穿隧道运架一体机在提梁上桥方式中的应用技术
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摘要：随着高速铁路的快速发展，越来越多的地区开始修建高速铁路，其中部分丘陵或山区高速铁路在修建过程中受地形等条件制约，无法修建预制梁场。根据目前铁路的制架梁技术参数等要求，现有的运架梁设备由于提梁高度问题，导致现有成品梁无法采用老式运架设备穿越隧道进行架梁作业。针对该类问题，目前国内在在发展和完善穿隧道运架一体机研制工作，本文介绍的就是最新型的无导梁穿隧道运架一体机施工技术。
关键词：穿隧道；提梁上桥；运架一体机；应用；技术
Abstract: with the rapid development of high speed railway, more and more areas began to build high speed railway, some of the hills or mountains high speed railway in the construction process, such as by topography condition restriction, can't build precast beam field. According to the current railway system frame beam technology parameters, such as requirements, the existing transport frame beam equipment due to the height of girder, leading to the existing product beam can't use the old shipping frame equipment through the tunnel to frame work. According to this problem, the current domestic in the development and improvement in tunnel transport frame multifunction research work, this paper introduces the latest is no guide beam transport frame in tunnel construction technology of multifunction.
Keywords: wear tunnel; The girder bridge; Luck frame multifunction; Applications. Technology
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
1 工程简介
新建沈阳至丹东铁路客运专线凤城梁场采用运架分离式设备进行架梁作业，后根据工程进展及经济等多方必选，将该梁场附近的2座特大桥由移动模架现浇法施工改为预制架设，共计43孔简支箱梁。架设该43孔简支箱梁需穿越2座隧道（共660米），该梁场原方案采用提梁上桥方案，在架设完成原计划简支箱梁后，新增简支箱梁架设必须更换架梁设备，采用运架一体机进行架梁施工，且运架一体机无法按照正常条件下进行作业。
2 穿隧道运架一体机设备特点
运架一体机整机外形尺寸为91.8×7.4×9米，穿隧道运架一体机采用“提梁、运梁、架设”三合一设计模式，用于高速铁路和客运专线32米、24米及20米预应力钢筋混凝土箱梁（如有需要还可架设跨度在20-32米之间的非标梁）运架作业。该设备可以提运整孔箱梁通过时速250km和时速350km的隧道；可以在隧道进出口实现架梁作业；可以提运箱梁在便道、路基和已架好的箱梁上行驶及架梁作业，对以上设施不造成任何危害；可以随时架设位于梁场两侧的任何一侧的桥梁，而不存在转场问题。与现有架桥机相比，它无需下导梁和任何辅助机具即可以顺利架梁，自重轻，形式简单，不需锚固，作业程序简便，效率高；整机变跨操作方便，对作业环境适应性强。
3 提梁施工
3.1 跨墩提梁机与运架一体机的匹配
跨墩提梁机技术性能如下：跨度34m；起重量470t（单机）；最大起重高度26m；凤城梁场提梁机位于草河2#特大桥79#～84#墩，提梁机部位梁顶距原地面15m，自梁面算起最大起吊高度为11m，满足喂梁最小净空10米要求。
现有提梁机走行轨道仅为190米，为满足喂梁要求，必须对现有提梁机轨道延长，满足提梁机走行轨道长度不小于220m的要求。
3.2 提梁准备
在梁场右侧规划拼装场地（长100m，宽30 m），场地平整后，铺10cm碎石碾压，场地不平整度满足90m范围内不大于2cm的拼装要求。运架一体机主机重340t,导梁重390t，为确保起吊安全，采取在地面分次拼装、分次起吊、桥面组装的方式将运架一体机转至架设完成的桥面。提梁时与正常提梁上桥方式一致，无需对提梁机进行加固及改装。
平面示意图
3.3 提梁上桥作业
提梁上桥作业与正常情况下提梁方式一致，均为由移梁小车将待架箱梁移至提梁区，跨墩提梁机取梁后提至高于既有梁面500 mm高度，利用提梁机吊梁小车将箱梁提到既有梁面正上方，在既有梁面放置临时存梁支座进行临时存梁。
3.4 运架一体机提梁
运架一体机完成梁面拼装后移至提梁区外，避免影响提梁机提梁，待待架箱梁提至既有梁面临时存放后将运架一体机驶近。第一步跨墩提梁机与运架一体机对位并由专用吊具对运架一体机进行吊点固定，随后由跨墩提梁机将运架一体机提离梁面300mm。第二步利用提梁机吊梁小车将运架一体机横移至待架简支箱梁宽度方向上让开箱梁1000 mm时停止横移。第三步跨墩提梁机提着运架一体机向存梁方向纵移，直至运架一体机纵向上对正待架箱梁时停止移动。第四步用提梁机吊梁小车同步向存梁方向横移，直至运架一体机横向上对正待架简支箱梁后停止。第五步提梁机同步放下运架一体机，并解除提梁机与运架一体机专用吊具。第六步运架一体机准确移动，将运架一体机自动提梁设备与待架简支箱梁预留吊梁孔对应，实现正常提梁作业。
4 架梁施工
运架一体机取梁完成后，运输至待架墩位前与正常情况下运架一体机架梁方式一致，为保证架梁过程中施工安全，必须对如下作业程序进行重点关注。
4.1运梁至待架孔位
架桥机运梁至待架孔前，应采用低速档行驶，至前车架前轮端部距离已架箱梁端部20cm时停止。要求主支腿中心距桥墩中心横向偏差不超过100mm，否则主机后退重新调整横向偏移量。
架桥机运梁至待架孔后，应仔细检查主支腿斜杆在运输过程中是否出现焊缝开裂，重点检查连接件与斜撑上构架轴线是否呈直线状态。如有明显下垂，说明连接件与法兰板的连接焊缝已开裂，应修复后再进行架梁作业。
4.2在恢复主支腿、辅助支腿并靠前车升降支好主支腿过程中的注意事项：
a、折转主支腿时，应保证主支腿有足够的高度空间，以免支腿下横梁碰撞桥墩垫石。
b、折转主支腿时，应密切注意折转情况，避免折转不够或过头，以便顺利插入斜杆钢销，斜杆钢销插到位后方可进行下一步操作。
4.3由后车及主支腿驱动装置推动整机前行，当辅助支腿到达待架孔前方桥墩支承位置时停车，箱梁前端支座下设临时支墩，并将箱梁放在临时支墩上，然后打好辅助支腿。过程中注意事项如下：
a、在后车走行前再次检查确认后车限位油缸已松解。
b、后车走行过程中应对主支腿水平力的大小进行实时监控，如发现架桥机前进而数字不变，或无显示说明监控系统无效，此时必须检查修复后方可作业。如果过程中出现卡、别，则监控数据会迅速增大，以确保主支腿安全。
c、走行即将到位时及时降速，然后慢行到规定位置；
d、时刻注意架桥机走行情况，发现异常情况立即停车检查；
e、到位后马上施加驻车制动，并在后车架车轮前后安放楔木；
f、前起重小车落梁到临时支墩时，吊具严禁过度下放，吊具底面距梁体上平面之间的距离为4cm左右。
g、曲线架梁时，为保证辅助支腿到达待架孔前方桥墩中心（横向偏差±10cm），后车在前行过程中，需向曲线外侧斜行，斜行的角度视曲线半径大小经计算确定，并经实践予以修正。
4.4主支腿前行到位，在辅助支腿的帮助下打好主支腿。主支腿前行即将到位时，应及时减速，用一档走行靠近辅助支腿，避免与辅助支腿发生碰撞。
4.5前起重小车提起箱梁前端，由后车及主支腿定扭矩马达推动整机前行到位，准备落梁。
a、后车走行过程中应对主支腿水平力的大小进行实时监控，以确保主支腿安全。
b、走行即将到位时及时降速，然后慢行到规定位置；
c、到位后马上施加驻车制动，并在后车架车轮前后安放楔木；
d、时刻注意架桥机走行状态，发现异常情况立即停车检查。
4.6落梁就位过程中应遵循平衡卷绕钢丝绳吊点先提升、后降落的原则，保证梁体始终是三点静定起吊或支撑状态。
4.7整机后移，使前车到达已架箱梁顶面。后车走行过程中应对主支腿水平力的大小进行实时监控。
4.8折转主支腿及辅助支腿，返回梁场，开始下一孔梁运架作业。折转主支腿斜杆前，应注意观察主支腿斜杆钢销是否完全拔出，只有完全拔出后才可进行折转操作。折转主支腿时，应密切观察折转情况，避免斜撑连接件与斜撑外伸缩套发生碰撞。
4.9箱梁的落梁、就位
落梁前，应先对墩台里程、垫石中心线、垫石高程、预留孔深及孔径偏移等进行复核，确认墩台及垫石中心线、垫石高程、孔深、孔径符合设计要求，以保证箱梁架设达到规范规定的精度。
落梁过程由现场指挥发令，领班配合，下落过程中密切监视箱梁与已架箱梁的前后位置，不得撞击已架箱梁或前支腿；吊具要求水平（目测），发现不平时必须单动调节；梁体底面落至离支座顶30cm时停止，进行梁体水平及前后左右位置初调，然后继续落梁至离支座顶5cm时停止，然后由精确对位系统调整梁体前后左右位置，使其达到精度要求。
4.10末孔箱梁架设
a、运梁至待架孔，打好主支腿，并将辅助支腿收至上桥台状态。
b、按前述正常架梁作业程序使辅助支腿上桥台并准确就位。
c、将主支腿收至上桥台状态。
d、主支腿上桥台并支撑好。
e、按正常架梁作业程序纵移、落梁就位。
f、主支腿原地恢复至正常运输状态。
4.11变跨施工
架桥机架完32米梁后，接着架设24米梁时，首先拆除主梁后起重小车纵移范围滑道内的支撑架，通过纵移油缸和导杆装置以倒顶的方式将后起重小车前移8m，恢复主梁内支撑架，其余架梁作业程序完全相同。
5穿越隧道
穿越隧道前，根据吊梁行走的运架一体机外形尺寸参数，对隧道的通行能力进行评定，在保障安全距离的情况下，一体机重载试穿行。在试穿行前，必须事先对隧道中线清晰标示，并在运架一体机行走轮外侧，安全距离内侧设置反光防护路障。
在提梁穿越隧道过程中必须降低运架一体机走行速度、降低提梁高度（确保在隧道最大断面处通过），同时在两端四个走行梁角安排专人进行全过程监控，确保走行过程中梁体不与隧道出现碰撞。在穿越曲线隧道时，由于运架一体机走行过程中梁体与隧道内存最大不足20cm，必须安排专人对转向轮组进行全过程监控，防止转向轮组出现不同步转向，导致梁体与隧道出现碰撞。
6 结束语
随着城市化进程的不断加快，城市间的联系将越来越紧密，高速铁路的建设区域将不断扩大，不可避免的将面临穿越隧道架梁问题，相比运架分离式架桥机，尽管其存在运架工效较低等缺点，不过仍有其自身的优点，具体如下优点：
a、设备体积小，可不扩大隧道就通过隧道，实现隧道口架桥，节省工程成本。
b、不拆解设备，原地180度调头转向，自行转场，使施工成本大幅降低。
c、可实现隧道口零距离首孔架设，架梁过程中无需埋设任何预埋件锚固。
运架一体机采用便线上桥即可实现该工装的箱梁正常架设，在特殊地段，如果无法实现便线上桥，且穿越隧道架设任务量不是太大的情况下，该施工方法可作为一种借鉴。
参考文献
郑州新大方《SLJ900/32流动式箱梁架桥机使用说明书》