道路橋隧工程施工難點及改進措施分析
——以平利至鎮坪(陜渝界)公路為例

劉 杰

(中交一公局橋隧工程有限公司，湖南 長沙 410000)

1 工程概況

平利至鎮坪(陜渝界)公路是G6911安來高速的重要組成部分，也是陜西省“2367”高速公路網規劃中的一條聯絡線，項目實施對于提升“西三角經濟圈”的交通運輸條件，加快安康交通樞紐建設，促進陜南經濟及平利、鎮坪縣域經濟的循環發展，完善區域路網布局均具有十分重要的作用。

平利至鎮坪(陜渝界)公路LJ-11合同段起訖里程為：ZK46+605～ZK51+211.6，YK46+605～YK51+176.6，合同段長4.606km。本項目的特點是投資大，橋梁和隧道占路線全長的90%，本標段橋梁樁基及下構80%位于河道內，位于庫區的下游，受汛期影響較大，施工過程中易受到洪水危害。本標段路線沿南江河谷設置，沿線地勢陡峭，無開闊平坦地形，大臨設施選址受地形制約較大，臨建工程量大、費用高。在該項目的隧道工程中，白土嶺1號隧道左幅784.4 m，Ⅳ級圍巖630 m，Ⅴ級圍巖154.4 m；右幅921.4 m，Ⅳ級圍巖730 m，Ⅴ級圍巖191.4 m。

道路橋隧工程施工量較大，涉及豐富的施工工序，各項細節的質量都要得到保障[1]。針對道路橋隧工程施工前所存在的難點問題，亟需探討合適的改進措施，以提高施工工藝水平，營造安全的施工環境，保證道路橋隧工程的整體品質。

2 道路橋梁隧道施工難點分析

(1)白土嶺隧道進口淺埋段存在較大范圍的坡積體，隧接橋，施工難度大。

(2)白土嶺大橋鋼板-混凝土組合梁為重大關鍵技術攻關項目，鋼板梁的架設施工技術要求高，施工難度大、安全風險高。

3 施工技術

3.1 隧道進洞施工

根據設計圖紙地質縱斷圖顯示，白土嶺1號隧道洞口均為V級圍巖，巖體破碎、松散，構造節理裂隙發育，為強風化泥板巖，有斷層帶及堆積體，穩定性較差。

綜合現場調查情況和設計圖紙要求，白土嶺1號隧道洞口段V級圍巖擬采用“三臺階七步開挖法”，以弧形導坑開挖預留核心土為關鍵施工要點，分上、中、下3個臺階，并進一步細分為7個開挖面，開挖與支護方向具有一致性，均采取沿隧道縱向錯開的方式有序推進。

第一步為上部弧形導坑開挖：在拱部超前支護后進行，環向開挖上部弧形導坑，預留核心土且其長度為3～5 m，寬度為隧道開挖寬度的1/3～1/2。以初期支護鋼架間距為準，合理調整開挖循環進尺，不宜超過1.2 m，結束開挖后隨即初噴混凝土，形成厚度約3～5 cm的結構層。上臺階開挖的工藝要求為矢跨比>0.3，開挖成型后檢驗，若無誤則組織噴錨支護作業。根據圖紙搭設鋼拱架，取拱腳以上30 cm處，按下傾角30°的方向搭設鎖腳錨管，通過焊接工藝將其與鋼架穩定連接，再復噴混凝土，直至滿足厚度要求為止。

第二、三步為左、右側中臺階開挖：以初期支護鋼架間距為基準，經分析后確定合適的開挖進尺，基本要求為不超過1.2 m，非特殊情況下開挖高度以3～3.5 m為宜，臺階錯開量控制在2～3 m，開挖成型后隨即組織混凝土初噴作業，形成3～5 cm的結構層，噴錨支護以達到防護的目的，接長鋼架，取鋼腳墻腳上方30 cm的位置，于該處按下傾角30°的方向搭設鎖腳錨管，通過焊接工藝將其與鋼架穩定連接，再復噴混凝土，直至滿足厚度要求位置。

第四、五步為左、右側下臺階開挖：以初期鋼支護間距為基準，經分析后確定合適的開挖進尺，基本要求為不超過1.2 m，非特殊情況下開挖高度以3～3.5 m為宜，臺階錯開量控制在2～3 m，開挖成型后隨即采取支護措施。

第六步，分別開挖上中下臺階核心土。

第七步，開挖隧底并施作仰拱初期支護封閉成環。圖1為開挖施工現場。

圖1 開挖施工現場

3.2 鋼板梁架設

3.2.1 軌道安裝

白土嶺1號隧道施工中，于出口處鋪設頂推軌道，具體由2條QU100鋼軌組成，地梁統一采取50 cm的寬度控制標準，根據頂推設備的性能情況合理調整高程。通過焊接圓鋼的方式連接預先設置好的軌道和地梁，構成穩定的整體。

3.2.2 支座、滑道、限位裝置安裝

(1)支座安裝：墊石頂部預留地腳螺栓孔，將其中的PVC取出后方可組織支座的安裝作業，根據設計要求將支座整體吊裝到位，檢測支座頂部水平度，若無誤即可灌注灌漿料[2，3]。

(2)滑道安裝：滑道尺寸為(長×寬×高)1200 mm×220 mm×100 mm，滑道布置于橋墩、橋臺頂部。墩臺施工期間同步完成預留孔的設置工作，具體布設在支座墊石兩側，結束墩臺各環節的施工作業后向孔內設置鋼板，再于該處灌漿。預埋鋼板上方通過焊接的方式設工字鋼，目的在于將該部分作為滑道的支墩而使用，要求滑道橫跨支座上方，有效防護支座[4,5]。

(3)限位裝置安裝：梁體頂推期間伴有擾動性影響，易導致中線發生位置偏差，對此可通過增設橫向限位裝置的方式解決。限位裝置布設在墩頂兩側，在其作用下減小梁體的偏位量。頂推期間加強對梁體的監測，若存在大范圍偏位應及時采取糾偏措施，具體可通過機械式千斤頂調整鋼梁。對于限位裝置的數量，墩梁兩側分別為1套，拼裝場地后方2套。

3.2.3 鋼板梁頂推

兼顧現場施工條件、機械資源、經濟效益要求等多重因素，經分析后采取自鎖爬行頂推法，以聚四氟乙烯板和不銹鋼板為主要材料，充分發揮出其摩擦系數小的特點，將聚四氟乙烯板置于鋼梁和頂推滑道之間，并根據鋼梁的結構特點在其尾端設液壓頂進系統，液壓油缸和夾軌器同步運行，通過軌道行進至指定位置。受油缸的推動性作用，機械夾軌器可鎖緊鋼軌，活塞前推過程中鋼梁同步前行，隨施工作業的持續推進，當頂推液壓缸活塞運行達到一個行程要求后，即可暫停頂推作業，此條件下液壓油缸回油，夾軌器松開。若頂推液壓缸活塞全部收回，此時將促使液壓自鎖器再次恢復至鎖緊的工作狀態，并進入到新行程的頂推過程中，按照上述方法依次將梁段頂推到位。

頂推設備推進能力確定：白土嶺大橋左幅鋼梁總重量約為750 t，本項目鋼板梁頂推從小里程往大里程頂進，方向為2.5%的上坡，頂推系統運行阻力較大，除克服靜摩擦力外，還需克服鋼梁爬坡期間產生的自重作用，以確保鋼梁順利向前推動。配置2臺70 t的千斤頂(正常工作狀況下最大行程可達1.2 m)和75 t的機械夾軌器。

滑板布置：滑塊指的是板式橡膠支座，在其外表面緊密鋪設聚四氟乙烯板。梁體前行過程中滑塊發生同步運動，帶動聚四氟乙烯板在滑道上滑行，隨時間的延長，滑塊到達滑道的盡頭后將掉落，由施工人員拾起并置于后端再次喂進，按照此方式重復多次操作，使梁體向前滑行。圖2為滑板布置示意圖。

圖2 滑板布置

頂推施工步驟(以左幅6孔為例)如下。

(1)橋梁下部構造施工完畢，橋面上拼裝二孔鋼板梁，安裝鋼導梁、頂推千斤頂、墩位升降裝置等，準備頂推。

(2)頂推鋼梁至懸臂35 m后，拼接第三跨鋼板梁，繼續頂推。

(3)一直將第6孔鋼板梁頂推到位后，降低液壓桿至鋼梁落至墩頂支座上。

(4)依次運送預制行車道板，一次性完成所有現澆部分混凝土澆筑，而后一次性張拉全聯未張拉橫向預應力。

(5)結束頂推作業后先拆除臨時墩1、2，再啟用現場的4臺100 t螺旋千斤頂，協同作業以便分跨頂起鋼梁，拆除預先搭設的滑道，連接支座和鋼梁。

從0#臺開始依次向后拆除，通過4臺千斤頂的作用將鋼梁頂起(高度以5 mm為宜)，以便去除該處的滑塊，經過此操作后梁底與支座間距可達到12 cm，于該處設置5 cm厚的楔塊，千斤頂運行過程中應同步落梁至楔塊上，移除千斤頂，固定鋼梁。

4 結語

道路橋梁隧道的建設對于完善道路交通體系而言具有重要意義，但施工期間存在明顯的復雜性與不可控性。對此，施工單位需要準確掌握現場實際情況，盡可能地減小施工風險，采取科學的施工技術，從根本上避免各類工程質量問題，創造高品質的道路橋隧工程。