客运专线孔简支箱梁过隧道架设施工技术

苟效忠 黄祥恩

(路桥华东工程有限公司，上海 201203)

上海至昆明客运专线湖南段CKTJ-2标，位于湖南韶山，线路沿线以剥蚀丘陵为主。线路起于铁甲湾特大桥昆台尾DK55+068.75处，止于新吉平隧道进口 DK93+878处，标段全长38.818 km。桥梁24 682.64 m/23 座，占正线长度的 63.58%;隧道4 894延米/3座，占正线长度的12.61%，桥隧比例达76.2%。线路桥隧相连，具有明显的山区铁路特征。针对沪昆客运专线长昆湖南段CKTJ-2标桥隧相连的特点，本文借鉴京沪、武广等已建成客运专线的施工经验，在不切箱梁翼缘板和不预留隧道仰拱填充混凝土的前提下，论证整孔简支箱梁通过短隧道的技术。

1 预制箱梁过隧方案的施工技术

1)箱梁结构与运输设备。无砟轨道后张法预应力混凝土简支箱梁高度为307.8 cm，宽度为 1 200 cm，长度为32.6 m，梁重826.9 t，标准尺寸(通桥(2008)2322A-Ⅱ)。距翼缘板端部11.5 cm桥面以上接触网支柱基础预留螺栓高度为60.2 cm。

韶山制梁场已购置TLC900C3型运梁车，运梁车主要参数如下:车宽6 600 mm，全长44 808 mm，车高2 275 mm±350 mm。

2)隧道衬砌方案。杏子湾、唐家冲隧道建筑限界采用高速铁路建筑限界，隧道内线间距为5 m，隧道采用CRTSⅠ型双块式无砟轨道，轨道结构高度为515 mm。隧道结构尺寸:轨面以上净空横断面面积100 m2，填充面以上294.5 cm处为上拱圆心高度，也是隧道最宽处，宽度为1 330 cm。

3)运梁过隧道方案。根据以往施工实践，梁体左右两侧距隧道衬砌的安全距离不小于20 cm。适当降低运梁工况下的翼缘板高度，采取运梁车低位运行，降低运梁工况高度。依据隧道、箱梁设计尺寸和运梁车低位高度，计算梁翼缘板、接触网支柱基础预留螺栓外缘至隧道衬砌面的距离。计算式如下:

其中，D1为梁翼缘板至隧道衬砌面的距离;R为隧道衬砌上拱圆的半径;h车为TLC900C3型运梁车高降低至向下调节量100 mm时运梁车的高度;h梁为箱梁的高度;d圆心为隧道填充面(道床底面)至衬砌上拱圆心的距离;d梁宽为箱梁的宽度。

其中，D2为接触网支柱基础预留螺栓外缘至隧道衬砌面的距离;h网为桥面以上接触网支柱基础预留螺栓的高度;d网宽为两侧接触网支柱基础预留螺栓外缘的距离。

计算得知，理论上梁翼缘板、接触网支柱基础预留螺栓外缘至隧道衬砌面的距离分别为290 mm，165 mm。因接触网支柱基础预留螺栓外缘至隧道衬砌面的距离165 mm＜200 mm的最小安全距离，运梁过隧道理论上存在一定的安全风险。

经现场调查，实际运梁工况与理论推算有些许偏差。与设计相比，隧道衬砌内轮廓半径加大了50 mm，接触网支柱基础预留螺栓向两侧各移了15 mm;运梁车载梁后高度受压降低约40 mm，考虑这些影响因素，重新计算接触网支柱基础预留螺栓外缘至隧道衬砌面的距离。计算式修正如下:

计算得知，实际上接触网支柱基础预留螺栓外缘至隧道衬砌面的距离223 mm，运梁过隧道工况见图1。

图1 运梁过隧道工况

箱梁翼缘板、接触网支柱基础预留螺栓外缘两侧间隙各为35.6 cm，22.3 cm，在不切箱梁翼缘板和不预留隧道仰拱充填混凝土的情况下，运梁车装载箱梁可安全通过。

2 箱梁过隧道技术与安全管理措施

2.1 隧道施工技术

1)施工测量控制。对通过运梁车的隧道，测量工作在现行规范要求的基础上增加监测频次、提高测量精度，尤其要加强隧道的内轮廓净空控制、线路平纵定位控制及运梁车行走面高程控制，各部分结构成型后精度控制在5 mm以内。2)隧道口纵向顺坡。杏子湾隧道进口与竹山湾特大桥桥隧对接，唐家冲隧道进口与罗家大屋特大桥昆明台台尾相连。运梁过隧道前，需在桥(台)面上浇筑C30混凝土纵向顺坡或降低仰拱填充面，顺坡长度不小于10 m，顺坡时加设竖曲线平缓过渡，在桥(台)面上浇筑顺坡混凝土前先铺层隔离材料(土工布、塑料布等)，避免之后凿除混凝土时损伤桥(台)面。3)仰拱填充施工质量控制。箱梁过隧道时，运梁车、箱梁结构自重直接作用于仰拱填充面，荷载远大于运营荷载。在施工过程中必须加强对仰拱初期支护、仰拱及仰拱填充的质量控制，保证仰拱填充层承载力、平整度满足要求，确保运梁车安全通过。

2.2 运梁走行安全保证

1)中线控制。箱梁装车时，控制梁体中线与运梁车中线偏差。运梁车过隧道时的运行轨迹尽可能与隧道中心重合，预先用漆(或白灰)标出隧道中线及车轮边缘线。2)隧道内照明。隧道内照明系统须设置在隧道两侧，照明必须充足，当隧道内光线昏暗时，不得进行运梁过隧道作业。运梁车在隧道内行走时，若遇到突然停电，须立即停车，待供电恢复后再行走。3)走行过程监控。箱梁过隧道时对箱梁的状态进行实时监控，由专人负责监护。箱梁顶安排4名～6名监护人员(或高科技感应报警器)，随时与司机及外界保持联系，及时传达和掌握箱梁翼缘板外缘、接触网支柱基础预留螺栓外缘净空的动态数据，当梁端、梁跨跨中或接触网支柱基础预留螺栓外缘的净空小于5 cm时，应立即停车进行调整。4)严格控制运梁车在隧道内的行车速度。最大车速不大于0.4 m/s，第一次过隧道时车速控制在0.2 m/s。

3 结语

经过理论计算和现场实践，采取降低运梁车运行高度等方法，突破了传统箱梁割翼过隧的施工工艺，优化施工方法，实现12 m宽整孔简支箱梁，在不切箱梁翼缘板和不预留隧道仰拱填充混凝土的前提下顺利通过隧道，更好的实现厂区预制箱梁，保证桥梁施工质量，提高工程效率。

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