山区高速公路桥接隧有限空间梁板架设施工技术

邢 超，张 雄

(中交四公局第三工程有限公司，北京 100121)

1 工程概况

某高速公路项目特大桥全长1.2km，左幅30×40m，右幅30m+29×40m。基础结构采用群桩承台基础，下部结构为空心薄壁墩和柱式墩，上部结构为先简支后结构连续的40m预制T梁。桥梁起、终点均与隧道相接，起点为470m短隧道，终点为2 000m 长隧道，隧道单洞行车道宽为2×3.75m，隧道建筑限界净宽11.0m，净高5.0m。

通常情况下，梁板架设包括拼装架桥机、架桥机过孔、架设梁片，然后依次逐跨向前直至完成。但本工程中，左幅0号桥台与隧道左洞出口相接，右幅0号桥台位于隧道右洞内，桥进隧长度达5m，无法在桥台处拼装架桥机；首跨梁板架设时，隧道暗洞建筑空间也使架桥机不能按正常高度工作，特别是右幅在桥进隧情况下架设边梁，横向行动受限。

针对该施工难题，可采用以下方法解决：①通过设计变更，在桥隧间增加一段路基，长度足以拼装架桥机即可；②通过改造，降低架桥机拼装高度、作业高度，使其能整机通过隧道，到达桥台处。

但前期调查发现，隧道出口处地形陡峭，变更增加路基，填挖方数量巨大，实际可操作性较低。因此，只能通过合理的施工组织，桥梁与隧道协同施工，最大限度减小洞口构造物的干扰；适当改装机械，完成这种限制条件下的梁板架设。具体施工步骤为：①建设隧道施工场地，从进口开始单向掘进；②预制场选址，梁板按计划预制；③隧道贯通后，及时施工仰拱、二次衬砌等洞内主体结构；④根据隧道建筑限界，制定架桥机改装方案；⑤按改装方案在隧道进口组装架桥机；⑥架桥机整机行走通过隧道，到达桥台位置；⑦架桥机过孔，恢复正常作业高度与长度；⑧首跨梁板架设；⑨逐孔架设。各步骤与常规工程梁板架设相同的内容本文不再赘述。

2 隧道单向掘进贯通

隧道出口峭壁下为当地河流，洞口岩体整体性及稳定性较好，根据设计图纸、超前地质报告和现场实际查看，判定为Ⅲ级围岩，因此采取以下措施。

1)开挖前按规定做好超前地质预报工作，开挖过程中做好监控量测。

2)开挖至距出口桩约30m时，改用三台阶七步法、微台阶法开挖。

3)加强超前支护，围岩破碎处打设双排注浆小导管。

4)着重加强隧道出口的地表观测，提前做好洞顶截水沟的施作，及时调整出洞方案。

5)仰拱和二次衬砌紧跟，尽量做到早闭合。

6)做好隧道出口边仰坡防护，清除浮石，防止雨水冲刷。

7)隧道混凝土路面及调平层暂不浇筑，以尽最大可能为架桥机通过留出空间。

8)为减小对梁板架设的干扰，出口明洞待架梁完成后再修筑。

3 架桥机改装方案

本工程采用WJQ180t-40mA3型架桥机，该机型由主梁、提升小车、前支腿、中支腿、后托、后支腿、行走轨道、运梁平车、液压和电气系统等组成，架桥机在隧道内行走及通过隧道后过孔、架设梁板时均需进行相应改装，以适应有限空间。

3.1 架桥机在隧道内通行

由于隧道为直线型隧道，架桥机在隧道内行走无须横向移动，因此架桥机组装时先不安装横移部件，可降低高度，满足高度限制要求，从而整机通过隧道。

1)前支腿改装 前支腿安装在主梁前端下部，是架桥机前部支撑及架桥机横移运行机构，由前支轮箱、转向法兰、立柱、上下横梁和液压升降装置等组成。通过隧道时，不安装前支腿的横移构件，可降低高度1.5m。

2)中支腿改装 中支腿为双层轮箱结构，由上层轮箱、转盘及下层轮箱3部分组成，通过马鞍、销轴和螺栓连成整体。中托上层轮箱倒置，行走轮向上支撑在主梁下弦杆上，通过电动机驱动架桥机纵移。下层轮箱走行在中托横移轨道上，同前支轮箱一起驱动架桥机横移。通过隧道时，可暂不安装下层轮箱和横移轨道，使机身高度下降1.27m。

3)后支腿改装 后支腿由托轮箱、伸缩套筒和液压油缸等组成，是架桥机过孔时的后部支撑，架桥机过孔后，启动液压油缸，使托轮和主梁下弦杆脱离，架桥机即可横移架梁。后支腿自身高度可调整，以保证架桥机处于水平状态。但原有后支腿即使降至最低，也无法满足隧道高度限制要求，因此，只能通过暂不安装原机后支腿，选配较小尺寸的液压装置来适应整机高度。

中支腿可降低的高度最小，以其减少的1.27m计算，也可满足隧道高度限制要求；改装的前、后支腿可利用液压装置调整高度来匹配中支腿，改装后整机高度降低1.27m，可在隧道内纵向移动。架桥机改装后横断面如图1所示。

图1 架桥机改装后横断面(单位：cm)

4)安装主梁 主梁是架桥机的主要承力构件，为钢桁架结构，分为2列，每列长66m。未组装时，纵向分为12m×5节+6m×1节，两节间采用销轴连接。过隧道时需组装好整列主梁。

5)安装提升小车 主梁上弦杆顶部铺设有方钢轨道，提升小车在上部运行，并进行起吊作业。

以上部件安装完成后，架桥机可整机通过隧道。

3.2 架桥机过孔改装

为使架桥机在隧道内的纵向移动不受高度限制，此时的架桥机未安装横移装置，不能完成架梁操作。因此，在改装架桥机通过隧道后，需直接过孔，然后拆卸一部分主梁构件，顶升、安装横移装置方可进行后续操作。以本桥梁左幅为例，具体操作步骤如下。

1)架桥机整机通过隧道后，选用1片T梁作为配重，进行架桥机过孔；过孔完毕(见图2)，加固架桥机，采用千斤顶将架桥机尾部顶升至正常高度，仍用T梁作为配重使架桥机前端悬空，采用天车将前支腿和横移轨道调至盖梁顶，进行前支腿安装。

图2 改装架桥机过孔完毕

2)拆卸架桥机1节6m和1节12m主梁，剩余48m，保证架桥机前端外延1.5m，跨中40m，桥台后延6.5m。

4 桥接隧梁板架设

完成架桥机改造及检测后，采用后天车吊住梁片前端，和运输车同步向前走，即“一次喂梁”，如图3所示；运梁车移动3.2m至第1道横隔板后，对梁片进行临时加固，改用前天车吊住梁片前端；继续和运输车同步向前走，完成梁片的架设，即“二次喂梁”。

图3 架桥机一次喂梁

5 桥进隧梁板架设

5.1 技术难点

本工程中，按上述方法架设右幅首跨30m T梁，需拆卸2节12m和1节6m主梁部件，加装1节2m部件，剩余主梁长38m，架桥机工作时前端外延1.5m，桥台后延6.5m，跨中30m。但右幅桥台位于隧道暗洞内5m，且两侧受隧道建筑限界影响，即使通过改装架桥机也无法直接安装边梁。

5.2 技术措施

桥进隧架桥机俯视及侧视如图4所示。为使边梁就位，采取错位吊装、组合平移的方法，将右幅5-1号梁安装至右幅2号垫石处，右幅5-2号梁安装至3号垫石处，设置斜撑和枕木将T梁横隔板底部垫实，保证梁片稳定；然后按规范要求焊接2片梁的横隔板主筋，完成移梁准备工作。同样，5-5，5-4号梁先分别安放在4，3号垫石，横隔板钢筋满焊确保连接稳固后，也采用横移装置运送至设计位置。最后安装右幅5-3号梁，桥进隧首跨T梁架设完成，架桥机按一般操作步骤继续过跨，将原先拆除的主梁恢复为正常架桥机尺寸。

图4 桥进隧架桥机

5.3 梁板横移技术要点

1)为防止移梁时发生倾覆，须将边梁与相邻梁横隔板钢筋满焊，2片T梁连为一体进行横移。

2)预设滑移轨道、牵引钢绞线预留孔道须保证精确度，横桥向每间隔1m的两点高程差≤2mm，且无突变点。

3)牵引滑移小车，2台千斤顶牵引力一致，施力缓慢、匀速。

4)梁板滑移到位后，梁底设置的4台千斤顶须同时顶升、同时卸落。

6 结语

通过对桥接隧、桥进隧特殊工况进行研究，介绍了架桥机整机过隧道、隧道口有限空间梁板架设、梁板横移技术，成功解决了架桥机在狭小空间内的作业难题。此技术安全性高，适用广泛，可为类似施工提供一定借鉴。