高速公路路基、桥梁与隧道的衔接方案分析
2020-03-08刘阿萍
刘阿萍
(陕西建工机械施工集团有限公司,陕西 西安 710032)
现代社会对于基础设施建设使用安全性有极高要求,强调工程施工各环节必须达到相应标准,并满足道路系统多元化建设要求,不断完善、改进施工方案以及施工处理技术,以求达到最佳工程施工效果。在进行道路工程施工时,需要注重隧道、路基以及桥梁衔接处理,应保证断面问题可以得到妥善处理,整体衔接效果可以达到具体施工要求,进而为广大民众创建出更加安全、稳定的道路使用环境。
1 工程实例
某公路工程为国家级高速公路,主要由防护工程、路基工程以及9 座大桥工程等内容组成,建设规模较大,需要进行隧道、路基以及桥梁衔接处理。工程桥梁结构、路基以及隧道宽度均存在一定差异,在整体式结构中,虽然桥梁与路基宽度基本相同,但其和隧道宽度之间数值却存在较大差异。而在分离式结构中,三者之间宽度差异在1.5m 左右。为保障车辆行驶安全,三者设计速度并不相同,施工团队在进行具体施工时,需要对断面间差距展开科学控制,做好衔接施工,以防影响整体工程施工质量。
2 断面形成原因与组成
2.1 形成原因
按照相应工程技术标准,在公路等级相同情况下,公路工程隧道、路基以及桥梁断面结构存在一定差异,即便桥梁宽度与路基宽度基本相同,二者宽度也和隧道宽度存在一定差异。按照相应规范要求,所有部分宽度都需符合相应规定要求,如果出现宽度不相等问题,多数都是因为设计人员在进行公路设计时,在道路两侧设置了硬路肩。在涵洞工程施工部分,如果设置硬路肩,不仅会直接增加隧道底层宽度,致使隧道工程造价以及支护强度出现明显增加状况,同时也会对其他部分工程施工形成影响,会直接降低隧道性价比。鉴于上述原因,隧道、路基以及桥梁衔接断面宽度不等问题是不可避免的,会直接增加工程施工难度,所以需要做好处理方案编制,以求达到预期处理效果。
2.2 组成分析
本次工程路基横断面主要分为整体式以及分离式两部分,道路设计速度为100km/h。其中分离式断面组成0.75m 土路肩、3.0m 硬路肩、2×3.75m 行车道以及1.0m硬路肩和0.75m 土路肩,路基宽度13.0m;而整体式部分断面组成为0.75m 土路肩、3.0m 硬路肩、2×3.75m行车道、0.75m 左侧缘带等,路基宽度为26.0m。为实现最优化断面衔接施工效果,保障整体工程施工质量,施工人员需要在做好断面组成分析的同时,按照分析结果,展开衔接处理方案规划与设计,以为后续施工展开提供可靠指导与依据。
3 衔接处理方案
3.1 添加安全警示标识
(1)设立警示路牌、限速路牌。为提醒司机,使其保持警惕状态,需要在隧道洞口前位置设置警示路牌以及限速路牌,要根据安全设施设计规范相应规定,按照司机反应距离公式,即L=V×1000×2.5÷3600(其中V 为速度)完成反应距离计算,并确定路牌具体设置位置。通常会将路牌设置在入隧道洞口前150m 位置,并会在洞口前80m 处位置安装震动标线,提醒司机注意安全。
(2)设立硬路肩斑纹线。不仅需要进行警示标示设置,还要在行车道右侧硬路肩位置展开斑纹线设置,以保证车辆在斑纹线上行驶时,会有震动感,进而达到相应警示效果。一般在进行斑纹线设置时,会按照具体需求,对线宽以及线条间空隙距离具体数值进行确定,且会在隧道前80m 位置处设置斑纹线,使其和行车方向保持45°夹角。
3.2 确定结构过渡衔接处理方向
在进行工程项目结构过渡施工时,会进行桥梁护栏、隧道检修道以及路基等部分过渡施工。对检修道过渡施工实施设计控制过程中,需要保证外延部分线形设置平顺程度,在其表面喷涂黑黄相间斑马线纹路,进而通过色彩差异引起驾驶人员注意。而在进行路侧护栏设计控制时,由于波形梁护栏在进行过渡处理之后,其与隧道内部轮廓处于相对应状态,所以在行驶到断面衔接位置时,驾驶人员会在视觉上产生过渡感官体验。所以需要做好护栏以及检修道过渡处理,应通过此种方式对隧道、路基以及桥梁衔接形式展开优化与完善,从而达到切实提高整体结构过渡设计质量水平的目标。
3.3 衔接处理
(1)分离式路基、隧道衔接。①路基和隧道左侧进口的衔接。此部分衔接主要包括波形梁护栏过渡处理以及隧道检修道处理等内容。在具体进行处理时,需要以隧道为出发点,按照800m 半径圆曲线实施外延,直至其延伸到波形梁护栏下方位置;按照由高到低顺序进行高度沿线前进,从波形护栏钢板底面位置逐步过渡到检修道高度位置,完成衔接任务。②路基和隧道右侧进口的衔接。通常分离式隧道设计洞内宽度与路基宽度相差1.45m 左右,多是因为在路基段行车道右侧设置硬路肩,且没有在隧道内部设置硬路肩所造成的。因为两者间行车道多处于完全对应状态,没有出现过渡问题,所以车辆可以保持连续安全行驶的状态。鉴于此,设计人员需要做好过渡段设计,要将硬路肩上行驶车辆安全引入到隧道之中,避免出现安全事故。③路基和隧道出口的衔接。通过对本次工程隧道出口与路基部分设计内容的研究发现,本次工程路基与隧道出口衔接部分路面宽度是遵照由窄变宽规律设计的,不会对车辆行驶安全性形成影响,所以该部分并不需要展开过渡衔接处理。
(2)分离式桥梁、隧道衔接。①桥梁、隧道左侧进口的衔接。此部分桥梁护栏运用钢筋混凝土墙式结构,左侧进口位置过渡形式设置方案如下:在隧道洞口外侧一定距离范围内,按照检修道尺寸对护栏宽度、高度展开调整,使其下降到相应数值,并在隧道口位置做好和检修道的衔接,确保钢管可以保持水平高度不变的状态。②桥梁、隧道右侧进口的衔接。实施混凝土结构防撞岛过渡设置,确保在桥梁护栏结构尺寸与位置保持不变的前提下,做好护栏内部混凝土结构防撞岛设置。本次设置防撞岛长13.0m,采用变截面结构形式,隧道相接位置防撞岛断面尺寸数值与隧道检修道尺寸保持一致。在进行防撞岛过渡处理时,需要按照一定数值的半径圆曲线将其过渡到墙式护栏之中,且要保证其高度可以逐渐从护栏高度过渡到检修道高度数值。③桥梁、隧道出口的衔接。如上文所述,因为此处路面宽度是遵从由窄变宽原则的,并不会对行车安全形成影响,所以此处也不需要实施衔接过渡。
(3)整体式路基、桥梁与连拱式隧道衔接。虽然本次工程并不涉及连拱式隧道部分,但因为此种衔接较为常见,实用度较高,具有一定研究价值,所以在此也将对连拱式隧道与整体式路基、桥梁衔接方式展开分析。①整体式路基与连拱式隧道。路基中央分隔带、隧道洞口隔墙:因为路基和隧道路面中间带总宽度均数基本相同,所以建议对中隔墙两侧检修道实施外延处理。同时因为梁护栏位置和中隔墙外边线方向相同,因此可以将梁护栏延伸到隧道进口墙位置,以为后续施工开展做好铺垫。路基、隧道进口右侧:运用同向相切缓和曲线对隧道洞口、路基右侧波形梁护栏展开衔接,保证曲线方向可以和隧道内部轮廓保持平行对齐状态。同时,为增强防撞性能,需要通过对钢筋混凝土结构的合理运用,做好现阶段锚固钢筋设置与施工段加固处理。路基、隧道出口右侧:此处因为路面断面处于不断变宽的状态,所以并不需要实施额外处理。②整体式桥梁和连拱式隧道。桥梁、隧道中隔墙:在隧道口前相应范围内,增加桥梁护栏底座高度,确保其可以和隧道检修道顺利衔接到一起,进而完成相应过渡衔接处理目标。需注意,桥梁和隧道中间衔接带并不需要做相应处理。桥梁、隧道进口右侧:在桥梁护栏内部位置设置混凝土结构防撞岛设施,并通过调整将防撞岛截面数值逐步调整到检修道尺寸数值大小。同时为保证防撞墙强度能够达到相应标准要求,需要在现阶段靠近行车道外侧位置,展开锚固钢筋设置,力求达到理想防撞与衔接处理效果。此外,桥梁和隧道出口右侧位置衔接,并不需要实施优化处理。
3.4 方案分析
和普通衔接处理方案相比,此次处理方案设置优势主要体现在以下几点:
(1)在进行警示标识设置时,对司机反应时间进行了计算与考量,标识设置更加科学、合理。
(2)按照隧道、路基以及桥梁结构形式,科学展开护栏设置,按照实用以及适用原则,对衔接方式展开选择,工程造价成本得到了有效控制。
(3)按照方案,衔接处断面问题得到有效处理,工程行车危险系数得到了有效控制,为工程高质量使用奠定了良好基础。
4 结束语
鉴于断面衔接处理质量对于整体道路工程使用质量所产生的重要影响,施工团队需要进一步加大对该部分施工的关注力度。不仅要对工程具体施工要求以及断面形成原因、结构组成等展开详细分析,同时还要按照分析结果展开针对性衔接方案编制操作,应保证所有部分衔接设计都能符合相应规定要求,断面处理可以达到理想状态,从而实现最佳工程衔接处理效果,确保广大驾驶人员可以获得更加优质、平稳的驾驶体验。由于各高速公路工程所处位置以及衔接断面宽度差异等并不相同,所以文章所述衔接方案也未必适合所有工程施工,仅供参考。