高速公路橋隧相接形式與施工方式研究

嚴(yán)明

摘 要：高速公路的發(fā)展與建設(shè)對我國的經(jīng)濟發(fā)展與國家安全具有非常重要的意義，由于我國地理特征的復(fù)雜性，在高速公路的建設(shè)過程中，工程人員經(jīng)常會遇到地勢崎嶇、山體陡峭的場景，需要挖掘隧道并架設(shè)橋梁，橋隧相接處的施工與設(shè)計也是高速公路建設(shè)的重點與難點。本文以此出發(fā)，分析了三種不同的常見高速公路橋隧相接形式，并結(jié)合具體使用條件，分析了不同橋隧相接形式的施工方式，提出了注意事項，以及需要注意的重點。

關(guān)鍵詞：高速公路;橋隧相接;施工方式

引言

橋隧相接是公路工程中一項重要的工程形式，占高速公路的施工工程量的70%以上。我國作為一個擁有960萬平方公里的大國，境內(nèi)地理類型多樣，地質(zhì)條件復(fù)雜，在高速公路的建設(shè)過程中通常會遇到山地等復(fù)雜地形，需要設(shè)計隧道與橋梁，保障高速公路可以安全高效地運營。在高速公路的施工過程中，經(jīng)常需要面對隧道與相接的橋梁距離非常近的條件，因此橋隧相接技術(shù)在高速公路的施工工程中占據(jù)非常重要的位置，橋隧相接的有效性和安全性也直接關(guān)乎著高速公路的使用壽命與運營安全。改革開放以來，隨著我國經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，以高速公路工程為代表的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)如火如荼地展開，在大量的設(shè)計與施工過程中也為我國的橋隧相接技術(shù)積累的寶貴的技術(shù)經(jīng)驗。本文將圍繞高速公路的橋隧相接形式與對應(yīng)的施工方式進行論述。

1.高速公路的橋隧連接形式

根據(jù)我國高速公路工程的設(shè)計施工技術(shù)經(jīng)驗，我國高速公路橋隧相接方式可以分為整體型、緊靠型以及連接型三種方式。

1.1整體型相接

整體型的橋隧相接特點為橋梁橋臺與隧道出入口的結(jié)構(gòu)是整體為分開的，共同承受變形與受力，具體可分為整幅相連和單幅相連兩種形式，其中整幅相連為對隧道出入口進行擴展挖掘，在暗洞處建設(shè)用于橋梁連接的承臺結(jié)構(gòu);而單幅相連為在隧道的明洞口之外的位置設(shè)置承臺結(jié)構(gòu)以及橋臺結(jié)構(gòu)。考慮到整體型橋隧相接的結(jié)構(gòu)特點，在工程設(shè)計階段要充分考慮整體結(jié)構(gòu)的受力，將二者視為一個整體統(tǒng)計進行計算，同時在施工過程中也要格外強調(diào)建筑體的完整性。橋隧交付運營后，橋臺與隧道除了需要承受路面機動車的負(fù)荷載重，還需要承受來自于隧道的圍巖和隧道、橋梁自重的壓力。這其中最難把控的是來自于圍巖的荷載，圍巖自身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時還會隨著地質(zhì)變化而相應(yīng)地發(fā)生結(jié)構(gòu)變化，定量計算非常困難。由于整體型的橋隧相接的整體特點，一旦某方面出現(xiàn)問題將會對整體工程帶來嚴(yán)重的影響，因此在實際工程中要謹(jǐn)慎選用整體型設(shè)計。

1.2緊靠型相接

緊靠型橋隧相接的特點為橋梁橋臺與隧道出入口的工程結(jié)構(gòu)為分開的設(shè)計，沒有實際進行橋接。具體可分為護坡結(jié)構(gòu)設(shè)置橋臺的方式與相接段設(shè)置橋臺的方式。該類型的相接方式所承受的壓力主要來自于機動車的荷載、橋臺基礎(chǔ)變化、橋梁自重、溫度效應(yīng)、圍巖壓力等等。緊靠型的橋隧相接在表面上看橋臺與出入口是統(tǒng)一的整體，但二者連接的縫隙非常明顯，通過這個縫隙，可以有效隔離二者承受的荷載，使其無法進行相互傳遞。當(dāng)橋臺或隧道出入口發(fā)生變形與位移的變化時，這些變化也無法影響到對方，從而將危害影響控制在一定的范圍內(nèi)。雖然緊靠型的方法具有可控的優(yōu)勢，但其施工縫隙的控制需要格外注意，尤其是當(dāng)橋臺或隧道其中一方發(fā)生形變以及位移時，施工縫隙會顯著增大，輕則影響行車舒適度，重則危害人車安全，甚至發(fā)現(xiàn)錯臺等嚴(yán)重事故。因此在施工過程中施工方可單獨施工隧道與橋臺，預(yù)留一定的空間，最后將其進行連接。

1.3連接型相接

連接型橋隧相接方式介于緊靠型與整體型之間，其主要特點為隧道出入口與橋梁橋臺的結(jié)構(gòu)是彼此獨立的，二者的形變、位移、受力都相互無影響，這接近于緊靠型橋隧相接;而橋梁、隧道以及銜接路段這三者之間的路面是相互連接的，這接近于整體型橋隧連接。三者中，橋梁路面與隧道路面的連接使用的是剛性基層，銜接路面則使用的是剛性與半剛性基層。這種相接方式無需擴挖隧道的斷面，同時機動車的行駛舒適感較好。

三種相接方式具有不同的使用場景與優(yōu)缺點，需要設(shè)計方與工程施工方結(jié)合具體的地質(zhì)條件與地勢特點進行綜合考量與詳細(xì)設(shè)計，下面就高速公路橋隧相接的施工方式進行論述。

2.高速公路橋隧相接的施工方式

橋隧相接技術(shù)的應(yīng)用場景絕大多數(shù)為地形陡峭的山區(qū)，地形復(fù)雜，施工場地較小，非常限制技術(shù)的應(yīng)用，在這樣的復(fù)雜條件下妥善的處理好隧道與橋臺的連接處非常困難。通常在工程中會使用連拱隧道與分離式隧道的方式，其連接形式分別為連拱隧道連接與小間距的隧道連接，橋梁與隧道的斷面并不相等，這要求相接方式要滿足橋梁與隧道的平行，并根據(jù)實際情況相應(yīng)調(diào)整高速公路的路肩與護欄。

前期的設(shè)計準(zhǔn)備工作中，要結(jié)合相關(guān)部門提供的地質(zhì)、水文、遙感等方面的資料，對當(dāng)?shù)氐牡乩硖攸c進行全面的了解。使用包括GPS、RS、GIS在內(nèi)的3S技術(shù)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件，科學(xué)合理地進行布設(shè)線位，在減少對山體結(jié)構(gòu)影響的同時，也降低災(zāi)害、地質(zhì)變化對高速公路的施工與后期運營的影響。當(dāng)遇到地形平緩、有基地基礎(chǔ)且地質(zhì)穩(wěn)定的情況時，橋隧相接通常會使用橋梁不深入隧道的方式。這種方法因為隧道與橋梁的獨立性，會在一定程度上影響橋隧部分的整體穩(wěn)定性，同時對施工條件的要求也會增大很多，尤其是對橋臺的要求格外嚴(yán)格，需要足夠大的橋臺以保證穩(wěn)定性，但是這種方法具有可控性優(yōu)勢。在地勢陡峭、地形復(fù)雜以及地質(zhì)不穩(wěn)定的區(qū)域建設(shè)橋隧連接時，一般會使用橋梁深入隧道的方式，這種方式對施工條件要求較低，但是會影響隧道出入口的穩(wěn)定性。隧道口的設(shè)計與建設(shè)是橋隧相接的重中之重，需要結(jié)合歷史數(shù)據(jù)與勘測資料，對隧道口位置的選定、施工方案、災(zāi)害控制進行詳實地規(guī)劃設(shè)計，務(wù)必要避開山體滑坡、泥石流等災(zāi)害的多發(fā)段。同時要格外注重施工縫隙的控制，保障通行車輛的駕駛體驗與人車安全。

結(jié)論

隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的蓬勃發(fā)展，以高速公路為代表的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)在全國各地不斷展開。由于我國地勢的復(fù)雜性與地理的多樣性，在山區(qū)等復(fù)雜條件下建設(shè)高速公路相對來說比較困難，高速公路的橋隧連接處的設(shè)計與施工是其中的重點也是難點。從形式上看，橋隧連接處可分為整體型連接、緊靠型連接以及連接型連接三種方式，本文從多角度對它們進行了論述并分析了其優(yōu)缺點，并對橋隧處的施工方式，以及不同施工方式的優(yōu)缺點、對應(yīng)的具體場景進行了全面分析。

參考文獻

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