金曉春
【摘要】本文首先研究分析了橋隧連接工程在設計和施工方面的特點、隧道洞門施工方法和注意事項,其次給出了橋臺施工的基本步驟、難點及處理措施。最后提出了橋隧連接工程安全運行建議。
【關鍵詞】橋隧;連接工程;救援系統(tǒng)
近年來隨著國家高速公路路線等級的提高,我國山嶺區(qū)域、丘陵地帶的隧道與橋梁規(guī)模與數(shù)量都逐漸加大,然而目前為止國內對于山區(qū)高速公路中,隧道與橋梁連接工程中連接技術的相關研究比較少。因此研究山區(qū)高速公路橋隧連接部位的設計、橋隧連接的連接方式以及地質災害的預防處理、施工優(yōu)化、施工安全等方面是非常有研究意義的。
1、橋隧連接工程設計、施工特點
1.1相互干擾性
假設橋隧連接方式為整體型。整體型橋隧連接中,可在隧道內部澆注橋臺,假設將橋梁的梁板放置在橋臺上,即可以插入到隧道明洞里面。因為縱向寬度通常來講在山區(qū)高速公路橋梁連接處的隧道很大,所以邊梁(插入到隧道邊緣處的橫梁)便極大概率的出現(xiàn)與前面多跨的梁板立體空間的誤差,而且通常為了實現(xiàn)橋梁梁板的可用性,一般修建隧道明洞時,我們必須要加大以及加寬整個工程中梁板尺寸,所以當山區(qū)高速公路橋隧連接工程中出現(xiàn)整體型橋隧連接方式時,在一開始設計過程中就不能夠單獨分開設計隧道或者單獨設計橋梁,從另一個角度也可以說隧道的設計與橋梁的設計是相互干擾的,具有相互干擾性。
1.2綜合性
高速公路工程結構類型有路基路面、橋梁、隧道三種最主要的類型,而橋隧連接工程會同時涉及到,因此設計者需要對著三種不同的結構進行考慮,在保護彼此個性的同時,必須綜合研究三者在連接過程中的共性即通用性,因此橋隧連接工程表現(xiàn)為設計的綜合性。
2、隧道洞門施工技術
2.1 淺埋隧道洞口段的施工技術
可以考慮在淺埋隧道洞口段的施工中,不進行或者較少進行刷坡,進洞前應超前支護,在必要情況下利用人工開挖, 鋼筋網、噴射混凝土、格柵鋼架、錨桿組合的支護形式作為施工支護,最后襯砌時利用先墻后拱的方法。
施工方案和措施:噴錨支護前需提前鏟除地表雜草,然后將兩排中小導管打進到拱部襯砌輪廓外水平,間距,長度,環(huán)向間距,縱向一環(huán),進行注漿固結圍巖時可以在鋼管上鉆孔,在進洞之前必須進行噴錨支護??梢岳门_階法開挖隧道,將挖掘過程分為下層、中層、拱部三塊,格柵鋼架與超前支護支撐時采用小導管。徑向采用普通砂漿錨桿與錨桿,錨桿長,環(huán)向間距,縱向間距,掛網噴厚的混凝土,依次循環(huán)后施作剛度較大的混凝土支護。
2.2巖堆洞口段的施工技術
巖堆內部多為較大塊石、碎石亂疊而成,是掩體風化以后搬運到坡腳的,其特征為碎屑物間無膠結,整體結構比較松散,而且細顆粒的泥砂比較少,處于非常不穩(wěn)定狀態(tài)。
該隧道的施工方案為:進行邊仰坡刷方前應該做好天溝排水系統(tǒng),并對施作鋼筋網噴混凝土支護。在隧道靠近山側的襯砌外緣對地表注漿進行加固時利用排中鋼花管,并且要把注漿深度延伸到基巖下。利用中小導管注漿支護以后開挖洞口。小導管可以采用兩種方式不同的內插角,可以把施工洞口的距離設置為間隔,最后同樣在施工拱部時也利用上述材料注漿進行超前支護。
2.3偏壓隧道洞口段施工技術
偏壓隧道是指形成原因比較復雜,例如地殼運動、經歷過塌方現(xiàn)象從而造成壓力明顯非對稱的隧道。從一般情況下來講,隧道偏壓的壓力由本地地形的自身原因形成的可能性較大,并且隧道偏壓地面得坡度比較陡,從而造成周圍巖石類別的偏壓較低,通常情況下近山處的偏壓隧道將承受大部分偏壓。
在實際施工中,根據(jù)隧道類型的不同,從而挑選相應的隧道洞口段施工順序與方法。但是當隧道洞門施工時出現(xiàn)橋隧連接時,必須非常注意。當隧道洞門有橋臺時,必須確認洞門外圍巖石的穩(wěn)定性有保障后才可開挖隧道洞門。由于隧道開挖時可能出現(xiàn)各種意外情況,例如坡面崩塌、巖石滑動,所以必須在開挖隧道之前,進行坡面處理。并且隧道洞門內有橋臺時,開挖橋臺將會擾動隧道周圍的巖石,所以必須要提供更有支撐力的支護,以免在開挖洞門的時候出現(xiàn)意外,即提供更強的穩(wěn)定性。
3、橋臺施工技術
3.1 橋臺混凝土施工要點
必須嚴格控制施工中混凝土指標要求,例如水灰比、坍落度以及配合比等技術標準。
(1)混凝土的運送。在運送混凝土時,應利用相互配合、合適的方式將橋臺混凝土進行垂直、水平運輸。需加快灌注搗固速度,即使混凝土體積較大,也可以利用皮帶運輸機與混凝土泵進行運輸工程。
(2)大體積混凝土澆注若水化熱過高, 那么橋臺進行大體積壇工時,容易引起內外溫差過高,從而致使混凝土裂縫,因此可利用改善原材料搭配的舉措解決:摻和混合材料與外加劑、摻入片石、降低水灰比等方法減少水化熱,也可以利用水化熱較低的大壩水泥、粉煤灰水泥等,這些水泥能夠減少澆注厚度,從而降低在混凝土內的初始溫度,冷卻貫通水從而加速混凝土散熱速度,同樣必須注意混凝土用料的貯存環(huán)境,必須避免日光曝曬。
3.2 橋臺施工的難點及處理措施
從目前來說,軟基橋臺的施工以及大體積橋臺的施工是目前橋臺施工的二大難點。大體積橋臺一方面必須一次性澆筑成型,如何控制溫度導致混凝土裂痕是目前施工的主要問題。這個問題可以通過溫度實時監(jiān)控、混凝土原材料搭配配方以及優(yōu)化施工工藝等措施進行解決。
對于軟基橋臺,可以利用鉆孔樁基礎進行施工。軟基橋臺樁基不僅需要抵擋橋梁上部結構中立,而且需要承受臺后軟弱地基的水平推力,如果在施工過程中出現(xiàn)意外,大概率會造成橋臺位置偏移,樁基被剪斷以及橋頭跳車等嚴重事故。
4、橋隧連接工程安全運行建議
按照前文所述,橋隧連接施工過程安全運行有較多制約條件。筆者根據(jù)這些制約條件,對橋隧連接施工過程中如何確保安全給出一些建議。
(1)提前確認橋隧施工地段周圍的交通工程設施是否完備無損,在一般情況下可以設置某些交通警示牌以作提示,從而加強駕駛員的警惕性。另外交通防護設施必須符合路線線形, 橋隧施工地的隧道內部需要設置照明裝備,而且與隧道出口連接的橋梁路緣石需平臺,避免車輛失控從而撞到旁邊的防撞護欄。
(2)橋隧施工地段路面盡量設計成防滑構造,對于路面平整度有較高要求,加大施工地段路面的摩擦系數(shù),并做好里面的安全保護措施。
(3)可以考慮在橋隧施工地段施工時考慮做好橋梁與相鄰隧道的排水設施是否可以應對下雨天氣等能夠適應天氣的措施,避免在雨水天氣下進行橋隧施工地段施工,路面濕滑與冰凍環(huán)境下是否有對應措施。在大霧等惡劣天氣下,是否可以關閉高速公路入口,及時清理高速公路特別是橋隧施工連接處的垃圾與雜物,確保高速公路暢通無阻。
(4)含有橋隧連接施工工程下的山區(qū)高速公路,在施工與設計時需要做到整條線路的平順性,即整條公路線路不能夠大起大落、坡度大小合適等,以實現(xiàn)線路正式運行時的流暢。
(5)可以考慮當車輛駕駛至高速公路收費站時,通過印制安全須知單頁的形式對過路司機進行安全行駛教育,特別是通過山區(qū)高速公路橋隧連接工程處時,當然也可以通過互聯(lián)網以及手機短信的形式進行宣傳教育。