山区高速公路桥隧相连地段的施工技术.doc

1、山区高速公路桥隧相连地段的施工技术【摘要】：本文围绕山区高速公路桥隧相连地段工程的地形、地质特点进行分析的基础上，对桥隧连接地段施工方案与施工技术进行了比较，确定了对桥梁隧道工程实施条件下进行施工技术选择具体阐述和分析。 【关键词】：山区高速公路 桥隧相连工程 施工技术方案选择 中图分类号： U412.36+6 文献标识码： A 文章编号： 随着我国经济的飞速发展，交通无疑都成为地区经济进行发展的最重要的基础设施。由于我国现阶段的平原地区交通已日渐成熟，我国交通发展的重点逐渐转移到山区等落后地区，由于山体地形因素，这样就不可避免出现大量桥隧相连的情况，对于隧道设计和施工都提出了新的要求。桥隧连

2、接部分如何山岭隧道设计和施工成为了不可避免的现实问题。 一、山区高速公路桥隧连接地段的特点 在山岭地区，由于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

3、，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也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、连接处地质灾害的预防与处理等方面，还有待进一步进行深入研究。 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。比如：首先，在桥隧连接工程中还没有考虑桥隧连接工程的特殊性，施工中常常出现桥梁与隧道施工相互干扰；另外，对于桥隧连接工程还未形成一

4、定的标准规范，不能有效指导设计施工；最后，在桥隧连接工程施工中虽已经积累了一定的经验，但有些经验对于某些桥隧连接工程并不适用，还需总结普遍适用的施工技术经验。 二、桥隧连接地段施工方案分析与施工技术比较 1、桥梁伸入隧道的技术施工特点 桥梁伸入隧道即桥隧连接时将隧道断面进行加大，将桥台包在隧道里面，即桥梁进洞。明洞不需要设仰拱，与桥台不是整体，但必要时洞口一段暗洞也要加大断面，桥隧连接工程施工完成后根据隧道正常断面，在扩大断面中做套拱，使隧道断面恢复到正常断面，从而避免在隧道内的突变。但这种施工方案因为桥梁宽度比隧道里的路面宽，同时考虑到桥梁梁片的预制，隧道洞门与桥台为一个整体，所以在施工过程

5、中一定要对隧道衬砌进行加大加深。但其不利的结果就是会增高隧道洞门墙，承受桥梁荷载和动荷载。桥梁深入隧道要求洞口的地质条件较好，而且在实践中也会造成较高的造价，施工难度较大。 图 1 -1：桥梁伸入隧道图 1-2 ：桥梁伸入隧道实例 桥梁深入隧道的施工方案在结构方面，桥梁的桥台与隧道洞口地段会形成一个整体，彼此没有分离。但从受力和变形方面讲，桥台与隧道会共同承受一定的荷载作用，而且导致两者变形也会产生连续一致性。从桥隧连接设计而言，桥台和隧道洞口施工地段应作为一个整体结构进行结构分析和计算；从桥隧连接工程施工方面而言，也应保证桥隧结构的完整性。但是对于桥台和洞门的融合体施工方案，我国尚且没有形成

6、相应的设计和施工规范，现有规范都是分别针对洞门或桥台的，并非针对桥隧连接整体结构。在桥隧连接地段进行施工过程中，桥隧融合体结构必须承担来自桥梁自重产生的荷载以及来自隧道围岩产生的荷载。在运营阶段，还要共同承担车载。由于这种融合体结构需要起到桥台和隧道洞门基础的作用，并且承受的荷载既复杂且难以确定，因此，给施工进行设计时的结构计算带来比较大的困难，实践中如果一旦选用该施工方案，一旦出现结构性的问题，产生的不良影响和后果也将更加严重。因此，在实践施工中应谨慎选择施工方案进行施工。 2、桥台外置于隧道的施工技术特点 从行车安全以及施工的角度来看，桥梁不伸入隧道，即桥台在隧道洞口进行处理，在隧道洞口的

7、基岩上或浇筑的挡墙等圬工结构上直接施做桥台，使得桥台与隧道洞门相对独立受力，两者的变形与荷载不会相互传递，这样既能使洞门不受到桥梁的荷载和动荷载，又能使桥梁不受山体的水平推力，从而达到桥隧连接工程的安全可靠。但这种桥隧连接方式的缺陷在于必须处理好隧道的防排水设计，而且要求隧道洞口有一定的施工场地，以及桥台基础达到一定的承载力。否则有可能出现洞门处无足够空间设计桥台，或者桥台基础的承载力不能达到要求，不能做桥台。 由于桥台与隧道洞口之间的路面表层结构是一个完整的整体，看不出二者为分离的，但两者产生的受力会有很大不同。桥隧连接工程中桥台的主要荷载来自于桥梁的结构自重、汽车荷载作用、温度效应以及桥台

8、基础变形位移等，同时埋置式桥台还有可能受到围岩的压力。而隧道洞口的荷载则主要是围岩压力作用与汽车荷载效应。桥台外置于隧道的施工技术在受力方面，正常情况下，由于施工缝的存在，作用于桥台和隧道结构上的各种荷载几乎不可能在两者之间相互传递。因此，在受力方面两者几乎不会残生任何的相互影响。 三、桥梁隧道工程实施条件和施工技术选择 山区高速公路桥隧连接工程的实施中，桥梁伸入隧道与桥梁不伸入隧道这两种方案并不适用于所有地质地形条件。对于采用何种方案，还需要对施工地段的地质水文等条件深入分析的基础上进行施工方案的选择。 1、桥梁进隧道应用条件与施工技术 桥梁进隧道方案在施工中较少应用，其主要适用于隧道仰坡较

9、陡，刷坡土方量较大；或者桥台基础不稳固，加固后也难以稳定承担桥梁上各种荷载等情况。由于山区高速公路施工中地形地质条件很差，做桥隧连接工程较为困难。首先，隧道进口地形会出现十分陡峭、桥台无法进行施工；其次，在隧道进口附近的洞岩壁会形成裂隙，最后，在进行导洞洞口的仰坡岩体会较容易出现共轭节理与卸荷裂隙组合，会产生一定程度的大规模的危岩。由于其地形条件较差，且地质条件较适合采用桥梁伸入隧道方案，则在设计和施工中采用上述方案。其施工的具体措施应确保如下：应确保箱梁与桥台伸入到隧道内 25m 以上，且要采用整体式的浇筑方式；其次，在桥隧连接地段的隧道洞身施工时，要将连拱结构变为超大跨结构，以利于更加便捷

10、进行施工；洞口边仰坡适量开挖，另外，要充分考虑到以减小危岩体的水平倾覆荷载作用，要采用预应力锚索、挂网锚喷、裂缝灌浆等措施锚固边仰坡以及在影响范围内的危岩体；最后，要确保在仰坡坡口 8m 左右的为止进行较大断面的截水沟设置，并且可以结合结合倒削竹式的洞门结构，预防小块岩石的崩落的隐患。 2、桥梁不进隧道应用条件与施工技术 桥梁不进隧道方案在施工中较常用，当地形较为缓和时，且有条件施做桥台基础时，一般均会采用此施工方案。桥梁不进隧道的施工方案避免了隧道大断面开挖，对于隧道稳定非常有利。且桥梁与隧道之间无荷载传递，变形传递等现象，力学行为较简单，有利于设计中对桥隧连接工程进行检验。总体上山区高速公

11、路桥隧连接地段的地形地质条件较好的情况下，适用于桥梁不伸入隧道方案。 在实际设计与施工中采用桥梁不伸入的隧道方案，通过国内施工实践3,在修建后稳定性良好，桥隧连接地段且无病害的发生，说明桥梁不进隧道的施工方案在较好的山区地形地质条件下比较适用。 四、总结 对于山区高速公路的桥隧连接工程进行设计和施工方案的选择需结合地形地质条件来选择，必须保证采用合适的方案，否则在桥隧连接部以后的运营中会出现较多病害。 【参考文献】： 1王飞.山区高速公路桥隧相连技术的研究与应用J.交通标准化，2008，(11):124-127.DOI:10.3869/j.issn.1002-4786.2008.11.019. 2薛杰.山区高速公路桥隧连接工程关键性技术研究D.武汉理工大学，2010.DOI：10.7666/d.y1685199. 3谭丹.浅析高速公路桥隧连接工程中的隧道洞门施工技术J.华章，2012，(10)：318.DOI：10.3969/j.issn.1009-5489.2012.10.289.