山区高速公路桥隧连接工程关键性技术研究
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作者: 王卫东 罗阳圣
摘 要：针对山区高速公路桥隧连接工程的施工现状，本论文详细分析了当前施工技术应用中存在的问题，在此基础上重点分析了山区高速公路桥隧连接工程施工关键技术的应用，从洞口浅埋施工技术和桥台施工技术两个方面详细探讨了桥隧连接工程的施工技术应用，并给出了具体的施工步骤和技术方案，对于进一步提高我国山区高速公路桥隧连接工程的施工水平具有较好的借鉴指导意义。
关键词：高速公路；桥梁施工；桥隧连接
中图分类号：U448.14;U459.2 文献标识码:A
1 引言
我国正处于社会经济大发展的重要时期，国民经济结构中基础设施建设一直占有举足轻重的地位。特别是近年来，随着我国西部大开发建设项目的逐步落实，山区高速公路建设有了很大的进展。在工程建设的众多技术领域中，高速公路的桥梁和隧道工程技术十分突出，有着越来越广泛的运用。山区高速公路的桥梁和隧道工程技术以开发利用山岭潜在资源为目的，进而能够更好地实现环保、安全、便利、节能和经济的工程要求。因此，必须要逐步加强对山区高速公路桥梁和隧道工程施工技术方面的应用研究。
本论文主要结合山区高速公路桥隧连接工程的特点，对其施工关机技术展开分析探讨，以期从中能够找到合理有效可靠的桥隧连接施工技术应用，并以此和广大同行分享。
2桥隧连接施工技术应用现状及问题分析
在山区高速公路上，当桥梁端点与相邻隧道洞门间的距离较近时，在设计、施工和运营安全等方面，必须考虑桥梁和相邻隧道间的相互影响。当桥梁与相邻隧道具有相互影响时，相应的隧道洞口、桥端部和桥隧间的连接路段统称为桥隧连接部分，简称桥隧连接或桥隧相连。
山区高速公路上的桥隧连接工程同时涉及到山区桥梁和山岭隧道的修建，尽管目前修建桥梁或隧道的各种技术都日趋成熟，但桥梁和隧道近距离相接之处在设计和施工还存在许多彼此相互影响的问题，这些问题在施工和设计中或己解决，或仍然是个难题，已解决的需尽快总结形成理论以指导以后的工程实践，尚未解决的需做进一步的研究和探讨。但目前总结性和进一步研究性的工作还做的很不够，规范中对桥隧连接段的施工和设计也无明确的要求和说明。
具体说来，主要存在的问题如下：
l) 在桥隧连接工程设计和施工的诸多方面还没有将桥梁和隧道作为连接工程的特殊形式统筹地考虑有序地进行；
2) 山区高速公路的技术规范还未形成对桥隧连接工程的专门性规定；
3) 山区高速公路的建设过程中，已经积累了许多对以后建设桥隧连接这种特殊结构的行之有效的经验，但对这些经验进行积累和研究分析的工作还做的很少，许多技术的普遍适用性还不够，函需对这些经验进行归类分析，以指导以后的工程实践；
4) 桥隧连接工程设计、施工和运营时在力学性能上相互影响关系需要进行三维有限元计算分析，并结合现场监测数据，给出该特殊结构各关键部位在初步设计阶段、施工中和运营中的力学状态。目前该方面的资料还很少；
5) 桥隧连接工程作为高速公路中结合了桥梁、道路和隧道三种构造物的结构形式，其特殊性和重要性不言而喻，因此其安全运营显得尤为重要。桥梁、路基或隧道，就单一的结构来看，其安全运营的研究都已经比较多了，但将三者作为相互影响的对立统一面综合考虑的研究工作还进行的不够，需要开展进一步的研究。
3 山区高速公路桥隧连接工程关键技术探讨
3.1 桥隧连接条件下桥台施工处理措施
当前桥台施工的主要难点在大体积桥台的施工和软基桥台的施工两个方面。
对于大体积桥台，往往需要一次性浇筑成型，如前所述，其施工的主要问题就是控制混凝土浇筑时的施工水化热以控制温度裂缝的问题。这个问题可以通过控制混凝土原材料、优化配合比、优化施工工艺、降低浇筑时温度、进行温度实时监控等措施得到很好的解决。
对于软基桥台，一般都采用钻孔桩基础。软基桥台桩基既要承受桥梁上部结构传递下来的巨大荷载，同时又要抵挡台后软弱地基的水平推力，因此在设计和施工过程中稍有不慎，就可能引发桥头跳车或者桥台前移甚至桥台桩基被剪断的重大工程事故。针对软基上的桥台存在的问题，一般采用的技术措施为：
(1) 加强台身及基础的刚度法:避免采用单排桩基础，而采用双排桩或多排桩来共同承担由于引道填土、台前台后不均匀下沉对基桩产生的弯矩和剪力;或采用斜桩基础，所谓的斜桩基础实际上是斜桩与竖直桩的混合桩基。
(2) 台前加载法:即加大锥体护坡的范围与体量并以重力式挡墙作锥体护坡的坡脚基础，以大锥体填土来平衡台背引道填土的压力，达到减小台前台后软基不均匀下沉的目的。
(3) 台后减压法:包括低填土方式、溜坡方式、桥头踏板形式、箱形或多箱形方式、填土采用轻骨料、埋置涵管箱涵、设置混凝土桩等。
3.2 桥隧连接条件下桥台的施工技术探讨
桥隧连接条件下桥台的施工分为两个方面：桥台在隧道洞门外和桥台在隧道洞门内。
(1) 桥台在隧道外施工
当桥台在隧道洞门外施工时，对于掘基桥台，若基础开挖在隧道洞口段开挖之后进行，如前文所述，将对隧道洞口周边围岩产生二次扰动。地应力再一次重新分布，可能对桥台和隧道周边围岩带来稳定问题；另外，当地基的承载能力不足时，可采用桩基桥台的形式，但钻孔时亦会对隧道周边围岩产生二次扰动，孔的出现可能影响周边围岩的稳定性。因此，需要在开挖桥台基础的时候，做到缓慢开挖，缓慢进阶，同时及时做好隧道围岩的监测量控工作，根据量测的结果必要的时候可采取临时支撑措施，待开挖完成围岩趋于稳定后再拆除。或先进行桥台施工,当山体土体稳定后进行隧道洞门施工。
(2) 桥台在隧道洞门内施工
当桥台在隧道洞门内施工时，不可避免地造成围岩的二次扰动，需要按上述方法进行适当的超前加固或及时支护，特别是隧道直墙或曲墙的底部在桥台开挖时可适当多植入若干根锚杆，增强围岩的稳定性。
由于桥台在隧道内部，桥台的自重肯定会对围岩本身产生竖向压力荷载。由于桥台所处的隧道洞门段取消了仰拱，因此边墙侧压比拱部松弛荷载对衬砌结构的影响更明显，设计、施工应尤为注意，条件允许的情况下，可采用箱形或多箱形的桥台形式减小桥台的自重，进而减小边墙的侧压。
总之，不管桥台在隧道洞门内还是在洞门外，在施工的时候都需要做到谨慎小心、充分准备、及时处理，以保障施工的质量和工作的顺利进行。
结语
当前对于桥隧连接工程的定义还只是纯经验的总结，对该特殊结构的定义由于直接涉及到设计和施工工作的方法和内容，因此必须作出更加准确的定义。桥隧连接工程准确的定义可通过现场测量与有限元仿真计算相结合的方法开展。本论文初步对山区高速公路段桥隧连接工程施工中的相关施工技术进行了分析探讨，也给出了详细的施工技术方案以供参考。但是更全面的施工应用技术还有待于广大工程施工技术人员的共同努力，才能够最终实现提高山区高速公路桥隧连接工程施工应用技术水平的目的。
参考文献
[1]李泽荣.山区公路桥梁工程的设计与实践[J].中国市政工程,2009,(2):1-3.
[2]吴华金,汪秀根.山区高速公路隧道建设发展与展望[J].林业建设,2009,(6):5-7.
[3]王飞.山区高速公路桥隧相连技术的研究与应用[J].公路工程与运输,2008,(11):1-4.
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