浅谈道路桥梁中桥隧连接工程关键技术分析

2021-09-10 07:22惠兆鑫
新视线·建筑与电力 2021年1期
关键词:施工特点关键技术

惠兆鑫

摘要:桥梁隧道连接工程其有隧道,道路和桥梁所构成。目前,伴随桥梁和隧道项目的进步,就发生了许多问题。以此为基础,本篇文章就分析了道路桥梁项目内桥梁隧道连接的重点技术。

关键词:桥隧连接;施工特点;关键技术

中国目前正处于社会和经济进步的主要时期,基础设施施工在中国经济结构内一直起着关键作用。尤其是这几年来,中国的公路施工能获得了很好的进步。在项目施工的许多技术中,桥梁和隧道项目技术都非常重要,其运用也愈发广泛。所以说,就应该在公路桥梁隧道连接工程中不断的增强关键技术运用的分析和研究。

1 桥隧连接工程施工特点

在设计桥梁、隧道的阶段中,它们一般都是分开设计的,也不会考虑它们间彼此的影响。但是,在具体的建筑阶段中,就应将两者作为一个整体来考虑,以形成一个统一而连续的建筑流程,以达到更高的强度条件和良好的工作效果。总体而言,桥梁隧道连接工程的建设存在以下几方面特点:

1.1干扰

事实上,在桥梁隧道连接项目中,干扰非常明显。施工区域狭窄,不仅需要满足隧道建设的标准,还需要符合桥梁建设的要求。但是,隧道和桥梁通常是控制整体项目周期的主要部分。在建设阶段中,就必须同时开始施工。所以,两个项目就彼此干扰,这对建设的组织与安排也非常不利。

1.2综合性

桥梁隧道连接项目包括三种类型的工程结构:桥梁,路基和隧道。在建造桥梁,路基和隧道时,就必须同时考量各个桥梁的建设进度,并调整建设计划,以实现良好,快速的建设目标。所以,桥梁隧道连接工程的建设就是一个完整的建设调整部分。但是,因为它们的独特性,尽管施工进度表进行了整体考虑,但每个结构的最终建设进度仍总是在不同条件下单独组织。

2 桥隧连接的主要类型

2.1整体型

整体式的隧道连接意味着桥台和隧道开口是一个整体,并且两者之间并不彼此分离。从力或变形的角度来看,桥梁和隧道一起承担荷载,而桥梁和隧道的变形也将保持一致。在设计的方面来看,将桥台和隧道洞口就将是一个整体以实现结构分析和计算。但是,对于这种整体式桥梁-隧道连接,当下就仍未有对应的结构设计标准,而目前的标准就仅适用于桥台或隧道开口。但是,在建设部分,这种融合结构就必须一起承担桥梁自身重量的负荷及隧道周围岩石的负荷。另外,在调试之后,还需要承受车辆的负荷。通常,轴的自重与车辆的载荷值的计算非常简单。但是,因为地质条件的改变,就难以精准地确定负荷值。这种类型的融合结构的升力十分复杂,难以通过数值方法进行确定。所以说,如果此合并的结构存在问题,就会带来更严重的后果。

2.2 紧靠型

紧靠的连接意味着桥墩和隧道孔的形状紧密相关,但具体结构就保持在分离状态。依照路面分析,桥墩和隧道入口面就是一体连接的,若没有分离状态的可见。一般,桥台载荷就有桥结构的自重,车辆载荷及桥台基础的位移。此外,如果基台为掩埋形式,则很大几率承受周围岩石的重量。隧道入口处的载荷主要分为两方面:围岩的压力及车辆的载荷。因此,从受力角度来看,因桥台与隧道洞口间存在施工缝,所以当桥台与隧道结构表面存在荷载时,荷载不能在二者间相互传递。因此,从受力角度来看,两者间不存在相互影响。从施工角度看,桥台与隧道洞口间可存在施工缝,所以允许二者出现先后施工的情况。但由于二者关系密切,最先施工部分应为后施工部分留有一定的几何空间。若条件允许,也可同时施工。也即是说,在施工层面,桥台与隧道洞口的施工必然存在一定的相互影响。

3 隧道洞门施工技术

1、浅埋隧道洞口段。对浅埋隧道施工来说,隧道覆盖层相对较薄,并且隧道上方沿途很难形成自承体系。另外,施工初期围岩压力过大,容易变形。一旦隧道变形得不到有效控制,围岩体就会松弛或开裂,导致地面塌陷。因此,在浅埋隧道开挖时,应重视围岩变形控制,并做好初期土体支护,避免土体变形对整体土结构质量的影响。

2、岩堆洞口段。岩堆是指掩体经长时间的风化处理后,通过重力作用运至坡脚底部,因此,内有大量的碎石块,只剩下少量的泥沙颗粒,并且碎块间无任何胶结作用,所以岩堆结构比较松散。同时,坡度与堆积物休止角相互接近,极易坍塌。因此,在岩堆洞口段施工中,除支护工作外,还必须做好地表水的截流工作,将岩堆内的地下水全部排出,并采用混凝土结构来抑制侧压力的产生。

3、偏压隧道洞口段。对不对称荷载进行承受的隧道即偏压隧道,其塌方、地质、地形等因素是偏压隧道产生的原因。因地形的影响,通常会引起洞口段的偏压,较低的围岩类型、较陡的地面横坡、较薄的洞顶覆盖层、承受偏压的隧道多位于傍山隧道部分。当不同围岩等级的定值大于隧道拱肩外侧围岩覆盖厚度时,洞顶上方岩体会下沉,岩体内会形成两个非堆成滑动面,因此隧道将承受不对称荷载,在开挖过程中,坍塌问题十分明显,并且衬砌后会形成裂缝。对此,要及时实施支护及衬砌,抵抗围岩压力。在条件允许的情况下,可在靠河侧增设辅助措施,提高其抗压能力,包括锚杆挡墙护坡等设施。

4 桥台施工技术

1、施工难点及处理。软基桥台及大体积桥台的施工是目前桥台施工的两大难点。对于大体积桥台的施工,必须一次性浇筑成型,主要问题是温度裂缝及施工水化热问题的控制。可通过对混凝土原材料的控制、施工工艺及配合比的优化、降低浇筑温度和温度的监测,来解决这一问题。考虑软基桥台的施工,可运用钻孔桩基础。作为软基桥台桩基,不仅要承受梁上部结构的巨大荷载,而且要抵挡台后软基的水平推力。因此,有必要在设计施工中规范相关技术与操作。一旦出现问题,桥台会前移或发生跳车现象,严重时桥台桩基会被剪断,从而造成严重的工程事故。为了解决软基桥台的问题,可采取以下措施来加强施工的稳定实施。1)加强台身和基础刚度;不能使用单排桩基础,采用多排桩承担不均匀下沉的台前台后所产生的弯矩及剪力;该问题还可通过斜桩基础的应用来解决。2)台前加载:增加锥体护坡的体量和范围,同时可通过重力式挡墙辅助锥体护坡的坡脚基础,通过大锥体填土的应用,平衡台背引道填土的压力,从而处理前台后软基的沉降问题。3)台后减压:台后减压包括箱形或多箱形、桥头踏板、溜坡、填土等,采用轻骨料填土,设置混凝土桩,并进行涵管箱涵的埋置。

2、桥隧连接的桥台施工

1)隧道洞门内桥台施工。隧道洞門内桥台的施工,将在一定程度上引起围岩的二次扰动。要合理地实施超前加固措施,或通过实施及时支护,特别是对隧道的曲墙、直墙底部进行支护处理;在桥台开挖过程中,为了进一步提高围岩的稳定性,可采用若干根锚杆植入。隧道内的桥台,因其自重的影响,会产生竖向压力荷载,但隧道洞门段桥台将仰拱取消,因此与拱部松弛荷载相比,边墙侧压对衬砌结构的影响更为突出,所以在设计和施工过程中需引起注意。

2)隧道外桥台施工。在隧道外桥台的施工中,进行桥台的掘基,若隧道洞口段开挖后再进行基础开挖,则会形成洞口周围围岩的二次扰动。地应力的重新分布会对隧道和桥台周围的围岩产生稳定问题。若地基承载力不足,可采用桩基桥台。但在钻孔过程中,隧道周围的围岩会发生两次扰动,而周边围岩的稳定性将受到孔的影响。因此,在桥台基础开挖过程中,必须保证开挖进阶缓慢,并对隧道围岩实施监测量控。根据结果,实施临时支护措施,直至开挖完成且围岩稳定后,再拆除支护设施。此外,由于场地的限制,桥台无法施工。在保证结构安全的前提下,科学合理地实施置换措施,从而更有效地保证工程的实施。

参考文献:

[1]惠海峰.山区高速公路桥隧连接工程关键性技术研究[J].建筑技术开发,2016(07).

[2]王卫东.山区高速公路桥隧连接工程关键性技术研究[J].中国新技术新产品,2015(24).

[3]陈钢.试谈山区高速公路桥隧连接工程的施工技术研究[J].中国科技信息,2015(04).

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