功效。洞内预制箱梁平面空间成了制约我们进度的重要因素，在施工过程中如何有效利用空间，并合理安排工序成为必需解决的问题，从施工过程中我们解决以下几个问题：

3.5.1模板存放问题。内模采用边拆边装的方法，拼装完成后用龙门吊提升至已预制完成的梁体顶面存放；外模拆除后立即运至下一片准备预制的箱梁台座侧放置，及时打磨安装。

3.5.2钢筋加工场地设置在隧道洞口，加工成的半成品件人工运至龙门吊两侧的空间存放，对于通长钢筋放在门吊外侧加工，便于钢筋安装。

3.5.3洞内设置8个台座，配置了3套模板，平均每月预制25片箱梁，每个台座需要循环3次，模板需要循环8次，一片箱梁从施工到移梁架设周期为10天。按此工序循环安排，每天要安排一次移梁、一次倒运模板、一次浇筑混凝土，总时间为16个小时，休息时间和间歇时间考虑8个小时。施工人员安排了四个工班、钢筋工班、混凝土工班，张拉压浆工班、移梁工班，四个工班形成平行流水作业，保证台座和模板循环。

4结论

a.北方山岭地区桥隧相连隧道洞内预制箱梁的方案是可行的，此方案在山地地区桥隧相连提供了预制梁场地。

b.桥梁隧道位于等高平面，解决了山地地区运梁、架梁困难的问题。

c.隧道内温度适中解决了冬季施工保温措施，梁体强度增长快，有利于台座循环。

d.对于雨季施工洞内不受大的影响。

e.我们在隧道洞内预制场建设仅投入10万元，洞内预制箱梁场地建设费用小。

f.洞内预制箱梁成本小。从本项目运行的情况看，一是门吊跨度小仅投入12万元；二是梁场建设费用小仅投入10万元（包括台座制作）；三是冬季施工措施简单仅投入1万元；四是避免了远距离运梁，平均每片箱梁节省运梁费用1000元；五是架梁难度小，相比较场外运梁提升架梁的方法每片箱梁节省费用2000元。

在北方山岭地区，隧道洞内制梁为我们提供了一种新的思路，降低了施工难度，创造了良好的经济效益。在施工过程中，只要我们能够合理安排工序，有效利用空间，形成一条规范的生产线，施工进度能够得到保证，因此施工现场管理工作是此方案的实施是否成功的关键因素。