YLD900運梁車馱運箱梁過隧道的技術分析

■ 佘宏 巴高山

1 工程概況

隨著我國高鐵事業的飛速發展，為適應新的形勢要求，提高安全管理水平依然是重中之重[1-2]。新建鄭州—萬州鐵路河南段站前工程施工總價承包ZWZQ-6標段位于平頂山魯山縣、南陽市方城縣境內，起止里程DK180+813．840—DK227+778．385，線路長44．003 km。主要工程包括隧道4座、簡支箱梁734孔，大臨設施包括箱梁制（存）梁場2處，分別是拐河梁場和方城北梁場，其中拐河梁場次架方向需通過3個隧道，依次是許良隧道、新莊嶺隧道、吳莊隧道，共需架設219孔；方城北梁場箱梁架設不需過隧道。

（1）許良隧道，里程DK192+606—DK193+480，全長874 m。其中隧道進口DK192+606—DK193+371．99段765．99 m位于曲線上，左曲線半徑R=9 000 m，出口方向DK193+371．99—480段108．01 m位于直線段；馱梁前行方向為下坡，隧道坡度-8．5‰；隧道進口端與43．24 m路基相接，出口端與877．33 m路基相接。

（2）新莊嶺隧道，里程DK198+030—820，全長790 m。全隧位于曲線上，左曲線半徑R=8 000 m；馱梁前行方向為下坡，隧道DK198+030—750段720 m坡度-3．1‰，隧道DK198+750—820段70 m坡度-20‰；隧道進口端與254．72 m路基相接，出口端與196．81 m路基相接。

（3）吳莊隧道，里程DK203+205—455，全長250 m。全隧位于曲線上，左曲線半徑R=8 000 m；馱梁前行方向為上坡，隧道坡度14．9‰；隧道進口端與52．43 m路基相接，隧道出口端設55 m明洞，出口端與南王莊特大橋鄭州臺之間僅有8 m路基。

2 運梁車馱運箱梁過隧道施工工藝

2.1 工況分析

運梁車馱運預制箱梁通過隧道主要受運梁車高度，預制箱梁高度、寬度，隧道仰拱標高，隧道二襯半徑影響，通過分析相關數據，選出最佳最優通行方案。

相關數據如下：預制箱梁高3．052 m、寬12．600 m，接觸網螺栓高612 mm、距梁翼緣315 mm；隧道半徑6．650 m，隧道內雙塊式無砟軌道高515 mm；YLD900運梁車重載高度取2．3 m。

通過1∶1繪圖對比分析可知，當運梁車位于隧道仰拱設計頂面馱梁過隧道時，梁翼緣與隧道二襯相抵觸，侵入隧道設計輪廓101 mm，接觸網柱侵入隧道設計輪廓60 mm，無法通過隧道。

可見，正常施工下運梁車無法運梁通過隧道。根據橋圖設計說明，仰拱需分2次澆筑，降低首次仰拱澆筑標高，實現運梁通過隧道。同時考慮到Q/CR 9604—2015《高速鐵路隧道工程施工技術規程》中12．1．1規定：隧道支護、襯砌施工時，中線、水平斷面和凈空尺寸應符合設計要求，并不得侵入隧道建筑限界，放樣時可將設計的輪廓線擴大5 cm。

通過1∶1繪圖對比分析，結合采用的二襯臺車，情況見表1。

由表1可知，要想滿足運梁通過和二襯臺車施工要求，仰拱降低475 mm是最佳選擇；隧道仰拱施工分2次澆筑，第一次比設計降低475 mm，當預制箱梁架設完成運梁車不再通過隧道時，可進行仰拱二次澆筑，標高達到設計要求；隧道二襯施工需在運梁通過隧道前完成，施工時二襯臺車半徑放大50 mm。

當隧道仰拱降低475 mm同時襯砌臺車輪廓半徑放大50 mm且不跑模時，梁兩端翼緣與隧道內輪廓水平間隙為115 mm，箱梁接觸網支座最外緣與隧道內輪廓水平間隙為213 mm（見圖1），此時滿足運梁車馱梁通過隧道的要求。

2.2 運梁車運梁通過隧道施工工藝

運梁車馱梁需先后通過許良隧道、新莊嶺隧道、吳莊隧道，通過3座隧道基本工況相似，其中過吳莊隧道難度相對較大。以過吳莊隧道為例，闡述運梁車運梁通過隧道施工工藝。

表1 運梁通過隧道時箱梁與隧道二襯水平距離 mm

圖1 仰拱頂面降低475 mm、二襯放大50 mm時的運梁車馱梁通過隧道情況

2.2.1 過隧道線路分析

運梁車馱梁通過吳莊隧道線路情況示意見圖2。隧道曲線半徑R=8 000 m，經計算1孔梁的長度32．6 m弦長對應中矢距為16．6 mm，運梁車運梁時受曲線影響，箱梁翼緣距隧道二襯水平距離偏差在1．7 cm以內，因此運梁通過時受曲線影響非常小，可忽略不計。

2.2.2 運梁車馱梁進入隧道

吳莊隧道進口端與52．43 m路基相接，路基面標高容易調整，在隧道仰拱降低475 mm的情況下，路基填筑時需降低標高做順坡緩和曲線作為過渡段，保證運梁車馱運箱梁駛進隧道時平穩平緩，同時保證路基承載力不小于0．6 MPa。

2.2.3 運梁車在隧道內行駛

當隧道仰拱降低475 mm，同時襯砌臺車輪廓半徑加大50 mm且不跑模時，梁兩端翼緣與隧道內輪廓水平間隙為115 mm，箱梁接觸網支柱最外緣與隧道內輪廓水平間隙為213 mm，此時滿足運梁車馱梁通過隧道的要求。

隧道內運梁通道要求：縱坡需與隧道設計坡度保持一致，并保證平整度和橫坡；通道需做硬化處理，同時承載力不小于0．6 MPa，保證運梁車安全通過。

2.2.4 運梁車駛出隧道

吳莊隧道出口端與南王莊特大橋鄭州臺之間僅有8 m路基，考慮到架橋機小解體和組裝，吳莊隧道出口端明洞55 m暫不施工，待預制箱梁架設完成后施工；明洞高邊坡應做好安全防護措施，確保在架橋機拼裝和運輸時的安全。

明洞段應采取順坡措施。運梁車馱運架橋機通過吳莊隧道后，需做順坡運梁車才能安全通過。隧道洞口與南王莊特大橋鄭州臺僅有8 m路基相連，橋上雙塊式無砟軌道高725 mm，隧道內雙塊式無砟軌道高515 mm，當隧道內仰拱降低475 mm時，降低后的仰拱頂面比橋臺頂面低265 mm，由于吳莊隧道本身位于14．9‰的坡度上，受南王莊特大橋（坡度14．9‰）橋臺頂面標高制約，從隧道出來到上橋需要一定長度的順坡。

經過計算，從隧道14．9‰的上坡到續接至南王莊特大橋14．9‰的上坡中間作一順坡臺階，以明洞長加路基長63 m作為順坡段，順坡段坡度達到19．1‰，適應運梁車爬坡能力。

3 運梁車運梁通過隧道安全技術要求

3.1 運梁前準備

（1）運梁前將隧道中心排水溝底部施工完成，然后埋設臨時排水鋼管，再用級配碎石回填并壓實，確保運梁車平穩運行。

（2）隧道襯砌施工時，嚴格按照襯砌臺車加大50 mm的尺寸進行施工。施工過程做好測量檢查，加強臺車模板加固措施，不得有脹模、跑?，F象。嚴防二次襯砌混凝土侵限，確保運梁車運輸箱梁安全通過。

（3）運梁車運梁前在隧道內畫出運梁車走行線，并延伸到隧道出口以外100 m。

3.2 運梁車運梁

（1）隧道內運輸箱梁前，在隧道內安裝足夠亮度和數量的照明燈，確保運梁車運輸安全暢通。

（2）運梁車裝梁時，梁體縱向中心線與運梁車縱向中心線應重合，左右偏移量控制在5 mm以內。

圖2 運梁車馱梁通過吳莊隧道線路情況示意圖

（3）隧道外運梁時，速度控制在3 km/h以內，如遇緊急情況需停車時，應緩慢降速再停車，嚴禁緊急制動；接近隧道時，運梁車按預設走行線進行對位前行。

（4）在隧道內運梁時，速度控制在1 km/h以內，并設1名指揮人員在運梁車前端進行指引，嚴格按照預先畫好的走行線進行運梁作業，嚴禁超出走行線走行，另設2名指揮人員于梁面，監控梁體兩側和隧道二襯之間間距，防止梁體與二襯發生擦掛。

4 結束語

隨著高速鐵路預制箱梁架設施工技術的成熟，需運梁車馱運箱梁過隧道的架設工程會越來越多?？蛇x擇改進機械設備，降低運梁車高度，實現馱梁過隧；也可利用現有設備，改進隧道施工方法，同樣實現馱梁過隧。研究通過改進隧道施工方法，利用現有設備實現馱梁過隧，實現了工效的最大化，取得了良好的社會和經濟效益，可為以后運梁車過隧道的施工提供借鑒參考。