續(xù)耀喜 韓長(zhǎng)運(yùn)

(1.中冶京誠(chéng)工程技術(shù)有限公司，北京 100176； 2.川北醫(yī)學(xué)院基建處，四川 南充 637007)

一次公路隧道軸線偏位的處理

續(xù)耀喜1韓長(zhǎng)運(yùn)2

(1.中冶京誠(chéng)工程技術(shù)有限公司，北京 100176； 2.川北醫(yī)學(xué)院基建處，四川 南充 637007)

分析了某高速公路隧道產(chǎn)生偏位的原因，經(jīng)綜合比較，采用橋梁和路基加寬的方案，并對(duì)工程施工過(guò)程中應(yīng)注意的操作要點(diǎn)進(jìn)行了系統(tǒng)分析，實(shí)踐表明該方案較好地解決了隧道軸線偏位問(wèn)題。

高速公路，隧道，軸線偏位，處理方法

1 隧道軸線偏位原因

廣西某山區(qū)高速公路，雙向四車(chē)道，設(shè)計(jì)時(shí)速100 km/h，路基(整體式)寬度26 m。該公路某分離式隧道，左、右幅凈距17 m，左線長(zhǎng)度252 m，進(jìn)口端為路基，出口端為23 m路基后接大橋；右線長(zhǎng)度295 m，進(jìn)口端為路基，出口端為8 m路基后接大橋。橋梁上部結(jié)構(gòu)為跨徑40 m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T梁，先簡(jiǎn)支后連續(xù)。

因隧道屬于控制性工程，為了保證工期，提前進(jìn)場(chǎng)進(jìn)行施工。施工過(guò)程中，以測(cè)設(shè)基線(設(shè)計(jì)標(biāo)高位置)等同于平面設(shè)計(jì)線(二者相差1 m)并作為基準(zhǔn)線進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)放樣，造成左、右幅隧道軸線均向內(nèi)偏移1 m。在隧道以出口端進(jìn)洞施工約150 m后，與橋梁聯(lián)測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了該問(wèn)題，而此時(shí)出口端的橋梁下部結(jié)構(gòu)已經(jīng)完工，蓋梁澆筑完成。因場(chǎng)地限制，40 m T梁尚未預(yù)制，須等隧道貫通后在隧道進(jìn)口側(cè)預(yù)制，運(yùn)梁穿過(guò)隧道架設(shè)。

發(fā)現(xiàn)該問(wèn)題后，隧道施工洞口位置二襯已施作完成，橋梁下部工程已完工。如不進(jìn)行調(diào)整，由于橋隧接近相連(相差最大值為23 m)，短距離難以調(diào)整線形，造成線形不順，將對(duì)行車(chē)造成很大的安全隱患，且工程難以交工驗(yàn)收。

2 調(diào)整思路

在對(duì)問(wèn)題結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工情況進(jìn)行認(rèn)真分析后，認(rèn)為調(diào)整隧道向外側(cè)加寬1 m，費(fèi)用將增加近千萬(wàn)元，且破壞已施工完的二襯，對(duì)隧道安全也有較大威脅。經(jīng)多次比較，確定隧道軸線不進(jìn)行調(diào)整，按偏位后線形繼續(xù)施作，調(diào)整隧道進(jìn)出口線形與隧道相接。調(diào)整原則為：1)保證主線行車(chē)速度100 km/h不變。2)保證平面線形滿(mǎn)足規(guī)范要求。3)隧道進(jìn)出口3 s行程即84 m內(nèi)標(biāo)線與隧道洞內(nèi)標(biāo)線一致，然后按照1/150的漸變率漸變至原設(shè)計(jì)標(biāo)線。漸變方式采用三次拋物線方程：dx=(3K2-2K3)×D(dx為某點(diǎn)加寬值；D為加寬最大值；K=Lx/L，L為漸變段長(zhǎng)度，Lx為某點(diǎn)距漸變段終點(diǎn)距離)。

隧道進(jìn)口端路基為填方路基，采用向內(nèi)側(cè)加寬1 m處理；隧道出口端橋梁采用內(nèi)側(cè)加寬，即對(duì)內(nèi)邊梁翼緣板加寬。橋梁段因橋與路基同寬，左側(cè)硬路肩寬度為1.25 m，比JTG B01—2014公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[1]規(guī)定的最小值1 m富余0.25 m，因此，橋梁偏移小于0.25 m段可不進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)，橋梁翼緣板最大加寬0.75 m即可。

3 橋梁加寬方案

根據(jù)路線調(diào)整布置，橋梁翼板加寬的段落為：左、右幅第1跨～第5跨。經(jīng)計(jì)算，第1跨～第3跨需對(duì)主梁進(jìn)行加強(qiáng)，第4跨～第5跨因加寬值較小，不需對(duì)主梁進(jìn)行加強(qiáng)，僅加長(zhǎng)翼緣板即可。

3.1 T梁加寬配筋設(shè)計(jì)

橋梁邊T梁保持外觀不變，根據(jù)受力計(jì)算，對(duì)內(nèi)側(cè)邊梁預(yù)應(yīng)力鋼束進(jìn)行加強(qiáng)，并相應(yīng)加強(qiáng)普通鋼筋，同時(shí)對(duì)內(nèi)側(cè)邊梁翼緣板進(jìn)行加長(zhǎng)。T梁加強(qiáng)和翼緣板加長(zhǎng)如圖1，圖2所示。

內(nèi)側(cè)T梁的結(jié)構(gòu)配筋加強(qiáng)設(shè)計(jì)為：

1)加強(qiáng)內(nèi)側(cè)邊T梁，預(yù)制時(shí)的預(yù)應(yīng)力鋼束調(diào)整如表1所示(增加3根鋼絞線)。

表1 預(yù)應(yīng)力鋼束調(diào)整表

2)調(diào)整內(nèi)側(cè)邊T梁，預(yù)制時(shí)梁肋普通鋼筋調(diào)整如圖1所示(增加6根28 mm直徑的受力HRB335鋼筋)。

3)加強(qiáng)邊梁預(yù)制時(shí)梁外側(cè)翼板鋼筋調(diào)整如下為：N1筋由φ12 mm加強(qiáng)為φ16 mm，N9筋由φ12 mm加強(qiáng)為φ20 mm，間距保持10 cm不變，長(zhǎng)度根據(jù)翼板的加長(zhǎng)相應(yīng)加長(zhǎng)。

3.2 橋面現(xiàn)澆整體化層處理

加寬邊梁現(xiàn)澆整體化層內(nèi)除鋪設(shè)φ10@10 cm的鋼筋網(wǎng)外，還在橫向增設(shè)N6φ16@10 cm的加強(qiáng)鋼筋。為加強(qiáng)邊梁和中梁的整體性，加寬段邊梁至中梁軸線段增加現(xiàn)澆整體化層厚度至14 cm(如圖2所示)，其上鋪筑4 cm厚的瀝青混凝土上面層。

3.3 上部結(jié)構(gòu)驗(yàn)算

根據(jù)翼緣板的加長(zhǎng)情況，分別對(duì)邊梁和中主梁(因橫向分布系數(shù)發(fā)生變化)進(jìn)行了持久狀況下承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算、正常使用階段抗裂驗(yàn)算、持久狀況與短暫狀況應(yīng)力驗(yàn)算，以及對(duì)邊梁翼緣板根部承載力和抗裂進(jìn)行了驗(yàn)算。驗(yàn)算結(jié)果表明：在考慮超載25%的前提下，邊主梁計(jì)入梁下緣普通鋼筋的作用，主梁的正截面抗彎承載能力安全系數(shù)為K=1.074，滿(mǎn)足安全要求，同時(shí)抗裂也滿(mǎn)足規(guī)范要求。中主梁驗(yàn)算結(jié)果滿(mǎn)足規(guī)范要求，翼緣板的承載力和抗彎也均滿(mǎn)足規(guī)范要求[2,3]。

3.4 下部結(jié)構(gòu)驗(yàn)算

對(duì)橋墩蓋梁進(jìn)行了驗(yàn)算，驗(yàn)算也考慮了活載超載25%的情況，驗(yàn)算截面為柱中心處以及柱中心外側(cè)40 cm處(此處梁頂配筋變化減少)，驗(yàn)算結(jié)果滿(mǎn)足安全要求。經(jīng)過(guò)計(jì)算，橋梁支座按原設(shè)計(jì)，不需更換。

4 路基、其他橋梁結(jié)構(gòu)和涵洞的加寬處理

1)調(diào)整路段路基加寬寬度均在1 m左右，為了減少路基橫向不均勻沉降，保證加寬路基的穩(wěn)定性，將原有路基進(jìn)行加寬處理如下：

先對(duì)原路基進(jìn)行反開(kāi)挖，保證加寬寬度不小于3 m。路基反開(kāi)挖采用挖臺(tái)階處理，挖臺(tái)階寬度1.5 m，且在基底、每級(jí)臺(tái)階頂面和路床頂面均鋪設(shè)一層雙向拉伸鋼塑復(fù)合土工格柵。土工格柵采用雙向土工格柵，屈服力不小于50 kN/m，延伸率大于3%。兩層格柵之間的填料采用級(jí)配較好的礫類(lèi)土、砂類(lèi)土等透水性路基填料填筑。路基施工時(shí)應(yīng)分層填筑，每一層應(yīng)采用同一種填料，松鋪厚度不得超過(guò)30 cm。在滿(mǎn)足正常壓實(shí)規(guī)定下，路堤每填高1 m，使用沖擊壓路機(jī)沖壓20遍，新老路基結(jié)合處再增加沖壓10遍。新增路基若處于軟弱地基處，應(yīng)先進(jìn)行地基處理。

2)橋臺(tái)處采用新增擋土墻的方式加寬，為避免不均勻沉降，擋土墻基礎(chǔ)應(yīng)嵌入完整巖層。由于路基加寬為1 m，橋梁部分加寬為0.75 m，應(yīng)在橋臺(tái)前漸變接順。

3)路基加寬處涵洞應(yīng)相應(yīng)加長(zhǎng)，加長(zhǎng)部分按原設(shè)計(jì)圖紙。這樣，一次隧道偏位在沒(méi)有降低技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和費(fèi)用增加不大的情況下，得到了圓滿(mǎn)的解決。

5 結(jié)語(yǔ)

1)隧道施工時(shí)應(yīng)加強(qiáng)聯(lián)測(cè)，監(jiān)測(cè)隧道與洞外路基或橋梁是否能順暢銜接，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題可以及時(shí)處理，將損失降到最低。

2)因隧道(尤其是分離式隧道)和路線設(shè)計(jì)圖紙為不同分冊(cè)，施工時(shí)隧道和洞外路基或橋梁又分屬不同的施工隊(duì)伍，施工前應(yīng)通讀圖紙，做好技術(shù)交底。

3)本文結(jié)合工程實(shí)例，介紹了采用路基或橋梁加寬的方案來(lái)處理某高速公路隧道軸線偏位問(wèn)題，在沒(méi)有降低設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的前提下既解決了問(wèn)題，又沒(méi)有造成大的費(fèi)用增加。

[1] JTG B01—2014，公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] JTG D60—2004，公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范[S].

[3] JTG D62—2004，公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

Treatment of once highway tunnel axial deflection

Xu Yaoxi1Han Changyun2

(1.ChinaMetallugrialJingchengEngineeringTechnologyCo.,Ltd,Beijing100176,China;2.DepartmentofInfrastructureConstruction,NorthernSichuanMedicalCollege,Nanchong637007,China)

The paper analyzes the highway tunnel deflection causes. Through comprehensive comparison, applying bridge and subgrade widening scheme, it systematically analyzes engineering construction points. Practice proves that: the scheme better solves tunnel axial deflection problem.

highway, tunnel, axial deflection, treatment method

2015-01-14

續(xù)耀喜(1966- )，男，碩士，高級(jí)工程師； 韓長(zhǎng)運(yùn)(1982- )，男，碩士，工程師

1009-6825(2015)09-0153-02

U455

A