單線鐵路隧道棧橋施工工藝詳細(xì)說明引言單線鐵路隧道因斷面尺寸較小（通常凈寬5～6米、凈高7～8米），施工過程中仰拱與掌子面的平行作業(yè)矛盾突出——仰拱混凝土澆筑需封閉作業(yè)，而掌子面掘進(jìn)需持續(xù)運(yùn)輸材料（如鋼筋、混凝土）和渣土。棧橋作為“臨時運(yùn)輸通道”，可實(shí)現(xiàn)仰拱施工與洞內(nèi)運(yùn)輸?shù)耐竭M(jìn)行，是單線隧道高效施工的關(guān)鍵設(shè)施。本文結(jié)合鐵路隧道施工規(guī)范及工程實(shí)踐，詳細(xì)闡述棧橋的設(shè)計、加工、安裝及維護(hù)工藝。一、施工準(zhǔn)備（一）技術(shù)準(zhǔn)備1.圖紙會審：組織設(shè)計、監(jiān)理、施工單位對棧橋設(shè)計圖紙進(jìn)行會審，重點(diǎn)核對棧橋跨度、荷載標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)尺寸與隧道斷面的匹配性，明確仰拱填充層強(qiáng)度要求（通常需達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的70%以上方可架設(shè)棧橋）。2.方案編制：根據(jù)隧道地質(zhì)條件、運(yùn)輸車輛參數(shù)（如自卸車自重+載重、挖掘機(jī)重量），編制《棧橋施工專項方案》，內(nèi)容包括設(shè)計計算書、加工工藝、安裝步驟、安全措施等，報監(jiān)理單位審批。3.技術(shù)交底：向施工人員交底棧橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、安裝要點(diǎn)、安全注意事項，明確質(zhì)量控制指標(biāo)（如焊縫質(zhì)量、基礎(chǔ)平整度）。（二）材料設(shè)備準(zhǔn)備1.材料：主梁采用熱軋工字鋼（如I40a、I45a），橫梁采用槽鋼（如[12、[14），面板采用厚度8～10mm的花紋鋼板；焊接材料選用與母材匹配的焊條（如E4303用于低碳鋼）或焊絲（如ER50-6用于低合金鋼）；防腐材料采用環(huán)氧富鋅底漆（干膜厚度≥80μm）+聚氨酯面漆（干膜厚度≥60μm）。2.設(shè)備：選用起重量滿足棧橋自重的汽車吊（如16噸或25噸）；配備電焊機(jī)、切割機(jī)、砂輪打磨機(jī)、水準(zhǔn)儀、全站儀等設(shè)備；準(zhǔn)備吊裝索具（如鋼絲繩、吊鉤）、測量工具（如鋼卷尺、水平尺）。（三）場地準(zhǔn)備1.仰拱清理：仰拱開挖后，清除基底虛渣、積水，確?；壮休d力符合設(shè)計要求（如地基承載力特征值≥150kPa）。2.基礎(chǔ)處理：在仰拱填充層頂面澆筑C20混凝土基礎(chǔ)（厚度≥200mm），基礎(chǔ)寬度比棧橋主梁寬100mm，表面平整度誤差≤10mm；若填充層強(qiáng)度已滿足要求，可直接在其表面墊設(shè)10～20mm厚鋼板調(diào)平。二、棧橋設(shè)計與加工（一）設(shè)計原則1.荷載取值：按單線隧道常用運(yùn)輸車輛（如15噸自卸車、20噸挖掘機(jī)）的最大軸重計算，設(shè)計荷載取1.2倍車輛自重（含載重）作為可變荷載，同時考慮施工人員、設(shè)備的附加荷載。2.跨度確定：棧橋跨度應(yīng)覆蓋仰拱施工段長度（通常為6～8米），兩端支撐在已施工完成的仰拱填充層上，支撐長度≥500mm。3.剛度要求：主梁撓度應(yīng)≤跨度的1/400（如8米跨度的主梁撓度≤20mm），避免車輛行駛時產(chǎn)生過大變形。4.穩(wěn)定性要求：通過設(shè)置斜撐、抗傾覆裝置（如錨栓固定），確保棧橋在車輛行駛、地震等工況下不發(fā)生滑移或傾覆。（二）結(jié)構(gòu)設(shè)計1.主梁：采用雙主梁結(jié)構(gòu)（間距與隧道寬度匹配，通常為4.5～5米），主梁截面選用工字鋼，通過計算確定型號（如8米跨度、15噸荷載時，選用I40a工字鋼）。2.橫梁：垂直于主梁布置，間距為300～500mm，橫梁兩端與主梁焊接固定，截面選用槽鋼（如[12槽鋼）。3.面板：鋪設(shè)在橫梁上，面板與橫梁焊接固定（每塊面板焊接點(diǎn)數(shù)≥4個），面板之間留10～20mm伸縮縫，防止溫度變形導(dǎo)致開裂。4.支撐體系：在主梁兩端底部設(shè)置支撐鋼板（厚度≥20mm），支撐鋼板與基礎(chǔ)之間墊設(shè)橡膠墊板（厚度≥10mm），減少振動對基礎(chǔ)的影響；在主梁中部設(shè)置斜撐（如∠75×75角鋼），增強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。（三）加工制作1.下料：根據(jù)設(shè)計圖紙切割鋼材，采用等離子切割機(jī)或砂輪切割機(jī)下料，切割誤差≤2mm；型鋼端部采用銑床加工成坡口（如45°坡口），便于焊接。2.焊接：采用電弧焊焊接，焊縫形式為對接焊縫或角焊縫，對接焊縫需開坡口（如V型坡口），角焊縫高度≥型鋼厚度的0.7倍；焊接前清理鋼材表面的鐵銹、油污，焊接時控制電流（如I40a工字鋼焊接電流為180～220A），避免燒穿或未焊透；焊接后清除焊縫表面的焊渣、飛濺物，檢查焊縫質(zhì)量（無裂紋、夾渣、氣孔等缺陷）。3.除銹防腐：采用噴砂除銹（除銹等級達(dá)到Sa2.5級）或手工除銹（除銹等級達(dá)到St3級），去除鋼材表面的鐵銹、氧化皮；除銹后24小時內(nèi)涂刷環(huán)氧富鋅底漆，底漆干燥后涂刷聚氨酯面漆，涂刷時均勻覆蓋鋼材表面，避免漏涂。三、棧橋安裝施工（一）基礎(chǔ)驗收安裝前檢查基礎(chǔ)的強(qiáng)度（通過回彈儀檢測，強(qiáng)度≥設(shè)計強(qiáng)度的70%）、平整度（用水平尺檢查，誤差≤10mm）、尺寸（用鋼卷尺檢查，寬度、長度符合設(shè)計要求），驗收合格后方可進(jìn)行安裝。（二）棧橋架設(shè)1.定位放線：用全站儀在基礎(chǔ)表面放出主梁的位置線（誤差≤5mm），并用墨線標(biāo)記。2.吊裝主梁：將吊車停放在隧道外側(cè)（或已施工完成的仰拱填充層上），支腿墊設(shè)鋼板（厚度≥20mm），確保吊車穩(wěn)定；用鋼絲繩捆綁主梁（捆綁點(diǎn)位于主梁兩端1/3跨度處），起吊主梁至基礎(chǔ)上方，調(diào)整主梁位置，使主梁中心線與定位線重合；緩慢放下主梁，使支撐鋼板與基礎(chǔ)表面接觸，用水平尺檢查主梁水平度（誤差≤5mm），若不水平，調(diào)整支撐鋼板下的橡膠墊板。3.安裝橫梁：將橫梁按設(shè)計間距放置在主梁上，橫梁兩端與主梁對齊，用點(diǎn)焊固定；檢查橫梁間距（誤差≤10mm），確認(rèn)無誤后進(jìn)行滿焊（焊縫高度≥槽鋼厚度的0.7倍）。4.鋪設(shè)面板：將面板按順序鋪設(shè)在橫梁上，面板與橫梁對齊，用點(diǎn)焊固定；面板之間的伸縮縫用密封膠填充（如硅酮密封膠），防止雨水滲入。（三）附屬設(shè)施安裝1.護(hù)欄：在棧橋兩側(cè)設(shè)置護(hù)欄，護(hù)欄高度≥1.2米，采用∠50×50角鋼制作立柱（間距≤1.5米），立柱與主梁焊接固定；護(hù)欄橫桿采用∠40×40角鋼，與立柱焊接固定，橫桿之間設(shè)置防護(hù)網(wǎng)（如鋼絲網(wǎng)），防止人員墜落。2.防滑條：在面板上焊接防滑條（如∠30×30角鋼），防滑條間距≤300mm，垂直于車輛行駛方向布置，增強(qiáng)車輛行駛時的摩擦力。3.警示標(biāo)志：在棧橋兩端設(shè)置“禁止超載”“減速慢行”等警示標(biāo)志，在護(hù)欄上設(shè)置反光條，提醒司機(jī)注意安全。四、棧橋使用與維護(hù)（一）操作規(guī)范1.荷載限制：嚴(yán)格遵守設(shè)計荷載要求，禁止超載（如設(shè)計荷載15噸時，禁止20噸車輛通行）；禁止車輛在棧橋上急剎車、急轉(zhuǎn)彎，避免產(chǎn)生過大沖擊力。2.行駛速度：車輛行駛速度≤5km/h，通過棧橋時保持勻速，避免顛簸。3.人員管理：禁止非施工人員進(jìn)入棧橋區(qū)域；施工人員在棧橋上作業(yè)時，必須系安全帶，穿防滑鞋。（二）日常維護(hù)1.定期檢查：每周檢查一次棧橋結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)檢查焊縫是否開裂、螺栓是否松動、護(hù)欄是否損壞；每月檢查一次防腐層，重點(diǎn)檢查是否有脫落、銹蝕現(xiàn)象；每季度檢查一次基礎(chǔ)，重點(diǎn)檢查是否有沉降、裂縫現(xiàn)象。2.及時修復(fù)：發(fā)現(xiàn)焊縫開裂時，及時用焊條補(bǔ)焊；發(fā)現(xiàn)螺栓松動時，及時用扳手?jǐn)Q緊；發(fā)現(xiàn)防腐層脫落時，及時清除銹蝕部分，重新涂刷防腐漆；發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)沉降時，及時墊設(shè)鋼板調(diào)整棧橋水平度。（三）故障處理1.結(jié)構(gòu)變形：若棧橋因超載發(fā)生變形（如主梁撓度超過設(shè)計值），應(yīng)立即停止使用，卸載棧橋上的荷載，檢查變形情況；若變形較小，可通過增加斜撐、加固主梁等方式修復(fù)；若變形較大，應(yīng)更換受損構(gòu)件。2.焊縫開裂：若焊縫因振動發(fā)生開裂，應(yīng)清除開裂處的焊渣，用砂輪打磨機(jī)打磨成坡口，然后重新焊接；焊接后進(jìn)行無損檢測（如超聲波檢測），確保焊縫質(zhì)量。五、施工安全與質(zhì)量控制（一）安全措施1.吊裝安全：吊裝作業(yè)時，吊車起重臂下禁止站人，指揮人員必須持證上崗，使用標(biāo)準(zhǔn)手勢指揮；起吊前檢查索具的安全性（如鋼絲繩是否有斷絲、吊鉤是否有裂紋），避免索具斷裂導(dǎo)致事故。2.高空作業(yè)安全：安裝護(hù)欄、防滑條時，施工人員必須系安全帶，站在穩(wěn)定的操作平臺上作業(yè)，避免高空墜落。3.用電安全：焊接作業(yè)時，電焊機(jī)必須接地，避免觸電事故；電源線必須使用絕緣電纜，禁止亂拉亂接。（二）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)1.結(jié)構(gòu)尺寸：主梁跨度誤差≤20mm，主梁間距誤差≤10mm，橫梁間距誤差≤10mm，面板平整度誤差≤5mm。2.焊接質(zhì)量：焊縫無裂紋、夾渣、氣孔等缺陷，焊縫高度符合設(shè)計要求，超聲波檢測合格率≥95%。3.防腐質(zhì)量：防腐層厚度符合設(shè)計要求（環(huán)氧富鋅底漆≥80μm、聚氨酯面漆≥60μm），無脫落、銹蝕現(xiàn)象。結(jié)語單線鐵路隧道棧橋施工的關(guān)鍵在于設(shè)計合理、安裝規(guī)范、維護(hù)及時。通過嚴(yán)格遵循上述工藝要求，可確保棧橋結(jié)構(gòu)安全、使用可靠，有效解決仰拱施工與洞內(nèi)運(yùn)輸?shù)拿?/p>