高速公路隧道施工安全步距
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高速公路隧道施工安全步距范文第1篇
【关键词】公路；隧道施工；安全
公路作为经济发展的承载体，随着经济的发展获得了快速的发展。在公路建设中，公路隧道的修建解决了很多山区公路的修建难题，对我国公路事业的发展产生了重要的影响。在任何工程施工中，施工安全都是最关键的因素，在公路隧道施工中也是如此。在公路隧道施工中，因为公路隧道施工的特殊性，所以对于公路隧道施工安全的探讨对维护施工安全具有重要的意义。
1 公路隧道施工中存在的安全问题
1.1 公路隧道的设计不合理
在公路施工的过程中，需要修建公路隧道的地带地质条件比较复杂。在实际的公路隧道设计中，设计部门和施工部门不是同一个单位。设计单位在设计的过程中，可能因为勘测问题或者对施工技术判断失误等问题，导致公路隧道的设计不符合实际的施工过程，导致公路隧道在施工的过程中出现安全问题，也给运营期安全造成隐患。
1.2 安全施工管理制度不健全
在目前的公路隧道工程中，安全施工的意识还比较薄弱，施工企业没有建立健全的安全施工管理制度，导致在施工安全管理方面出现漏洞。公路隧道施工安全，除了要依靠设计安全之外，还要保证施工材料的质量和施工工艺符合规范。在购买材料环节，由于没有严格控制，导致部分材料的质量出现问题。在施工工艺方面，施工单位依据方案组织施工，经验因素较大，遇到新工艺、新材料时未能及时完善施工工艺，导致施工工艺出现了一定的不合理性。在施工进度方面，由于过于追赶工期，改变工艺流程，导致公路隧道施工的质量出现了一定的问题，施工安全得不到保障。
1.3 施工工艺亟需完善
目前，在我国公路隧道的施工过程中，亟需完善的部分包括以下几个方面：第一，机械化水平亟需提高。目前，我国公路隧道施工过程的机械化水平相对来说是比较高的，但是极个别的施工环节还是依靠传统的方法来作业的，比如：爆破挖空环节、系统锚杆钻孔环节，使用传统的手段进行施工，经常发生爆破的范围过大或者过小，钻孔的深度过深或者过浅等问题，二次爆破对围岩和初期支护造成较大扰动，从而影响施工安全。第二，二次衬砌施工环节亟需完善。在公路隧道的二次衬砌施工过程中，主要通过模板台车来完成混凝土的运送和浇筑，但是因为模板台车比较长，模板拆卸的时间过早，衬砌的厚度不到位等问题，导致隧道施工安全和成品质量受到影响。
2 公路隧道施工安全对策
2.1 完善设计方案
科学的公路隧道施工设计是公路隧道施工安全的前提。在进行公路隧道设计的过程中，为了保证公路隧道设计的科学性，要对工程地的地质情况进行详细的勘察，对施工地段的岩层结构和地下水分布进行全面的了解，在勘察的时候要保证勘察方式的准确性。然后根据详细的勘察结果来设计方案，然后将各种设计方案进行相互比对，最后选出最科学的设计方案，然后根据其他设计方案对这个设计方案进行优化和完善。
2.2 健全公路隧道施工安全管理制度
为了保证公路隧道的施工安全，健全公路隧道施工安全管理制度是保证。公路隧道安全施工管理制度的健全需要从以下三个方面来进行。
第一，严格控制材料质量。施工材料的质量安全对公路隧道施工安全具有重要的影响。首先，要根据设计方案确定材料的规格和数量，设计合理的预算方案；其次，在采购材料的过程中，要对材料的生产厂家和出场合格证进行详细的审核；再次，在材料进场之前，要对采购回来的材料进行试验室检验，以此来检测材料的质量；最后，要严格控制材料的进场，在进场时要对材料的质量进行抽检，以保证进场的材料和试验室检测的材料的规格和种类的一致性，检验合格的材料方可投入使用。对于不合格的材料要进行及时的清除和替换，以保证公路隧道材料的质量符合标准。
第二，加强施工过程监管。在施工之前，要成立一个专业的工程监管队伍，这个队伍的成员要以工程设计专家和施工技术人员为核心，同时要加入工程建设单位和施工单位的负责人。这个监管团队在施工的过程中，要实时地对公路隧道工程进行监管，特别针对软弱围岩隧道窑加强变形监测和超前地质预报管理，对在公路隧道施工中出现的问题及时地进行商讨和解决，及时地变更设计图纸，并且做好过程资料保存工作，以方便以后的工程检测和维护。
第三，加强施工人员管理。施工人员管理对于公路隧道的施工安全来说具有重要的作用。加强施工人员管理，首先，在施工之前，要做好技术交底工作，将公路隧道工程的施工技术和在施工过程中需要注意的问题进行详细的交底。然后，在公路施工的过程中，为了提高施工人员的工作效率和工作质量，最好的办法就是实行岗位责任制。将整个工程分为不同的环节，然后由各个施工班组对其施工内容负责，对施工质量、安全控制好的班组要进行物质奖励，对施工质量、安全控制差的班组要进行一定的惩罚，以此来改善施工人员重进度轻质量、安全的问题，在最大程度上保证公路隧道的施工安全。
第四，加强危险源管理，突出专职安全管理职能。专职安全员在施工过程中重点做好以下监控管理：监督施工人员接受技术交底及安全教育；协助爆破员、爆破安全员做好爆破施工警戒；依据施工方案对施工过程各关键工序进行安全检查；纠正作业人员的违章行为；督促施工现场存在的各类安全隐患进行整改，减少施工隐患，杜绝安全事故的发生。
2.3 改善施工工艺
公路隧道工程的施工工艺是公路隧道工程施工安全的关键。在施工的过程中，要根据设计方案和施工条件来选择合适的施工工艺，尤其是在爆破和钻孔阶段，要积极引进先进的爆破工艺和钻孔工艺，通过计算确定合理的控制爆破范围和钻孔深度等爆破参数。保证隧道施工中各类围岩仰拱、二衬施工的安全步距符合要求，二衬距离掌子面的步距控制在的面积控制在IV级围岩不大于90米，V类围岩不大于70米，仰拱距离掌子面距离III类围岩不超过90米，IV类围岩不超过50米，V类围岩不超过40米。对于二次衬砌的施工安全控制，可以从以下几个方面来进行。第一，将模板台车的长度控制在10米左右，混凝土浇筑时必须对称浇筑，不得使台车受到偏压；第二，优化混凝土的施工配合比及浇筑速度，避免混凝土产生收缩裂缝和冷缝 。
3 结语
随着公路事业的发展，公路隧道工程也取得了很大的进展。在施工的过程中维护公路施工安全对保证工程质量，对维护施工人员的安全具有重要的意义。维护公路隧道安全可以从控制材料质量、完善施工安全管理制度、改进施工工艺三个方面来完成。
参考文献：
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高速公路隧道施工安全步距范文第2篇
关键词：满堂高支架；软弱地基；数值分析；承载力验算
中图分类号：U445.4文献标志码：B
Abstract： In order to carry out the design and checking of the base of full support， a case study of the castinplace box girder on the Cramp of Dejiang north interchange between YanheRongjiang expressway in Guizhou Province was conducted by finite element analysis and stress diffusion method. Simulation analysis of cuplock support on weak foundation， design of support base and calculation of bearing capacity were carried out. Finally， key points of control technology for the support construction were given， which provides reference for the design， checking and construction of the same type of support.
Key words： full support； weak foundation； numerical analysis； bearing force checking
0引言
近年来，现浇箱梁结构在市政道路、公路及铁路桥梁设计中大受欢迎。支架法现浇箱梁是桥梁工程中较为常见的施工方法，主要包括满堂支架法、钢管贝雷支架法和移动模架法等，其中满堂支架现浇法是最为普遍的。目前，中国对满堂支架的研究主要集中在支架设计、受力、变形、稳定性分析及施工实时监控等方面[17]，缺少对满堂支架基础设计和承载力验算的一整套系统的指导方法。在有些项目实际施工过程中，满堂支架搭设及地基处理大多局限于施工经验，缺少系统的设计和计算，导致支架体系或基础不满足承载要求，进而引发支架失稳倒塌的安全事故[815]。因此，现浇箱梁满堂支架地基承载力验算是保证箱梁施工安全的一项重要工作，在软弱地基上搭设满堂高支架施工时，这项工作也是工程安全、顺利施工的关键[1617]。
本文结合山区软土地基上满堂高支架现浇箱梁施工工程实例，借助MIDAS有限元仿真分析，采取应力扩散方法对满堂支架基础进行了设计和承载力验算，最后结合实际施工给出了支架施工的工艺技术控制要点。
1工程概况
沿德高速公路是贵州省“678规划网”中第二纵沿河至榕江的重要组成部分，也是国家高速公路杭瑞高速和包茂高速的主要连接通道。本标段起点桩号为K64+690，终点桩号为K73+540，线路总长为8.85 km，桥梁和隧道所占比重较大。沿德高速通过德江北互通A、B、C、D、E 5条匝道与地方国道顺接，其中C匝道桥梁全长270 m，该桥第2联为预应力混凝土连续现浇箱梁，桥跨径组合为5×20 m，箱梁截面为单箱单室直腹板等高截面，箱梁高度为13 m，桥宽85 m，桥墩采用柱式墩、桩基础。
2方案选择及支架设计
根据德江北互通C匝道5#～8#桥墩和桥台所在位置的地形情况及箱梁结构形式，施工单位对满堂支架和钢管贝雷支架的施工难易程度、结构受力、安全性能、经济性能等方面进行了对比分析，针对本工程所处地面起伏平缓、地基承载力较弱、曲线半径较小、经济成本紧张等特点，最终确定采用满堂式碗扣支架现浇法施工。
满堂式碗扣支架主要由立杆、横杆、剪刀撑、纵向槽钢、横向方木等部件组成，支架基础采用宽30 cm、厚15 cm的C20条形混凝土+60 cm厚的石渣填筑，支架通过架管底5 mm厚150 mm×150 mm的支撑钢板布置在条形基础上。碗扣支架顺桥方向的布设间距为09 m，横桥方向的布设间距为0.9 m，箱梁腹板位置加密的布设间距为06 m。碗扣尺寸为Φ48×35 mm， 碗扣支架上设[12.6槽钢纵梁，槽钢上布设10×10 cm的横向方木，支架顶面板采用15 cm厚的竹胶板。支架体系四周从底到顶连续布置竖向剪刀撑，在架体底部、顶部及中间按间距4.8 m控制分别设置水平剪刀撑，具体布置见图1。
3支架验算
3.1荷载及组合分析
作用在满堂支架上的荷载有：支架自重；模板荷载，常取0.75 kN・m-2；施工人员及设备荷载，常取2.5 kN・m-2；倾倒混凝土时产生的冲击荷载，常取2.0 kN・m-2；振捣混凝土时产生的振捣荷载，常取2.0 kN・m-2；水平风荷载，根据7级风中最大风速值17.1 m・s-1计算，风荷载标准值为0.2 kN・m-2；箱梁荷载，对箱梁荷载分区计算考虑，其荷载分配如表1所示。
3.2支架整体结构计算
采用MIDAS/Civil 进行计算，碗扣钢管底部限制平动，纵梁槽钢与架管顶部、横梁方木铰接。C匝道第二联5跨的施工支架类似，比较5跨的施工支架结构安全性，偏安全取定第5跨支架建模进行计算分析。在荷载作用下，满堂支架整体的受力、变形及稳定性是安全施工的基本保障。各构件施工中应力计算结果及位移形见表2、3。经计算，临界荷载系数为8433，支架整体稳定性满足要求。通过结果分析，碗扣支架、纵梁槽钢、横向方木强度与刚度也满足要求。
3.3支架基础验算
3.3.1基础设计
由于本匝道所在位置地表以下主要为耕植土和黏土，通过地基承载力检测发现该匝道桥下地基承载力只有60 kPa，因此支架原始地基要进行换填处理。拟定采取处理方式为：在整平压实的基础面上填筑60 cm厚的石渣，再在石渣面上放样浇筑宽30 cm、厚15 cm的C20混凝土条形基础。
3.3.2验算方法
根据有限元模型计算，碗扣支架底脚的支撑力最大为21.38 kN，如图2所示。为安全起见，计算时取此处地基受压力作为地基附加应力，依次对C20混凝土条形基础、石渣和软弱下卧层土受力按应力扩散法进行验算。
考虑到此桥址处地基较弱，则偏安全取定此处地基表面承载力特征值不小于P，P=50 kPa。该匝道桥下地基承载力特征值实际的检测值为60 kPa，由于P
经支架基础验算，拟定基础设计满足实际施工要求，即可直接分层填筑60 cm石渣，并严格按照规范要求采用压路机分层压实，确保压实度不小于90%，再在碾压密实的石渣表面浇筑宽30 cm、厚15 cm的C20混凝土条形基础，需振捣密实。
4支架施工控制要点
（1）支架立杆应按轴心受压构件设置，宜采用对接接头，且接头不得设在相邻同一层横杆步距内。立杆要求垂直安装，安装垂直度不得超过1‰，杆件不得存在弯曲、凹陷、锈蚀、开焊、扣件脱落等瑕疵。
（2）此支架体系高度大于8 m，根据规范和施工现场实际情况，应对支架设置连续竖向、水平剪刀撑，以提高支架整体稳定性，剪刀撑应在支架搭设的过程中同步进行布设。
（3）支架纵横立面和水平剪刀撑都应封闭成环，剪刀撑杆与水平横杆仰角宜控制在45° ～60° ，剪刀撑封闭的跨度不宜大于5 m，相邻两排剪刀撑的布置间距不宜大于5 m。每层横杆至少有2根与桥墩柱相连或顶紧。
（4）扫地杆设置距离地面的高度不宜超过30 cm，顶托杆伸出最上层横杆的高度不宜大于60 cm。
（5）纵横横杆接头不宜设在同一相邻立杆跨距内，错开率不小于50%。所有扣件连接牢固、约束有效可靠。
（6）地基土壤应夯实碾压至满足承载力要求，基础应高于周边地面至少20 cm，防止基础积水，以免水侵降低承载力。
（7）为避免浇筑混凝土时支架不均匀沉降，要求对支架采用砂袋预压消除变形，且砂袋要做好防雨措施，以免砂袋吸水加重而压垮支架。
（8）箱梁混凝土强度达到设计强度95%以上方能拆除支架。拆架应遵守由上而下、先搭后拆的原则，拆架时一定要先拆箱梁翼板后底板，并必须从跨中对称往两边拆。对于多跨连续梁，支架拆除应同时从跨中对称拆架。
5结语
（1）通过MIDAS/Civil软件对满堂高支架体系的仿真分析，结果表明支架整体结构强度、刚度、稳定性均满足要求，此满堂高支架安全可靠，但对于构件位移值和应力值较大的地方，实际施工中应重点控制，且严格按要求布置剪刀撑。
（2）采用宽30 cm、厚15 cm的C20条形混凝土+60 cm厚的石渣填筑的支架基础满足此满堂高支架现浇施工要求。考虑到地基承载力较弱，存在的沉降变形较大，应尽量提前进行地基处理，给予地基一定的稳定时间，避免施工中因沉降不均或沉降过大引发的安全事故。
（3）结合满堂高支架现浇施工实例，介绍了基于有限元计算结果和应力扩散法进行支架基础设计及承载力验算的方法，在一定程度上实现了对满堂支架基础设计和承载力验算系统性的指导。同时根据实际施工，给出了此满堂高支架施工的工艺技术控制要点，为今后同类工程的支架设计、验算及施工提供了参考。
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