■ 佘宏 巴高山

1 工程概況

隨著我國(guó)高鐵事業(yè)的飛速發(fā)展，為適應(yīng)新的形勢(shì)要求，提高安全管理水平依然是重中之重[1-2]。新建鄭州—萬(wàn)州鐵路河南段站前工程施工總價(jià)承包ZWZQ-6標(biāo)段位于平頂山魯山縣、南陽(yáng)市方城縣境內(nèi)，起止里程DK180+813．840—DK227+778．385，線路長(zhǎng)44．003 km。主要工程包括隧道4座、簡(jiǎn)支箱梁734孔，大臨設(shè)施包括箱梁制（存）梁場(chǎng)2處，分別是拐河梁場(chǎng)和方城北梁場(chǎng)，其中拐河梁場(chǎng)次架方向需通過(guò)3個(gè)隧道，依次是許良隧道、新莊嶺隧道、吳莊隧道，共需架設(shè)219孔；方城北梁場(chǎng)箱梁架設(shè)不需過(guò)隧道。

（1）許良隧道，里程DK192+606—DK193+480，全長(zhǎng)874 m。其中隧道進(jìn)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?yàn)橄缕?，隧道坡?8．5‰；隧道進(jìn)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(zhǎng)790 m。全隧位于曲線上，左曲線半徑R=8 000 m；馱梁前行方向?yàn)橄缕?，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(jìn)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(zhǎng)250 m。全隧位于曲線上，左曲線半徑R=8 000 m；馱梁前行方向?yàn)樯掀?，隧道坡?4．9‰；隧道進(jìn)口端與52．43 m路基相接，隧道出口端設(shè)55 m明洞，出口端與南王莊特大橋鄭州臺(tái)之間僅有8 m路基。

2 運(yùn)梁車馱運(yùn)箱梁過(guò)隧道施工工藝

2.1 工況分析

運(yùn)梁車馱運(yùn)預(yù)制箱梁通過(guò)隧道主要受運(yùn)梁車高度，預(yù)制箱梁高度、寬度，隧道仰拱標(biāo)高，隧道二襯半徑影響，通過(guò)分析相關(guān)數(shù)據(jù)，選出最佳最優(yōu)通行方案。

相關(guān)數(shù)據(jù)如下：預(yù)制箱梁高3．052 m、寬12．600 m，接觸網(wǎng)螺栓高612 mm、距梁翼緣315 mm；隧道半徑6．650 m，隧道內(nèi)雙塊式無(wú)砟軌道高515 mm；YLD900運(yùn)梁車重載高度取2．3 m。

通過(guò)1∶1繪圖對(duì)比分析可知，當(dāng)運(yùn)梁車位于隧道仰拱設(shè)計(jì)頂面馱梁過(guò)隧道時(shí)，梁翼緣與隧道二襯相抵觸，侵入隧道設(shè)計(jì)輪廓101 mm，接觸網(wǎng)柱侵入隧道設(shè)計(jì)輪廓60 mm，無(wú)法通過(guò)隧道。

可見，正常施工下運(yùn)梁車無(wú)法運(yùn)梁通過(guò)隧道。根據(jù)橋圖設(shè)計(jì)說(shuō)明，仰拱需分2次澆筑，降低首次仰拱澆筑標(biāo)高，實(shí)現(xiàn)運(yùn)梁通過(guò)隧道。同時(shí)考慮到Q/CR 9604—2015《高速鐵路隧道工程施工技術(shù)規(guī)程》中12．1．1規(guī)定：隧道支護(hù)、襯砌施工時(shí)，中線、水平斷面和凈空尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，并不得侵入隧道建筑限界，放樣時(shí)可將設(shè)計(jì)的輪廓線擴(kuò)大5 cm。

通過(guò)1∶1繪圖對(duì)比分析，結(jié)合采用的二襯臺(tái)車，情況見表1。

由表1可知，要想滿足運(yùn)梁通過(guò)和二襯臺(tái)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(shè)計(jì)降低475 mm，當(dāng)預(yù)制箱梁架設(shè)完成運(yùn)梁車不再通過(guò)隧道時(shí)，可進(jìn)行仰拱二次澆筑，標(biāo)高達(dá)到設(shè)計(jì)要求；隧道二襯施工需在運(yùn)梁通過(guò)隧道前完成，施工時(shí)二襯臺(tái)車半徑放大50 mm。

當(dāng)隧道仰拱降低475 mm同時(shí)襯砌臺(tái)車輪廓半徑放大50 mm且不跑模時(shí)，梁兩端翼緣與隧道內(nèi)輪廓水平間隙為115 mm，箱梁接觸網(wǎng)支座最外緣與隧道內(nèi)輪廓水平間隙為213 mm（見圖1），此時(shí)滿足運(yùn)梁車馱梁通過(guò)隧道的要求。

2.2 運(yùn)梁車運(yùn)梁通過(guò)隧道施工工藝

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

表1 運(yùn)梁通過(guò)隧道時(shí)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(shí)的運(yùn)梁車馱梁通過(guò)隧道情況

2.2.1 過(guò)隧道線路分析

運(yùn)梁車馱梁通過(guò)吳莊隧道線路情況示意見圖2。隧道曲線半徑R=8 000 m，經(jīng)計(jì)算1孔梁的長(zhǎng)度32．6 m弦長(zhǎng)對(duì)應(yīng)中矢距為16．6 mm，運(yùn)梁車運(yùn)梁時(shí)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(nèi)，因此運(yùn)梁通過(guò)時(shí)受曲線影響非常小，可忽略不計(jì)。

2.2.2 運(yùn)梁車馱梁進(jìn)入隧道

吳莊隧道進(jìn)口端與52．43 m路基相接，路基面標(biāo)高容易調(diào)整，在隧道仰拱降低475 mm的情況下，路基填筑時(shí)需降低標(biāo)高做順坡緩和曲線作為過(guò)渡段，保證運(yùn)梁車馱運(yùn)箱梁駛進(jìn)隧道時(shí)平穩(wěn)平緩，同時(shí)保證路基承載力不小于0．6 MPa。

2.2.3 運(yùn)梁車在隧道內(nèi)行駛

當(dāng)隧道仰拱降低475 mm，同時(shí)襯砌臺(tái)車輪廓半徑加大50 mm且不跑模時(shí)，梁兩端翼緣與隧道內(nèi)輪廓水平間隙為115 mm，箱梁接觸網(wǎng)支柱最外緣與隧道內(nèi)輪廓水平間隙為213 mm，此時(shí)滿足運(yùn)梁車馱梁通過(guò)隧道的要求。

隧道內(nèi)運(yùn)梁通道要求：縱坡需與隧道設(shè)計(jì)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(shí)承載力不小于0．6 MPa，保證運(yùn)梁車安全通過(guò)。

2.2.4 運(yùn)梁車駛出隧道

吳莊隧道出口端與南王莊特大橋鄭州臺(tái)之間僅有8 m路基，考慮到架橋機(jī)小解體和組裝，吳莊隧道出口端明洞55 m暫不施工，待預(yù)制箱梁架設(shè)完成后施工；明洞高邊坡應(yīng)做好安全防護(hù)措施，確保在架橋機(jī)拼裝和運(yùn)輸時(shí)的安全。

明洞段應(yīng)采取順坡措施。運(yùn)梁車馱運(yùn)架橋機(jī)通過(guò)吳莊隧道后，需做順坡運(yùn)梁車才能安全通過(guò)。隧道洞口與南王莊特大橋鄭州臺(tái)僅有8 m路基相連，橋上雙塊式無(wú)砟軌道高725 mm，隧道內(nèi)雙塊式無(wú)砟軌道高515 mm，當(dāng)隧道內(nèi)仰拱降低475 mm時(shí)，降低后的仰拱頂面比橋臺(tái)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(tái)頂面標(biāo)高制約，從隧道出來(lái)到上橋需要一定長(zhǎng)度的順坡。

經(jīng)過(guò)計(jì)算，從隧道14．9‰的上坡到續(xù)接至南王莊特大橋14．9‰的上坡中間作一順坡臺(tái)階，以明洞長(zhǎng)加路基長(zhǎng)63 m作為順坡段，順坡段坡度達(dá)到19．1‰，適應(yīng)運(yùn)梁車爬坡能力。

3 運(yùn)梁車運(yùn)梁通過(guò)隧道安全技術(shù)要求

3.1 運(yùn)梁前準(zhǔn)備

（1）運(yùn)梁前將隧道中心排水溝底部施工完成，然后埋設(shè)臨時(shí)排水鋼管，再用級(jí)配碎石回填并壓實(shí)，確保運(yùn)梁車平穩(wěn)運(yùn)行。

（2）隧道襯砌施工時(shí)，嚴(yán)格按照襯砌臺(tái)車加大50 mm的尺寸進(jìn)行施工。施工過(guò)程做好測(cè)量檢查，加強(qiáng)臺(tái)車模板加固措施，不得有脹模、跑?，F(xiàn)象。嚴(yán)防二次襯砌混凝土侵限，確保運(yùn)梁車運(yùn)輸箱梁安全通過(guò)。

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

3.2 運(yùn)梁車運(yùn)梁

（1）隧道內(nèi)運(yùn)輸箱梁前，在隧道內(nèi)安裝足夠亮度和數(shù)量的照明燈，確保運(yùn)梁車運(yùn)輸安全暢通。

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

圖2 運(yùn)梁車馱梁通過(guò)吳莊隧道線路情況示意圖

（3）隧道外運(yùn)梁時(shí)，速度控制在3 km/h以內(nèi)，如遇緊急情況需停車時(shí)，應(yīng)緩慢降速再停車，嚴(yán)禁緊急制動(dòng)；接近隧道時(shí)，運(yùn)梁車按預(yù)設(shè)走行線進(jìn)行對(duì)位前行。

（4）在隧道內(nèi)運(yùn)梁時(shí)，速度控制在1 km/h以內(nèi)，并設(shè)1名指揮人員在運(yùn)梁車前端進(jìn)行指引，嚴(yán)格按照預(yù)先畫好的走行線進(jìn)行運(yùn)梁作業(yè)，嚴(yán)禁超出走行線走行，另設(shè)2名指揮人員于梁面，監(jiān)控梁體兩側(cè)和隧道二襯之間間距，防止梁體與二襯發(fā)生擦掛。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著高速鐵路預(yù)制箱梁架設(shè)施工技術(shù)的成熟，需運(yùn)梁車馱運(yùn)箱梁過(guò)隧道的架設(shè)工程會(huì)越來(lái)越多。可選擇改進(jìn)機(jī)械設(shè)備，降低運(yùn)梁車高度，實(shí)現(xiàn)馱梁過(guò)隧；也可利用現(xiàn)有設(shè)備，改進(jìn)隧道施工方法，同樣實(shí)現(xiàn)馱梁過(guò)隧。研究通過(guò)改進(jìn)隧道施工方法，利用現(xiàn)有設(shè)備實(shí)現(xiàn)馱梁過(guò)隧，實(shí)現(xiàn)了工效的最大化，取得了良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，可為以后運(yùn)梁車過(guò)隧道的施工提供借鑒參考。