津秦客运专线12m宽预制箱梁过隧架设施工技术研究

李春强

中铁二十一局集团有限公司津秦客运专线项目部，河北 秦皇岛 066400

1 施工情况简介

津秦客运专线四标段有12座桥451孔预制箱梁需要穿过峰山隧道、马庄子隧道、常家沟隧道、张家沟隧道、第九营隧道、郑庄隧道6座隧道。

根据我标段隧道分部范围广，需要过隧架设的桥梁多，即使新建一座梁场也不能满足架设的需要，经过方案研究对比，我标段采取12m预制箱梁过隧的施工方案。箱梁过隧的施工方案突破了传统的后浇翼缘板技术，实现了厂区预制，缩短施工周期，更能保证箱梁的施工质量，减少投资，节约了成本。

该技术通过对架桥机的低位改造和降低隧道仰拱填充厚度，以解决架桥机及12m宽箱梁过隧难题。

2 架桥机及预制箱梁过隧方案的施工技术

2.1 隧道、箱梁设计及运架设备构造情况

2.1.1 隧道

根据设计文件线路平面图，涉及运梁过隧道的6座隧道均处于直线地段，线路平面要素对运梁车运梁过隧道无直接影响。

根据设计文件《津秦客专施隧参01》，轨顶至仰拱填充面（或底板顶面）高度为0.779m。隧道大圆半径665cm，Ⅱ级围岩底板及找平层厚度为40cm，其余仰拱填充内圆半径1567mm，最大厚度122cm。

2.1.2 预制箱梁

根据经规院颁布的《通桥（2008）2322A-Ⅱ》图集，箱梁顶宽12m，梁底宽5.5m，梁高3.05m。接触网支柱最外缘螺栓柱距翼缘板外侧0.115m，高出梁顶面0.608m。

2.1.3 TLJ900型架桥机

TLJ900型架桥机正常架设状态下桥机全长76m、主机全长56.42m、宽18m、高13.7m，梁体起落高度7m。

2.1.4 TLC900C1型运梁车

TLC900C1型轮胎式运梁车重载时高度为330cm，宽度为700cm，长度为4285.5cm。

2.2 过隧的可行性研究

2.2.1 影响运架设备正常通过的因素及解决办法

架桥机过隧道采用将架桥机放在运梁车上，用运梁车将其驮过隧道，影响架桥机通过隧道的主要因素有两个，一是在常态下架桥机放在运梁车上，架桥机顶端高度（1370cm）高于隧道洞口高度（908cm），解决办法是预留部分隧道仰拱填充+通过设备改造降低桥机的整机高度；二是后支腿宽度（1800cm）大于隧道洞口宽度（1378cm～1413cm），解决办法一拆即拆除U型支腿下横梁，二折即前、后支腿进行折叠。

2.2.2 过隧道的各项参数

1）架桥机过隧道改装后的技术参数

经过改装后运梁车背着架桥机的技术参数：最大高度879cm，最大宽度1222cm，最宽处的高度为577.5cm。运梁车背负12m宽预制箱梁常态下的技术最大高度635cm，最大宽度1200cm。按照架桥机生产厂家提供的过隧道数据，架桥机左右两侧距隧道衬砌断面的最小安全距离为20cm。因此，架桥机过隧道的控制参数为高度577.5cm、宽度1262cm。

2）运梁车背负12m箱梁控制参数

12m宽预制箱梁过隧道的控制参数为高度637.8cm、宽度为1240cm。

2.3 过隧技术参数的确定

按运梁车直接运梁过隧道考虑，运梁车直接在底板顶或仰拱填充顶面行走。翼缘板宽度大于板顶高度处内轮廓弦长。

根据《津秦客专施隧参01》中隧道的标准断面图纸，现以隧道Ⅱ级及Ⅴ级加强衬砌类型为例。

架桥机、预制箱梁直接过隧，经计算：

当距隧道底板混凝土地面或底板顶面净空577.5 cm时隧道净宽（架桥机直接过隧道）：

式中：665为隧道内轮廓半径，m；78内轨顶与底板顶或仰拱填充顶面高差，cm；243为道内轮廓圆心与内轨顶高差，cm；

当距隧道底板混凝土地面或底板顶面净空637.8cm时隧道净宽（箱梁直接过隧道）：

式中：665为隧道内轮廓半径，m；78内轨顶与底板顶或仰拱填充顶面高差，cm；243为道内轮廓圆心与内轨顶高差，cm；

经上述计算可以确定，采用运梁车直接运输箱梁过隧道方法不具备可行性。根据武广客运专线箱梁过隧道的施工经验，在架桥机及预制箱梁高度和宽度不能改变的情况下，采用降低运梁车行走面高度（亦即降低底板或仰拱填充面高度）以满足运梁车运梁过隧道施工要求。

可以计算出：

满足架桥机过隧需要降低的高度

满足预制箱梁过隧需要降低的高度

在施工工程中，将隧道混凝土填充面的降低高度调整为74cm。

为了保证运梁车的顺利通过，填充面降低后的宽度为运梁车的宽度700 cm，加上两侧的安全距离40cm，共计740cm。混凝土填充面降低74cm时，填充面的宽度为

式中：1567为隧道仰拱曲线半径，cm；122为隧道填充混凝土中心厚度，cm；74为隧道混凝土填充面降低的高度，cm。

根据设计文件《津秦客专施隧参01》隧道的标准断面图纸，隧道Ⅲ级～Ⅴ级围岩仰拱最大埋深为122 cm，隧道混凝土填充面的降低高度74cm，并未侵入仰拱，保证了隧道的整体安全性。

运架设备通过隧道现场见图1、2， 12m预制梁通过隧道见图3、4。

图1 架桥机进入隧道图

图2 架桥机通过隧道图

图3 12m宽箱梁进入隧道图

图4 12m宽箱梁顺利通过隧道图

同样，通过以上的计算方法理论可以验证Ⅱ级围岩段隧道底板填充面的高度降低74cm，实现架桥机及预制箱梁通过隧道。

通过以上研究分析，现场施工的验证，通过架桥机的改造、降低混凝土填充面高度可以实现架桥机、12m预制箱梁可以顺利的通过顺道。

3 结论

经过理论验证，现场的实践，通过改造架桥机、降低隧道混凝土填充的面的高度的施工方法，突破了传统的箱梁割翼过隧的施工工艺方法，优化了施工方案，实现架桥机、12m预制箱梁顺利通过隧道，更好的实现厂区预制箱梁保证施工质量，提高架梁效率，减少施工工期、减少施工投入。

[1]中华人名共和国铁道部.铁建设[2006]181号 铁路架桥机架梁暂行规程[S].北京：中国铁道出版社，2006.

[2]北戴河通联路桥有限公司.TLJ900架桥机使用说明.秦皇岛：北戴河通联路桥有限公司，2005.