柞水至山阳高速公路LJ-8标临时工程设计与施工论文_魏东

柞水至山阳高速公路LJ-8标临时工程设计与施工论文_魏东

中铁十四局三公司 山东长清 250300

摘要:结合柞水至山阳高速公路LJ-8标临时工程设计与施工,通过对工程重难点的分析,合理设计、认真组织施工,保证了工程顺利展开。

关键词:高速公路;临时工程;设计;施工

1 工程概况

柞水至山阳高速公路LJ-8标段全长5.98km,设计速度80km/h,双向4车道,路基宽度24.5m。

桥涵工程:柴庄特大桥1263m,其他大桥2233m/8座,涵洞1道。

桩基780根,桩径1.2-1.5m,桩长11-22m,总计12323延米;墩台635个,全部为圆柱墩,直径为1.3和1.4m,最高墩14.4m;预制箱梁1364片,其中20m梁1340片、30m梁24片。

隧道工程:隧道1495m/4座(单洞)。柴庄隧道左线284m;柴庄隧道右线241m;左家湾隧道左线490m;左家湾隧道右线457m。

路基工程:路基长1738m,最大填高10.6m。路基挖方为1.6万立方,填方为53万立方,软基换填1.26万立方,路床换填3.9万立方,填挖交界处理0.4万立方。

2 施工环境

2.1 水文条件

项目位于秦岭南坡,线路主要沿汉江一级支流金钱河河谷穿行,金钱河河宽60~100米,水深0.5m~1m,流速每秒1.49米。

2.2 地质条件

主要地质构造为秦岭隆起剥蚀区,断裂带发育,山体陡峻,沟谷深切,在强降水条件下容易形成山洪、滑坡、泥石流等灾害。金钱河河道两侧沙场较多,河床表层砂砾在沙场洗沙后成为松散卵砾石,稳定性能差。

2.3 气候条件

气候受秦岭山区影响,温差较大,年最高气温37.1℃,最低零下13.9℃。年平均降水量742mm,最大降水量1225.9mm,夏秋季强降雨多发,冬季有积雪结冰情况。

3 重难点分析

3.1 防洪安全

线路沿金钱河河槽穿行,两岸山岭陡峭,沟谷纵横,夏秋多暴雨,易发生洪水和泥石流灾害。主要施工范围都在河道及河滩地,防汛度汛是施工安全的控制重点。

3.2 桥梁施工

桥梁沿河道布置,场地狭小,受汛期影响大,工期紧,桥梁钻孔桩和梁板预制施工是工期控制的重点。

3.3 隧道施工

隧道围岩节理发育,岩体破碎,隧道口临近河道和冲沟,边坡稳定性差,局部存在堆积体和崩塌体。隧道施工是安全控制重点。

4 临时工程设计和施工

4.1 便道、便桥

沿河道两侧修筑施工便道,全线新建、改建便道4.5km,沿线有8处需要跨河施工,根据不同需求采取修建钢便桥、漫水桥方案。

因拌合站设在省道对岸,为保证汛期混凝土正常供应。拌合站位置需设钢便桥。便桥孔跨12m×5,上承式,上部结构采用贝雷梁、工字钢,基础用钢管桩基础。为防止汛期山洪破坏,钢管桩采取冲击钻冲孔埋桩的方式,提高抗冲击。

两座隧道洞口,施工材料进场都需要跨河道。如架设两座钢便桥,合计长度120m,成本约150万。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于秦岭山区山洪破坏力强,有推倒便桥堵塞河道的风险,施工成本大,风险高。按Ⅴ级开挖40米/月,Ⅳ级80米/月,Ⅲ级80米/月,柴庄隧道工期6个月,左家湾隧道8个月,在一个枯水期内基本能够完成,工期能够满足要求。因此不考虑建钢便桥,由于跨河位置河床卵石层较厚,基础难以落到实处,做漫水桥施工难度大,因此选择临时埋涵管的方案,汛期施工时在洞口做一些材料储备。

其他4处跨河位置均采用临时埋涵管方案,冲毁后再修复。

在主线起点右侧省道开口,埋管跨过河道到线路起点路基段和银川村1#大桥。

在柴庄特大桥起点,在省道加油站附近开口,沿线路左侧,向小里程方向修建便道,通过路基到达银川3#大桥。

在柴庄1#大桥位置,利用沙场通省道斜坡道进行加宽,作为通道。

在周口村大桥起点处,从绿色佳苑养殖场路口进入河道,在柴庄4#大桥处修漫水桥过河,到达柴庄隧道出口。

4.2 拌合站

全线混凝土方量12.7万方,设拌合站一处,HZ120拌合机2台。拌合站设在河道防洪墙外侧,站内设值班室,施工人员住宿在周边村庄。

4.3 预制梁场

预制箱梁1364片,其中20m梁1340片、30m梁24片。施工现场场地狭小,预制梁场的布置是大临的重点。

结合地形情况,设1#、2#两个制梁场。1#梁场和拌合站设在一起,在河道防洪堤外侧。场地条件较好,征地相对容易。1#梁场和拌合站同时征地,同步建设,满足前期施工生产要求,树立施工形象。2#梁场与1#梁场隔河相对,中间有便桥连接,2#梁场面积较大,为原河道旧沙场,征地难度大,形成施工能力较晚,作为后期施工大干的主力梁场。线路有一段路基可作为梁场,但由于有软基处理和高挡墙,在方案必选后被放弃。

1#梁场设在主线DK44+500左侧,占地20亩设20m箱梁预制台座30个,存梁台座40个,存梁80片。60t龙门吊两台、10t龙门2台;2#梁场利用DK44+600-800路基一侧,设30m箱梁台座4个,20m箱梁台座25个,存梁台座40个,存梁80片。2#制梁场设60t龙门吊两台、10t龙门2台。

2个预制场台座合计59个,模板16套,每天可生产箱梁6片,一个月可生产180片,考虑雨天、春节假期、冬季施工等不利因素,预留2个月的富余时间。总计投入2台架桥机进行箱梁架设施工,期间采用汽车吊配合箱梁架设施工,可匹配两个预制场的箱梁生产能力,计划完成箱梁预制生产的同时完成箱梁架设施工。

2个梁场处于标段中间位置,箱梁架设施工从中间向两头进行,而且2#梁场紧挨柴庄特大桥,504片箱梁几乎占到总数的40%,预制场的存梁压力较小。采用汽车吊进行箱梁架设施工,以应急突发情况下箱梁积压造成预制场无法进行箱梁预制生产的情况。

4.4 隧道洞口布置

柴庄隧道出口右侧设喷锚料拌合场地。空压机房布置在隧道左右线中间,靠近洞口位置。隧道高压供水使用增压泵。由于出口临近河道,在河道内埋设1.5m直径水泥管,跨越河道。

左家湾隧道洞口右侧设喷锚料拌合站和材料场地,占地4.5亩(玉米地)。左家湾隧道小里程地面有一道冲沟,水量较大,进行改沟和埋涵管。空压机、高压水、过河漫水桥同上。

4.5 变压器

拌合站设、梁场各设630kva变压器1台,左家湾隧道进口设630kva变压器2台,柴庄隧道出口设630kva变压器1台。变压器进场就组织安装,前期配合冲击钻用电。

对冲击钻施工用大电和发电机综合对比,大电综合成本低。因此在银川村2#大桥、柴庄特大桥、柴庄2#大桥各设一台630kva变压器,主要供应冲击钻施工。

5 结束语

柞山高速公路LJ-8标桥隧比71%,全线在金钱河河道范围内,工期控制难度大,施工风险高。考虑到山洪的突发性、破坏性,没有很好的防护办法,因此大临设计以加强资源配置,抢枯水期施工为主。在制梁台座数量上做了余量。为减少汛期安全风险,没有过多设置钢便桥和漫水桥,采用了临时埋管方法。

由于工期要求紧,施工环境复杂,安全风险高。大临设计的总体思路是通过增加前期投入,降低后期抢工风险。由于施工的复杂性和环境的不确定性,如何更好的做到精确合理投入,还需要进一步总结提高。

论文作者:魏东

论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期

论文发表时间:2018/12/17

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