淺談道路橋梁中橋隧連接工程關鍵技術分析

孫波

遼寧匯坤水利工程有限公司 遼寧 沈陽 110000

1 橋隧連接的主要類型

1.1 整體型

整體型橋隧連接是指橋臺與隧道洞口合成為一個整體，二者未相互分離。從受力或變形層面看，橋隧共同承受核載作用，同時橋隧變形保持一致性。從設計角度出發，將橋臺與隧道洞口作為一個整體來完成結構分析計算。但對這種整體式橋隧連接而言，目前還沒有相應的施工設計規范，當前規范僅針對橋臺或隧道洞口。但在施工階段，這種融合體結構需同時承受橋梁自重荷載和隧道圍巖荷載。此外，在投入使用后，還必須承受車輛荷載。一般來說，橋梁自重和車輛荷載值的計算極為簡單。然而，由于地質條件的變化，很難準確地確定荷載值。這是因該種融合體結構的承受載荷非常復雜，而且很難用數值方法確定。因此，若這種融合體結構出現問題，將會產生較為嚴重的后果。

1.2 緊靠型

緊靠型連接是指橋梁的橋臺與隧道洞口形式上緊密相連，但實際結構卻處于分離狀態。根據路面分析，橋臺與隧道洞口面層為整體連接，看不出任何的分離狀態。通常，橋臺荷載包括橋梁結構自重、車輛荷載和橋臺基礎變位等。另外，若橋臺為埋置式，很可能承受圍巖壓力。隧道洞口荷載主要分為圍巖壓力和車輛荷載兩部分。因此，從受力角度來看，因橋臺與隧道洞口間存在施工縫，所以當橋臺與隧道結構表面存在荷載時，荷載不能在二者間相互傳遞。因此，從受力角度來看，兩者間不存在相互影響。從施工角度看，橋臺與隧道洞口間可存在施工縫，所以允許二者出現先后施工的情況。但由于二者關系密切，最先施工部分應為后施工部分留有一定的幾何空間。若條件允許，也可同時施工。也就是說，在施工層面，橋臺與隧道洞口的施工必然存在一定的相互影響[1]。

2 隧道洞門施工技術

2.1 淺埋隧道洞口段

對淺埋隧道施工來說，隧道覆蓋層相對較薄，并且隧道上方沿途很難形成自承體系。另外，施工初期圍巖壓力過大，容易變形。一旦隧道變形得不到有效控制，圍巖體就會松弛或開裂，導致地面塌陷。因此，在淺埋隧道開挖時，應重視圍巖變形控制，并做好初期土體支護，避免土體變形對整體土結構質量的影響。

2.2 巖堆洞口段

巖堆是指掩體經長時間的風化處理后，通過重力作用運至坡腳底部，因此，內有大量的碎石塊，只剩下少量的泥沙顆粒，并且碎塊間無任何膠結作用，所以巖堆結構比較松散。同時，坡度與堆積物休止角相互接近，極易坍塌。因此，在巖堆洞口段施工中，除支護工作外，還必須做好地表水的截流工作，將巖堆內的地下水全部排出，并采用混凝土結構來抑制側壓力的產生。

2.3 偏壓隧道洞口段

對不對稱荷載進行承受的隧道即偏壓隧道，其塌方、地質、地形等因素是偏壓隧道產生的原因。因地形的影響，通常會引起洞口段的偏壓，較低的圍巖類型、較陡的地面橫坡、較薄的洞頂覆蓋層、承受偏壓的隧道多位于傍山隧道部分。當不同圍巖等級的定值大于隧道拱肩外側圍巖覆蓋厚度時，洞頂上方巖體會下沉，巖體內會形成兩個非堆成滑動面，因此隧道將承受不對稱荷載，在開挖過程中，坍塌問題十分明顯，并且襯砌后會形成裂縫。對此，要及時實施支護及襯砌，抵抗圍巖壓力。在條件允許的情況下，可在靠河側增設輔助措施，提高其抗壓能力，包括錨桿擋墻護坡等設施[2]。

3 橋臺施工技術

3.1 施工難點及處理

軟基橋臺及大體積橋臺的施工是目前橋臺施工的兩大難點。對于大體積橋臺的施工，必須一次性澆筑成型，主要問題是溫度裂縫及施工水化熱問題的控制。可通過對混凝土原材料的控制、施工工藝及配合比的優化、降低澆筑溫度和溫度的監測，來解決這一問題。考慮軟基橋臺的施工，可運用鉆孔樁基礎。作為軟基橋臺樁基，不僅要承受梁上部結構的巨大荷載，而且要抵擋臺后軟基的水平推力。因此，有必要在設計施工中規范相關技術與操作。一旦出現問題，橋臺會前移或發生跳車現象，嚴重時橋臺樁基會被剪斷，從而造成嚴重的工程事故。為了解決軟基橋臺的問題，可采取以下措施來加強施工的穩定實施。①加強臺身和基礎剛度；不能使用單排樁基礎，采用多排樁承擔不均勻下沉的臺前臺后所產生的彎矩及剪力；該問題還可通過斜樁基礎的應用來解決。②臺前加載：增加錐體護坡的體量和范圍，同時可通過重力式擋墻輔助錐體護坡的坡腳基礎，通過大錐體填土的應用，平衡臺背引道填土的壓力，從而處理前臺后軟基的沉降問題。③臺后減壓：臺后減壓包括箱形或多箱形、橋頭踏板、溜坡、填土等，采用輕骨料填土，設置混凝土樁，并進行涵管箱涵的埋置。

3.2 橋隧連接的橋臺施工

3.2.1 隧道洞門內橋臺施工。隧道洞門內橋臺的施工，將在一定程度上引起圍巖的二次擾動。要合理地實施超前加固措施，或通過實施及時支護，特別是對隧道的曲墻、直墻底部進行支護處理；在橋臺開挖過程中，為了進一步提高圍巖的穩定性，可采用若干根錨桿植入。隧道內的橋臺，因其自重的影響，會產生豎向壓力荷載，但隧道洞門段橋臺將仰拱取消，因此與拱部松弛荷載相比，邊墻側壓對襯砌結構的影響更為突出，所以在設計和施工過程中需引起注意。

3.2.2 隧道外橋臺施工。在隧道外橋臺的施工中，進行橋臺的掘基，若隧道洞口段開挖后再進行基礎開挖，則會形成洞口周圍圍巖的二次擾動。地應力的重新分布會對隧道和橋臺周圍的圍巖產生穩定問題。若地基承載力不足，可采用樁基橋臺。但在鉆孔過程中，隧道周圍的圍巖會發生兩次擾動，而周邊圍巖的穩定性將受到孔的影響。因此，在橋臺基礎開挖過程中，必須保證開挖進階緩慢，并對隧道圍巖實施監測量控。根據結果，實施臨時支護措施，直至開挖完成且圍巖穩定后，再拆除支護設施。此外，由于場地的限制，橋臺無法施工。在保證結構安全的前提下，科學合理地實施置換措施，從而更有效地保證工程的實施。