山區高速公路橋隧連接工程關鍵性技術研究

王衛東 羅陽圣

（1.寧波交通工程建設集團有限公司，浙江 寧波 315000；2.贛州誠正公路工程監理有限公司，江西 贛州 341000）

1 引言

我國正處于社會經濟大發展的重要時期，國民經濟結構中基礎設施建設一直占有舉足輕重的地位。特別是近年來，隨著我國西部大開發建設項目的逐步落實，山區高速公路建設有了很大的進展。在工程建設的眾多技術領域中，高速公路的橋梁和隧道工程技術十分突出，有著越來越廣泛的運用。山區高速公路的橋梁和隧道工程技術以開發利用山嶺潛在資源為目的，進而能夠更好地實現環保、安全、便利、節能和經濟的工程要求。因此，必須要逐步加強對山區高速公路橋梁和隧道工程施工技術方面的應用研究。

本論文主要結合山區高速公路橋隧連接工程的特點，對其施工關機技術展開分析探討，以期從中能夠找到合理有效可靠的橋隧連接施工技術應用，并以此和廣大同行分享。

2 橋隧連接施工技術應用現狀及問題分析

在山區高速公路上，當橋梁端點與相鄰隧道洞門間的距離較近時，在設計、施工和運營安全等方面，必須考慮橋梁和相鄰隧道間的相互影響。當橋梁與相鄰隧道具有相互影響時，相應的隧道洞口、橋端部和橋隧間的連接路段統稱為橋隧連接部分，簡稱橋隧連接或橋隧相連。

山區高速公路上的橋隧連接工程同時涉及到山區橋梁和山嶺隧道的修建，盡管目前修建橋梁或隧道的各種技術都日趨成熟，但橋梁和隧道近距離相接之處在設計和施工還存在許多彼此相互影響的問題，這些問題在施工和設計中或己解決，或仍然是個難題，已解決的需盡快總結形成理論以指導以后的工程實踐，尚未解決的需做進一步的研究和探討。但目前總結性和進一步研究性的工作還做的很不夠，規范中對橋隧連接段的施工和設計也無明確的要求和說明。

具體說來，主要存在的問題如下：

l)在橋隧連接工程設計和施工的諸多方面還沒有將橋梁和隧道作為連接工程的特殊形式統籌地考慮有序地進行；

2)山區高速公路的技術規范還未形成對橋隧連接工程的專門性規定；

3)山區高速公路的建設過程中，已經積累了許多對以后建設橋隧連接這種特殊結構的行之有效的經驗，但對這些經驗進行積累和研究分析的工作還做的很少，許多技術的普遍適用性還不夠，函需對這些經驗進行歸類分析，以指導以后的工程實踐；

4)橋隧連接工程設計、施工和運營時在力學性能上相互影響關系需要進行三維有限元計算分析，并結合現場監測數據，給出該特殊結構各關鍵部位在初步設計階段、施工中和運營中的力學狀態。目前該方面的資料還很少；

5)橋隧連接工程作為高速公路中結合了橋梁、道路和隧道三種構造物的結構形式，其特殊性和重要性不言而喻，因此其安全運營顯得尤為重要。橋梁、路基或隧道，就單一的結構來看，其安全運營的研究都已經比較多了，但將三者作為相互影響的對立統一面綜合考慮的研究工作還進行的不夠，需要開展進一步的研究。

3 山區高速公路橋隧連接工程關鍵技術探討

3.1 橋隧連接條件下橋臺施工處理措施

當前橋臺施工的主要難點在大體積橋臺的施工和軟基橋臺的施工兩個方面。

對于大體積橋臺，往往需要一次性澆筑成型，如前所述，其施工的主要問題就是控制混凝土澆筑時的施工水化熱以控制溫度裂縫的問題。這個問題可以通過控制混凝土原材料、優化配合比、優化施工工藝、降低澆筑時溫度、進行溫度實時監控等措施得到很好的解決。

對于軟基橋臺，一般都采用鉆孔樁基礎。軟基橋臺樁基既要承受橋梁上部結構傳遞下來的巨大荷載，同時又要抵擋臺后軟弱地基的水平推力，因此在設計和施工過程中稍有不慎，就可能引發橋頭跳車或者橋臺前移甚至橋臺樁基被剪斷的重大工程事故。針對軟基上的橋臺存在的問題，一般采用的技術措施為：

(1)加強臺身及基礎的剛度法:避免采用單排樁基礎，而采用雙排樁或多排樁來共同承擔由于引道填土、臺前臺后不均勻下沉對基樁產生的彎矩和剪力;或采用斜樁基礎，所謂的斜樁基礎實際上是斜樁與豎直樁的混合樁基。

(2)臺前加載法:即加大錐體護坡的范圍與體量并以重力式擋墻作錐體護坡的坡腳基礎，以大錐體填土來平衡臺背引道填土的壓力，達到減小臺前臺后軟基不均勻下沉的目的。

(3)臺后減壓法:包括低填土方式、溜坡方式、橋頭踏板形式、箱形或多箱形方式、填土采用輕骨料、埋置涵管箱涵、設置混凝土樁等。

3.2 橋隧連接條件下橋臺的施工技術探討

橋隧連接條件下橋臺的施工分為兩個方面：橋臺在隧道洞門外和橋臺在隧道洞門內。

(1)橋臺在隧道外施工

當橋臺在隧道洞門外施工時，對于掘基橋臺，若基礎開挖在隧道洞口段開挖之后進行，如前文所述，將對隧道洞口周邊圍巖產生二次擾動。地應力再一次重新分布，可能對橋臺和隧道周邊圍巖帶來穩定問題；另外，當地基的承載能力不足時，可采用樁基橋臺的形式，但鉆孔時亦會對隧道周邊圍巖產生二次擾動，孔的出現可能影響周邊圍巖的穩定性。因此，需要在開挖橋臺基礎的時候，做到緩慢開挖，緩慢進階，同時及時做好隧道圍巖的監測量控工作，根據量測的結果必要的時候可采取臨時支撐措施，待開挖完成圍巖趨于穩定后再拆除。或先進行橋臺施工,當山體土體穩定后進行隧道洞門施工。

(2)橋臺在隧道洞門內施工

當橋臺在隧道洞門內施工時，不可避免地造成圍巖的二次擾動，需要按上述方法進行適當的超前加固或及時支護，特別是隧道直墻或曲墻的底部在橋臺開挖時可適當多植入若干根錨桿，增強圍巖的穩定性。

由于橋臺在隧道內部，橋臺的自重肯定會對圍巖本身產生豎向壓力荷載。由于橋臺所處的隧道洞門段取消了仰拱，因此邊墻側壓比拱部松弛荷載對襯砌結構的影響更明顯，設計、施工應尤為注意，條件允許的情況下，可采用箱形或多箱形的橋臺形式減小橋臺的自重，進而減小邊墻的側壓。

總之，不管橋臺在隧道洞門內還是在洞門外，在施工的時候都需要做到謹慎小心、充分準備、及時處理，以保障施工的質量和工作的順利進行。

結語

當前對于橋隧連接工程的定義還只是純經驗的總結，對該特殊結構的定義由于直接涉及到設計和施工工作的方法和內容，因此必須作出更加準確的定義。橋隧連接工程準確的定義可通過現場測量與有限元仿真計算相結合的方法開展。本論文初步對山區高速公路段橋隧連接工程施工中的相關施工技術進行了分析探討，也給出了詳細的施工技術方案以供參考。但是更全面的施工應用技術還有待于廣大工程施工技術人員的共同努力，才能夠最終實現提高山區高速公路橋隧連接工程施工應用技術水平的目的。

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