方水平，邱金亮

（1.江西省交通設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，江西 南昌 330000；2.撫州贛東公路設(shè)計(jì)院，江西 撫州 344000）

1 工程概況

某工程為山區(qū)高速公路隧道，屬于雙洞分修隧道，其左右洞軸線之間的距離在18～23m 范圍內(nèi)，該隧道的右線和左線長(zhǎng)度分別為1 453m 和1 410m，隧道進(jìn)口以及洞身在平面上均為直線，出口則是R=1500 的右偏曲線，該隧道的左右兩洞縱坡均為0.8%的上坡[1]。隧道設(shè)計(jì)時(shí)，主要采用噴錨構(gòu)筑法，使用復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，具體為通過(guò)應(yīng)用鋼架、噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)以及錨桿進(jìn)行初期支護(hù)，將模筑混凝土襯砌作為其二次襯砌組成，在初期支護(hù)和二次襯砌拱墻之間完成對(duì)防水隔離層的設(shè)置。本工程使用復(fù)合襯砌形式，采用C25以及S8防水混凝土。

2 高速公路隧道內(nèi)橋梁跨越溶洞的施工規(guī)劃

在采用跨越式橋梁施工工藝的過(guò)程中，應(yīng)事先進(jìn)行全面的施工規(guī)劃，確定相應(yīng)的施工方案，一般采用逐段式施工模式。對(duì)溶洞地質(zhì)條件進(jìn)行勘察和核查工作，進(jìn)一步確定相關(guān)施工技術(shù)的應(yīng)用情況和條件，完成澆筑底板以及側(cè)墻修筑等作業(yè)。正式施工前，科學(xué)準(zhǔn)備相應(yīng)的輔助施工條件，應(yīng)用工字鋼架等相關(guān)材料搭建施工平臺(tái)。確定跨越的溶洞后，測(cè)量中軸線，打開(kāi)中間段位置，并將相應(yīng)的施工平臺(tái)建設(shè)在出口的上方，對(duì)側(cè)壁進(jìn)行爆破作業(yè)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)于部分溶洞內(nèi)部空間的有效拓展。按照隧道安全施工標(biāo)準(zhǔn)，將臨時(shí)性錨噴支護(hù)結(jié)構(gòu)搭設(shè)在溶洞當(dāng)中，以保障施工平臺(tái)結(jié)構(gòu)的安全性以及穩(wěn)定性。完成溶洞兩端輔助性操作平臺(tái)的搭建后，使用工字鋼和鋼槽相結(jié)合的方式在溶洞的中間懸空位置進(jìn)行焊接，然后在隧道凹槽處對(duì)焊接結(jié)構(gòu)進(jìn)行固定，建立相應(yīng)的跨越式作業(yè)平臺(tái)機(jī)構(gòu)，確保施工作業(yè)過(guò)程中人員的生命安全。應(yīng)在施工作業(yè)平臺(tái)處合理進(jìn)行防護(hù)欄的設(shè)計(jì)，在其中架設(shè)懸掛安全網(wǎng)，并采用工字鋼的支承結(jié)構(gòu)進(jìn)行底部支撐，以增加作業(yè)平臺(tái)的強(qiáng)度。

3 高速公路隧道內(nèi)橋梁跨越溶洞設(shè)計(jì)方案分析

3.1 橋梁設(shè)計(jì)

案例橋梁的上部使用預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆簡(jiǎn)支箱梁，下部使用臺(tái)座式橋臺(tái)，以有效達(dá)到擴(kuò)大基礎(chǔ)的效果，應(yīng)用橋梁博士和MIDAS結(jié)構(gòu)計(jì)算程序?qū)κ┕ず瓦\(yùn)營(yíng)過(guò)程進(jìn)行分析和驗(yàn)算，確保基底能夠穩(wěn)定落在中風(fēng)化完整基巖之上。為更好地降低車(chē)輛荷載對(duì)于隧道二襯所造成的負(fù)面影響，需要單獨(dú)為隧道二襯設(shè)置兩片箱梁，并保證隧道二襯箱梁同行車(chē)道基礎(chǔ)箱梁之間的距離在3cm 以上。設(shè)計(jì)的過(guò)程中，調(diào)整腹板高度，實(shí)現(xiàn)梁頂橫坡[2]。如果縱橫向筋之間存在沖突，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。橋面的防水等級(jí)為Ⅰ級(jí)，在橋面板和瀝青層之間設(shè)置防水層，在全橋面上進(jìn)行涂刷，立面沿電纜溝槽外壁展開(kāi)涂刷工作，使其比瀝青頂層高2cm，同時(shí)采取相應(yīng)的保護(hù)措施，避免其受到污染。按照20℃的施工溫度確定橋梁伸縮縫寬度，使用80型伸縮縫，施工時(shí)先埋設(shè)固定鋼筋，安裝階段根據(jù)實(shí)際溫度合理進(jìn)行縫寬的調(diào)整。在終點(diǎn)橋臺(tái)位置完成伸縮縫的安裝，在橋梁起點(diǎn)橋臺(tái)處使用背墻連續(xù)方式安裝伸縮縫[3]。伸縮縫構(gòu)件以及支座鋼板等外露鋼構(gòu)件應(yīng)采取防銹處理措施。

3.2 隧道設(shè)計(jì)

對(duì)K77+858—K77+864 段以及K77+890—K77+896段隧道斷面進(jìn)行擴(kuò)挖，預(yù)留檢修通道，完成擴(kuò)挖工作后，其圍巖同二襯內(nèi)輪廓線之間的距離應(yīng)在2.1m以上，保證檢修人員的順利通行。隧道二襯預(yù)留人行門(mén)洞，K77+863左側(cè)和K77+891右側(cè)按照縱向的方向同時(shí)增設(shè)隧道檢修通道。人行門(mén)洞的凈寬和凈高分別為2m 和2.5m，將人行檢修通道設(shè)置于二襯外，每隔4m設(shè)置爬梯，直至拱頂處，以便后續(xù)對(duì)其進(jìn)行拱頂噴錨檢修工作。擴(kuò)挖段基礎(chǔ)底面應(yīng)落在具有較強(qiáng)完整性以及新鮮度的中風(fēng)化基巖上，在K77+890和K77+858的位置使用錨噴封閉[4]。將30cm的輕質(zhì)泡沫塑料緩沖層設(shè)置在隧道二襯外側(cè)的局部位置，緩沖層材料的密度為50kg/m3。

用C25 噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)等對(duì)隧道范圍之內(nèi)的溶洞欠挖段和超挖段進(jìn)行封閉，并將雙層SNS 主動(dòng)柔性防護(hù)網(wǎng)鋪設(shè)在噴射混凝土的外側(cè)。選用注漿設(shè)備以及注漿工藝時(shí)應(yīng)滿足以下幾方面要求：①注漿設(shè)備應(yīng)具有良好的性能，可在1h 內(nèi)實(shí)現(xiàn)單根錨桿連續(xù)注漿；②對(duì)上傾的鉆孔注漿時(shí)，在孔口設(shè)置密封裝置；③在孔底設(shè)置相應(yīng)的排氣管內(nèi)端；④注漿錨桿對(duì)注漿的飽滿度要求較高，鋼纖維的抗拉強(qiáng)度應(yīng)在1 000N/mm2以上，直徑控制在0.4～0.8mm，長(zhǎng)度應(yīng)在25～35mm，并確保其數(shù)值小于混合料輸送管內(nèi)徑的0.7倍，長(zhǎng)徑在35～80范圍內(nèi)。二襯施工前，在洞頂上方溶洞的匯水點(diǎn)埋設(shè)Φ108×6鋼管，使水能夠排出二襯外，不能直接向基礎(chǔ)梁和隧道二襯進(jìn)行排放，同時(shí)，預(yù)埋水管不可作用到隧道二襯和基礎(chǔ)梁之上。跨越方案如圖1所示。

圖1 跨越方案示意圖

隧道排水主要使用中心管，其過(guò)水坡度是0.58%，使用Φ40cm的防銹鑄鐵管取代溶洞段范圍二次襯砌的中心水管，并將其掛在托梁以及橋臺(tái)中間的位置，用支架對(duì)鑄鐵管進(jìn)行固定，每隔1m 位置增設(shè)檢查井，使用C 型檢查井對(duì)中心排水溝轉(zhuǎn)直角處進(jìn)行連接，在該路段中不需要設(shè)置相應(yīng)的路面排水溝，同時(shí)，將Φ 200mmPVC 管設(shè)置在路面排水溝以及中心排水溝的檢查井中間，以達(dá)到合理的連接效果。在檢修通道設(shè)計(jì)方面，本工程在右洞處設(shè)置一人行通道，通道與設(shè)計(jì)中線間距離6m，距離人行通道端頭0.3m 的位置設(shè)置一個(gè)0.75m×0.75m 的豎直檢查通道。在通道內(nèi)部通過(guò)鋼爬梯進(jìn)入溶洞當(dāng)中，進(jìn)行C15 混凝土踏步施工，在踏步的兩邊均使用Φ32mm鍍鋅鋼管扶手[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本工程使用現(xiàn)澆簡(jiǎn)直箱梁跨越洞內(nèi)的大型溶洞，該設(shè)計(jì)方案在應(yīng)用效果良好，表明了這種跨越溶洞的方式的可行性。由于隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)自重較大，設(shè)計(jì)人員應(yīng)分別設(shè)置二襯邊墻基礎(chǔ)和橋梁基礎(chǔ)，提升結(jié)構(gòu)受力的科學(xué)性以及合理性，為后續(xù)的施工和使用提供方便。這種設(shè)計(jì)方案的應(yīng)用能夠有效消除隧道結(jié)構(gòu)和路面跨越溶洞方面的問(wèn)題，提升隧道結(jié)構(gòu)整體的合理性，可為此類(lèi)工程的施工提供參考。