一次公路隧道轴线偏位的处理

续耀喜 韩长运

(1.中冶京诚工程技术有限公司，北京 100176； 2.川北医学院基建处，四川 南充 637007)

一次公路隧道轴线偏位的处理

续耀喜1韩长运2

(1.中冶京诚工程技术有限公司，北京 100176； 2.川北医学院基建处，四川 南充 637007)

分析了某高速公路隧道产生偏位的原因，经综合比较，采用桥梁和路基加宽的方案，并对工程施工过程中应注意的操作要点进行了系统分析，实践表明该方案较好地解决了隧道轴线偏位问题。

高速公路，隧道，轴线偏位，处理方法

1 隧道轴线偏位原因

广西某山区高速公路，双向四车道，设计时速100 km/h，路基(整体式)宽度26 m。该公路某分离式隧道，左、右幅净距17 m，左线长度252 m，进口端为路基，出口端为23 m路基后接大桥；右线长度295 m，进口端为路基，出口端为8 m路基后接大桥。桥梁上部结构为跨径40 m装配式预应力混凝土T梁，先简支后连续。

因隧道属于控制性工程，为了保证工期，提前进场进行施工。施工过程中，以测设基线(设计标高位置)等同于平面设计线(二者相差1 m)并作为基准线进行了现场放样，造成左、右幅隧道轴线均向内偏移1 m。在隧道以出口端进洞施工约150 m后，与桥梁联测过程中发现了该问题，而此时出口端的桥梁下部结构已经完工，盖梁浇筑完成。因场地限制，40 m T梁尚未预制，须等隧道贯通后在隧道进口侧预制，运梁穿过隧道架设。

发现该问题后，隧道施工洞口位置二衬已施作完成，桥梁下部工程已完工。如不进行调整，由于桥隧接近相连(相差最大值为23 m)，短距离难以调整线形，造成线形不顺，将对行车造成很大的安全隐患，且工程难以交工验收。

2 调整思路

在对问题结合现场施工情况进行认真分析后，认为调整隧道向外侧加宽1 m，费用将增加近千万元，且破坏已施工完的二衬，对隧道安全也有较大威胁。经多次比较，确定隧道轴线不进行调整，按偏位后线形继续施作，调整隧道进出口线形与隧道相接。调整原则为：1)保证主线行车速度100 km/h不变。2)保证平面线形满足规范要求。3)隧道进出口3 s行程即84 m内标线与隧道洞内标线一致，然后按照1/150的渐变率渐变至原设计标线。渐变方式采用三次抛物线方程：dx=(3K2-2K3)×D(dx为某点加宽值；D为加宽最大值；K=Lx/L，L为渐变段长度，Lx为某点距渐变段终点距离)。

隧道进口端路基为填方路基，采用向内侧加宽1 m处理；隧道出口端桥梁采用内侧加宽，即对内边梁翼缘板加宽。桥梁段因桥与路基同宽，左侧硬路肩宽度为1.25 m，比JTG B01—2014公路工程技术标准[1]规定的最小值1 m富余0.25 m，因此，桥梁偏移小于0.25 m段可不进行调整，同时，桥梁翼缘板最大加宽0.75 m即可。

3 桥梁加宽方案

根据路线调整布置，桥梁翼板加宽的段落为：左、右幅第1跨～第5跨。经计算，第1跨～第3跨需对主梁进行加强，第4跨～第5跨因加宽值较小，不需对主梁进行加强，仅加长翼缘板即可。

3.1 T梁加宽配筋设计

桥梁边T梁保持外观不变，根据受力计算，对内侧边梁预应力钢束进行加强，并相应加强普通钢筋，同时对内侧边梁翼缘板进行加长。T梁加强和翼缘板加长如图1，图2所示。

内侧T梁的结构配筋加强设计为：

1)加强内侧边T梁，预制时的预应力钢束调整如表1所示(增加3根钢绞线)。

表1 预应力钢束调整表

2)调整内侧边T梁，预制时梁肋普通钢筋调整如图1所示(增加6根28 mm直径的受力HRB335钢筋)。

3)加强边梁预制时梁外侧翼板钢筋调整如下为：N1筋由φ12 mm加强为φ16 mm，N9筋由φ12 mm加强为φ20 mm，间距保持10 cm不变，长度根据翼板的加长相应加长。

3.2 桥面现浇整体化层处理

加宽边梁现浇整体化层内除铺设φ10@10 cm的钢筋网外，还在横向增设N6φ16@10 cm的加强钢筋。为加强边梁和中梁的整体性，加宽段边梁至中梁轴线段增加现浇整体化层厚度至14 cm(如图2所示)，其上铺筑4 cm厚的沥青混凝土上面层。

3.3 上部结构验算

根据翼缘板的加长情况，分别对边梁和中主梁(因横向分布系数发生变化)进行了持久状况下承载能力极限状态验算、正常使用阶段抗裂验算、持久状况与短暂状况应力验算，以及对边梁翼缘板根部承载力和抗裂进行了验算。验算结果表明：在考虑超载25%的前提下，边主梁计入梁下缘普通钢筋的作用，主梁的正截面抗弯承载能力安全系数为K=1.074，满足安全要求，同时抗裂也满足规范要求。中主梁验算结果满足规范要求，翼缘板的承载力和抗弯也均满足规范要求[2,3]。

3.4 下部结构验算

对桥墩盖梁进行了验算，验算也考虑了活载超载25%的情况，验算截面为柱中心处以及柱中心外侧40 cm处(此处梁顶配筋变化减少)，验算结果满足安全要求。经过计算，桥梁支座按原设计，不需更换。

4 路基、其他桥梁结构和涵洞的加宽处理

1)调整路段路基加宽宽度均在1 m左右，为了减少路基横向不均匀沉降，保证加宽路基的稳定性，将原有路基进行加宽处理如下：

先对原路基进行反开挖，保证加宽宽度不小于3 m。路基反开挖采用挖台阶处理，挖台阶宽度1.5 m，且在基底、每级台阶顶面和路床顶面均铺设一层双向拉伸钢塑复合土工格栅。土工格栅采用双向土工格栅，屈服力不小于50 kN/m，延伸率大于3%。两层格栅之间的填料采用级配较好的砾类土、砂类土等透水性路基填料填筑。路基施工时应分层填筑，每一层应采用同一种填料，松铺厚度不得超过30 cm。在满足正常压实规定下，路堤每填高1 m，使用冲击压路机冲压20遍，新老路基结合处再增加冲压10遍。新增路基若处于软弱地基处，应先进行地基处理。

2)桥台处采用新增挡土墙的方式加宽，为避免不均匀沉降，挡土墙基础应嵌入完整岩层。由于路基加宽为1 m，桥梁部分加宽为0.75 m，应在桥台前渐变接顺。

3)路基加宽处涵洞应相应加长，加长部分按原设计图纸。这样，一次隧道偏位在没有降低技术标准和费用增加不大的情况下，得到了圆满的解决。

5 结语

1)隧道施工时应加强联测，监测隧道与洞外路基或桥梁是否能顺畅衔接，发现问题可以及时处理，将损失降到最低。

2)因隧道(尤其是分离式隧道)和路线设计图纸为不同分册，施工时隧道和洞外路基或桥梁又分属不同的施工队伍，施工前应通读图纸，做好技术交底。

3)本文结合工程实例，介绍了采用路基或桥梁加宽的方案来处理某高速公路隧道轴线偏位问题，在没有降低设计标准的前提下既解决了问题，又没有造成大的费用增加。

[1] JTG B01—2014，公路工程技术标准[S].

[2] JTG D60—2004，公路桥涵设计通用规范[S].

[3] JTG D62—2004，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].

Treatment of once highway tunnel axial deflection

Xu Yaoxi1Han Changyun2

(1.ChinaMetallugrialJingchengEngineeringTechnologyCo.,Ltd,Beijing100176,China;2.DepartmentofInfrastructureConstruction,NorthernSichuanMedicalCollege,Nanchong637007,China)

The paper analyzes the highway tunnel deflection causes. Through comprehensive comparison, applying bridge and subgrade widening scheme, it systematically analyzes engineering construction points. Practice proves that: the scheme better solves tunnel axial deflection problem.

highway, tunnel, axial deflection, treatment method

2015-01-14

续耀喜(1966- )，男，硕士，高级工程师； 韩长运(1982- )，男，硕士，工程师

1009-6825(2015)09-0153-02

U455

A