客运专线隧道口零距离箱梁架设施工一例

摘 要 以湘桂铁路隧道口箱梁架设为例，介绍了隧道口零距离架梁采用的设备、工作原理、技术要点、施工安全注意事项。

关键词 箱梁架设 工作原理 技术要点 施工安全注意事项

中图分类号 U215.7 文章标识码 B 文章编号

1 引言

随着国内高速铁路的进一步发展，山区修建客运专线已是今后一段时期的主要发展目标，在山区修建铁路铁路，箱梁架设施工面临的工况也越来越复杂，特别是桥隧相连地段，必然会存在隧道口架梁施工项目。目前，广泛应用于平原地区的分离式箱梁运架设备由于受运梁方式和设备本身外型尺寸过大限制，需要隧道口有一定的作业空间才能够完成架梁，例如导梁式架桥机正常情况下需要桥台到隧道进口有15米，出口有45米以上的距离才能实施架梁作业，而山区铁路桥隧相连地段，隧道口距离远小于导梁式架桥机等分离式箱梁运架设备要求的作业长度，甚至是在隧道内架梁，如果采用现浇或移动造桥的方法，不仅成本增加，工期质量也难以保证，而且由于这些桥梁大多位于深沟或峡谷地段，大型设备和施工工装很难进入，工程施工将十分困难。目前，新开工的铁路客运专线，设计和建设单位均优先考虑采用预制架设的方法进行箱梁施工，对箱梁运架设备和施工工艺提出了更高要求。一般地讲，采用分离式箱梁运架设备不能够实施的架梁项目，也就是隧道出口小于45米，进口小于15米，包括隧道内架梁，通常统称为隧道口零距离架梁。本文以湘桂铁路某孔箱梁架设为例，较为详细地介绍隧道口零距离架设施工技术，可供施工和设计参考。

2 工程概况

中铁二十二局集团承建的湘桂铁路三标段包括湘桂铁路柳南段和南广铁路南黎段，是国内第一条四线并行高速铁路，设计时速250公里，有砟轨道，梁部为双线整体箱梁，梁重720吨，梁高2.68米，梁宽12.2米，设计均采用预制架设法进行箱梁施工，标段内总共有1103孔箱梁预制架设任务，其中通过隧道运架247孔，其中隧道口零距离架梁12孔。箱梁由中铁二十二局横寨梁场预制生产，中铁二十二局二公司承担箱梁运架施工。

3 设备选择

用于隧道口零距离架梁设备需要满足两个条件，第一是可以通过已衬砌成型的隧道运输桥梁；第二是可以在隧道口架梁，而且必须是由设备本身自有功能来实现的，不需要在永久工程上采取临时或过渡措施，如部分翼缘板现浇、扩大隧道断面、隧道仰拱二次填充等，这些临时或过渡措施曾在武广、福厦等客专项目使用过，由于这些措施对工期、质量影响较大，因而自2009年以后设计和建设单位已明确要求不能在采用类似的措施。鉴于此， 经综合分析工期、成本、安全控制以及箱梁施工质量等因素，多方考察论证，最终确定采用运穿隧式架一体机实施箱梁架设施工。

由中铁二十二局集团和秦皇岛天业通联股份公司联合研制TTYJ-900t穿隧式运架一体机，整组设备由运架梁机和导梁机两大部分组成，其中运架梁机由主梁、支腿等金属结构，提升和行走机构，动力和电液压控制系统等组成；导梁机由导梁、1个固定支腿、3个滚轮支腿，吊梁小车，前吊架等组成，额定起吊能力900t ，运架梁机采用可以吊梁方式可以顺利通过时速200—250公里客运专线隧道，同时可以在隧道口甚至是隧道内架设箱梁，是山区客运专线首选箱梁运架设备。该设备通过隧道和进出口工况见下图（以时速250公里隧道为例）。

4 工作原理。

从图1和图2可以看出，运架梁机在吊运箱梁的状态下，箱梁最大宽度处距隧道衬砌面最小距离为28.5cm，箱梁可以通过隧道运输，隧道进口架梁时只有运架梁机前部进入隧道内，箱梁还在隧道外，此时运架梁机距隧道衬砌面最小距离为30.3cm，可以进行架梁作业。隧道出口架梁时，箱梁的一部分还在隧道内，若运架梁机处于正常架梁状态（如图2所示），那么箱梁就不能通过隧道，也就无法实施架梁。因此隧道口零距离的关键是解决隧道出口架梁问题，要想办法降低箱梁起吊高度，使箱梁最宽处能够通过隧道。TTYJ-900t穿隧式运架一体机工作原理是采用过渡小导梁来实现的，具体做法是在原有的导梁机基础上增加过渡小导梁（长11m，比原导梁低55cm），将过渡导梁与原下导梁之间连接，此状态下相当于箱梁起吊高度降低55cm，这样箱梁顶面最宽处距隧道衬砌面最小距离为13.8cm，见图4所示，箱梁可以通过隧道，可以进行架梁作业。

5 工程实例及操作要点

湘桂铁路共涉及12孔隧道口零距离架梁，其中长田双线特大桥至长田1#隧道出口距南为26.03m，桥位处跨越深沟，施工场地比较狭窄，2011年8月4日-5日，历时24小时，中铁二十二局集团采用TTYJ-900t穿隧式运架一体机顺利完成国内首例隧道口零距离架梁，主要工况和操作要点如下；

（1）提前将过渡导梁与下导梁连接正确，运架梁机吊运下导梁机至桥头。

（2）下导梁放置于托辊上，运架梁机与架梁小车对接，驱动下导梁前行，前部压在主支腿托轮上，继续驱动下导梁前行，把中支腿放在对应的桥墩的前部。

（3）下导梁继续前行，前部压在中支腿托轮上，继续驱动下导梁前行，把前支腿放在对应的桥墩前部并锚固好。

（4）导梁继续前行，前部压在前支腿托轮上，继续驱动下导梁前行直至尾端脱离路基，整节过渡导梁恰好全部位于路基上方时停止导梁前移。

（5）运架梁机退回，下导梁各支腿去掉抱箍，各油缸同步收缩（梁高265cm，收缩89cm），下导梁整体降至低位架梁高度，使过渡导梁支撑在路基和桥台之上。

（6）倒运主支腿至前方桥墩后部，临时后支腿折叠油缸伸出，放下临时支腿支撑于首孔墩台。倒运中支腿至前方桥墩后部与前支腿并列站位，安装前中支腿并联装置。将主支腿移至本桥墩前部并锚固。运架梁机携梁至桥头与架梁小车对接，准备喂梁。

（7）运架梁机后走行轮组和架梁小车同步喂梁。

（8）喂梁到位，拆除过渡导梁，收起临时后支腿，前抽下导梁让出落梁空间，前后吊梁天车同步落梁。完成首孔梁架设。

（9）拆除前中支腿并联装置，倒运前支腿至下一孔桥墩。前中主支腿油缸同时顶升（梁高265cm，顶升89cm加装油缸座梁垫梁），后抽导梁11m到位。

（10）运架梁机后退到位后，侧横梁支撑油缸顶升10cm，拆除架梁小车上临时垫墩，支撑油缸收缩，至侧横梁支承座落进架梁小车垫墩一挡圈中。拆除侧横梁油缸垫墩，油缸顶升10cm，拆除架梁小车垫墩，油缸收回，至侧横梁支承座落进架梁小车挡圈中，大车悬挂顶升支撑。解除运架梁机与架梁小车的对接，运架梁机返回梁场取梁，顺便将过渡导梁吊运回梁场。

此工况重点是接长11m的临时下导梁；去掉各支腿的抱箍，各支腿同时下降89cm。

6 施工组织及安全注意事项

6.1 施工组织

（1）认真做好现场调查，架梁前组织技术人员对架梁现场进行核查；主要是调查现场施工条件、测量隧道断面、架桥机工作状态下外轮廓尺寸、桥台和路基的高程复测、桥台胸墙距隧道口实测距离、桥头路基压实情况。

（2）请设备制造厂家现场指导、技术交底并组织管理、技术和操作人员进行培训。

（3）对运架一体机各个部位进行彻底检查，确保设备状况良好。

（4）项目部针对隧道口架梁成立领导小组，明确分工，落实责任，确保一次成功。需要配备管理人员3名，技术人员4名 起重工：8名 普通工28名 液压电器工2名

7 安全保证措施

（1）对临时增加或更换的各项设备安排专人负责在施工过程中加强盯控，特殊岗位和重要部位一人操作，一人监督，保证施工过程中的安全运转。

（2）下导梁前抽过程中，把前支腿放在对应的桥墩上并锚固好注意锚固时的锚固质量，作业时注意周边安全，施工人员把安全帽带好，高空作业把安全带系牢固，以免出现人身和设备意外。

（3）架桥机退回隧道时，专职安全员在旁观察架桥机退回时与隧道壁之间的距离，起重小车和卷扬最上端与隧道壁刮蹭；确保无安全隐患，下导梁各支腿油缸回落89cm，使过渡导梁支撑在路基和桥墩顶面上。

（4）隧道口架梁，因活动空间较正常架梁较小，防止挤伤。架梁完毕，下导梁起升过程中，运架梁机后大车悬挂也应实时起升，防止前后高差太大对设备结构有影响。

（5）施工前由厂家进行安全和技术交底，由项目部对参与施工人员进行岗前安全培训。

8 结束语

山区铁路客专架梁必然会面临隧道口架梁，本工程实例，采用TTYJ-900t穿隧式运架一体机实施隧道口架梁施工，工艺具备操作比较简单、不需要另配大型设备配合、适用范围较广，安全上有保证，对类似的工程具有很好的借鉴和指导意义。不足之处是需要增加辅助设备，安装解体费时较长，架梁效率较低，主要原因是本类型架桥机在设计时是基于隧道口零距离架梁占少数，多数还是正常架梁来考虑的，目前已出现针对隧道口架桥的运架一体设备，隧道口和正常架梁工序基本相同，不需增加附属设备，但此种类型的设备在转场、架设桥群，尤其是3孔以下桥梁时效率明显偏低，架梁单位应结合工程的实际情况，尤其是涉及的隧道口架梁数量，综合分析，选择合适的架梁方案和架梁设备。

参考文献

1、李开言.运架一体机架设技术与工艺》. 北京 中国铁道出版社 2002

2、李怡厚，《铁路客运专线架梁铺轨施工设备》 北京 中国铁道出版社 2003

3、中华人民共和国行业标准 铁建设【2006】181号 .《铁路架桥机架梁暂行规程》北京 中国铁道出版社 2009

作者简介：吴延江，男，石家庄铁道学院毕业，高级工程师。专业技术领域或研究方向：设备配套、轨道铺设、桥梁架设。