有限空間條件下山區高速公路橋接隧梁板架設施工技術研究及應用

向永貴

（招商中宇工程咨詢（重慶）有限公司，重慶 400067）

0 引言

隨著交通基礎設施建設迅速發展，山區高速公路建設也面臨很多挑戰。研究有限空間條件下的橋接隧梁板架設施工技術，對于保證山區高速公路施工安全、提高效率及適應復雜地形十分重要。在實際工程應用中，如何克服隧道單向掘進、架橋機改造以及梁板架設的技術難題，已成為確保工程順利進行的關鍵。

因此，應加大對相關技術策略的研究力度，為山區高速公路建設提供寶貴的經驗和技術支持，并推動該領域技術進步。

1 有限空間條件下山區高速公路橋接隧梁板架設施工重要性

在有限空間條件下進行山區高速公路橋接隧梁板架設施工，可能受到地形和空間的制約，因此必須嚴格規劃施工過程，并綜合考慮地理環境、安全風險及工程效率。施工特點主要包括精準分析施工環境、合理選擇架設方法、精心挑選施工設備以及嚴格進行施工管理[1]。山區高速公路橋接隧梁板的架設對于地區交通發展至關重要，其不僅是提升地區交通便利性和經濟發展的關鍵，還是連接偏遠山區與外界的重要通道。

因此，確保施工技術的精確實施和工程質量的高標準，對于保障關鍵交通樞紐長期穩定和安全運營具有重要意義。

同時，有限空間條件下山區高速公路橋接隧梁板的架設施工不僅是一項技術挑戰，還是對區域發展具有重要影響的工程項目。

2 案例分析

某山區高速公路橋接隧道工程中的特大橋全長約為1.2km，左幅由30m×40m 的跨度組成，右幅則由一段30m+29m×40m 的跨度組成。工程采納多根樁基支撐承臺設計，下部結構選用空心薄壁墩和柱狀墩。上部構造為長度40m 的預制T 梁，采用了初期簡支后續連續的設計方案。最具挑戰的是橋梁兩端與隧道的連接部分，其起點連接470m 的短隧道，終點則銜接2000m 的長隧道。隧道內的車道寬度為2×3.75m，建筑結構限制的凈寬度和高度分別為11m和5m。

梁板安裝包括搭建橋架機、穿越孔道和放置梁片等步驟。但是由于左側橋臺緊鄰隧道出口，而右側橋臺位于隧道內，橋臺與隧道之間的距離長達5m，因此無法在橋臺位置搭建橋架機。為此，施工團隊采用了多項創新措施，包括在隧道施工區域使用單向挖掘法、在指定地點預制梁板，并在隧道貫通后迅速完成仰拱和二次襯砌等關鍵結構。同時，考慮到隧道建筑限制對橋架機改造方案的影響，并在隧道入口處組裝橋架機。改造完成后，橋架機穿越隧道，到達橋臺位置，恢復正常操作高度和長度，并開始架設第一跨梁板，直至全部梁板安裝完畢[2]。

3 有限空間條件下山區高速公路橋接隧梁板架設施工技術

3.1 隧道單向掘進技術的應用

隧道單向掘進技術的應用流程涵蓋了從初步地質勘探到隧道掘進的全過程，是確保施工安全性和高效性的基礎[3]。

首先，施工前進行地質勘探是決定隧道掘進方案的基礎。工程團隊需要對山區的地質條件進行詳細分析，包括巖土層的穩定性、水文條件以及可能存在的地質災害風險。并基于此類數據選擇最適合的隧道掘進方法，例如在堅硬的巖石層中采用傳統的鉆爆法，而在軟弱地層則選用全斷面隧道掘進機（TBM）。

其次，施工團隊在隧道掘進前，需要進行準備工作，包括設置必要的施工設施，如臨時道路、排水系統和通風設備，以確保掘進過程中的作業環境的安全和穩定；在掘進過程中，專業的工程監測團隊需要實時監控地質變化和施工進度，以確保隧道掘進順利進行。

最后，隧道掘進過程中，需要采取嚴格的安全措施和風險管理策略。當遇到復雜地質條件時，比如斷層或水文地質異常區，團隊應及時調整掘進策略，并采用相應的加固措施，如錨固、噴射混凝土等，以確保施工安全；隧道掘進完成后，需要對隧道內部進行結構加固和仰拱施工，以確保隧道的穩定性。

3.2 架橋機改造技術與應用

3.2.1 架橋機隧道內通行改裝

在該工程中，架橋機需要從隧道內通行，因此必須對其進行精密的改裝，使其適應隧道內的空間限制[4]。改裝過程主要包括對架橋機的前、中、后支腿進行改造，并安裝主梁和提升小車，以確保其能夠在狹窄的隧道內順利操作。

前支腿改裝需要考慮支腿的伸縮性和穩定性，使其在不平坦的地面上也能夠穩固地支撐架橋機；中支腿的改裝則著重增強支腿的承載能力和調整機制，使其可以適應隧道內的空間高度和長度限制；后支腿改裝主要是為了提高架橋機在狹窄空間內的機動性和操作靈活性；同時，安裝主梁的過程中需要考慮到梁的尺寸和重量，以確保該環節能夠在隧道的有限空間中順利施工。此外，提升小車的安裝十分關鍵，需要保證小車能夠在隧道內自由移動，還要保證其具有足夠的提升能力和精確控制，從而確保高效地完成梁板架設工作。通過精細的改裝工作，架橋機能夠在隧道內通行并順利進行橋梁施工。此過程不僅考驗工程設計和施工團隊的創新能力，還體現了在復雜工程條件下技術應用的靈活性和實用性[5]。

3.2.2 架橋機過孔改造

架橋機過孔改造的核心在于調整架橋機的結構，使其能夠適應狹窄隧道環境的同時完成橋梁板安裝。具體實施策略如下：架橋機整機通過隧道后，需采用一片T 梁作為配重進行過孔操作。此過程中選用T梁時，需考量其重量和尺寸，并確保在不影響隧道結構的前提下，為架橋機提供足夠的穩定性和支撐；為了適應隧道的空間限制，需要對架橋機的主梁進行拆卸和重新配置，包括拆卸架橋機一節6m 和一節12m的主梁，使剩余主梁長度達到48m。同時，架橋機前端外延調整為1.5m，跨中部分保持40m，而橋臺后延部分設定為6.5m。通過精細改造和調整（見表1），架橋機在隧道內的過孔操作得以順利完成，并為架設橋梁板創造了條件。此外，架橋機的過孔改造方案，對于類似的山區高速公路橋梁施工項目具有重要的參考價值。

表1 山區高速公路橋接隧梁板架設施工中架橋機改造方案表

3.3 橋接隧梁板架設技術與應用

橋接隧梁板架設的關鍵技術是實現高效和安全施工的核心。該工程中施工團隊在完成架橋機的改造和檢測后，采用了創新的“一次喂梁”技術進行梁板架設。此技術涉及使用梁運車吊起梁片前端，并與運輸車同步向前移動，從而實現梁片的平穩輸送和精準定位。在“一次喂梁”操作流程中，首先，梁運車向前移動3.2m 到達第一個隔板。其次，為了維持梁片的穩定，需對其進行暫時性加固。最后，使用前方起重機將梁片前端吊起，并繼續執行梁片搬運、安裝步驟。此過程中，應進行精確的機械操作和嚴格的安全措施，以確保梁板架設過程的安全性和效率。此外，施工中還需要注意梁板與隧道結構的精確匹配以及梁板在架設過程中的穩定性控制。技術團隊需要進行詳細的工程計算和設計，以確保梁板的尺寸、重量和架設角度符合工程要求。同時，需要采取一系列技術措施，如使用專業的定位設備和監控系統，以確保在架設過程中可以準確定位和穩固梁板。整個橋接隧梁板架設過程中，應用“一次喂梁”技術極大地提高了施工效率，同時也降低了施工風險。該創新施工方法在有限空間條件下的山區高速公路橋梁項目中具有重要的實際應用價值，也展示了復雜工程條件下進行施工技術創新的重要性。

3.4 橋接隧梁板架設技術與應用

3.4.1 施工技術應用難點

該工程案例中，如右側首跨30m 的T 梁安裝，因考慮到限制條件，需將橋架機拆卸成兩段12m 和一段6m 的主梁部分，同時加裝2m 長的部件，使剩余主梁長度為38m。在此配置下，橋架機在作業時前端超出1.5m，橋臺后延6.5m，且跨中長度為30m。但由于右側橋臺位于隧道內5m 處，且受隧道建筑限制，因此改造橋架機無法直接安裝邊梁。此時工程團隊需采取額外的技術措施，如采用特殊的吊裝設備和技術，或者在隧道內部進行結構改造，從而為架設工作創造必要的空間。此外，在這種復雜的施工環境中，確保梁板的準確安裝位置和穩定性至關重要。因此，工程團隊不僅需要采用高精度的測量設備，還需要根據實際情況調整施工方案和方法?？梢酝ㄟ^對架橋機進行改裝、精確的梁板定位以及特殊的吊裝技術，克服此類施工難點，從而確保橋梁板安全、準確架設[6]。

3.4.2 施工技術具體應用

在解決有限空間條件下山區高速公路橋接隧梁板架設的技術難題時，可采用一系列創新施工措施。在該工程施工中，當面臨右幅橋臺位于隧道內且空間受限的挑戰時，工程團隊實施了錯位吊裝與組合式平移法。例如，在安裝右側的5-1 號和5-2 號梁時，先將其放置在2 號和3 號墊石上，同時，在T 梁橫隔板底部設置斜撐和木枕，以確保梁片的穩定性。

圖1 橋接隧架橋機俯視圖

在梁片移動前的準備工作中，需要按照標準規定，對兩片梁的橫隔板主筋進行焊接，以確保梁片在移動過程中的穩定性和安全性。對于5-5 號和5-4 號梁，采取了類似的方法。首先，將梁片分別放置在4號和3 號墊石上；其次，在橫隔板鋼筋焊接完成，并確保連接牢固后，通過橫移裝置將其轉移至設計位置；再次，在安裝右側5-3 號梁的過程中完成橋接隧首跨T 梁的架設；最后，按常規步驟操作橋架機，并將主梁恢復至拆除前的正常尺寸。該措施不僅可以解決施工過程中的技術難題，還可以保證梁板架設的精準性以及工程順利進行[7]。

3.4.3 梁板橫移技術要點

在有限空間條件下山區高速公路橋接隧梁板架設施工中，梁板橫移技術是一個關鍵的技術要點。成功應用該技術對于確保梁板安全、準確地移至指定位置至關重要。在該工程施工中，實施梁板橫移技術涉及以下核心步驟和考慮要點：第一，為防止梁片在移動過程中發生傾覆，需要將邊梁與相鄰梁的橫隔板鋼筋進行滿焊，并將兩片T 梁連接為一個整體進行橫移。此措施不僅能夠增加結構的整體穩定性，還能確保梁板在橫移過程中的安全性。第二，在布置滑動軌道與鋼絞線留置空間時，需保證其準確性。在橋梁橫向，相隔1m 的兩個測點之間的高差必須控制在2mm以內，以確保軌道的平坦性和連續性，避免出現任何不規則或突兀的變化點。對精確度進行嚴格要求可以保證梁板在橫移過程中的穩定性和平滑性。第三，需要協調牽引滑移小車和千斤頂的使用。使用2 臺千斤頂牽引時，需保證牽引力一致，且施力需緩慢且勻速進行。細致執行此步驟，可以確保梁板在移動過程中不會突然產生力量變化，從而避免了對結構的潛在損害；同時，在梁板滑移到指定位置后，需要同步操作位于梁底的4 臺千斤頂，以確保其能夠同時頂升、同時下降。此操作可以確保梁板在定位過程中能夠均勻受力，并防止梁板在定位時可能出現不均勻下沉或傾斜。

4 結語

在面對有限空間條件下山區高速公路橋接隧梁板架設的各項技術挑戰時，采用一系列創新施工策略和方法可以顯著提升其工程效率和安全性。從單向掘進技術的貫通到架橋機的精準改造，再到梁板橫移技術的精細應用，每一步都能體現工程技術在應對復雜施工環境中的靈活性和高效性。相關技術的成功應用不僅能夠為類似的山區高速公路項目提供重要的參考，還能夠為工程建設領域的技術創新和發展作出重要貢獻。