公路桥隧相接形式与施工方法研究
摘要:文章先分析了公路桥隧相接形式,包括整体型和连接型,随后介绍了桥隧相接的施工方法,包括隧道洞口施工、桥台施工、箱梁施工,希望能给相关人士提供有效参考。
关键词:公路桥隧;相接形式;施工方法
引言:在整个公路工程当中,桥隧相接工程占据较大比重,实际上高速公路整个施工建设中经常会遇到隧道和桥梁紧密连接的状况,为了提升高速公路施工质量,促进后期稳定运行,需要于施工设计阶段合理连接桥梁端部和隧道洞口,但因为桥隧相接并非单独某种形式,所以需要结合桥隧相接实际状况选择适合施工形式。
1. 桥隧相接形式分析
1. 整体式
整体式的桥隧相接即连接段桥梁桥台和隧道洞口之间构成了一种统一整体,没有彻底分离开来。在变形和受力层面,桥台隧道洞口统一承担着相应的荷载作用,从变形层面维持连续一致。额设计层面,隧道洞口和桥梁桥台属于统一整体实施受力计算和结构分析。在实际施工建设中需要进一步确保整个桥隧结构完整性。通过桥梁进洞形式连接桥梁和连拱隧道过程中,可以在洞口区域设置超大断面,促进桥梁顺利深入隧道当中,为提高行车舒适度和安全性,对于过渡区域可以设置渐变过渡断面。
1. 连接型
连接型的桥隧相接形式下,隧道和桥梁在变形、受力以及结构等层面并没有直接联系,两者主要通过衔接路段相连。而隧道、衔接路段以及桥梁三者路面结构尽管彼此连接但却存在一定的基层差异。隧道路面以及桥梁路面基层主要是以刚性为主,至于衔接路段基层呈现出刚性和半刚性特征。
1. 桥隧相接的施工方法
1. 隧道洞口施工
隧道洞口针对浅埋隧道施工中应该选择零刷坡进洞技术,降低对于隧道口区域围岩扰动,选择大管棚进洞以及超前小导管技术实施进洞处理,隧道洞口区域不能使用爆破技术和机械挖掘技术。施工初期支护选择具有良好支护效果且刚度较大的支护形式,包括混凝土喷射、挂钢筋网、打锚杆、架设钢格栅等联合方式,结束隧道初期支护后,需要立即设置仰拱,构建受力整体。结束初期支护后还需要实施二次衬砌浇筑,控制围岩形变。采取正台阶法进行挖掘,按照从下到上的顺利衬砌隧道,还可以借助套拱,适当扩大挖掘面的方法实施二次衬砌。结束初期支护后,于衬砌面设置厚度为25厘米的混凝土支护,如此不但能够保障初期支护稳定性和及时性,同时还可以控制围岩形变。清除地表后,支护喷射混凝土和锚杆,并于隧道拱部衬砌轮廓外围设置两排小导管,设置长度为4米,间距是40厘米,环向间距是30厘米,而纵向间距是3米为一环,钢管中钻孔实施注浆固结围岩,结束喷锚支护后挖掘进洞。隧道挖掘工作可以选择台阶法,进一步分成上中下三层台阶挖掘犯法,选择超前小导管支护以及钢格栅作为基础支撑。径向选择普通砂浆锚杆,挂钢筋网,随后喷射混凝土。在挖掘下台阶过程中,为了预防因为一次挖掘面积过大所形成的隧道坍塌事故,可以选择实施上下两层台阶挖掘方法,开挖后设置钢格栅、混凝土支护和锚喷支护,支护参数需和上台阶数量保持一致。
1. 桥台施工
处于隧道和桥梁互相连接条件下开展桥台施工,主要分为两种情况,分别是隧道洞门内外施工。隧道洞门外部施工中,为了避免在桥台基础挖掘中产生二次扰动问题和洞口围岩松动问题,增加工程中的安全事故几率。为此需维持慢速进阶和慢速挖掘,同时还需要全面监控测量洞口区域的围岩变形问题,对测量数据信息进行及时分析,假如桥台基础挖掘引发隧道洞口大幅度变形,则需要设置各种基础的临时支撑,等待挖掘基坑过后,以及围岩变形稳定下来,继续实施拆除工作,同时确保整个围岩可变形范围在可控范围内,不会对工程建设产生不良影响。桥台施工中,因为地理环境和场地因素影响,无法顺利设置桥台,针对该种状况,在不影响桥隧相接整体结构安全基础上,可以联系工程实际设计各种替代性方案。比如在桥隧相接工程中,因为桥梁和隧道属于两种独立部分,可以取消搭板和桥台,在基岩中直接设置台帽,使台帽和隧道洞门紧贴,如此能够降低施工难度,提高施工便捷性和简洁性,缩减施工成本。
在隧道洞门内进行施工处理中,根据上述方法适当进行超前加固以及支护施工,特别是在隧道洞口内进行桥台施工中,由于在已建隧道内进行桥台施工容易对隧道围岩形成二次扰动,使得应力重新分布。为了降低扰动影响,提高围岩稳定性,挖掘桥台基础中,可以于拱角位置适当插入锚杆。由于是在隧道内部设置桥台,而桥台重量较大,容易对隧道内部围岩形成竖向压力荷载,容易影响衬砌结构。为此在施工设计中需要提高注意,如果条件允许,可以设置多箱形和箱形桥台,进一步控制桥台自重,降低边墙侧向压力。
1. 箱梁施工
处于桥梁和隧道互相连接条件下,箱梁施工方法因为施工现场状况不同,所选处理方案也各不相同,为此需要综合考虑后进行合理选择。增设箱梁预制场地,架梁设施和箱梁
之间无法顺利通过相接隧道条件下,假如工期较为紧张且需要快速完工。可以直接在隧道相接的两侧桥梁设置预制场地,能够促进两头同步开展桥梁建设,如此能够有效减少工期。扩大隧道断面,在架梁设施和箱梁无法通过隧道断面条件下,还可以适当调整初始设计,进一步增加桥梁下相接对应隧道断面,使其可以满足箱梁通过要求和架梁设施通过断面空间。该种扩大断面设计的方法,还可以促进各个施工车辆、架梁设备、箱梁设备等顺利抵达隧道内部,提高桥梁施工便利性。
在箱梁以及架梁设施无法顺利通过相接隧道断面条件下,可以把整孔箱梁进一步 分成数个部件,通过多片组合以及双片组合方法运输箱梁,如此不但能够顺利解决施工问题,同时还可以提高运输便利性。除此之外,还可以改变桥型设计,通过结合梁桥以及大跨度混凝土拱桥直接取代箱梁桥,选择结合梁充当混凝土简支箱梁,也可以将其当成现浇简支混凝土梁主要替代方案。在地质状况较差和桥较高、桥孔较少区域,无法选择移动模支架条件吸,或桥孔较少以及桥较高V形沟谷环境中,可以选择大跨度混凝土梁取代混凝土简支箱梁。
结语:综上所述,通过深入探索研究桥隧相接工程的具体施工规律特征,掌握桥隧相接具体施工技术流程和施工要点,能够为后期公路桥隧相接工程提供有效的借鉴和参考。
参考文献:
[1]邱成虎,胡金鑫.高速公路桥隧相接段滚落石综合处理研究[J].地下空间与工程学报,2020,16(S2):999-1004+1010.
[2]张学礼,朱蒙蒙.高速公路桥隧相接形式与施工方法的应用研究[J].交通世界,2019(16):86-87.
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