如何确保JQ160型架桥机在单线隧道中完成32mT梁架设

黄明

摘要：隧道中架梁是隧道岩溶处理的一种方式，本文通过具体工程实例，介绍了如何满足JQ160架桥机在直线及单线隧道内采用正常高度进行1-32.0mT梁架设，为类似施工提供了一个解决思路。

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.

关键词：隧道;单线;32mT梁架设

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

中图分类号：U455                                        文献标识码：A                                  文章編号：1006-4311（2019）10-0124-03

1  工程简介

坡那隧道位于广西百色市靖西县境内，是德靖铁路重点控制工程，为直线单洞单线隧道。隧道设计起讫里程为D1K30+619～DK32+222，全长1603米。坡那进口于D1K30+705～+740段段范围内发现一大的溶腔，该溶洞走向与隧道大致平行，由线路中线右侧延伸至左边墙外约3米。向上发育多个岩溶管道，向下与水平面约35°发育一直径约1.0m的近乎竖直向下管状溶洞，未能见底。为保证运营期安全，设计采用桥跨方案通过。列车荷裁由桥梁承担，隧道围岩压力由隧道结构承担，隧道结构采用跨越拱形式。桥梁起讫里程为D1K30+701.5～+741.33，全长39.83m，孔跨采用1-32m简支T梁，要求采用机械架设。

2  方案分析及对策

方案确定时，隧道仰拱已施工至D1K30+688，距离进口端台尾13.5m。从隧道进口至溶洞处理段设计坡度为11.7‰的上坡。架桥采用的走行轨为再用P50kg/m轨（高15.2cm）和特制矮轨（含找平砂垫层高8cm）。如何满足架桥机的作业限界是解决问题的关键。

2.1 架桥机各部尺寸及限界

从图1、图2我们可以知道，JQ160架桥机正常架梁时最高点位于1号柱（轨面往上7.662m），顶宽最宽处亦位于1号柱（宽2.2m）。只要满足1号柱施工条件的同时，也可满足2号柱施工需要。当架桥机处于下坡架梁时，需检算勾头位置标高。

2.2 解决思路及验算

由于仰拱填充顶面至二衬顶最高处高度仅有7.4m，无法满足1号柱7.662m的高度要求，整体方案按架桥机架梁位置二衬不打，同时降低填充高度，以满足架桥机作业高度和宽度要求。

2.2.1 确定1号柱轨面标高

确定1号柱轨面标高的方法：首先根据初支内侧满足1号柱架梁高度和宽度，并预留一定安全距离的位置作为标准，反算架梁时的极限轨面标高。然后根据现场调查进行拉坡，只要1号柱拉坡轨面标高低于极限轨面标高即可满足架梁需要，同时也可使现场施工工程量最小。

从CAD图上，我们可以量出初支顶面向下0.31m，半宽等于1.3m，满足1号柱顶宽2.2m的半宽需要;同时，在半宽等于1.1m处距初支顶9.2cm，满足高度需要。

①1号柱极限标高确定。

通过1号柱里程我们可以算出，设计轨顶标高为795.654m，轨顶至二衬高6.71m，二衬厚度0.4m，则我们设置的1号柱架梁时极限轨顶标高应为：

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

②1号柱施工标高确定。

由于架桥机的轮距为26m，要求坡段长度不小于30m;走行轨终点为德保台胸墙往小里程0.5m。

根据现场调查，距德保台胸墙32.601m仰拱实测标高为794.552m，桥台实测标高为794.582m，则架桥机所处坡段为：

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

根据1号柱里程按该坡度计算算轨面标高为794.666m<794.792，轨面标高满足作业限界要求。

2.2.2 架桥机勾头高度复核

由于设计坡度为11.7‰的上坡，架梁处于1.296‰的下坡，则勾头部位高度降低：

H=（20.5-3.5）×11.7‰=0.199m<0.262m

高度降低0.199m，低于1号柱于勾头的高度差0.262m（7.662-7.4=0.262m），此坡度满足架梁时勾头高度需要。

2.2.3 走行轨过渡段设置

隧道内机械架梁受高度限制，走行轨由标准逐渐过渡至矮轨（如图3所示），由于轨道施工采用换铺法，轨顶预留了14cm换轨起道、捣固量，根据计算，当坡度采用4‰下坡时，过渡段长29.899m。

标准P50kg/m轨高15.2cm，较矮轨8.0cm（含2cm砂垫层）高7.2cm，仰拱施工时，直接在矮轨侧设置高7.2cm台阶来消除两种轨间高差。

2.2.4 二衬预留段范围

二衬预留范围主要是两桥台间及德保台后18m（受架桥机顶部勾头影响）范围。

3  施工方案

①按照确定的标高和坡度对仰拱进行处理，以满足过渡段和矮轨段铺设需要。②仰拱完成后，进行隧道断面测量，确保实际空间满足架梁需要。③铺设走行轨及矮轨。④隧道内JQ160架桥机架梁。⑤拆除矮轨及过渡段线路，更换标准轨排后继续铺架。⑥在长轨卸轨前择机将洞口至桥梁段线路拆除，完成隧道仰拱、二襯及侧沟的施工。⑦恢复线路进行后续施工。

4  施工工艺要求

4.1 仰拱施工

仰拱施工，特别是矮轨铺设地段，由于坡度较小，砼表面的平整度和坡率控制应严格要求。

4.2 矮轨铺设

①矮轨轨道上层采用40mm厚，80mm宽，7m长的钢板做架桥机临时走行线（顶部工作边导角处理成弧形）。②轨道下层采用用20mm厚，300mm宽，7m长的钢板做垫板。③上部临时走行轨和下部钢板采用电焊连接。④下层钢板钻Φ25的螺栓孔，布置间距1.25m，用膨胀螺栓与隧道仰拱混凝土联结成一个整体，控制轨距，防止轨道横向位移，下层钢板底部用2cm河沙垫平。（矮轨布置见图4）⑤两矮轨间用拉杆电焊连接，控制轨距和横向滑动。

4.3 过渡段铺设

①砼枕地段采用弹条扣件对钢轨进行固定。②木枕地段采用铁垫板及道钉对钢轨进行固定，钢轨间设拉杆保证轨道刚度，拉杆间距1.5m。③方木顺坡段需垫平，能安装轨距杆的使用轨距杆加强线路刚度，无法安装轨距杆的，轨底焊接拉杆增加刚度。④过渡段与矮轨段间采用拉杆电焊连接。（图5）

4.4 整道

顺坡线路及临时线路铺设完后要检查线路方向左右水平，特别是29.899m过渡线路一定要加强整道。整道同时，需检查轨距杆是否安好及拉杆是否焊接牢固，确保走行轨及矮轨轨距满足1435mm的要求。

4.5 架桥机对位立零号柱

①架桥机对位时必须慢行，运行速度控制在3～5公里/小时，同时加强瞭望。②架桥机对位后需穿好铁鞋，顶支撑油缸，做好架桥机防溜措施。③升臂至第五个眼时穿销进行固定。④拖臂至架设位置后，穿一号柱顶部销子。⑤放零号柱，搭实零号柱基础，完成立零号柱。⑥升二号柱。二号柱上升过程中必须派专人观察顶部与隧道顶部之间的距离，防止挤碰隧道顶部。⑦二号吊梁小车推至二号柱后面。⑧一号吊梁小车回到一、二号柱中部。

4.6 龙门架换装

①龙门架换装在隧道外线路上进行。②预制梁暂不安装支座，待落梁后在墩台上现场安装。③换装时顶梁油缸扁担上只能放0.05m厚的薄木板。④二号车运梁上的木板也只能放0.15m厚的木板。⑤桥梁落到二号车后打好支撑。

4.7 二号车运梁

①二号车驮梁走行速度控制在3～5公里/小时。②二号车驮梁与一号车连挂前一度停车，并以0.5公里/小时的速度连挂主机。③顶梁时两油缸起落平稳。④一号拖梁小车垫0.15m厚木板进行接梁。一号拖梁小车受力，二号车液压缸扁担完全脱离桥梁底部后打好支撑。⑤一号车后端打好螺旋支撑后开始拖梁。⑥拖梁时需加强观察，发现障碍物及时清理。当桥梁尾部拖拉至二号车前端时，用液压油缸将梁顶起。主机二号拖梁小车接梁。

4.8 架桥机架梁

①吊梁：捆绑后，应先将卷扬机试运转二次至三次，然后将梁吊起少许。同时，检查钢丝绳有无跳槽;护梁铁瓦有无松动和脱落;卷扬机吊梁制动是否可靠或是否有其他异常;吊梁卷筒上钢丝绳是否跳槽，排列是否整齐。梁走行时派专人在桥墩台注意监视梁体接近零号柱状况。各方要密切配合，严禁梁体撞击零号柱，必要时在墩台上监视横移小车位移情况，使前后两台横移小车左右移动的速度基本一致，不能相差太多。同时，派专人监视车体液压支腿的受力情况，当基础有下沉情况发生时应及时停止作业处理。

②落梁：链条滑车在梁体前、后、两端采取保护措施，链条滑车应挂在牢固处，严禁把零号柱当作链条滑车生根处。梁落下就位后，摘掉捆梁钢丝绳及护梁铁瓦时，操作人员必须通知桥墩上工作人员避让，同时注意第二台吊梁小车在摘掉捆绑钢丝绳后，防止其自行滑动而伤人。

4.9 桥梁落位、安支座

清除锚栓孔内的杂物，在支座曲面压面上涂上黄油，桥梁落位按技术要求将支座安放到位，打好支撑，将锚栓安放整齐，锚栓的埋设深度应符合设计要求，螺帽拧紧后锚栓应露出三丝。

4.10 退机、拆除临时轨道、补碴、铺设正式股道并起拨道

桥梁架完后，为保持后续铺架线路畅通，需要对临时矮轨股道进行换铺。

①将临时轨道收回架桥机里。②监护运行，将架桥机退出隧道口，并将临时轨道反推拉至平板车上。拉回铺架基地，并将正式轨节顶送到铺架现场。③人工补碴，将隧底用道碴填充过渡。④铺设正式轨节，整理线路状态，并做好上下桥顺接。

5  结束语

经过严格控制，隧道内架梁顺利完成。证明控制好1号柱正常架梁时的高度和限界，JQ160架桥机在隧道内架梁是可行的。且本次通过在仰拱上设置台阶解决标准轨与矮轨的高差过渡是一种安全的施工方法，也可为后续类似施工提供借鉴。

参考文献：

[1]李先健.浅谈JQ160型架桥机在单线铁路洞中桥架梁施工技术[J].科技与企业，2014（03）.

[2]耿锦，潘声启，张虎.时速300km铁路客运专线长钢轨焊接施工方案[J].铁道建筑，2005（08）.

[3]蒋建设，张维军.JQ160型铁路架桥机方案设计中的技术难点及其技术处理措施[J].建设机械技术与管理，1998（05）.