可移动式钢栈桥在城市隧道仰拱施工中的应用

可移动式钢栈桥在城市隧道仰拱施工中
的应用
【摘要】城市隧道施工中，仰拱钢筋混凝土须采用全幅浇筑的方式施工。

为确保
施工质量、减少工序间的施工干扰、提高高效建造速度，结合现场实际情况设计
制作一套可移动式钢栈桥。

本文依托实际工程，总结了钢栈桥在城市隧道中设计、制作、使用及存在的问题，可供类似工程项目参考。

【关键词】可移动式钢栈桥城市隧道仰拱施工
0、引言
隧道仰拱施工时，需考虑前后各施工工序间的相互影响，包括掌子面出渣、
材料及机械设备运输等。

采用分幅施工的方法可以很好的解决这一问题，但会体
现纵向施工缝防水、钢筋接头及预留等难以处理的质量风险点，存在较大的质量
隐患；采用全幅施工则截然相反，因此设计制作仰拱钢栈桥是非常必要的。

1、工程概况
解放碑地下停车库及连接通道国贸绕行段位于渝中区国贸大厦附近，起点接
入解放碑地下环道一期主通道隧道K0+256.2处，终点接一期主通道K0+682.8处，工程沿大同路、石灰市路地下布线，建设内容包括主通道（长523.577m）、水市
巷车库连接道（长194.323m），同时预留日月光地下车库连接道接口。

主线采用
单向二/三车道，最大埋深41m，最小埋深22m，最大坡度为5.7%，最小纵坡
0.3%；水市巷车库连接道采用双向二车道，最大纵坡8%，最大埋深42.7m，最小
埋深23.2m。

隧道仰拱混凝土浇注采用商品混凝土从前到后一次浇注成型，人工摊铺，振捣器捣固，初凝之前抹平压光。

施工流程：底板清理→混凝土垫层施工→排水盲管、防水板铺设→绑扎钢筋→施工缝或变形缝处理→安装模板及支撑、加固→立堵头模板→混凝土浇筑→脱模→下一循环浇筑。

2、栈桥设计及验算
（1）栈桥设计
根据现场实际情况，确定单循环仰拱浇筑长度为10m，栈桥在此基础上要考虑纵向两端坡道长度及超长范围，考虑仰拱栈桥总长度为15.9m。

栈桥由两片组成，为方便车辆通行，单片宽度为1.2m。

两边栈桥中心距离2.1m，保证车轮压在栈桥单幅中部。

单幅仰拱栈桥由由5根I40a工字钢并排焊接而成，工字钢间距135mm，每两根I40a工字钢纵向间隔1m用120a工字钢焊接联接成个整体，提高栈桥结构强度、刚度，I40a工字钢顶面满焊间距为10cm的Φ25钢筋。

最后再在后端加设
I18工字钢垫底，以便已浇筑仰拱侧的标高控制及车辆起坡。

（2）栈桥验算
通过仰拱栈桥衔接前后的工序主要为开挖、初期支护及仰拱浇筑，根据需求配置相应机械如表2-1所示。

表2-1 主要施工机械车辆
根据表9.1.1-1，以自卸汽车装运渣土重载时作为仰拱栈桥的验算荷载，为
保证安全荷载按40t验算。

前桥重量12t，后桥重量为28t，左右两侧车辆承重
相同，故单侧前轮受力6t，单侧两后轮分别承重7t。

图2-1 钢栈桥剖面图
图2-3 仰拱栈桥侧面图
最大弯距：当自卸汽车的第一个后轮位于过栈桥正中间时，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，单侧前轮荷载6t，
单侧两后轮荷载7t。

除去搭接区段,栈桥长度L=15m，动载按1.2考虑，其受力
简按简支梁计算。

最大剪力：当自卸汽车的第二个后轮位于栈桥端部时,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，单侧前轮荷载6t，单侧
两后轮荷载7t。

除去搭接区段,栈桥长度L=15m，动载按1.2考虑，其受力简按
简支梁计算。

通过计算，使用5片I40a工字钢并排焊接组成的仰拱栈桥钢栈桥，其抗拉、抗压、抗弯强度以及剪应力、挠度满足要求。

3、栈桥加工及工艺
由于环道内限高影响运输问题，钢栈桥只能在洞内进行拼装，采用机械配合
人工的方式，根据现场场地及平面布置要求，划分拼装作业区和通行区，并做好
动火作业相关消防安全应急措施。

拼装前，搭设安装平台支架，完善作业区的准
备工作。

工字钢拼缝相对错开，焊接处需加设连接肋板，焊缝焊接必须饱满、密实，
不得有浮皮、缺口、裂纹及较大金属焊瘤。

两段工字钢轴线应位于同一直线上。

4、存在的问题
（1）栈桥设计虽已设置两侧临边防护，但未考虑两片栈桥之间缝隙的安全
保护措施，潜在的风险为人员通行时坠落，以及车辆、机械通过是对仰拱造成污染。

后续在现场补充完善可移动式钢筋网片将此安全隐患消除。

（2）根据现场仰拱浇筑需求，钢栈桥需在未浇筑仰拱区域来回移动，由于
本栈桥设计本身并无自动行走系统，无轮无轨，移动需依靠机械配合牵引，不利
于保证栈桥结构的成品保护，同时相对存在一定机械伤害的安全风险因素。

参考文献：
（1）杨贵友，仰拱施工栈桥在公路隧道施工中的运用贵州水力发电，第25
卷第4期 2011 年8 月出版；
（2）杨忠、蒋忠全、朱浩波，京沪高速铁路隧道仰拱栈桥施工技术水利水电施工2015·第3期总第150期出版；
（3）李增印，S308线玉曲公路红土山隧道仰拱施工栈桥设计与应用隧道建设，第35卷增刊2 2015年12月出版；。