淺談道路橋梁中橋隧連接工程關(guān)鍵技術(shù)分析

惠兆鑫

摘要：橋梁隧道連接工程其有隧道，道路和橋梁所構(gòu)成。目前，伴隨橋梁和隧道項(xiàng)目的進(jìn)步，就發(fā)生了許多問題。以此為基礎(chǔ)，本篇文章就分析了道路橋梁項(xiàng)目?jī)?nèi)橋梁隧道連接的重點(diǎn)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：橋隧連接;施工特點(diǎn);關(guān)鍵技術(shù)

中國(guó)目前正處于社會(huì)和經(jīng)濟(jì)進(jìn)步的主要時(shí)期，基礎(chǔ)設(shè)施施工在中國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)內(nèi)一直起著關(guān)鍵作用。尤其是這幾年來，中國(guó)的公路施工能獲得了很好的進(jìn)步。在項(xiàng)目施工的許多技術(shù)中，橋梁和隧道項(xiàng)目技術(shù)都非常重要，其運(yùn)用也愈發(fā)廣泛。所以說，就應(yīng)該在公路橋梁隧道連接工程中不斷的增強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)運(yùn)用的分析和研究。

1 橋隧連接工程施工特點(diǎn)

在設(shè)計(jì)橋梁、隧道的階段中，它們一般都是分開設(shè)計(jì)的，也不會(huì)考慮它們間彼此的影響。但是，在具體的建筑階段中，就應(yīng)將兩者作為一個(gè)整體來考慮，以形成一個(gè)統(tǒng)一而連續(xù)的建筑流程，以達(dá)到更高的強(qiáng)度條件和良好的工作效果?？傮w而言，橋梁隧道連接工程的建設(shè)存在以下幾方面特點(diǎn)：

1.1干擾

事實(shí)上，在橋梁隧道連接項(xiàng)目中，干擾非常明顯。施工區(qū)域狹窄，不僅需要滿足隧道建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)，還需要符合橋梁建設(shè)的要求。但是，隧道和橋梁通常是控制整體項(xiàng)目周期的主要部分。在建設(shè)階段中，就必須同時(shí)開始施工。所以，兩個(gè)項(xiàng)目就彼此干擾，這對(duì)建設(shè)的組織與安排也非常不利。

1.2綜合性

橋梁隧道連接項(xiàng)目包括三種類型的工程結(jié)構(gòu)：橋梁，路基和隧道。在建造橋梁，路基和隧道時(shí)，就必須同時(shí)考量各個(gè)橋梁的建設(shè)進(jìn)度，并調(diào)整建設(shè)計(jì)劃，以實(shí)現(xiàn)良好，快速的建設(shè)目標(biāo)。所以，橋梁隧道連接工程的建設(shè)就是一個(gè)完整的建設(shè)調(diào)整部分。但是，因?yàn)樗鼈兊莫?dú)特性，盡管施工進(jìn)度表進(jìn)行了整體考慮，但每個(gè)結(jié)構(gòu)的最終建設(shè)進(jìn)度仍總是在不同條件下單獨(dú)組織。

2 橋隧連接的主要類型

2.1整體型

整體式的隧道連接意味著橋臺(tái)和隧道開口是一個(gè)整體，并且兩者之間并不彼此分離。從力或變形的角度來看，橋梁和隧道一起承擔(dān)荷載，而橋梁和隧道的變形也將保持一致。在設(shè)計(jì)的方面來看，將橋臺(tái)和隧道洞口就將是一個(gè)整體以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)分析和計(jì)算。但是，對(duì)于這種整體式橋梁-隧道連接，當(dāng)下就仍未有對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，而目前的標(biāo)準(zhǔn)就僅適用于橋臺(tái)或隧道開口。但是，在建設(shè)部分，這種融合結(jié)構(gòu)就必須一起承擔(dān)橋梁自身重量的負(fù)荷及隧道周圍巖石的負(fù)荷。另外，在調(diào)試之后，還需要承受車輛的負(fù)荷。通常，軸的自重與車輛的載荷值的計(jì)算非常簡(jiǎn)單。但是，因?yàn)榈刭|(zhì)條件的改變，就難以精準(zhǔn)地確定負(fù)荷值。這種類型的融合結(jié)構(gòu)的升力十分復(fù)雜，難以通過數(shù)值方法進(jìn)行確定。所以說，如果此合并的結(jié)構(gòu)存在問題，就會(huì)帶來更嚴(yán)重的后果。

2.2 緊靠型

緊靠的連接意味著橋墩和隧道孔的形狀緊密相關(guān)，但具體結(jié)構(gòu)就保持在分離狀態(tài)。依照路面分析，橋墩和隧道入口面就是一體連接的，若沒有分離狀態(tài)的可見。一般，橋臺(tái)載荷就有橋結(jié)構(gòu)的自重，車輛載荷及橋臺(tái)基礎(chǔ)的位移。此外，如果基臺(tái)為掩埋形式，則很大幾率承受周圍巖石的重量。隧道入口處的載荷主要分為兩方面：圍巖的壓力及車輛的載荷。因此，從受力角度來看，因橋臺(tái)與隧道洞口間存在施工縫，所以當(dāng)橋臺(tái)與隧道結(jié)構(gòu)表面存在荷載時(shí)，荷載不能在二者間相互傳遞。因此，從受力角度來看，兩者間不存在相互影響。從施工角度看，橋臺(tái)與隧道洞口間可存在施工縫，所以允許二者出現(xiàn)先后施工的情況。但由于二者關(guān)系密切，最先施工部分應(yīng)為后施工部分留有一定的幾何空間。若條件允許，也可同時(shí)施工。也即是說，在施工層面，橋臺(tái)與隧道洞口的施工必然存在一定的相互影響。

3 隧道洞門施工技術(shù)

1、淺埋隧道洞口段。對(duì)淺埋隧道施工來說，隧道覆蓋層相對(duì)較薄，并且隧道上方沿途很難形成自承體系。另外，施工初期圍巖壓力過大，容易變形。一旦隧道變形得不到有效控制，圍巖體就會(huì)松弛或開裂，導(dǎo)致地面塌陷。因此，在淺埋隧道開挖時(shí)，應(yīng)重視圍巖變形控制，并做好初期土體支護(hù)，避免土體變形對(duì)整體土結(jié)構(gòu)質(zhì)量的影響。

2、巖堆洞口段。巖堆是指掩體經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的風(fēng)化處理后，通過重力作用運(yùn)至坡腳底部，因此，內(nèi)有大量的碎石塊，只剩下少量的泥沙顆粒，并且碎塊間無任何膠結(jié)作用，所以巖堆結(jié)構(gòu)比較松散。同時(shí)，坡度與堆積物休止角相互接近，極易坍塌。因此，在巖堆洞口段施工中，除支護(hù)工作外，還必須做好地表水的截流工作，將巖堆內(nèi)的地下水全部排出，并采用混凝土結(jié)構(gòu)來抑制側(cè)壓力的產(chǎn)生。

3、偏壓隧道洞口段。對(duì)不對(duì)稱荷載進(jìn)行承受的隧道即偏壓隧道，其塌方、地質(zhì)、地形等因素是偏壓隧道產(chǎn)生的原因。因地形的影響，通常會(huì)引起洞口段的偏壓，較低的圍巖類型、較陡的地面橫坡、較薄的洞頂覆蓋層、承受偏壓的隧道多位于傍山隧道部分。當(dāng)不同圍巖等級(jí)的定值大于隧道拱肩外側(cè)圍巖覆蓋厚度時(shí)，洞頂上方巖體會(huì)下沉，巖體內(nèi)會(huì)形成兩個(gè)非堆成滑動(dòng)面，因此隧道將承受不對(duì)稱荷載，在開挖過程中，坍塌問題十分明顯，并且襯砌后會(huì)形成裂縫。對(duì)此，要及時(shí)實(shí)施支護(hù)及襯砌，抵抗圍巖壓力。在條件允許的情況下，可在靠河側(cè)增設(shè)輔助措施，提高其抗壓能力，包括錨桿擋墻護(hù)坡等設(shè)施。

4 橋臺(tái)施工技術(shù)

1、施工難點(diǎn)及處理。軟基橋臺(tái)及大體積橋臺(tái)的施工是目前橋臺(tái)施工的兩大難點(diǎn)。對(duì)于大體積橋臺(tái)的施工，必須一次性澆筑成型，主要問題是溫度裂縫及施工水化熱問題的控制?？赏ㄟ^對(duì)混凝土原材料的控制、施工工藝及配合比的優(yōu)化、降低澆筑溫度和溫度的監(jiān)測(cè)，來解決這一問題。考慮軟基橋臺(tái)的施工，可運(yùn)用鉆孔樁基礎(chǔ)。作為軟基橋臺(tái)樁基，不僅要承受梁上部結(jié)構(gòu)的巨大荷載，而且要抵擋臺(tái)后軟基的水平推力。因此，有必要在設(shè)計(jì)施工中規(guī)范相關(guān)技術(shù)與操作。一旦出現(xiàn)問題，橋臺(tái)會(huì)前移或發(fā)生跳車現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)橋臺(tái)樁基會(huì)被剪斷，從而造成嚴(yán)重的工程事故。為了解決軟基橋臺(tái)的問題，可采取以下措施來加強(qiáng)施工的穩(wěn)定實(shí)施。1）加強(qiáng)臺(tái)身和基礎(chǔ)剛度;不能使用單排樁基礎(chǔ)，采用多排樁承擔(dān)不均勻下沉的臺(tái)前臺(tái)后所產(chǎn)生的彎矩及剪力;該問題還可通過斜樁基礎(chǔ)的應(yīng)用來解決。2）臺(tái)前加載：增加錐體護(hù)坡的體量和范圍，同時(shí)可通過重力式擋墻輔助錐體護(hù)坡的坡腳基礎(chǔ)，通過大錐體填土的應(yīng)用，平衡臺(tái)背引道填土的壓力，從而處理前臺(tái)后軟基的沉降問題。3）臺(tái)后減壓：臺(tái)后減壓包括箱形或多箱形、橋頭踏板、溜坡、填土等，采用輕骨料填土，設(shè)置混凝土樁，并進(jìn)行涵管箱涵的埋置。

2、橋隧連接的橋臺(tái)施工

1）隧道洞門內(nèi)橋臺(tái)施工。隧道洞門內(nèi)橋臺(tái)的施工，將在一定程度上引起圍巖的二次擾動(dòng)。要合理地實(shí)施超前加固措施，或通過實(shí)施及時(shí)支護(hù)，特別是對(duì)隧道的曲墻、直墻底部進(jìn)行支護(hù)處理;在橋臺(tái)開挖過程中，為了進(jìn)一步提高圍巖的穩(wěn)定性，可采用若干根錨桿植入。隧道內(nèi)的橋臺(tái)，因其自重的影響，會(huì)產(chǎn)生豎向壓力荷載，但隧道洞門段橋臺(tái)將仰拱取消，因此與拱部松弛荷載相比，邊墻側(cè)壓對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)的影響更為突出，所以在設(shè)計(jì)和施工過程中需引起注意。

2）隧道外橋臺(tái)施工。在隧道外橋臺(tái)的施工中，進(jìn)行橋臺(tái)的掘基，若隧道洞口段開挖后再進(jìn)行基礎(chǔ)開挖，則會(huì)形成洞口周圍圍巖的二次擾動(dòng)。地應(yīng)力的重新分布會(huì)對(duì)隧道和橋臺(tái)周圍的圍巖產(chǎn)生穩(wěn)定問題。若地基承載力不足，可采用樁基橋臺(tái)。但在鉆孔過程中，隧道周圍的圍巖會(huì)發(fā)生兩次擾動(dòng)，而周邊圍巖的穩(wěn)定性將受到孔的影響。因此，在橋臺(tái)基礎(chǔ)開挖過程中，必須保證開挖進(jìn)階緩慢，并對(duì)隧道圍巖實(shí)施監(jiān)測(cè)量控。根據(jù)結(jié)果，實(shí)施臨時(shí)支護(hù)措施，直至開挖完成且圍巖穩(wěn)定后，再拆除支護(hù)設(shè)施。此外，由于場(chǎng)地的限制，橋臺(tái)無法施工。在保證結(jié)構(gòu)安全的前提下，科學(xué)合理地實(shí)施置換措施，從而更有效地保證工程的實(shí)施。

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