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摘要：路基、桥梁与隧道建设是高速公路建设的三大关键要点，在建设过程中，必须设计好它们之间的相互衔接方案，满足高速公路日后的安全运营各项要求，实现对高速公路路基、桥梁以及隧道之间的全方位优化。本文中将主要讨论高速公路桥隧的连接施工技术与断面形成原因，最后探讨高速公路路基、桥梁与隧道的三位一体衔接处理方案。
关键词：高速公路；路基；桥梁；隧道；衔接方案；断面形成原因；施工技术
路基、桥梁与隧道的衔接处理对于高速公路整体建设而言至关重要，因为它们决定了高速公路自身的行车舒适度与整体美观建设，对高速公路的日后安全运营影响也颇大。在具体的高速公路衔接方案提出过程中，需要分析其可能存在的衔接问题，分析其结构组成和断面产生的原因，再提出具体的路基、桥梁与隧道三位一体衔接优化处理方案，以力求达到一种安全、适用且美观的路桥建设效果，将衔接问题可能带来的各种不良后果降到最低水平[1]。
一、高速公路桥梁隧道衔接施工的基本概述
我国高速公路在工程建设方面是存在问题的，例如在路基、桥梁与隧道衔接的施工质量问题就长久未能有效彻底解决，因此在高速公路后期运营过程中经常会出现道路稳定性不到位、交通事故问题屡见不鲜等等问题。特别是一些山区地区由于地形复杂，所以桥隧衔接不良所导致的各种安全问题更加突出。在如此背景下，研究高速公路桥隧衔接施工关键技术方案就成为必然。桥隧连接的主要不部位就是隧道动口以及桥台两部分，其中隧道洞口施工会直接影响到隧道的开挖，而桥台的安全稳定性则会对桥梁整体安全产生影响，二者之间存在着明显的辅助关系，如果不能处理好桥隧连接对高速公路整体而言都是有害无益的。具体来讲，高速公路的桥隧衔接施工主要包含以下两大方面[2]。
（一）隧道洞口施工技术
在实际工程施工中，需要根据不同隧道类型来选择对应的施工方案与施工顺序，目前比较常见的隧道地质类型包括3种：岩堆隧道、浅埋隧道以及偏压隧道。以岩堆隧道为例，它一般建设在相对陡峭的山坡位置，如果岩体崩塌后其经过重力作用会在隧道洞口上访形成一个松散堆积体。而它的内部则存在着大量的碎石块，碎石块中含有泥沙量相对偏少，会直接导致岩体结构松散坍塌，稳定性变差。在岩体隧道开挖前需要在动口40~50m范围内采用小导管进行注浆支护，同时加强对地表水部分的有效拦截。在施工过程中要做好强支护，例如可采用正台阶法机法开挖，配合路桥下部开挖将其中部与拱部栅格位置焊接起来，形成相对封闭的半环形结构。一般来说，隧道洞口开挖会采用到人工开挖技术手段，辅助配合微爆破技术，开挖过程中需要注意桥台变化与围岩稳定性。如果桥台位于隧道动口内部位置，则需要同时展开施工。如果桥台施工因为围岩而严重松动，则需要在隧道动口位置设置高安全支护等级，确保施工安全[3]。
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（二）桥台施工技术
桥台施工技术主要按照模板进行施工，保证施工中模板不变形，保证表面平整易拆装。在施工中最好采用钢模板，且保证注浆过程不漏浆。而施工过程中要采用到单排桩，不过考虑到单排桩的抗弯矩与抗剪能力表现较差，所以在双排桩或多排桩施工建设过程中需要解决这一抗性不足的缺陷问题，在必要时需要在施工中采取斜桩配合双排桩的组合结构施工方案。在桩基桥台施工中为了有效减少桥台施工中可能对围岩所造成的二次扰动，还需要在桥台桩基开挖过程中强化对围岩位移情况的有效监测。当然在某些特殊状况中，桥台桩基施工是无法展开的，此时需要将台帽直接建设在基岩位置之上，如此可最大限度减少桥梁施工造价。
二、高速公路桥梁隧道衔接施工中的断面形成原因
根据我国《公路工程技术标准》的规定中，路基、桥梁与隧道的断面结构形式是存在的，它导致公路在施工中可能存在明显差异，例如路基与桥梁的宽度规定必须保持基本一致，而隧道的宽度规定则需要与道路、桥梁等等保证具有较大差异。具体来讲，在规范中针对公路路基、桥梁与隧道的断面宽度规定必须保证合理到位，同时需要解决公路断面不等宽问题。针对断面形成的具体原因展开分析，比如说硬路肩往往用来作为应急车道，所以在隧道内部建设方面没有此项。换言之，在施工中应当适当加大硬路肩的隧道底层宽度，并同时增加隧道的支护强度。但是这些行为会大幅度降低隧道施工的性价比，导致路基、桥梁与隧道衔接断面宽度出现不均等问题，如此一来可能会为施工本身带来较大困难，提升日后的交通行车遇险概率，这也是断面形成的主要原因之一。
根据相关数据显示，造成桥隧衔接位置突变的主要原因还是因为隧道内部没有专门设置硬路肩，没有硬路肩的隧道下底面宽度一般较大，会加大施工开挖面积，导致工程投资成本大幅度剧增，衔接突变问题不可规避，这就大幅度降低了行车舒适度，对桥隧整体的安全性保障也是巨大威胁[4]。
三、高速公路桥梁隧道衔接施工的处理方案
在高速公路桥梁结构施工中，必须满足桥隧施工要求，做好路基、桥梁与隧道之间的三者有效衔接，提出有针对性的施工处理方案。
（一）道路分离式路基与分离式隧道的合理化衔接
高速公路桥梁隧道衔接施工中必须做好道路过渡位置的衔接方案，改善检修道与护栏的过渡位置，首先提出道路分离式路基与分离式隧道的衔接方案。
具体来讲，隧道内的检修道应该按照半径为900~1000m圆曲线（长度12m）来展开施工，保证从外部波形梁护栏到行车方向由高到低均匀设计。同时也要强化防撞墙结构强度，采用C30钢筋混凝土结构，在过渡衔接靠近行车道位置设置单排15mm、30cm宽度的锚固钢筋，且保证钢筋竖向布置宽度在60cm左右为最佳。
再者，分离式路基的具体处理方案主要是在路基右侧波形梁护栏位置与隧道洞口位置二者之间设置两条同方向且相切的缓和曲线连接带，该连接带应该隧道内轮廓平行对齐，并保证隧道内检修道外侧边缘与土路肩边缘之间形成缓和圆曲线，保证圆曲线半径R为500m。另外防撞墙位置可采用钢筋混凝土结构（采用C30混凝土）。在衔接段位置靠近行车道外侧再设置1排16mm，30cm宽度的锚固钢筋。
（二）整体式桥梁与连拱式隧道的合理化衔接
整体式桥梁与连拱式隧道进口右侧可采用到合理的混凝土结构防撞岛衔接方式，将防撞岛建立于桥梁护栏内侧，总长度设置为16cm，保证防撞岛截面渐变与隧道检修道尺寸相同。设置桥梁半径R保持在500m左右。而为了提高防撞墙的强度，还需要在防撞岛位置采用到钢筋混凝土结构（采用C30级别混凝土），配合锚固钢筋拉宽竖向宽度，为顶面到桥面设置调平层。从技术角度讲，桥隧现阶段的道路断面会变宽，所以该位置一般不会进行优化处理[5]。
总结：
相比于传统普通衔接方案，本文中提出了高速公路路基、桥梁与隧道的三位一体衔接施工方案，它在充分考虑到三者不同结构设置形式的基础之上还采用倒了梁式、墙式护栏结构，保证路桥桥隧施工绝对安全、美观和适用，同时最大限度节省了工程造价成本，对提高交通行车舒适感非常有利。
参考文献
[1]周克学.高速公路路基、桥梁与隧道的衔接方案研究[J].建材发展导向（上），2019，17（7）：77.
[2]郑凤曲.高速公路改扩建工程中新旧路基衔接技术研究[D].湖北：中国地质大学（武汉），2012.
[3]宋希阳.连拱隧道施工力学行为及监控量测研究[D].湖南：中南大学，2012.
[4]张莹，帅筑.高速公路路基、桥梁与隧道的衔接研究[J].黑龙江交通科技，2015（8）：120-121.
[5]黄文机，漆光荣，杨尚海，等.泉州至厦门高速公路勘察设计技术[Z].福建省交通规划设计院.2001.
论文作者:吴光永
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年18期
论文发表时间:2019/12/10
标签：隧道论文; 路基论文; 桥梁论文; 高速公路论文; 桥台论文; 断面论文; 位置论文; 《建筑学研究前沿》2019年18期论文;