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摘要：为了解决箱梁安全、快捷的通过隧道，确保架梁施工顺利进行，本文结合沪昆铁路客运专线长昆湖南段Ⅷ标段的架梁施工，详尽的阐述了箱梁通过隧道的方案及控制措施，为特殊工况下的箱梁运输作业有着很强的指导作用。
关键词：整孔箱梁通过 隧道控制措施
经过近几年的跨越式发展，我国高铁建设向中西部地区推进，原来连续架设上千孔箱梁的时代已过去，建设进入了山区，施工桥隧相连，桥梁往往被短隧道或短隧道群隔开，采用常规设备和方法时，隧道断面不能通过目前常用的整孔箱梁，为解决这一问题，通过在实践中积极探索，从箱梁结构、隧道砌衬、运架设备等方面着手，在不切除翼缘板的前提下，解决整孔箱梁通过隧道问题，为梁场规模制梁创造条件。
1.施工工况及问题的提出
铁路客运专线简支箱梁应首先考虑预制架设施工，条件不具备时方可考虑现浇施工。从运营使用和施工方面考虑，简支箱梁应优先采用整孔箱梁，特殊情况下经过技术经济比选后也可采用组合箱梁。整孔简支箱梁需要通过隧道时，应尽量不改变桥隧工程结构，提倡采用具备通过隧道能力的运架设备。整孔箱梁通过隧道时确实需要改变桥隧工程结构时，应优先采用隧道扩孔方案，尽量不采用箱梁切翼缘板方案。
中铁一局承建沪昆铁路客运专线长昆湖南段Ⅷ标段K324+218.25～DK380+075.00 ，正线长度55.857km范围内桥梁21座，架设367孔箱梁，需要穿越隧道26座，约13.8km。若采用现浇方式进行桥梁施工将大大增加施工工期和施工成本，为此，中铁一局与中铁科工集团共同研发了JQS900型架桥机、YLS900型运梁车，有效解决了箱梁规模制梁，并穿越隧道架梁。
2. 整孔箱梁通过隧道方案
2.1沪昆客专铁路设计时速350km，隧道断面为100㎡；无砟轨道整孔箱梁宽度12m（通桥（2008）2322A)。在隧道完成仰拱施工后，采用降低运梁车高度的方法，来适当降低运梁工况下的翼缘板高度，至断面净宽不小于12.4m,运梁车载运整孔箱梁即可安全通过。
2.2 为保证运输梁片安全通过隧道，运梁车在过250km隧道时，梁片放置在顶升系统上运输，运梁高度为1.8米；运梁车在过350km隧道时，梁片直接放置在台车上运输，运梁高度为2.0米。沪昆客专铁路无砟轨道采用双块式道床结构，轨面距道床高度为515mm， 运梁车载运整孔箱梁断面图如下：
3.运梁车的组成及配置
3.1YLS900运梁车主要由 (1)车体 (2)主动轮组及转向机构(3) 被动轮组及转向机构(4)前司机室 (5)后司机室(6)驮梁台车 (7)动力系统(8)电气系统 (9)液压系统组成。
3.2为保证运梁车运输梁片通过隧道的安全性，本车设有隧道内自动驾驶功能，运梁车通过摄像系统采集地面路标信息，通过信号处理后给控制系统发出控制转向信号，可保证1.5km/h速度时的走行偏离≤50mm。
3.3运梁车电气系统的核心部分采用了德国进口专为工程移动车辆设计的控制器，使得运梁车具有操纵灵活、转向速度快(转20°仅需2-3s)、系统稳定可靠等特点。运梁车在前后端各安装了一套自动导航系统，工作过程如下：运梁通过隧道时，沿隧道中心线画有一条识别线，安装在运梁车前后车体中线位置的智能相机检测到隧道中心的识别线，自动分析出此线偏离相机位置（也就是车体中心线）的距离，并将分析出的偏移数据通过串口传输给控制系统，该控制系统根据偏移数据自动调整轮胎转向及走行速度。在运梁车四角处各安装有一个超声防撞预警装置，当运梁车将要驶出安全区域以外的范围时，提前给控制系统预警，整个系统在一套精密计算好的软件下协调工作，使得运梁车及其箱梁安全快速的通过隧道。系统包含以下安全保护系统：
（1）过载保护；
（2）马达及油缸欠压保护；
（3）电源欠压保护；
（4）走行跑偏报警及自动停车保护；
（5）限位保护。
3.4运梁车设置故障报警装置,运梁车配备有防撞系统，在运梁车前面设置超声波测距仪，防止与前方障碍物发生碰撞。设置有足够数量的警示信号,并设置拖梁台车运行限位装置。
4箱梁通过隧道的有关技术及控制措施
4.1 箱梁交接。严格按箱梁验收标准组织对成品梁进行检查和交接，防止由于箱体外形尺寸超标在通过隧道时发生卡、擦现象。
4.2施工测量。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。尤其是对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高度重视，各部分结构成型后精度控制在5mm以内。箱梁装车后对箱梁顶至地面高差进行测量。
4.3隧道内轮廓复核测量。运架前衬砌台车定位时加强对台车面板的定位，预留衬砌收敛变形值，确保满足规范要求及衬砌收敛稳定后内轮廓。由于隧道仰拱面多有坡度、不平现象，难以保证测量的连续性和准确性，可制作运梁工况时的模型（采用钢筋焊接，下装四个轮组，达到运梁时外形尺寸即可）通过隧道来检验隧道的净空及箱梁通过的可靠性。
4.4抑拱填充施工质量控制。箱梁过隧道時，载荷直接作用于仰拱顶，施工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、仰拱及仰拱顶找平层的质量控制，确保运梁车通过时仰拱及找平层承载力、平整度满足箱梁安全通过。
4.5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，预先漆标出隧道中线。箱梁不宜通过较小半径曲线隧道。
4.6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4-6名监护人员，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的净空的动态数据，当梁端或梁跨跨中得净空小于5cm时，应立即停车进行调整。严格控制运梁车在隧道内的行车速度，最大车速不大于0.4m/s,第一次过隧道时车速控制在0.2m/s。
4.7应急处理。制定箱梁通过隧道应急预案。行进过程中出现偏离隧道中线，导致箱梁顶与隧道内轮廓过小或与衬砌发生划擦时，要立即停车，采取降低运梁车高度、运梁车斜行等方法解决。
5. 结语
铁路客运专线桥隧工况千差万别，整孔简支箱梁通过隧道的方案虽然较多，但实践经验还比较少，各单位应根据施工的具体情况，研讨最优方案，以便高效、优质地推进架梁施工。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：整孔箱梁通过 隧道控制措施
经过近几年的跨越式发展，我国高铁建设向中西部地区推进，原来连续架设上千孔箱梁的时代已过去，建设进入了山区，施工桥隧相连，桥梁往往被短隧道或短隧道群隔开，采用常规设备和方法时，隧道断面不能通过目前常用的整孔箱梁，为解决这一问题，通过在实践中积极探索，从箱梁结构、隧道砌衬、运架设备等方面着手，在不切除翼缘板的前提下，解决整孔箱梁通过隧道问题，为梁场规模制梁创造条件。
1.施工工况及问题的提出
铁路客运专线简支箱梁应首先考虑预制架设施工，条件不具备时方可考虑现浇施工。从运营使用和施工方面考虑，简支箱梁应优先采用整孔箱梁，特殊情况下经过技术经济比选后也可采用组合箱梁。整孔简支箱梁需要通过隧道时，应尽量不改变桥隧工程结构，提倡采用具备通过隧道能力的运架设备。整孔箱梁通过隧道时确实需要改变桥隧工程结构时，应优先采用隧道扩孔方案，尽量不采用箱梁切翼缘板方案。
中铁一局承建沪昆铁路客运专线长昆湖南段Ⅷ标段K324+218.25～DK380+075.00 ，正线长度55.857km范围内桥梁21座，架设367孔箱梁，需要穿越隧道26座，约13.8km。若采用现浇方式进行桥梁施工将大大增加施工工期和施工成本，为此，中铁一局与中铁科工集团共同研发了JQS900型架桥机、YLS900型运梁车，有效解决了箱梁规模制梁，并穿越隧道架梁。
2. 整孔箱梁通过隧道方案
2.1沪昆客专铁路设计时速350km，隧道断面为100㎡；无砟轨道整孔箱梁宽度12m（通桥（2008）2322A)。在隧道完成仰拱施工后，采用降低运梁车高度的方法，来适当降低运梁工况下的翼缘板高度，至断面净宽不小于12.4m,运梁车载运整孔箱梁即可安全通过。
2.2 为保证运输梁片安全通过隧道，运梁车在过250km隧道时，梁片放置在顶升系统上运输，运梁高度为1.8米；运梁车在过350km隧道时，梁片直接放置在台车上运输，运梁高度为2.0米。沪昆客专铁路无砟轨道采用双块式道床结构，轨面距道床高度为515mm， 运梁车载运整孔箱梁断面图如下：
3.运梁车的组成及配置
3.1YLS900运梁车主要由 (1)车体 (2)主动轮组及转向机构(3) 被动轮组及转向机构(4)前司机室 (5)后司机室(6)驮梁台车 (7)动力系统(8)电气系统 (9)液压系统组成。
3.2为保证运梁车运输梁片通过隧道的安全性，本车设有隧道内自动驾驶功能，运梁车通过摄像系统采集地面路标信息，通过信号处理后给控制系统发出控制转向信号，可保证1.5km/h速度时的走行偏离≤50mm。
3.3运梁车电气系统的核心部分采用了德国进口专为工程移动车辆设计的控制器，使得运梁车具有操纵灵活、转向速度快(转20°仅需2-3s)、系统稳定可靠等特点。运梁车在前后端各安装了一套自动导航系统，工作过程如下：运梁通过隧道时，沿隧道中心线画有一条识别线，安装在运梁车前后车体中线位置的智能相机检测到隧道中心的识别线，自动分析出此线偏离相机位置（也就是车体中心线）的距离，并将分析出的偏移数据通过串口传输给控制系统，该控制系统根据偏移数据自动调整轮胎转向及走行速度。在运梁车四角处各安装有一个超声防撞预警装置，当运梁车将要驶出安全区域以外的范围时，提前给控制系统预警，整个系统在一套精密计算好的软件下协调工作，使得运梁车及其箱梁安全快速的通过隧道。系统包含以下安全保护系统：
（1）过载保护；
（2）马达及油缸欠压保护；
（3）电源欠压保护；
（4）走行跑偏报警及自动停车保护；
（5）限位保护。
3.4运梁车设置故障报警装置,运梁车配备有防撞系统，在运梁车前面设置超声波测距仪，防止与前方障碍物发生碰撞。设置有足够数量的警示信号,并设置拖梁台车运行限位装置。
4箱梁通过隧道的有关技术及控制措施
4.1 箱梁交接。严格按箱梁验收标准组织对成品梁进行检查和交接，防止由于箱体外形尺寸超标在通过隧道时发生卡、擦现象。
4.2施工测量。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。尤其是对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高度重视，各部分结构成型后精度控制在5mm以内。箱梁装车后对箱梁顶至地面高差进行测量。
4.3隧道内轮廓复核测量。运架前衬砌台车定位时加强对台车面板的定位，预留衬砌收敛变形值，确保满足规范要求及衬砌收敛稳定后内轮廓。由于隧道仰拱面多有坡度、不平现象，难以保证测量的连续性和准确性，可制作运梁工况时的模型（采用钢筋焊接，下装四个轮组，达到运梁时外形尺寸即可）通过隧道来检验隧道的净空及箱梁通过的可靠性。
4.4抑拱填充施工质量控制。箱梁过隧道時，载荷直接作用于仰拱顶，施工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、仰拱及仰拱顶找平层的质量控制，确保运梁车通过时仰拱及找平层承载力、平整度满足箱梁安全通过。
4.5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，预先漆标出隧道中线。箱梁不宜通过较小半径曲线隧道。
4.6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4-6名监护人员，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的净空的动态数据，当梁端或梁跨跨中得净空小于5cm时，应立即停车进行调整。严格控制运梁车在隧道内的行车速度，最大车速不大于0.4m/s,第一次过隧道时车速控制在0.2m/s。
4.7应急处理。制定箱梁通过隧道应急预案。行进过程中出现偏离隧道中线，导致箱梁顶与隧道内轮廓过小或与衬砌发生划擦时，要立即停车，采取降低运梁车高度、运梁车斜行等方法解决。
5. 结语
铁路客运专线桥隧工况千差万别，整孔简支箱梁通过隧道的方案虽然较多，但实践经验还比较少，各单位应根据施工的具体情况，研讨最优方案，以便高效、优质地推进架梁施工。
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