津秦客運專線12m寬預制箱梁過隧架設施工技術研究

李春強

中鐵二十一局集團有限公司津秦客運專線項目部，河北 秦皇島 066400

1 施工情況簡介

津秦客運專線四標段有12座橋451孔預制箱梁需要穿過峰山隧道、馬莊子隧道、常家溝隧道、張家溝隧道、第九營隧道、鄭莊隧道6座隧道。

根據我標段隧道分部范圍廣，需要過隧架設的橋梁多，即使新建一座梁場也不能滿足架設的需要，經過方案研究對比，我標段采取12m預制箱梁過隧的施工方案。箱梁過隧的施工方案突破了傳統的后澆翼緣板技術，實現了廠區預制，縮短施工周期，更能保證箱梁的施工質量，減少投資，節約了成本。

該技術通過對架橋機的低位改造和降低隧道仰拱填充厚度，以解決架橋機及12m寬箱梁過隧難題。

2 架橋機及預制箱梁過隧方案的施工技術

2.1 隧道、箱梁設計及運架設備構造情況

2.1.1 隧道

根據設計文件線路平面圖，涉及運梁過隧道的6座隧道均處于直線地段，線路平面要素對運梁車運梁過隧道無直接影響。

根據設計文件《津秦客專施隧參01》，軌頂至仰拱填充面（或底板頂面）高度為0.779m。隧道大圓半徑665cm，Ⅱ級圍巖底板及找平層厚度為40cm，其余仰拱填充內圓半徑1567mm，最大厚度122cm。

2.1.2 預制箱梁

根據經規院頒布的《通橋（2008）2322A-Ⅱ》圖集，箱梁頂寬12m，梁底寬5.5m，梁高3.05m。接觸網支柱最外緣螺栓柱距翼緣板外側0.115m，高出梁頂面0.608m。

2.1.3 TLJ900型架橋機

TLJ900型架橋機正常架設狀態下橋機全長76m、主機全長56.42m、寬18m、高13.7m，梁體起落高度7m。

2.1.4 TLC900C1型運梁車

TLC900C1型輪胎式運梁車重載時高度為330cm，寬度為700cm，長度為4285.5cm。

2.2 過隧的可行性研究

2.2.1 影響運架設備正常通過的因素及解決辦法

架橋機過隧道采用將架橋機放在運梁車上，用運梁車將其馱過隧道，影響架橋機通過隧道的主要因素有兩個，一是在常態下架橋機放在運梁車上，架橋機頂端高度（1370cm）高于隧道洞口高度（908cm），解決辦法是預留部分隧道仰拱填充+通過設備改造降低橋機的整機高度；二是后支腿寬度（1800cm）大于隧道洞口寬度（1378cm～1413cm），解決辦法一拆即拆除U型支腿下橫梁，二折即前、后支腿進行折疊。

2.2.2 過隧道的各項參數

1）架橋機過隧道改裝后的技術參數

經過改裝后運梁車背著架橋機的技術參數：最大高度879cm，最大寬度1222cm，最寬處的高度為577.5cm。運梁車背負12m寬預制箱梁常態下的技術最大高度635cm，最大寬度1200cm。按照架橋機生產廠家提供的過隧道數據，架橋機左右兩側距隧道襯砌斷面的最小安全距離為20cm。因此，架橋機過隧道的控制參數為高度577.5cm、寬度1262cm。

2）運梁車背負12m箱梁控制參數

12m寬預制箱梁過隧道的控制參數為高度637.8cm、寬度為1240cm。

2.3 過隧技術參數的確定

按運梁車直接運梁過隧道考慮，運梁車直接在底板頂或仰拱填充頂面行走。翼緣板寬度大于板頂高度處內輪廓弦長。

根據《津秦客專施隧參01》中隧道的標準斷面圖紙，現以隧道Ⅱ級及Ⅴ級加強襯砌類型為例。

架橋機、預制箱梁直接過隧，經計算：

當距隧道底板混凝土地面或底板頂面凈空577.5 cm時隧道凈寬（架橋機直接過隧道）：

式中：665為隧道內輪廓半徑，m；78內軌頂與底板頂或仰拱填充頂面高差，cm；243為道內輪廓圓心與內軌頂高差，cm；

當距隧道底板混凝土地面或底板頂面凈空637.8cm時隧道凈寬（箱梁直接過隧道）：

式中：665為隧道內輪廓半徑，m；78內軌頂與底板頂或仰拱填充頂面高差，cm；243為道內輪廓圓心與內軌頂高差，cm；

經上述計算可以確定，采用運梁車直接運輸箱梁過隧道方法不具備可行性。根據武廣客運專線箱梁過隧道的施工經驗，在架橋機及預制箱梁高度和寬度不能改變的情況下，采用降低運梁車行走面高度（亦即降低底板或仰拱填充面高度）以滿足運梁車運梁過隧道施工要求。

可以計算出：

滿足架橋機過隧需要降低的高度

滿足預制箱梁過隧需要降低的高度

在施工工程中，將隧道混凝土填充面的降低高度調整為74cm。

為了保證運梁車的順利通過，填充面降低后的寬度為運梁車的寬度700 cm，加上兩側的安全距離40cm，共計740cm。混凝土填充面降低74cm時，填充面的寬度為

式中：1567為隧道仰拱曲線半徑，cm；122為隧道填充混凝土中心厚度，cm；74為隧道混凝土填充面降低的高度，cm。

根據設計文件《津秦客專施隧參01》隧道的標準斷面圖紙，隧道Ⅲ級～Ⅴ級圍巖仰拱最大埋深為122 cm，隧道混凝土填充面的降低高度74cm，并未侵入仰拱，保證了隧道的整體安全性。

運架設備通過隧道現場見圖1、2， 12m預制梁通過隧道見圖3、4。

圖1 架橋機進入隧道圖

圖2 架橋機通過隧道圖

圖3 12m寬箱梁進入隧道圖

圖4 12m寬箱梁順利通過隧道圖

同樣，通過以上的計算方法理論可以驗證Ⅱ級圍巖段隧道底板填充面的高度降低74cm，實現架橋機及預制箱梁通過隧道。

通過以上研究分析，現場施工的驗證，通過架橋機的改造、降低混凝土填充面高度可以實現架橋機、12m預制箱梁可以順利的通過順道。

3 結論

經過理論驗證，現場的實踐，通過改造架橋機、降低隧道混凝土填充的面的高度的施工方法，突破了傳統的箱梁割翼過隧的施工工藝方法，優化了施工方案，實現架橋機、12m預制箱梁順利通過隧道，更好的實現廠區預制箱梁保證施工質量，提高架梁效率，減少施工工期、減少施工投入。

[1]中華人名共和國鐵道部.鐵建設[2006]181號 鐵路架橋機架梁暫行規程[S].北京：中國鐵道出版社，2006.

[2]北戴河通聯路橋有限公司.TLJ900架橋機使用說明.秦皇島：北戴河通聯路橋有限公司，2005.