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浅谈道路桥梁中桥隧连接工程关键技术分析

发表时间：2020/10/10 来源：《基层建设》2020年第17期作者：阿孜古丽•拜克力

[导读] 摘要：桥隧连接工程主要由隧道、道路及桥梁组成的机构形式。

        新疆公路建设（集团）有限责任公司新疆昌吉市 831100
        摘要：桥隧连接工程主要由隧道、道路及桥梁组成的机构形式。当前，随着桥隧工程的发展出现了较多问题，基于此，本文论述了道路桥梁中桥隧连接工程的关键技术。
        关键词：桥隧连接；施工特点；关键技术
        我国正处于社会经济发展的重要时期，基础设施建设在国民经济结构中始终发挥着重要作用。特别是近年来，我国道路建设取得了长足的进步。在工程建设的众多技术领域中，桥隧工程技术十分突出，其应用越来越广泛。因此，有必要逐步加强道路桥隧连接工程关键技术的应用研究。
        一、桥隧连接工程施工特点
        在桥梁和隧道的设计过程中，通常单独设计，未考虑彼此间的相互影响。但在实际施工过程中，必须将二者综合考虑，形成统一、连续的施工过程，以得到良好的受力状况及运行效果。综合来看，桥隧连接工程施工具有以下特点：
        1、干扰性。实际上，在桥隧连接工程中，干扰十分明显。施工场地狭窄，不但要满足隧道施工要求，又要满足桥梁施工要求。而隧道与桥梁往往是控制整个工程工期的关键工作，在施工过程中，需要同步开工，因此两个工程相互干扰，对施工组织安排极为不利。
        2、综合性。桥隧连接工程涉及桥梁、路基、隧道三大类工程结构。在桥梁、路基、隧道施工过程中，需同时考虑彼此的施工进度，调整施工方案，达到又好又快的施工目的。因此，桥隧连接工程的施工是一个综合性的施工调整过程。但由于各自的独特性，虽然综合考虑了施工总进度，但各结构的最终施工进度仍根据不同情况单独进行工期安排。
        二、桥隧连接的主要类型
        1、整体型。整体型桥隧连接是指桥台与隧道洞口合成为一个整体，二者未相互分离。从受力或变形层面看，桥隧共同承受核载作用，同时桥隧变形保持一致性。从设计角度出发，将桥台与隧道洞口作为一个整体来完成结构分析计算。但对这种整体式桥隧连接而言，目前还没有相应的施工设计规范，当前规范仅针对桥台或隧道洞口。但在施工阶段，这种融合体结构需同时承受桥梁自重荷载和隧道围岩荷载。此外，在投入使用后，还必须承受车辆荷载。一般来说，桥梁自重和车辆荷载值的计算极为简单。然而，由于地质条件的变化，很难准确地确定荷载值。这是因该种融合体结构的承受载荷非常复杂，而且很难用数值方法确定。因此，若这种融合体结构出现问题，将会产生较为严重的后果。
        2、紧靠型。紧靠型连接是指桥梁的桥台与隧道洞口形式上紧密相连，但实际结构却处于分离状态。根据路面分析，桥台与隧道洞口面层为整体连接，看不出任何的分离状态。通常，桥台荷载包括桥梁结构自重、车辆荷载和桥台基础变位等。另外，若桥台为埋置式，很可能承受围岩压力。隧道洞口荷载主要分为围岩压力和车辆荷载两部分。因此，从受力角度来看，因桥台与隧道洞口间存在施工缝，所以当桥台与隧道结构表面存在荷载时，荷载不能在二者间相互传递。因此，从受力角度来看，两者间不存在相互影响。从施工角度看，桥台与隧道洞口间可存在施工缝，所以允许二者出现先后施工的情况。但由于二者关系密切，最先施工部分应为后施工部分留有一定的几何空间。若条件允许，也可同时施工。也即是说，在施工层面，桥台与隧道洞口的施工必然存在一定的相互影响。
        三、隧道洞门施工技术
        1、浅埋隧道洞口段。对浅埋隧道施工来说，隧道覆盖层相对较薄，并且隧道上方沿途很难形成自承体系。另外，施工初期围岩压力过大，容易变形。一旦隧道变形得不到有效控制，围岩体就会松弛或开裂，导致地面塌陷。因此，在浅埋隧道开挖时，应重视围岩变形控制，并做好初期土体支护，避免土体变形对整体土结构质量的影响。

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        2、岩堆洞口段。岩堆是指掩体经长时间的风化处理后，通过重力作用运至坡脚底部，因此，内有大量的碎石块，只剩下少量的泥沙颗粒，并且碎块间无任何胶结作用，所以岩堆结构比较松散。同时，坡度与堆积物休止角相互接近，极易坍塌。因此，在岩堆洞口段施工中，除支护工作外，还必须做好地表水的截流工作，将岩堆内的地下水全部排出，并采用混凝土结构来抑制侧压力的产生。
        3、偏压隧道洞口段。对不对称荷载进行承受的隧道即偏压隧道，其塌方、地质、地形等因素是偏压隧道产生的原因。因地形的影响，通常会引起洞口段的偏压，较低的围岩类型、较陡的地面横坡、较薄的洞顶覆盖层、承受偏压的隧道多位于傍山隧道部分。当不同围岩等级的定值大于隧道拱肩外侧围岩覆盖厚度时，洞顶上方岩体会下沉，岩体内会形成两个非堆成滑动面，因此隧道将承受不对称荷载，在开挖过程中，坍塌问题十分明显，并且衬砌后会形成裂缝。对此，要及时实施支护及衬砌，抵抗围岩压力。在条件允许的情况下，可在靠河侧增设辅助措施，提高其抗压能力，包括锚杆挡墙护坡等设施。
        四、桥台施工技术
        1、施工难点及处理。软基桥台及大体积桥台的施工是目前桥台施工的两大难点。对于大体积桥台的施工，必须一次性浇筑成型，主要问题是温度裂缝及施工水化热问题的控制。可通过对混凝土原材料的控制、施工工艺及配合比的优化、降低浇筑温度和温度的监测，来解决这一问题。考虑软基桥台的施工，可运用钻孔桩基础。作为软基桥台桩基，不仅要承受梁上部结构的巨大荷载，而且要抵挡台后软基的水平推力。因此，有必要在设计施工中规范相关技术与操作。一旦出现问题，桥台会前移或发生跳车现象，严重时桥台桩基会被剪断，从而造成严重的工程事故。为了解决软基桥台的问题，可采取以下措施来加强施工的稳定实施。1)加强台身和基础刚度；不能使用单排桩基础，采用多排桩承担不均匀下沉的台前台后所产生的弯矩及剪力；该问题还可通过斜桩基础的应用来解决。2)台前加载：增加锥体护坡的体量和范围，同时可通过重力式挡墙辅助锥体护坡的坡脚基础，通过大锥体填土的应用，平衡台背引道填土的压力，从而处理前台后软基的沉降问题。3)台后减压：台后减压包括箱形或多箱形、桥头踏板、溜坡、填土等，采用轻骨料填土，设置混凝土桩，并进行涵管箱涵的埋置。
        2、桥隧连接的桥台施工
        1)隧道洞门内桥台施工。隧道洞门内桥台的施工，将在一定程度上引起围岩的二次扰动。要合理地实施超前加固措施，或通过实施及时支护，特别是对隧道的曲墙、直墙底部进行支护处理；在桥台开挖过程中，为了进一步提高围岩的稳定性，可采用若干根锚杆植入。隧道内的桥台，因其自重的影响，会产生竖向压力荷载，但隧道洞门段桥台将仰拱取消，因此与拱部松弛荷载相比，边墙侧压对衬砌结构的影响更为突出，所以在设计和施工过程中需引起注意。
        2)隧道外桥台施工。在隧道外桥台的施工中，进行桥台的掘基，若隧道洞口段开挖后再进行基础开挖，则会形成洞口周围围岩的二次扰动。地应力的重新分布会对隧道和桥台周围的围岩产生稳定问题。若地基承载力不足，可采用桩基桥台。但在钻孔过程中，隧道周围的围岩会发生两次扰动，而周边围岩的稳定性将受到孔的影响。因此，在桥台基础开挖过程中，必须保证开挖进阶缓慢，并对隧道围岩实施监测量控。根据结果，实施临时支护措施，直至开挖完成且围岩稳定后，再拆除支护设施。此外，由于场地的限制，桥台无法施工。在保证结构安全的前提下，科学合理地实施置换措施，从而更有效地保证工程的实施。
        参考文献
        [1]惠海峰.山区高速公路桥隧连接工程关键性技术研究[J].建筑技术开发，2016(07).
        [2]王卫东.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，2015(24).
        [3]陈钢.试谈山区高速公路桥隧连接工程的施工技术研究[J].中国科技信息，2015(04).