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摘要：随着我国城市立体交通的发展，在穿越河流等特殊地段，出现了一些桥梁与隧道立体相连的工程，这些工程一般施工技术要求很高。本文以杭州市彩虹快速路新浦河段桥梁工程为例探讨了城市穿河段桥隧共建的施工技术，望对类似工程有所帮助。
关键词：桥隧共建；桥梁；隧道；施工技术
中图分类号： TU74文献标识码： A
一、工程概况
杭州市彩虹快速路隧道沿滨文路布设，隧道采用明挖顺筑法施工，隧道施工完成后再恢复原有地面道路。隧道设计起讫里程为K0+880.85～K2+370，全长1489.15m，除起点洞口敞开段179.15m为坞式结构外，其它均为暗埋箱型结构，其中K1+521～K1+567、K1+593～K1+665段为双层上下四孔箱型结构，其它为单层双孔箱型结构。新浦河段（K1+521～K1+617）围护结构设计为800mm厚连续墙+2道砼支撑+2道∅609钢支撑。
隧道沿滨文路下穿新浦河，原新浦河桥在隧道施工前拆除，下穿新浦河段隧道结构完成后重新修建一座新浦河桥，桥梁设计汽车荷载为公路—I 级，桥长20m、宽40m。
新建新浦河桥上部结构采用梁高0.9m，宽1.25m的后张法预应力简支空心板梁，下部结构利用隧道结构作基础，主要采用三道加劲肋板将荷载传到隧道中隔墙和侧墙上，除加劲肋以外的桥台台身与顶板留5cm 空隙隔离开，使传力路线明确，不增加顶板荷载。桥台在隧道结构投影以外台身按悬挑深梁进行设计，悬挑长度为5.05 米。为保证悬挑段以下台后土体稳定，悬挑段承台下土体采用水泥搅拌桩加固。桥梁布置及断面结构型式见图1和图2所示。
图1新浦河桥总体布置图
图2新浦河桥横断面布置图
二、城市穿河段桥隧共建施工重难点
（一）在施工过程中，桥隧连接工程所处的特殊环境会对工程的推进造成很大困难。工程需穿越河道围堰导流、原有须拆除的老桥、周边建（构）筑物的影响、交通疏解的要求等客观因素的制约，以及工程施工时大型机械设备运转场地的需求因素，决定了工程的复杂性，特别是隧道围护结构施工阶段必须采用分块多期组织施工，只有理顺这些制约因素和工程之间的关系，精心组织，才能按期施工完成（桥隧共建这个特殊的节点往往也是整个工程工期的控制点）。
（二）在空间上，桥梁桥台与隧道结构只是形式上紧紧贴靠在一起，除桥加劲肋板与隧道结构相连外，其余在结构上是分离的，二者之间存在10cm缝隙。从变形和位移方面看，在正常情况下，由于缝隙的存在，桥台和隧道结构的变形和位移将各自独立、相互无关。二者的变形和位移如果不协调，其后果是桥面可能出现横向裂縫，甚至形成错台，影响行车舒适，严重者带来行车安全隐患；
（三）因桥在隧道顶部，使得隧道结构顶部和脚部分别出现应力集中，这些部位是影响隧道结构稳定性的薄弱环节，因此在施工过程中应严格控制这些部位的施工质量；
（四）由于桥台和隧道结构分属于不同的主体，所以在施工过程中应加强对二者的监控量测，使二者的变形、沉降等因素控制在合理范围内，为正常营运提供切实的安全保障。
三、穿河段桥隧共建施工技术
（一）隧道工程施工
（1）地下连续墙施工
由于本段是本项目的关键工期施工点，加上河道的特殊原因，地下连续墙按照围堰阶段性布设情况进行分幅施工，连续墙采用液压抓斗成槽，膨润土泥浆护壁，钢筋笼整幅加工、起吊，锁口管接头。水下砼浇注采用导管法施工，导管选用D=250的圆形螺旋快速接头型式。
为保证施工现场整洁，连续墙泥浆拌制及存放均实行“工厂化”施工，连续墙泥浆存储采用钢板泥浆箱，单个泥浆箱容积为22m3左右，泥浆箱材质、型号、外观质量一致，上方搭设雨棚，内部管路均采用硬质管，泥浆拌制实行工厂化施工，废浆采用罐车外运。
连续墙施工投入1套成槽设备，根据配置足量的泥浆箱、泥浆供应系统和钢筋笼加工平台。地下连续墙钢筋笼的吊装采用1台150T履带吊+1台50T履带吊整幅起吊。
（2）SMW工法桩及搅拌桩地基加固施工
本工程范围内SMW工法桩及搅拌桩地基加固施工共配置1套PAS-120VAR三轴搅拌桩机及其配套注浆系统进行施工。
（3）高压旋喷桩围护结构接缝加固
地下连续墙和SMW工法桩接口处采用高压旋喷桩进行加固止水，拟采用投入1套JP76-2高压旋喷桩机进行施工。
（4）钻孔灌注桩施工
钻孔灌注桩施工拟采用GPS-15正循环回转钻机钻进成孔，泥浆护壁，导管法水下灌注混凝土成桩技术。本工程拟投入3台GPS-15正循环回转钻机成孔，配备1台25T汽车吊吊装钢筋笼、格构柱。
（5）基坑降水施工
本工程基坑降水井采用深管井降水。基坑降水计划投入4套设备组织施工，成孔施工机械设备选用GA-50型工程钻机及其配套设备。采用正循环回转钻进、泥浆护壁的成孔工艺及下井壁管、滤水管，回填填滤料、粘性土等成井工艺。
（6）土方开挖施工
本工程基坑内第一道支撑为钢筋混凝土支撑，筋混凝土支撑底部以下部分土方开挖须在钢筋混凝土支撑达到设计强度后进行。基坑开挖分两个阶段施工：
第一阶段为顶部土方开挖及冠梁、混凝土支撑施工阶段。
第二阶段为基坑主体土方开挖阶段，在冠梁、栈桥板及钢筋混凝土支撑达到设计强度、基坑降水达到设计要求后进行。为保证土方开挖与支撑架设、结构施工间的“时空效应”，在土方开挖后及时施作底板，确保基底及时封闭。
在开挖过程中掌握好“分层、分步、对称、平衡、限时”五个要点，遵循“纵向分段、竖向分层、横向分块、先支后挖“的施工原则。每个作业面第1层土方采用2台PC220挖机直接开挖，第2层以下土方，采用4台小挖机配合1台PC300长臂挖机开挖、装土。
（7）钢支撑架设施工
本工程基坑宽度约28.7m，（K1+567-K1+593）宽度30.5m单根钢支撑重在9t左右，钢支撑架设采用在地面上拼装后，由50t履带吊整体吊装一次安装到位；2台200t千斤顶施加预应力。
（8）主体结构施工
基坑土方开挖过程中充分考虑时间、空间效应适时进行结构施工，结构施工采用顺筑法，遵循“纵向分段，竖向分层，从下至上”的原则。严格按设计要求进行各分项工程的施工，钢筋现场制作，连接采用剥肋滚轧直螺纹和电渣压力焊连接；模板采用大块胶合板+方木楞作主次龙骨+满堂红钢管脚手架体系。主体结构混凝土均采用商品混凝土，采用汽泵泵送入模。
（9）顶板回填施工
土方回填在结构防水施工完成后进行，土方回填采用自卸汽车运土，推土机推土，挖机配合平整，人工配合压路机压实。
（二）桥梁工程施工
本次工程因新建隧道工程的需要，拆除既有新浦河桥，新建1座新浦河桥上跨隧道结构，新建新浦河桥下部结构与隧道相结合，利用隧道结构作为桥台基础，桥梁结构荷载通过桥台加劲肋传到隧道侧墙和中隔墙上；上部结构采用单跨20m后张法预应力砼空心板梁。桥梁施工顺序应服从隧道工程的施工顺序，桥台及上部结构应在隧道主体结构施工完成后组织施工。
本桥梁工程主要包括：新浦河围堰、拆除既有的新浦河桥（含既有桩基的拔除）、新建新浦河桥、拆除围堰恢复河道。
新建新浦河桥施工顺序：先架设钢便桥和围堰。钢便桥架设和围堰的施工时间结合交通组织要求统一部署；隧道两侧的承台底水泥搅拌桩地基加固在排水管道施工完毕后进行；承台在隧道顶板结构砼强度达到设计要求后组织施工。
（1）围堰施工
围堰施工采用1台PC220、1台钢板打桩机进行施工，旧桥部分侵入与地下连续墙结构范围内桩基采用1台全回转拔桩机进行拔出。旧桥采用2台液压破碎锤随基坑开挖进度直接破除。
根据杭州市的气候情况和本工程的总体组织安排，施工期间新浦河不断流。围堰施工期间采用原部分河道（宽4m）或不少2根Φ1500mm的导流管过水，隧道施工期间采用4根Φ1500mm的导流管过水，以满足新浦河置换河水要求。
新浦河围堰时间为2011年11月10日至2012年4月30日，隧道施工、新桥建设与围堰拆除均避开汛期围堰。围堰拆除后将河道恢复至原标高。
根据本工程的總体交通组织方案要求，围堰施工为两阶段，分别如下：
一阶段：拆除原新浦河桥北半幅桥并利用南半幅桥组织交通，此时可施工北侧西半边围堰并埋设导流管，同时施工北侧地下连续墙并进行相应的地基加固处理。
二阶段：拆除剩余南半幅桥，施工南侧围堰并预埋导流管，同时施工南侧地下连续墙并进行相应的地基加固处理，在两侧围堰施工完毕导流管贯通至后，进行河道段基坑开挖。
（2）既有新浦河桥拆除
既有新浦河桥为简支梁（跨度20m，宽40m），上部结构为1×20m预应力混凝土空心板梁，高900mm，共26片中板和10片边板；下部结构：桥台为实体结构、钻孔灌注桩桩径为1000mm，桩长38m（双排布置）。
桥面拆除总体部署及拆除顺序：
拆除分四个阶段进行：第一阶段为西北侧桥梁拆除；第二阶段为东北侧桥梁拆除；第三阶段为西南侧桥梁拆除；第四阶段为东南侧桥梁拆除。
首先对桥梁半边所拆除部位进行土袋围堰施工，在围堰封闭范围内抽水清淤；其次按照从上至下，从西至东的顺序对另外半边原桥进行拆除，待交通疏解2期时，按照同样施工方法与顺序进行南侧桥梁拆除。
（3）桩基拔除
本工程桥梁桩基的拔除施工采用《全套管双流高压喷气、射水振动沉管清孔另加冲抓处理法》施工，拟采用1台全回转拔桩机进行施工。
拔桩机械施工示意图见下图3。
图3 拔桩施工顺序图
（a）主机作业施工
配套设备到位安装，确定既有桩的大小，选择合适的套管，将套管置于需清除桩的正上方，开始旋回转下压。（深度：3.5m～4m）
（b）原有桩的切断
确定既有桩的位置，在套管内壁与桩之间插入倒三角锤，回转套管，切断原有桩。（倒三角锤，重量5t，长5m）
（c）清除原有桩
当原有桩与套管同时旋转时，将倒三角锤取掉，用抓斗取出既有桩。
（d）压入清理
在既有桩头位置确认前，清理套管内的砂土。
（e）清除原有桥桩至预定深处
将全套管的下端旋挖至既有桩的作业深度，当既有桩与套管同时旋转时，用抓斗将剩余的原有桩取出。
（f）回填砂土，取出套管
当既有桩坑中有渗水时，应先将水抽出，填砂土，将套管拔出。
四、结束语
随着城市立体交通的发展，对于桥梁与隧道立体相连的工程的前瞻性规划及施工是非常有必要的，可以为今后百年运营更安全、高效打下坚实的基础。综合本文所述，在分析城市穿河段桥隧施工中的难点，并对穿河段桥隧建设施工技术进行探讨， 希望本文的撰写能对穿河段桥隧建设有所参考。
作者简介：卢春林，出生于1977年2月，广东始兴人，工程师，长期从事土木工程，工程技术工作。
关键词：桥隧共建；桥梁；隧道；施工技术
中图分类号： TU74文献标识码： A
一、工程概况
杭州市彩虹快速路隧道沿滨文路布设，隧道采用明挖顺筑法施工，隧道施工完成后再恢复原有地面道路。隧道设计起讫里程为K0+880.85～K2+370，全长1489.15m，除起点洞口敞开段179.15m为坞式结构外，其它均为暗埋箱型结构，其中K1+521～K1+567、K1+593～K1+665段为双层上下四孔箱型结构，其它为单层双孔箱型结构。新浦河段（K1+521～K1+617）围护结构设计为800mm厚连续墙+2道砼支撑+2道∅609钢支撑。
隧道沿滨文路下穿新浦河，原新浦河桥在隧道施工前拆除，下穿新浦河段隧道结构完成后重新修建一座新浦河桥，桥梁设计汽车荷载为公路—I 级，桥长20m、宽40m。
新建新浦河桥上部结构采用梁高0.9m，宽1.25m的后张法预应力简支空心板梁，下部结构利用隧道结构作基础，主要采用三道加劲肋板将荷载传到隧道中隔墙和侧墙上，除加劲肋以外的桥台台身与顶板留5cm 空隙隔离开，使传力路线明确，不增加顶板荷载。桥台在隧道结构投影以外台身按悬挑深梁进行设计，悬挑长度为5.05 米。为保证悬挑段以下台后土体稳定，悬挑段承台下土体采用水泥搅拌桩加固。桥梁布置及断面结构型式见图1和图2所示。
图1新浦河桥总体布置图
图2新浦河桥横断面布置图
二、城市穿河段桥隧共建施工重难点
（一）在施工过程中，桥隧连接工程所处的特殊环境会对工程的推进造成很大困难。工程需穿越河道围堰导流、原有须拆除的老桥、周边建（构）筑物的影响、交通疏解的要求等客观因素的制约，以及工程施工时大型机械设备运转场地的需求因素，决定了工程的复杂性，特别是隧道围护结构施工阶段必须采用分块多期组织施工，只有理顺这些制约因素和工程之间的关系，精心组织，才能按期施工完成（桥隧共建这个特殊的节点往往也是整个工程工期的控制点）。
（二）在空间上，桥梁桥台与隧道结构只是形式上紧紧贴靠在一起，除桥加劲肋板与隧道结构相连外，其余在结构上是分离的，二者之间存在10cm缝隙。从变形和位移方面看，在正常情况下，由于缝隙的存在，桥台和隧道结构的变形和位移将各自独立、相互无关。二者的变形和位移如果不协调，其后果是桥面可能出现横向裂縫，甚至形成错台，影响行车舒适，严重者带来行车安全隐患；
（三）因桥在隧道顶部，使得隧道结构顶部和脚部分别出现应力集中，这些部位是影响隧道结构稳定性的薄弱环节，因此在施工过程中应严格控制这些部位的施工质量；
（四）由于桥台和隧道结构分属于不同的主体，所以在施工过程中应加强对二者的监控量测，使二者的变形、沉降等因素控制在合理范围内，为正常营运提供切实的安全保障。
三、穿河段桥隧共建施工技术
（一）隧道工程施工
（1）地下连续墙施工
由于本段是本项目的关键工期施工点，加上河道的特殊原因，地下连续墙按照围堰阶段性布设情况进行分幅施工，连续墙采用液压抓斗成槽，膨润土泥浆护壁，钢筋笼整幅加工、起吊，锁口管接头。水下砼浇注采用导管法施工，导管选用D=250的圆形螺旋快速接头型式。
为保证施工现场整洁，连续墙泥浆拌制及存放均实行“工厂化”施工，连续墙泥浆存储采用钢板泥浆箱，单个泥浆箱容积为22m3左右，泥浆箱材质、型号、外观质量一致，上方搭设雨棚，内部管路均采用硬质管，泥浆拌制实行工厂化施工，废浆采用罐车外运。
连续墙施工投入1套成槽设备，根据配置足量的泥浆箱、泥浆供应系统和钢筋笼加工平台。地下连续墙钢筋笼的吊装采用1台150T履带吊+1台50T履带吊整幅起吊。
（2）SMW工法桩及搅拌桩地基加固施工
本工程范围内SMW工法桩及搅拌桩地基加固施工共配置1套PAS-120VAR三轴搅拌桩机及其配套注浆系统进行施工。
（3）高压旋喷桩围护结构接缝加固
地下连续墙和SMW工法桩接口处采用高压旋喷桩进行加固止水，拟采用投入1套JP76-2高压旋喷桩机进行施工。
（4）钻孔灌注桩施工
钻孔灌注桩施工拟采用GPS-15正循环回转钻机钻进成孔，泥浆护壁，导管法水下灌注混凝土成桩技术。本工程拟投入3台GPS-15正循环回转钻机成孔，配备1台25T汽车吊吊装钢筋笼、格构柱。
（5）基坑降水施工
本工程基坑降水井采用深管井降水。基坑降水计划投入4套设备组织施工，成孔施工机械设备选用GA-50型工程钻机及其配套设备。采用正循环回转钻进、泥浆护壁的成孔工艺及下井壁管、滤水管，回填填滤料、粘性土等成井工艺。
（6）土方开挖施工
本工程基坑内第一道支撑为钢筋混凝土支撑，筋混凝土支撑底部以下部分土方开挖须在钢筋混凝土支撑达到设计强度后进行。基坑开挖分两个阶段施工：
第一阶段为顶部土方开挖及冠梁、混凝土支撑施工阶段。
第二阶段为基坑主体土方开挖阶段，在冠梁、栈桥板及钢筋混凝土支撑达到设计强度、基坑降水达到设计要求后进行。为保证土方开挖与支撑架设、结构施工间的“时空效应”，在土方开挖后及时施作底板，确保基底及时封闭。
在开挖过程中掌握好“分层、分步、对称、平衡、限时”五个要点，遵循“纵向分段、竖向分层、横向分块、先支后挖“的施工原则。每个作业面第1层土方采用2台PC220挖机直接开挖，第2层以下土方，采用4台小挖机配合1台PC300长臂挖机开挖、装土。
（7）钢支撑架设施工
本工程基坑宽度约28.7m，（K1+567-K1+593）宽度30.5m单根钢支撑重在9t左右，钢支撑架设采用在地面上拼装后，由50t履带吊整体吊装一次安装到位；2台200t千斤顶施加预应力。
（8）主体结构施工
基坑土方开挖过程中充分考虑时间、空间效应适时进行结构施工，结构施工采用顺筑法，遵循“纵向分段，竖向分层，从下至上”的原则。严格按设计要求进行各分项工程的施工，钢筋现场制作，连接采用剥肋滚轧直螺纹和电渣压力焊连接；模板采用大块胶合板+方木楞作主次龙骨+满堂红钢管脚手架体系。主体结构混凝土均采用商品混凝土，采用汽泵泵送入模。
（9）顶板回填施工
土方回填在结构防水施工完成后进行，土方回填采用自卸汽车运土，推土机推土，挖机配合平整，人工配合压路机压实。
（二）桥梁工程施工
本次工程因新建隧道工程的需要，拆除既有新浦河桥，新建1座新浦河桥上跨隧道结构，新建新浦河桥下部结构与隧道相结合，利用隧道结构作为桥台基础，桥梁结构荷载通过桥台加劲肋传到隧道侧墙和中隔墙上；上部结构采用单跨20m后张法预应力砼空心板梁。桥梁施工顺序应服从隧道工程的施工顺序，桥台及上部结构应在隧道主体结构施工完成后组织施工。
本桥梁工程主要包括：新浦河围堰、拆除既有的新浦河桥（含既有桩基的拔除）、新建新浦河桥、拆除围堰恢复河道。
新建新浦河桥施工顺序：先架设钢便桥和围堰。钢便桥架设和围堰的施工时间结合交通组织要求统一部署；隧道两侧的承台底水泥搅拌桩地基加固在排水管道施工完毕后进行；承台在隧道顶板结构砼强度达到设计要求后组织施工。
（1）围堰施工
围堰施工采用1台PC220、1台钢板打桩机进行施工，旧桥部分侵入与地下连续墙结构范围内桩基采用1台全回转拔桩机进行拔出。旧桥采用2台液压破碎锤随基坑开挖进度直接破除。
根据杭州市的气候情况和本工程的总体组织安排，施工期间新浦河不断流。围堰施工期间采用原部分河道（宽4m）或不少2根Φ1500mm的导流管过水，隧道施工期间采用4根Φ1500mm的导流管过水，以满足新浦河置换河水要求。
新浦河围堰时间为2011年11月10日至2012年4月30日，隧道施工、新桥建设与围堰拆除均避开汛期围堰。围堰拆除后将河道恢复至原标高。
根据本工程的總体交通组织方案要求，围堰施工为两阶段，分别如下：
一阶段：拆除原新浦河桥北半幅桥并利用南半幅桥组织交通，此时可施工北侧西半边围堰并埋设导流管，同时施工北侧地下连续墙并进行相应的地基加固处理。
二阶段：拆除剩余南半幅桥，施工南侧围堰并预埋导流管，同时施工南侧地下连续墙并进行相应的地基加固处理，在两侧围堰施工完毕导流管贯通至后，进行河道段基坑开挖。
（2）既有新浦河桥拆除
既有新浦河桥为简支梁（跨度20m，宽40m），上部结构为1×20m预应力混凝土空心板梁，高900mm，共26片中板和10片边板；下部结构：桥台为实体结构、钻孔灌注桩桩径为1000mm，桩长38m（双排布置）。
桥面拆除总体部署及拆除顺序：
拆除分四个阶段进行：第一阶段为西北侧桥梁拆除；第二阶段为东北侧桥梁拆除；第三阶段为西南侧桥梁拆除；第四阶段为东南侧桥梁拆除。
首先对桥梁半边所拆除部位进行土袋围堰施工，在围堰封闭范围内抽水清淤；其次按照从上至下，从西至东的顺序对另外半边原桥进行拆除，待交通疏解2期时，按照同样施工方法与顺序进行南侧桥梁拆除。
（3）桩基拔除
本工程桥梁桩基的拔除施工采用《全套管双流高压喷气、射水振动沉管清孔另加冲抓处理法》施工，拟采用1台全回转拔桩机进行施工。
拔桩机械施工示意图见下图3。
图3 拔桩施工顺序图
（a）主机作业施工
配套设备到位安装，确定既有桩的大小，选择合适的套管，将套管置于需清除桩的正上方，开始旋回转下压。（深度：3.5m～4m）
（b）原有桩的切断
确定既有桩的位置，在套管内壁与桩之间插入倒三角锤，回转套管，切断原有桩。（倒三角锤，重量5t，长5m）
（c）清除原有桩
当原有桩与套管同时旋转时，将倒三角锤取掉，用抓斗取出既有桩。
（d）压入清理
在既有桩头位置确认前，清理套管内的砂土。
（e）清除原有桥桩至预定深处
将全套管的下端旋挖至既有桩的作业深度，当既有桩与套管同时旋转时，用抓斗将剩余的原有桩取出。
（f）回填砂土，取出套管
当既有桩坑中有渗水时，应先将水抽出，填砂土，将套管拔出。
四、结束语
随着城市立体交通的发展，对于桥梁与隧道立体相连的工程的前瞻性规划及施工是非常有必要的，可以为今后百年运营更安全、高效打下坚实的基础。综合本文所述，在分析城市穿河段桥隧施工中的难点，并对穿河段桥隧建设施工技术进行探讨， 希望本文的撰写能对穿河段桥隧建设有所参考。
作者简介：卢春林，出生于1977年2月，广东始兴人，工程师，长期从事土木工程，工程技术工作。