公路桥隧连接工程施工技术研究论文

2021-04-12 论文

　　摘要：随着时代的进步、科技的发展，高速公路、高速铁路的发展也是日新月异，国内施工技术日益完善，在各种复杂地质、地形下建设也成常事，由于受地理条件现在，很多隧道和桥梁连接很近，甚至连接在一起，桥隧连接工程一直是施工中的重点和难点。本文将重点研究分析桥隧连接工程的特点、隧道洞门在不良地质条件下的施工工艺、桥隧过渡段施工要点，对既有的及可能出现的桥隧连接下的施工问题进行总结和分析。

　　关键词：公路桥隧连接工程；隧路过渡段施工技术；过渡段

　　施工根据桥台与隧道洞门连接的紧密程度，桥隧连接分为：紧靠型，整体型和连接型。紧靠型指桥台和隧道洞口只是形式上紧紧贴靠在一起，但在结构上是分离的，二者之间存在施工缝，二者之间受力相互不传递；整体型则是桥台与隧道洞口完全融合为一个整体，彼此没有分离，二者共同受力；连接型在结构、受力和变形等方面均无直接关联，二者由衔接路段相连，由于桥梁路面和隧道路面的基层一般为刚性的，而衔接路段的基层则一般为半刚性的，刚性与半刚性之间由于长期不均匀沉降，会造成跳车等影响行车舒适的'现象。由于前两种基本都是在设计上考虑得比较多，第三种在施工中需要控制的要点较多，所以本文主要讨论第三种桥隧连接方式，即连接型桥隧连接。

　　1、桥隧连接工程施工特点

　　在桥梁和隧道设计过程中，一般都是进行单独设计，未考虑彼此的相互影响，而在实际施工过程中，必须将二者综合考虑，以形成统一、连续的施工过程，得到良好的受力状况和运营效果，综合来看，桥隧连接工程的施工有如下的特点：（1）干扰性其实在桥隧连接工程中，干扰非常明显。施工场地就狭窄，既要满足隧道施工，又要满足桥梁施工，而隧道和桥梁往往都是控制整个工程工期的关键性工作，在施工过程中，都需要同步开工；所以，两个工程互相干扰，对施工组织安排非常不利。（2）综合性桥隧连接工程同时涉及到桥梁、路基和隧道三种最主要的工程结构类型。在进行桥梁、路基、隧道各自施工时，需要同时考虑彼此的施工进度，调整施工计划，实现又好又快的施工目的，因此桥隧连接工程的施工是个综合的施工-调整-再施工等不断的调整的过程。但由于各自的独特性，尽管综合考虑了整体的施工进度，但最终各个结构的施工进度还是根据不同的情况进行单独的工期安排。（3）后续性桥隧连接工程在设计和施工中虽然考虑了很多不利因素，但是在运营时，出现病害最多的还是在此，表现出了很强的后续性。在高速公路的运营阶段，问题尤为突出，主要表现为：桥墩桥台、路面和隧道围岩的地质沉降不一，造成高速公路的路面铺装在桥隧连接段凹凸不平，出现跳车的现象，排水设施不畅造成隧道洞门及连接段积水等严重影响行车安全。

　　2、隧道洞口浅埋偏压段施工技术及施工工艺

　　2.1隧道洞口浅埋偏压段的施工技术

　　在洞门施工过程中，很多隧道都会遇到浅埋偏压的情况。浅埋偏压段是隧道洞口施工工程的基础阶段，保证了洞口浅埋偏压段的施工质量才能使后期工程不受影响，是稳定性和安全性的保障；浅埋偏压段主要表现在洞口处覆土浅，隧道受力不对称，在施工过程中，极易出现坍塌，对施工造成极其不利的影响。洞口段挖掘施工时设计基本都会使用超前支护，早期为了避免器械对山体造成破坏，一般都使用人工挖掘的方法。一般情况下，洞口段浅埋和偏压往往是同时存在的，洞口浅埋偏压段覆盖层都较为脆弱，相应承载力也比较弱，隧道围岩在早期时需要承载较大压力，故而容易变形，采取一些措施处理后可能存在围岩松散现象，裂缝一旦形成，没及时采取有效措施裂缝则会进一步延伸，严重者直接导致洞口崩塌，因此应密切洞口浅埋偏压段围岩变形情况，并及时行有效处理措施，才能使工程质量得到控制。因此，隧道洞口浅埋偏压段的施工必须预先严格做好衬砌和支护工作，衬砌和支护都做成环形，这样围岩压力就会得到一定程度抵抗。

　　2.2隧道洞口浅埋暗挖段施工工艺

　　（1）清理浅埋层地表。隧道洞口浅埋段施工第一步应将其表面物质清理干净，保证无较大障碍物再行喷锚支护。（2）超前支护。在进洞前，一般都会采用大管棚或者小导管注浆超前支护，实施洞口拱部衬砌，当围岩较差时，一般都采取大管棚的形式进洞，大管棚一般采用φ108钢管，单根长度为30-45m，管棚环向间距为40cm，由钢花管和钢管相间组成。钢花管上钻注浆孔，孔径为15mm，孔间距15cm，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段100cm。当围岩较好时，一般采用超前小导管注浆，采取沿着洞口的水平方向安置两排导管，管长为4m，应均匀布置，导管布置时应保持30cm环向间距和40cm平衡间距，纵向每3m确立为一环，随后注浆以保证围岩的安全稳定性。在施工过程中，特别需注意覆土层特别薄和偏压严重部位进行加固处理。（3）开挖隧道工程。使用台阶法或双（单）侧壁导坑法开挖土体，围岩较好时，可采用台阶法，一般分为上下台阶和仰拱，这环节仍需做好超前支护，材料为小导管，清理浅埋层地表后再行锚杆施工，锚杆长3m，插入1m环间距，0.5m纵向间距，完成插入后挂网，再喷射厚度为0.2m的混凝土。围岩较差时，采用双（单）侧壁导坑法，此方法虽然施工进度慢，但安全可靠。（4）套拱施工。在隧道开挖时，一般都会加大开挖断面，预留一定的沉降量，保证结构断面不侵占隧道净空。在对隧道周边松散围岩进行清理后，按设计要求进行架设钢拱架、挂钢筋网及喷射混凝土，形成隧道初期支护。（5）开挖隧道下层。围岩暴露面积应严格控制，因为过大可能发生塌陷，其开挖方式多为左右两侧错开，错开约3-5m。下层开挖后同样设置混凝土、锚喷和钢架支护，支护参数应和拱部参数保持一致性，需要注意的是拼装焊接格栅钢架一定要牢固，以免发生意外。（6）初期支护施工环节应紧跟在撑子面后面，上下台阶形成初期支护，在衬砌环闭合后再行二次衬砌施工，开挖的撑子面与二次施工距离应掌控在70m以内。初支面合格后实施衬砌施工，仰拱衬砌应超拱部衬砌20m以上。

　　3、桥隧过渡段施工技术及技术要点

　　3.1桥隧过渡段施工技术

　　当桥梁桥台和隧道工程基本完成后，即可施工桥隧过渡段，在有条件的情况下，应尽早施工过渡段，预留足够的自然沉降时间。在一般设计中，桥台过渡段基本都采用级配碎石填筑的方式，以提高台背承载力，减少不均匀沉降，桥台基坑位置一般采用回填级配碎石或水泥稳定，线路方向按一定坡度放坡填筑，桥台与路基结合部设带排水槽的渗水墙,渗水墙采用无砂混凝土块砌筑，渗水墙底部设φ100软式透水管,将渗流水横向排出路基外，两侧同层填筑改良土，桥台位置大型压路机无法碾压处，采用小型夯机进行压实。隧道洞门位置一般采用级配碎石或水泥稳定碎石，处理厚度一般大于等于2m，以台阶形式逐渐加长，靠近洞门位置处理厚度更厚。

　　3.2桥隧过渡段施工要点

　　施工过程中严格控制施工工艺、机具设备、层厚控制；填料质量及均匀性控制、边坡平顺及压实控制、沉降观测、检测频次与数量。（1）施工前，做好桥台基坑、洞门路基的排水施工，过渡段施工应与桥台锥体和相邻路堤同步填筑。在桥台及挡墙基础达到设计及规范允许强度后，及时进行台后过渡段填筑，其压实度要求均与一般路基一致。（2）桥台与路基结合部设渗水墙，采用无砂混凝土块砌筑，渗水墙底部设软式透水管,将渗流水横向排出路基外。（3）路桥过渡段每层填筑均要严格按设计要求施作，控制好级配碎石的配合及填料厚度，填筑层均设人字横向排水坡。（4）施工控制1）严格控制填筑层厚。对压路机碾压部位，每层最大压实厚度不宜超30cm，最小压实厚度不宜小于15cm，小型机具压实部位每层松铺厚度控制在15～20cm。在桥台背部及横向结构物墙身的左中右用红油漆标出分层松铺厚度和填层序号。2）控制填料平整及均匀性。基床表层以下部分采用推土机粗平、平地机精平，靠近结构物人工配合进行局部处理，确保层厚及拌合料均匀。表层与区间表层作为一整体施工。

　　综上所述，桥隧连接工程中隧道洞门施工技术是保障道路质量的关键所在，通过对桥隧连接工程的认识、隧道洞口浅埋偏压段的施工技术及流程、岩堆段施工以及过渡段的探讨与分析，提升隧道洞门施工技术水平，因此，充分认识桥隧连接工程，并通过在实际施工中改善施工工艺，对可能出现通病的部位和工序严格把关，尽量克服不均匀沉降的缺点，则显得尤为重要。

　　参考文献

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　　[2]杨斌.高速公路桥隧连接工程中隧道洞门施工技术[J].山西建筑,2012,38(32):192-193.

　　[3]张利.桥隧连接工程中隧道洞门施工技术分析[J].城市建设理论研究（电子版）,2013,(20).

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