山区高速公路桥隧相连地段的施工技术
2019-09-10张永卓马光澜
张永卓 马光澜
摘要:对于山区高速公路的桥隧连接地段的具體施工方案的选择和确定应结合地形地质条件来进行,必须保证采用合适的方案,从而提高桥隧连接地段施工的效率,确保施工的工程进度。
关键词:山区高速公路;桥隧相连地段;施工技术
1 桥隧相连技术的含义
对山区高速公路进行施工的整个过程当中,其隧道与桥梁之间的端点与隧道距离非常短的时候,需要将施工计划以及施工建设进行研究讨论,之后再投入到使用当中,其中两者之间的关系一定要弄清楚,保证其桥梁连接技术的稳定使用。
2 山区高速公路桥隧连接地段的施工特点
因为所处山岭地区,当桥梁端点与隧道洞门间距离较近时,在实践中进行设计和施工时,就要充分考虑到两者之间产生的相互影响;当桥梁与隧道产生相互影响时,相应的桥梁端点、隧道洞口与桥隧之间的连接路段统称为桥隧连接部分,简称为桥隧连接。桥隧连接多出现与桥梁与隧道相间的路段,如果两者之间的距离过小,就会相互产生影响,从而导致设计与施工上就会产生必要的实施难点。同时桥隧的连接工程处理起来较为复杂,当前尚且没有通用或者较普遍适用的规范和标准,因此导致无可参照依据的标准。而桥隧连接地段必须要处理得当,否则将会影响桥梁与隧道的舒适性,也容易过早得出现病害。因此,桥隧连接工程的设计和施工技术在山区高速公路及道路设计中必须得到应有的足够重视,这样才能确保其能够顺利投入运营使用。
我国在工程建设及桥梁建设研究随着多条特大桥梁的建设虽然已取得一定的实践经验。但对于山岭地区桥梁和隧道连接地段的连接施工技术,相关的研究领域仍旧较少,在山区高速公路桥隧连接的地段的施工方式、桥隧连接部位的施工优化以及梁体预制及架设施工等方面,在桥隧连接工程中应考虑桥隧连接工程的特殊性,我国山区高速公路桥隧连接技术还存在一定的问题需解决。还有待进一步进行深入研究。
3 桥隧相连地段施工的有关问题
3.1 施工无序且统筹不足
在对山区高速公路进行施工的过程中,桥隧相连的建设需要满足建设施工以及有关技术的使用,保证桥梁与隧道之间的统筹问题,只有如此才能保证施工的正常进行。
3.2 缺乏严格的施工技术规范
在当前的山区高速公路施工过程当中,技术规范并未涵盖桥隧相连地段的有关施工标准,这便导致施工技术的发展过于缓慢,同时更容易引起施工事故的出现。
3.3 未对施工技术及经验进行及时分析
最近几年,我国的山区高速公路施工对于桥梁与隧道的问题处理极多,并且已经积累了一定的经验,其中的施工技术问题虽然已经紧跟时代潮流,然而由于并未对这些问题展开积极的分析与研究,从而令大量的施工技术就算本身的实用能力与创新能力较为先进,却不能得到较好地应用,也无法积极地将这些先进的施工技术不断推广。
3.4 注重安全施工
在对山区高速公路桥梁隧道施工的过程之中,桥隧相连的形式是十分重要的一种结构,并且也有较高的施工要求。如何能让桥梁公路与隧道之间的不同结构紧密联系,在施工过程当中,不光是施工技术标准要注意,更应当注意的是施工过程中的安全问题,这就要求在桥梁、隧道与公路相连的地段施工的过程中,应该注重使用最为合适的施工技术。
4 山区高速公路桥隧相连技术的应用
4.1 工程概况
某隧道工程左端洞口和桥台连接紧密,洞口处于S103边坡上。设计时隧道标高与S103标高之间相差12m,路段路的路基边坡约90°,山体自然边坡接近45°。S103临近麻川河边,地形较为复杂,设置构造物难度较大,而且其处在强~弱风化变质页岩上,构造为薄层状。岩体节理裂隙发育且岩层层面和节理间相互切割,致使岩体碎裂,洞口段产状为8°∠32°,为梅兰地向斜,具有较好的地质条件。
4.2 施工分析
设计单位结合该工程实际情况,制定了最初的施工方案,即原计划从正面进洞,但是因施工场地受限,无法布设施工器械,因此准备从隧道侧面设置长度约为26m的辅助导洞开始施工,从洞内逐渐向洞口掘进。为预制梅兰桥小箱梁桥,之前设计时使桥台得以扩大,具有较大面积的刷坡,结果不得不使用1:0.75坡率开挖隧道洞顶仰坡,仰坡高度约为35m,面积在1500m2,不但给环境造成较大影响,而且施工成本比较昂贵。同时还影响S103路线车辆的正常通行。
综上所述,原来设计方案存在较多弱点,因此应在综合考虑各方面因素的基础上,进行认真分析,以确定合理的施工方案。如果使用桥梁伸进隧道形式,施工方案为:隧道使用三车道,并将隧道的断面加深、加大,伸进隧道之中,小箱梁被直接置于基岩之上;在防排水系统设置上,使中央排水沟深度适当增加,但排水处理难度较大;在施工难度上,隧道为大断面施工,难度较大,而且还要增加三车道台车,吊装小箱梁有一定的困难;在环境影响方面,其对环境影响较小,基本不会对原山体造成破坏;在运营安全上,加宽段容易产生突变,给正常行车造成影响。而使用桥梁不伸进隧道形式时,施工方案为:将桥台扩大基础取消,在路段的边坡处浇筑挡墙,并使桥梁的台帽直接设置在基岩和挡墙之上;在施工难易上,浇筑S103边坡挡墙时不会干扰隧道的施工,施工较为方便,且施工面临的风险较小;在防排水处理上,由于隧道和台帽贴近,排水设计相当复杂;施工时对高速公路环境的影响较小,不过S103边坡浇筑挡墙时会给环境造成一些影响;从运营安全角度分析,隧道洞外渐变有利于行车安全。
结合该工程的具体情况,进行对比分析可知采用桥梁不伸进隧道的施工方案具有较多优点。实际施工时,对隧道洞门墙基础进行加深处理,应在桥台挡墙与门洞墙墙趾空隙位置设置排水管,并使用混凝土将空隙填充密实。在山体上设置φ32的涨壳式低预应力长锚杆,并留出50cm和桥台挡墙C20片石混凝土进行整体浇筑,几乎不开挖山体,因此,给环境造成的影响较小。总体来看利用该种施工方案,运营安全性高、施工成本低、施工方便。
5结语
桥隧相连是山区高速公路常见的结构,受山区地形复杂因素的影响,桥隧相连施工面临较大困难,因此,山区高速公路桥隧相连成为众多专家研究的热点话题,并取得了较大成果,为我国山区高速公路的发展作出了突出贡献。
参考文献:
[1]冯傲.高速公路桥隧连接段混合结构施工研究[D].长安大学,2017.
[2]王卫东,罗阳圣.山区高速公路桥隧连接工程关键性技术研究[J].中国新技术新产品,2011(24):83-83.
[3]秦溱,谢倩.山区高速公路桥隧相连技术研究与应用[J].中华建设,2014(8):166-167.
[4]蒋钰峰,吴光,匡经桃.山区高速铁路对接型桥隧相连工程桥基位置确定方法[J].铁道建筑,2014(3):18-21.
(作者单位:辽宁百诚建设有限公司)