如何確保JQ160型架橋機在單線隧道中完成32mT梁架設

黃明

摘要：隧道中架梁是隧道巖溶處理的一種方式，本文通過具體工程實例，介紹了如何滿足JQ160架橋機在直線及單線隧道內采用正常高度進行1-32.0mT梁架設，為類似施工提供了一個解決思路。

Abstract： The middle frame beam in tunnel is a kind of tunnel karst treatment. This paper introduces how to meet the JQ160 bridging machine to complete 1-32.0mT beam erection in straight line and single line tunnel with normal height based on specific cases， providing a solution to similar projects.

關鍵詞：隧道;單線;32mT梁架設

Key words： tunnel;single line;32mT beam erection

中圖分類號：U455 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）10-0124-03

1 ?工程簡介

坡那隧道位于廣西百色市靖西縣境內，是德靖鐵路重點控制工程，為直線單洞單線隧道。隧道設計起訖里程為D1K30+619～DK32+222，全長1603米。坡那進口于D1K30+705～+740段段范圍內發現一大的溶腔，該溶洞走向與隧道大致平行，由線路中線右側延伸至左邊墻外約3米。向上發育多個巖溶管道，向下與水平面約35°發育一直徑約1.0m的近乎豎直向下管狀溶洞，未能見底。為保證運營期安全，設計采用橋跨方案通過。列車荷裁由橋梁承擔，隧道圍巖壓力由隧道結構承擔，隧道結構采用跨越拱形式。橋梁起訖里程為D1K30+701.5～+741.33，全長39.83m，孔跨采用1-32m簡支T梁，要求采用機械架設。

2 ?方案分析及對策

方案確定時，隧道仰拱已施工至D1K30+688，距離進口端臺尾13.5m。從隧道進口至溶洞處理段設計坡度為11.7‰的上坡。架橋采用的走行軌為再用P50kg/m軌（高15.2cm）和特制矮軌（含找平砂墊層高8cm）。如何滿足架橋機的作業限界是解決問題的關鍵。

2.1 架橋機各部尺寸及限界

從圖1、圖2我們可以知道，JQ160架橋機正常架梁時最高點位于1號柱（軌面往上7.662m），頂寬最寬處亦位于1號柱（寬2.2m）。只要滿足1號柱施工條件的同時，也可滿足2號柱施工需要。當架橋機處于下坡架梁時，需檢算勾頭位置標高。

2.2 解決思路及驗算

由于仰拱填充頂面至二襯頂最高處高度僅有7.4m，無法滿足1號柱7.662m的高度要求，整體方案按架橋機架梁位置二襯不打，同時降低填充高度，以滿足架橋機作業高度和寬度要求。

2.2.1 確定1號柱軌面標高

確定1號柱軌面標高的方法：首先根據初支內側滿足1號柱架梁高度和寬度，并預留一定安全距離的位置作為標準，反算架梁時的極限軌面標高。然后根據現場調查進行拉坡，只要1號柱拉坡軌面標高低于極限軌面標高即可滿足架梁需要，同時也可使現場施工工程量最小。

從CAD圖上，我們可以量出初支頂面向下0.31m，半寬等于1.3m，滿足1號柱頂寬2.2m的半寬需要;同時，在半寬等于1.1m處距初支頂9.2cm，滿足高度需要。

①1號柱極限標高確定。

通過1號柱里程我們可以算出，設計軌頂標高為795.654m，軌頂至二襯高6.71m，二襯厚度0.4m，則我們設置的1號柱架梁時極限軌頂標高應為：

H=795.654+6.71+0.4-（0.31+7.662）=794.792m。

②1號柱施工標高確定。

由于架橋機的輪距為26m，要求坡段長度不小于30m;走行軌終點為德保臺胸墻往小里程0.5m。

根據現場調查，距德保臺胸墻32.601m仰拱實測標高為794.552m，橋臺實測標高為794.582m，則架橋機所處坡段為：

i=[（794.582+0.8）-（794.552+0.152）]/（32.601-0.5）=-1.296‰

根據1號柱里程按該坡度計算算軌面標高為794.666m<794.792，軌面標高滿足作業限界要求。

2.2.2 架橋機勾頭高度復核

由于設計坡度為11.7‰的上坡，架梁處于1.296‰的下坡，則勾頭部位高度降低：

H=（20.5-3.5）×11.7‰=0.199m<0.262m

高度降低0.199m，低于1號柱于勾頭的高度差0.262m（7.662-7.4=0.262m），此坡度滿足架梁時勾頭高度需要。

2.2.3 走行軌過渡段設置

隧道內機械架梁受高度限制，走行軌由標準逐漸過渡至矮軌（如圖3所示），由于軌道施工采用換鋪法，軌頂預留了14cm換軌起道、搗固量，根據計算，當坡度采用4‰下坡時，過渡段長29.899m。

標準P50kg/m軌高15.2cm，較矮軌8.0cm（含2cm砂墊層）高7.2cm，仰拱施工時，直接在矮軌側設置高7.2cm臺階來消除兩種軌間高差。

2.2.4 二襯預留段范圍

二襯預留范圍主要是兩橋臺間及德保臺后18m（受架橋機頂部勾頭影響）范圍。

3 ?施工方案

①按照確定的標高和坡度對仰拱進行處理，以滿足過渡段和矮軌段鋪設需要。②仰拱完成后，進行隧道斷面測量，確保實際空間滿足架梁需要。③鋪設走行軌及矮軌。④隧道內JQ160架橋機架梁。⑤拆除矮軌及過渡段線路，更換標準軌排后繼續鋪架。⑥在長軌卸軌前擇機將洞口至橋梁段線路拆除，完成隧道仰拱、二襯及側溝的施工。⑦恢復線路進行后續施工。

4 ?施工工藝要求

4.1 仰拱施工

仰拱施工，特別是矮軌鋪設地段，由于坡度較小，砼表面的平整度和坡率控制應嚴格要求。

4.2 矮軌鋪設

①矮軌軌道上層采用40mm厚，80mm寬，7m長的鋼板做架橋機臨時走行線（頂部工作邊導角處理成弧形）。②軌道下層采用用20mm厚，300mm寬，7m長的鋼板做墊板。③上部臨時走行軌和下部鋼板采用電焊連接。④下層鋼板鉆Φ25的螺栓孔，布置間距1.25m，用膨脹螺栓與隧道仰拱混凝土聯結成一個整體，控制軌距，防止軌道橫向位移，下層鋼板底部用2cm河沙墊平。（矮軌布置見圖4）⑤兩矮軌間用拉桿電焊連接，控制軌距和橫向滑動。

4.3 過渡段鋪設

①砼枕地段采用彈條扣件對鋼軌進行固定。②木枕地段采用鐵墊板及道釘對鋼軌進行固定，鋼軌間設拉桿保證軌道剛度，拉桿間距1.5m。③方木順坡段需墊平，能安裝軌距桿的使用軌距桿加強線路剛度，無法安裝軌距桿的，軌底焊接拉桿增加剛度。④過渡段與矮軌段間采用拉桿電焊連接。（圖5）

4.4 整道

順坡線路及臨時線路鋪設完后要檢查線路方向左右水平，特別是29.899m過渡線路一定要加強整道。整道同時，需檢查軌距桿是否安好及拉桿是否焊接牢固，確保走行軌及矮軌軌距滿足1435mm的要求。

4.5 架橋機對位立零號柱

①架橋機對位時必須慢行，運行速度控制在3～5公里/小時，同時加強瞭望。②架橋機對位后需穿好鐵鞋，頂支撐油缸，做好架橋機防溜措施。③升臂至第五個眼時穿銷進行固定。④拖臂至架設位置后，穿一號柱頂部銷子。⑤放零號柱，搭實零號柱基礎，完成立零號柱。⑥升二號柱。二號柱上升過程中必須派專人觀察頂部與隧道頂部之間的距離，防止擠碰隧道頂部。⑦二號吊梁小車推至二號柱后面。⑧一號吊梁小車回到一、二號柱中部。

4.6 龍門架換裝

①龍門架換裝在隧道外線路上進行。②預制梁暫不安裝支座，待落梁后在墩臺上現場安裝。③換裝時頂梁油缸扁擔上只能放0.05m厚的薄木板。④二號車運梁上的木板也只能放0.15m厚的木板。⑤橋梁落到二號車后打好支撐。

4.7 二號車運梁

①二號車馱梁走行速度控制在3～5公里/小時。②二號車馱梁與一號車連掛前一度停車，并以0.5公里/小時的速度連掛主機。③頂梁時兩油缸起落平穩。④一號拖梁小車墊0.15m厚木板進行接梁。一號拖梁小車受力，二號車液壓缸扁擔完全脫離橋梁底部后打好支撐。⑤一號車后端打好螺旋支撐后開始拖梁。⑥拖梁時需加強觀察，發現障礙物及時清理。當橋梁尾部拖拉至二號車前端時，用液壓油缸將梁頂起。主機二號拖梁小車接梁。

4.8 架橋機架梁

①吊梁：捆綁后，應先將卷揚機試運轉二次至三次，然后將梁吊起少許。同時，檢查鋼絲繩有無跳槽;護梁鐵瓦有無松動和脫落;卷揚機吊梁制動是否可靠或是否有其他異常;吊梁卷筒上鋼絲繩是否跳槽，排列是否整齊。梁走行時派專人在橋墩臺注意監視梁體接近零號柱狀況。各方要密切配合，嚴禁梁體撞擊零號柱，必要時在墩臺上監視橫移小車位移情況，使前后兩臺橫移小車左右移動的速度基本一致，不能相差太多。同時，派專人監視車體液壓支腿的受力情況，當基礎有下沉情況發生時應及時停止作業處理。

②落梁：鏈條滑車在梁體前、后、兩端采取保護措施，鏈條滑車應掛在牢固處，嚴禁把零號柱當作鏈條滑車生根處。梁落下就位后，摘掉捆梁鋼絲繩及護梁鐵瓦時，操作人員必須通知橋墩上工作人員避讓，同時注意第二臺吊梁小車在摘掉捆綁鋼絲繩后，防止其自行滑動而傷人。

4.9 橋梁落位、安支座

清除錨栓孔內的雜物，在支座曲面壓面上涂上黃油，橋梁落位按技術要求將支座安放到位，打好支撐，將錨栓安放整齊，錨栓的埋設深度應符合設計要求，螺帽擰緊后錨栓應露出三絲。

4.10 退機、拆除臨時軌道、補碴、鋪設正式股道并起撥道

橋梁架完后，為保持后續鋪架線路暢通，需要對臨時矮軌股道進行換鋪。

①將臨時軌道收回架橋機里。②監護運行，將架橋機退出隧道口，并將臨時軌道反推拉至平板車上。拉回鋪架基地，并將正式軌節頂送到鋪架現場。③人工補碴，將隧底用道碴填充過渡。④鋪設正式軌節，整理線路狀態，并做好上下橋順接。

5 ?結束語

經過嚴格控制，隧道內架梁順利完成。證明控制好1號柱正常架梁時的高度和限界，JQ160架橋機在隧道內架梁是可行的。且本次通過在仰拱上設置臺階解決標準軌與矮軌的高差過渡是一種安全的施工方法，也可為后續類似施工提供借鑒。

參考文獻：

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