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摘要:
公路橋隧相接的結合型式采用橋梁伸入隧道設計方案，通過設置枕梁和增大明洞凈空高度的措施確保結構穩定，減少隧道洞口大開挖，避免洞口邊仰坡失穩滑塌、生態環境破壞;對于橋梁橋臺與隧道洞門距離較近路段采用短路基相接，并采用填石路堤結合路基沖刷防護保證短路基穩定安全，通過施工技術控制確保施工質量，對山區公路設計和施工具有借鑒作用。
關鍵詞:
山區公路;隧道明洞;橋隧相接;短路基;施工控制
隨著我國的基礎設施建設不斷發展，公路建設的重點逐步進入山嶺重丘區。山區公路受地形地貌限制、地質構造叢生、溝谷陡峭、河流環繞，因此山區公路采用橋隧相接型式不可避免，并且橋隧相接成為山嶺重丘區新型連接型式。橋隧相接是指橋梁深入隧道明洞、橋梁和隧道以短路基相連或橋梁和隧道起終點樁號重合［1］。受溝谷陡峭、地質條件復雜及線位控制等因素制約，采用橋梁伸入隧道或者采用短路基相連接方案，減少隧道洞口大開挖，避免洞口邊仰坡失穩滑塌、影響橋臺穩定、破壞生態環境［2］等問題，為山區公路建設提供一種新的理念。
1橋隧相接技術
1．1橋隧相接適用條件
根據山區公路橋隧相接工程的特點，總結其適用條件有:
(1)高差懸殊［3］。地形起伏大，河谷(槽)與陡峭山體直接相連，受橋梁控制高程及線位走向等因素限制，路線多以橋隧相接的型式布線。
(2)地質構造復雜。山區公路破碎帶、斷層等構造較發育，巖體物理力學性質差異大，橋臺位置地質條件差，施工困難，采用橋隧相接可有效解決。
(3)山體陡峭。施做橋臺將造成洞口大開挖，破壞生態環境并影響橋臺穩定及運營中的次生地質災害。
(4)橋隧相連路段地形狹窄，施工場地受限，橋臺布置難度大，可采用橋臺伸入隧道型式。另外山區公路風化嚴重、剝蝕強烈，滑坡、落石、崩塌及泥石流等地質災害嚴重。
1．2橋隧相接結構型式
山區公路橋梁與隧道的斷面凈寬不等，橋隧相連的方式需遵循橋梁部分與隧道部分行車道平齊，根據橋梁與隧道結合形式將其分為橋梁伸入隧道、隧道洞口進行橋臺處理、短路基相連、隧道采用反削竹式類洞門支撐于橋梁上四種型式。
(1)橋梁伸入隧道。通過縮減橋梁斷面或加大隧道斷面，使橋梁伸入隧道，圍巖較好段落的隧道可以取消仰拱，采用枕梁代替，枕梁兼做橋臺臺帽，與隧道洞門共同受力［4－5］。
(2)隧道洞口進行橋臺處理［4］。橋臺在隧道洞口進行處理，橋臺直接作用于隧道洞口基巖或直接澆注橋臺與洞門緊貼，橋臺與隧道單獨受力，隧道洞門不受橋梁荷載的影響。
(3)短路基相連。橋梁橋臺與隧道洞門之間采用短路基相連接，橋臺與隧道單獨受力，并且施工不相互干擾，通過控制路基施工質量保證橋隧相接的穩定性。
(4)隧道采用反削竹式類洞門支撐于橋梁上［4］。為保證隧道洞口的明暗交替或防止落石直接破壞橋梁，采用反削竹式洞門類的洞口上部向外沿伸，下部采用支撐坐落于橋梁結構上。
2工程應用
2．1工程概況
項目位于桓仁滿族自治縣與寬甸滿族自治縣交界處，呈東南走向，路線跨越渾江和下露河，設計采用速度為40km/h的三級公路，山體兩側坡度約50°～70°，縱斷高差約17．0m。在渾江與下露河之間為越嶺段，采用長度為65m的下露河隧道穿越，隧道凈寬9m，凈高4．5m;隧道進口端設置12×30m老黑山大橋，其1號橋臺伸入隧道明洞，橋梁全長366m，橋面全寬8．5m;隧道出口側設置6×13m下露河中橋，橋梁全長87．87m，橋面全寬8．5m，與隧道采用短路基的型式連接。
2．2地質概況
(1)隧道進口端。屬陡坡地貌，地形坡角在60°～70°。洞口處地表為強風化變粒巖:灰白色，原巖結構構造已大部分破壞，巖體較破碎。其下為中風化變粒巖:灰白色，變晶結構，塊狀構造，節理裂隙發育，巖質堅硬。洞口處圍巖為軟巖，破碎，結構面發育，碎、裂結構，判定為V級圍巖。
(2)隧道出口端。屬陡坡地貌，地形坡角在50°～60°。洞口處地表為碎石土;灰褐色，稍濕，松散，由坡積碎石混粘性土組成。其下為中風化變粒巖:灰白色，變晶結構，塊狀構造，節理裂隙較發育，巖質堅硬。洞口處圍巖為軟巖，破碎，結構面發育，碎、裂結構，判定為V級圍巖。
(3)不良地質。隧道出口端洞口處有少量第四系松散堆積，開挖高度內巖土體較不穩定，易小范圍塌落。
(4)地下水評價。地下水以基巖裂隙水為主，水量隨大氣降水量及節理裂隙變化而變化，圍巖富水性不均一，透水性較弱。
2．3方案設計
(1)方案擬定
隧道進口端地形陡峭，山體坡角達到70°，河槽直接與山體相接，隧道洞口段圍巖破碎、風化嚴重，主要為強風化變粒巖，老黑山大橋1號橋臺若采用置于山體上的擴大基礎與隧道洞門相接，則山體刷坡面積過大，嚴重破壞生態環境，并且對后期運營過程中的次生地質災害不能得到根治;如果采用嵌巖樁建造于山體外的渾江內時，則擠壓渾江河道，施工中對渾江水源有較大污染，并且存在汛期渾江水流對1號橋臺的沖刷淘蝕潛在風險，臺后填筑很難達到規范要求壓實度，對后期運營差異沉降很難控制。同時以上兩種方案均存在在橋臺基礎施工時，施工場地受限的問題。采用橋梁伸入隧道的方案，山體刷破小，且不會對生態環境及渾江水源造成污染，可有效降低次生地質災害發生，施工方便，后期運營維護費用少。故老黑山大橋與下露河隧道的連接型式采用橋梁進入隧道方案，明洞采用增大凈空高度的結構型式。隧道出口端地形陡峭，山體坡角達到60°，河槽與山體坡腳有一定距離，在滿足橋涵過水孔徑及經濟型、減小施工難度的情況下，下露河隧道與下露河中橋采用短路基連接型式，填方路基長度為26m，填筑方案采用填石路堤。通過方案綜合比選，確定設計方案為進口端采用橋梁伸入隧道的結構型式，出口端采用短路基連接橋隧型式，整體形成橋梁－隧道－橋梁相結合的復合型式。
(2)橋梁伸入隧道型式
老黑山大橋上部結構采用30m裝配式預應力混凝土T梁，橋孔布置為12×30m，設計角度90°，下部結構為柱式墩、樁基礎;0號橋臺結構型式采用U臺，1號橋臺采用枕梁置于隧道明洞內的橋隧相接結構型式，隧道明洞采用增大凈空高度襯砌結構，襯砌厚度為0．6m的鋼筋混凝土，采用C22雙層鋼筋網，仰拱底面標高為－3．5m，橋臺枕梁高度為0.8m，寬度為1．50m，1號橋臺伸入明洞長度為5m，在橋臺與隧道仰拱相接處后施做0．2m的混凝土墻，作為擋水擋土結構并兼做橋臺擋塊。通過調整T梁濕接縫間距與懸臂長度以達到上部結構寬度略小于隧道凈寬的要求，以保證T梁順利伸入隧道。
(3)短路基連接型式
下露河中橋上部結構采用13m鋼筋混凝土空心板，橋孔布置為6×13m，設計交角為90°，下部結構為柱式墩、樁基礎;橋臺為U臺。與隧道采用短路基相接的結構型式，隧道明洞襯砌采用一般斷面型式，混凝土厚度為0．6m厚鋼筋混凝土，采用C22雙層鋼筋網，仰拱頂面標高為－1．9m，下露河中橋與隧道出口距離為26m短路基連接，路基填筑方案采用填石路堤，并做好防沖刷措施，避免橋頭路基沖毀影響結構穩定和運營安全。為保證排水順暢設置中心排水溝，排水溝排水方向為隧道出口端，并設置保暖包頭防治凍害，在橋隧相接處設置防沖刷措施，做好防排水設計，保證隧道洞口、橋臺岸坡穩定。同時在隧道明洞內5m范圍內設置防撞墻漸變過渡，保證行車、運營安全。
3施工技術控制
3．1橋隧相接的施工技術控制
為保證橋梁、隧道施工的便捷及運營過程中保證橋隧結構穩定、避免次生災害為原則，隧道明洞施工中，應遵循“少擾動、早噴錨、勤量測、緊封閉”的措施，通過監控量測結果分析圍巖變形規律和支護狀態，以指導施工。橋梁T梁采用預制場預制，整孔運輸至橋址處架設［6］，由于預制T梁的橫向剛度較小，預制T梁起吊時注意保持梁體的橫向穩定，要求平行勻速移動T梁，以防止出現扭偏。枕梁及濕接縫混凝土達到設計強度85%后，方可進行下一道工序施工;為確保梁體在運輸過程及安裝就位時的穩定性，應采取有效的防傾倒措施。
3．2短路基施工技術控制
為了充分利用隧道挖出的石方、施工質量控制及運營過程中減少隧道－路基－橋梁之間的差異沉降而采用填石路堤方案，填石路基應采用抗壓強度＞5MPa，最大粒徑≤30cm的優質填料，松鋪厚度為30cm，并采用大噸位的震動壓力機進行路堤的碾壓，保證壓實度滿足規范要求，并且填石料頂面應無明顯孔隙、空洞。
3．3施工工序
下露河隧道長度65m，并且渾江水流急、高差大，故施工采用從下露河側搭設便橋，施工短路基后隧道采用單側進洞施工，待隧道二襯施做完畢后，方可進行老黑山大橋1號橋臺枕梁施工，并架設第12孔T梁成橋。
4結語
在橋梁－隧道－橋梁復合型式的工程實際，采用橋梁梁體伸入隧道，橋臺采用枕梁置于明洞內的橋隧相接結構型式，明洞采用增大凈高襯砌結構，橋隧相接的設計方案減少隧道洞口大開挖，避免洞口邊仰坡失穩滑塌、生態環境破壞，保證橋臺岸坡穩定并避免運營中的次生地質災害的發生;短路基連接橋梁與隧道的型式，并采取措施保證路基防沖刷和和穩定安全，通過施工技術措施控制施工質量，保證路基穩定安全，對山區公路設計和施工具有較大借鑒作用。
作者：王曉宇 單位：遼寧省公路勘測設計公司
參考文獻
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［2］丁浩、蔣樹屛，程崇國，王建華．橋隧混合異性結構設計［J］．建筑監督檢測與造價，2009(12):58－62．
［3］薛杰．山區高速公路橋隧連接關鍵性技術研究［D］．武漢:武漢理工大學，2010．
［4］白浩，李強生，齊向軍．山區高速公路橋隧相接設計淺析［J］．公路交通科技，2010，87(3):138－140．
［5］王飛．山區高速公路橋隧相連技術的研究與應用［J］．公路工程與運輸，2008(11)．
［6］趙志明，吳光，王喜華．復雜山區鐵路橋隧相連段工程設計對策探討［J］．鐵路建筑，2012(8):40－43．