津秦客運(yùn)專線12m寬預(yù)制箱梁過隧架設(shè)施工技術(shù)研究

李春強(qiáng)

中鐵二十一局集團(tuán)有限公司津秦客運(yùn)專線項(xiàng)目部，河北 秦皇島 066400

1 施工情況簡(jiǎn)介

津秦客運(yùn)專線四標(biāo)段有12座橋451孔預(yù)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(yíng)隧道、鄭莊隧道6座隧道。

根據(jù)我標(biāo)段隧道分部范圍廣，需要過隧架設(shè)的橋梁多，即使新建一座梁場(chǎng)也不能滿足架設(shè)的需要，經(jīng)過方案研究對(duì)比，我標(biāo)段采取12m預(yù)制箱梁過隧的施工方案。箱梁過隧的施工方案突破了傳統(tǒng)的后澆翼緣板技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了廠區(qū)預(yù)制，縮短施工周期，更能保證箱梁的施工質(zhì)量，減少投資，節(jié)約了成本。

該技術(shù)通過對(duì)架橋機(jī)的低位改造和降低隧道仰拱填充厚度，以解決架橋機(jī)及12m寬箱梁過隧難題。

2 架橋機(jī)及預(yù)制箱梁過隧方案的施工技術(shù)

2.1 隧道、箱梁設(shè)計(jì)及運(yùn)架設(shè)備構(gòu)造情況

2.1.1 隧道

根據(jù)設(shè)計(jì)文件線路平面圖，涉及運(yùn)梁過隧道的6座隧道均處于直線地段，線路平面要素對(duì)運(yùn)梁車運(yùn)梁過隧道無(wú)直接影響。

根據(jù)設(shè)計(jì)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(jí)圍巖底板及找平層厚度為40cm，其余仰拱填充內(nèi)圓半徑1567mm，最大厚度122cm。

2.1.2 預(yù)制箱梁

根據(jù)經(jīng)規(guī)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(wǎng)支柱最外緣螺栓柱距翼緣板外側(cè)0.115m，高出梁頂面0.608m。

2.1.3 TLJ900型架橋機(jī)

TLJ900型架橋機(jī)正常架設(shè)狀態(tài)下橋機(jī)全長(zhǎng)76m、主機(jī)全長(zhǎng)56.42m、寬18m、高13.7m，梁體起落高度7m。

2.1.4 TLC900C1型運(yùn)梁車

TLC900C1型輪胎式運(yùn)梁車重載時(shí)高度為330cm，寬度為700cm，長(zhǎng)度為4285.5cm。

2.2 過隧的可行性研究

2.2.1 影響運(yùn)架設(shè)備正常通過的因素及解決辦法

架橋機(jī)過隧道采用將架橋機(jī)放在運(yùn)梁車上，用運(yùn)梁車將其馱過隧道，影響架橋機(jī)通過隧道的主要因素有兩個(gè)，一是在常態(tài)下架橋機(jī)放在運(yùn)梁車上，架橋機(jī)頂端高度（1370cm）高于隧道洞口高度（908cm），解決辦法是預(yù)留部分隧道仰拱填充+通過設(shè)備改造降低橋機(jī)的整機(jī)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(jìn)行折疊。

2.2.2 過隧道的各項(xiàng)參數(shù)

1）架橋機(jī)過隧道改裝后的技術(shù)參數(shù)

經(jīng)過改裝后運(yùn)梁車背著架橋機(jī)的技術(shù)參數(shù)：最大高度879cm，最大寬度1222cm，最寬處的高度為577.5cm。運(yùn)梁車背負(fù)12m寬預(yù)制箱梁常態(tài)下的技術(shù)最大高度635cm，最大寬度1200cm。按照架橋機(jī)生產(chǎn)廠家提供的過隧道數(shù)據(jù)，架橋機(jī)左右兩側(cè)距隧道襯砌斷面的最小安全距離為20cm。因此，架橋機(jī)過隧道的控制參數(shù)為高度577.5cm、寬度1262cm。

2）運(yùn)梁車背負(fù)12m箱梁控制參數(shù)

12m寬預(yù)制箱梁過隧道的控制參數(shù)為高度637.8cm、寬度為1240cm。

2.3 過隧技術(shù)參數(shù)的確定

按運(yùn)梁車直接運(yùn)梁過隧道考慮，運(yùn)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(nèi)輪廓弦長(zhǎng)。

根據(jù)《津秦客專施隧參01》中隧道的標(biāo)準(zhǔn)斷面圖紙，現(xiàn)以隧道Ⅱ級(jí)及Ⅴ級(jí)加強(qiáng)襯砌類型為例。

架橋機(jī)、預(yù)制箱梁直接過隧，經(jīng)計(jì)算：

當(dāng)距隧道底板混凝土地面或底板頂面凈空577.5 cm時(shí)隧道凈寬（架橋機(jī)直接過隧道）：

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

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

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

經(jīng)上述計(jì)算可以確定，采用運(yùn)梁車直接運(yùn)輸箱梁過隧道方法不具備可行性。根據(jù)武廣客運(yùn)專線箱梁過隧道的施工經(jīng)驗(yàn)，在架橋機(jī)及預(yù)制箱梁高度和寬度不能改變的情況下，采用降低運(yùn)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(yùn)梁車運(yùn)梁過隧道施工要求。

可以計(jì)算出：

滿足架橋機(jī)過隧需要降低的高度

滿足預(yù)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(diào)整為74cm。

為了保證運(yùn)梁車的順利通過，填充面降低后的寬度為運(yùn)梁車的寬度700 cm，加上兩側(cè)的安全距離40cm，共計(jì)740cm?；炷撂畛涿娼档?4cm時(shí)，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(jù)設(shè)計(jì)文件《津秦客專施隧參01》隧道的標(biāo)準(zhǔn)斷面圖紙，隧道Ⅲ級(jí)～Ⅴ級(jí)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(yùn)架設(shè)備通過隧道現(xiàn)場(chǎng)見圖1、2， 12m預(yù)制梁通過隧道見圖3、4。

圖1 架橋機(jī)進(jìn)入隧道圖

圖2 架橋機(jī)通過隧道圖

圖3 12m寬箱梁進(jìn)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(jì)算方法理論可以驗(yàn)證Ⅱ級(jí)圍巖段隧道底板填充面的高度降低74cm，實(shí)現(xiàn)架橋機(jī)及預(yù)制箱梁通過隧道。

通過以上研究分析，現(xiàn)場(chǎng)施工的驗(yàn)證，通過架橋機(jī)的改造、降低混凝土填充面高度可以實(shí)現(xiàn)架橋機(jī)、12m預(yù)制箱梁可以順利的通過順道。

3 結(jié)論

經(jīng)過理論驗(yàn)證，現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)踐，通過改造架橋機(jī)、降低隧道混凝土填充的面的高度的施工方法，突破了傳統(tǒng)的箱梁割翼過隧的施工工藝方法，優(yōu)化了施工方案，實(shí)現(xiàn)架橋機(jī)、12m預(yù)制箱梁順利通過隧道，更好的實(shí)現(xiàn)廠區(qū)預(yù)制箱梁保證施工質(zhì)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(guó)鐵道部.鐵建設(shè)[2006]181號(hào) 鐵路架橋機(jī)架梁暫行規(guī)程[S].北京：中國(guó)鐵道出版社，2006.

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