黃德清
(江蘇安達工程咨詢監(jiān)理有限公司 江蘇 淮安 223300)
高速公路工程建設(shè),包含對路基、隧道、橋梁等多方面的建設(shè),由于三者在結(jié)構(gòu)形式上存在差異,在施工設(shè)計上它們的寬度設(shè)計以及尺寸大小難以形成一致,如果寬度相差較大,在銜接過程中就易形成斷面。對于高速公路的路基和橋梁施工,這種寬度差異相對較小,斷面的銜接施工相對簡單。但是實際隧道施工中,為減少隧道內(nèi)部開挖面積,提高隧道整體結(jié)構(gòu)的安全性能,隧道內(nèi)往往不會設(shè)置硬路肩,這就造成了隧道寬度與路基和橋梁寬度嚴重不匹配。寬度差異較大,勢必將會在銜接之處出現(xiàn)斷層突變。
只有全面掌握了高速公路路基、隧道和橋梁斷面之間的對應(yīng)關(guān)系,在銜接施工之前,制定科學合理的施工方案,才能有效保證銜接質(zhì)量。下面就以雙向4車道,時速限制在80km/h的高速公路為例進行探討,結(jié)合實際情況,假定高速公路整體式路基寬度為24.5米,分離式路基單幅寬度為12.25米。
高速公路整體式路基、橋梁的寬度大體一致,沒有較大的差異,但是兩者與連拱隧道斷面的寬度差異卻較大。在隧道的連拱結(jié)構(gòu)中,隧道寬度為2.8米,其中中隔墻兩側(cè)檢修道各寬0.4米,即寬度為0.8米,隔墻共寬2米?;谌咧g的寬度差異,高速公路路基和橋梁在施工設(shè)計時,需要進行過渡設(shè)計,即從進入隧道前后50米處,將路基和橋梁的中央分隔帶寬度進行增加,從2米過渡到2.8米。只有寬度相同,路基和橋梁才能實現(xiàn)與隧道斷面完全對應(yīng),特別是與隧道斷面中分帶的對應(yīng)。
對行車道和超車道進行對比,發(fā)現(xiàn)高速公路路基、隧道、橋梁斷面三者可以實現(xiàn)完全對應(yīng),但是由于隧道內(nèi)沒有設(shè)置硬路肩,且存在側(cè)向?qū)挾?,而路基和橋梁兩?cè)存在路肩寬度,同時橋梁還有護欄寬度,由于以上這些差異,在車輛在進入隧道前,如果車輛駕駛員注意力不夠集中,還是會造成一定的行車安全?;诖耍瑢τ诼坊?、橋梁斷面與隧道斷面的銜接應(yīng)妥善處理,對銜接段落的過渡也應(yīng)進一步優(yōu)化,同時在隧道入口應(yīng)放置一些安全警示,對車輛行駛加以引導。
分離式路基和隧道斷面進行銜接,需要從三方面考慮。第一,路基與隧道左側(cè)進口的銜接處理。由于檢修道由高到低進行圓曲線延伸,逐漸至波形梁護欄下方,因此應(yīng)對檢修道和波形梁護欄進行過渡處理。第二,路基與隧道右側(cè)進口的銜接處理。由于隧道右側(cè)的行車道與路基的行車道寬度一致,可以實現(xiàn)完全對應(yīng),因此可以不進行過渡處理,即不需要斷面銜接。但是為保證行車安全,應(yīng)設(shè)置一定的警示標志。第三,路基與隧道出口的銜接。隧道出口處,路面由窄逐漸變寬,因此不需要進行過渡處理,即不存在斷面的銜接問題。
分離式橋梁與分離式隧道的銜接處理,在一定程度上與路基、隧道銜接方式有些類似,但同時也存在差異。兩者的相同之處主要是對隧道出口的銜接,都不需要做過渡處理,但是進口銜接的處理方案存在差距較大。首先,橋梁與隧道左側(cè)入口的銜接,主要受到橋梁護欄的影響,需要在隧道入口外10米處,將護欄的寬度逐漸增加,一般由0.5米增至1米,相反護欄高度要降低,由68.5cm降至檢修道的高度,即40cm。其次,橋梁與隧道右側(cè)入口的銜接,需要設(shè)置混凝土防撞島,變截面結(jié)構(gòu)的防撞島需要由防護欄向檢修道過渡,在保證斷面尺寸與檢修道尺寸一致的同時,也要提高斷層銜接處的防撞能力。
1、中央分隔帶與中隔墻的銜接
在隧道的連拱結(jié)構(gòu)中,隧道中隔墻寬度為2.8米,因此整體式路基與連拱隧道的銜接過渡段寬度應(yīng)以2.8米為準,具體的銜接流程方案如下。首先,隧道內(nèi)側(cè)檢修道需要向外延伸,延伸長度為8.7米,寬度為0.5米。其次,銜接過渡段應(yīng)以半徑為1.3米的半圓形曲線過渡,沿曲線路徑由高降低,逐漸過渡至波形梁護欄內(nèi)側(cè)。最后,由波形梁護欄再向檢修道過渡,此時高度大約降低5cm。
2、整體式路基與隧道進口的銜接
行車道位于隧道右側(cè),因此連拱隧道進口右側(cè)的銜接段,應(yīng)具有較強的防撞能力,一般施工采用C30的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),來提高防撞能力。同時在過渡段運用錨固鋼筋,將過渡段加以牢固。因路基右側(cè)往往有硬路肩,因此對連拱隧道進口右側(cè)銜接的施工較為復(fù)雜,需要從以下幾點設(shè)計。第一,硬路肩的波形梁護欄應(yīng)經(jīng)過過渡,應(yīng)與隧道內(nèi)輪廓對齊,波形梁護欄的過渡路線一般是兩條相切的拋物線。第二,連拱隧道的檢修道需向外過渡,與路基的土路肩邊緣銜接,延伸路線的圓半徑為400米。
整體式橋梁的波形梁護欄底座高為25cm,而連拱隧道內(nèi)檢修道高約40cm,但是由于波形梁護欄與檢修道寬度相等,兩者邊線可以進行有效的重合,因此在對整體橋梁與中隔墻進行銜接時,檢修道不需在寬度上進行延伸,只需在隧道入口前10米內(nèi),將波形梁護欄高度降低即可。基于梁護欄位置與中隔墻邊線同平面的特殊性,可將橋梁防護欄延伸至隧道端墻,兩者之間無需過渡處理。對于整體橋梁與隧道的右側(cè)進口進行銜接時,需要設(shè)置混凝土防撞島,并對其進行過渡處理。首先,在橋梁護欄內(nèi)側(cè)設(shè)置變截面結(jié)構(gòu)的防撞島,防撞島長度為15米。然后,防撞島向隧道內(nèi)檢修道進行過渡,過渡路徑為半徑400米的圓曲線,通過降低高度實現(xiàn)與檢修道的銜接。
高速公路的建設(shè)質(zhì)量,直接影響車輛的行車安全,由于公路路基、隧道、橋梁在寬度上存在差異,公路斷層容易突變,造成車輛行駛安全事故的發(fā)生?;诖耍咚俟仿坊?、隧道、橋梁的銜接問題應(yīng)受到重視,對銜接方案應(yīng)進行優(yōu)化,有效改善公路質(zhì)量。