山区高速公路桥隧相接处梁体架设施工探析

摘要：在公路工程的建设施工中，桥隧相接处梁体架设是一项复杂的环节，尤其是地质条件差、地形复杂的山区公路，梁体的架设施工将难上加难。文章以某工程为案例，从掘进贯通、改装架桥机等方面深入阐述梁体架设施工要点，并针对常见的施工问题提出了针对性的控制措施。研究结果显示，结合桥隧相接处梁体架设施工的现状，以架桥机改造的方式进行施工，能够有效解决工程施工难题，提高工程的质量水平。

关键词：高速公路；桥隧相接处；梁体架设

引言

近年来，随着我国公路建设不断向山岭、山丘地带推进，桥梁、隧道的数量得到了大幅度的增加，桥隧相接的构造也成为了山区公路的特色之一。但值得注意的是，这些相接部位普遍面临着地形狭窄的挑战，桥台紧邻隧道口，再加上施工空间极为有限，给梁体的预制与架设施工带来严峻的挑战。因此，研发一套完善、可行的施工方案，以应对山区高速公路桥隧相接处梁体的预制和架设难题，显得尤为重要。以下本文将基于某单位在桥隧相接处梁体架设施工方面的经验进行详细阐述，旨在为同类工程提供一些有益的参考与启示。

1、工程概况

某高速公路全长16km，桥隧比81.3%。其中一座隧道采用的是分离式设计，其左线长度为4575m，右线则为4515 m，最深的埋藏点达到了433 m。隧道围岩为IV、V级围岩，V级围岩长1634m，占隧道总长的36%，围岩破碎，安全风险高；隧道所在位置人迹罕至，洞口位于悬崖之上，难以进洞施工，常规施工技术无法完成梁体的架设施工。结合工程情况充分论证，决定对架桥机实施改进，具体的方案为：先在洞口组装架桥机，让其进入洞内；再于洞内预制梁体的区域，以提梁纵移的方式，将梁体移出洞口，并进行过跨施工。

2、施工技术要点

2.1 掘进贯通

（1）因本工程隧道进口陡峭、条件差方式，难以按照原施工方案开展作业，使得锁扣保护无法实现。对此，决定在隧道掘进施工时，按照洞内向外掘进的方式进行，先完成洞内的上导支护，再设置长度为6m的临时仰拱，以保证洞口的安全稳定，随后逐步向洞外进行边仰坡的开挖施工。

（2）隧道掌子面地质为砂质泥岩，节理之间存在厚度为1cm的泥化层。对此，掘进施工过程中于隧道洞口每间隔0.6m设置一榀拱架，其余部位钢拱架间距0.8m。

（3）鉴于本工程隧道进口处的围岩等级被评定为V级，决定将施工方法选为三台阶法。当开挖作业达到预定的要求后，每间隔1m对超前小导管进行设置，方向为纵向。同时，为了提高施工作业的安全性，需要将开挖深度严格限制在0.5m内。完成上导坑作业后，立即对临时仰拱进行安装，使其成为闭环，以此来有效预防洞口可能出现的变形情况。最后，进行中导、下导支护施工，以及洞口段的仰拱、二衬作业。仰拱施工应和二衬、掌子面开挖保持符合规范要求的安全距离。

2.2 改装架桥机

在本工程梁体架设施工中，所用架桥机的性能参数见下表1，包括主梁、行走轨道、支腿等。其中，将主梁设定为承受架桥机重量的主要部件，其的结构形式设定为钢桁架，共设计为2列，单列的长度均等，即66m。鉴于架桥机在隧道内运行会受空间限制，因此需对架桥机进行适当的改装以适应隧道内的特殊条件，具体思路如下：

（1）本工程隧道为直线型设计，架桥机在隧道内行进不需要横向移动，因此改装期间也不需要布设横移不见，只需要对其高度进行调整即可。以前支腿为例，其是架桥机前部的支撑结构，原本配备了横移机构，但考虑到隧道线型特征，需要将整体高度进行降低，具体讲以横移部件拆除的方式，降低1.5m的高度；对于中支腿部分，设计为双层轮箱，以倒置的方式安装，借助电动机为其的运行提供动力。针对处于下层的轮箱，需要将其位置设定为中托横移轨道之上，依靠前支腿的轮箱来驱动架桥机前行。

（2）在架桥机穿越孔洞时，后支腿也扮演着重要角色。当整个设备成功穿过孔洞后，启动液压油缸，使托轮、主梁的下弦杆分离开来。这种情况下，架桥机可以横向移动的方式为桥梁的架设施工提供便利。另外，为了确保架桥机在孔洞穿越、桥梁架设施工时处于水平状态，在后支腿设计期间可对其高度展开调节。但从工程实践来看，即便后支腿的高度调至最低，仍然难以满足高度限制方面的要求。鉴于此，本工程决定将原后支腿拆除，并用尺寸比较小的液压装置进行替换。

（3）按上述思路进行改装后，架桥机的前、后支腿可经液压装置对高度进行灵活地调整，这一改进使得整机的最大高度降低1.27m，从而确保架桥机能够在隧道内部纵向移动，且顺利通过隧道。改装完成后的架桥机横断面示意图如下图1。

2.3 吊梁、运梁和喂梁

（1）梁体架设施工前，在制梁场以纵向的方式铺设一条运梁轨道；在墩台上详细、精确地标记出梁体编号、梁头中心线、边缘界限和末端线，确保支座被正确、稳固地安装；仔细复核检查每片梁体的尺寸、编号。

（2）基于T梁架设的先后顺序，用2台200t的吊机，在梁场将T梁平稳地吊起，并将其放在运梁车上，同时确保T梁被牢牢绑定。为了增强T梁的稳定性，可在T梁左侧、右侧的翼缘板和运梁车之间设置钢支撑，随后，通过在梁场内铺设的轨道，将T梁纵向拖移至架桥机所在的位置进行架设。这一过程中，吊机在制梁场的所有作业都要严格按照现场负责人的指令进行。此外，为了确保架桥机的安全性，喂梁操作还要由专人负责指挥，不得有任何疏漏。首次喂梁作业完成后，将运梁车向前移动3.2m左右，直至其位于首道横隔板的正后方，并对梁板进行临时加固处理。

2.4 梁板架设

（1）本工程在对T型梁进行安装时，严格的遵循了前面的策略，具体操作位：从主梁中拆除长度为6m的部件一个，以及长度为12m的部件2个，并替换上一节长2m的部件。为了让架桥机能够顺利作业，还应在架桥机前端延伸1.5m、后端延伸6.5m。需要注意的是，因右幅桥台设置在隧道暗洞的内部，且左右侧均受到隧道施工边界的限制。因此，原计划中的改装方案无法用于边梁的安装。为了很好地克服这一难题，决定将安装技术设定为错位吊装、组合平移的定位技术。

（2）当架桥机成功越过指定区域后，需对架桥机的全部构件进行全面检查，确认其运行状态一切正常；将起吊天车转移至T梁后吊点的位置，使T梁和运梁车完全分离；利用驱动系统向指定的位置纵向移动1#梁，然后再纵向移动至2#梁。在1#梁到达指定的位置后，可以将其暂时放置在预设为2#梁的方位，随后临时性的加固边梁。与此同时，将主梁向3#梁的位置进行横向移动。接着，操作天车向架桥机的后方移动，借助专用车辆吊起5#梁送至指定区域。最后，用吊车分别吊起T梁的前后端吊点，基于天车的驱动力量平稳地移动梁体至洞口方向，将其位置接近5#梁时，暂时将其放在3#梁的位置。为了下一步操作的顺利进行，需要拆除架桥机后方的两节，并将隧道内部、外部的主梁桁架进行分离。

（3）利用架桥机的中托、前支腿为支撑点，对5#梁进行重新起吊。经架桥机自身的驱动系统，将5#梁横向移动至边梁，用方木进行稳固；将天车钢丝绳妥善的收起，横向移动架桥机至2#梁。接着，再次用天车将1#梁吊起，并将其横向移动到相应的梁位，落下后固定。随后，向3#梁的位置横向移动架桥机，将隧道内部、外部的主梁三角桁架重新连接在一起；用天车提起2#梁运送到提梁区域，吊起T梁吊点放在预定位置。

（4）按照上述流程，架设3#、4#梁。当完成首跨梁的架设操作后，后续再架设梁体时也就不会再受空间的限制了。因此，对于剩余梁段的安装，建议遵循标准化的架设工艺进行。但值得注意的是，在利用架桥机开展首跨T梁的安装作业时，必须确保中支腿被妥善放置于回填台背的区域内，且回填区域已经过压实处理，旨在防止梁体架设时出现沉降的问题；前支腿纵向移动前，提前对支腿高度进行调节，确保其在完成纵向移动后能够快速、精准地就位。

3、施工问题及质量控制

3.1 桥墩轴线偏移与扭转

（1）现象和原因。在桥隧相接处施工过程中，桥墩轴线扮演着整体轴线的基准角色。一旦轴线偏离原定位置，整座桥梁就会出现偏移、扭曲的问题，影响桥梁的外观美感和整体功能。分析这一现象的原因，主要包括基础杯口施工不规范、墩柱平面位置控制不准确。在基础杯口放线施工期间，即便是微小的偏差也会导致轴线位置偏移；当框架柱轴线校正后，若墩柱预埋件不牢固，处于不断活动的状态，同样会造成墩柱位移。

（2）控制措施。桥梁吊装作业开始前，认真、严格地检查杯口和尺寸，发现任何异常问题都要及时处理；反复校核墩柱中心线，确保其符合设计和相关标准要求。吊装过程中，发现吊钩松动后立即紧固，同时用经纬仪重新测量以确保其精度。校正过程中，严格遵循施工技术要点，避免钢楔调整不合理导致墩柱倾斜。

3.2 墩柱垂直偏差

（1）现象和原因。梁体架设施工中，如果墩柱的垂直度和标准值存在显著的偏差，就会在墩柱受力的情况下产生额外的弯矩，影响桥梁整体的结构安全。墩柱垂直偏差的原因比较多，如吊装施工中测量频率或精度不够。另外，混凝土初次浇筑完成后，强度未达到设计要求就拆卸钢楔，或杯口钢楔的紧固程度没有满足要求，同样会引起垂直偏差。

（2）控制措施。架设梁体期间，发现墩柱因变形而出现垂直度变化的情况时，用电焊的方式对钢筋进行烘烤，以此来调整墩柱的垂直度；对于相对复杂的墩柱，严格检查不同部件的尺寸，确保杯口底部平整。若杯口垂直度出现偏差，且相差20cm以上，应适当调整垂直偏差，以确保整体结构的稳固性。

3.3 梁板安装裂缝超差

（1）现象和原因。梁体架设施工完成后，表面裂缝宽度和允许范围存在较大偏差，影响桥梁整体的外观美感，甚至加速钢筋的锈蚀，削弱架体的承载能力。分析原因包括：梁体混凝土质量不达标，前期设计环节未充分考虑钢筋的配置，吊装作业前没有校核墩柱刚度等，都会引发裂缝问题。

（2）处理措施。针对裂缝问题，应结合成因采取相应的处理措施。如果裂缝严重影响梁体结构的安全，可考虑报废、重新施工；如果裂缝轻微、影响不大，采取适当的修补措施处理，以确保梁体结构的耐久性。

4、结语

山区高速公路桥隧相接处梁体架设是一项复杂的施工任务，通过合理的选择施工方案、优化施工流程等措施，可以推进施工作业顺利进行，缩短施工周期，保障工程质量的可靠性。未来，随着施工技术的进步、设备的更新，山区高速公路桥隧相接处的梁体架设施工将更加安全、高效。

参考文献：

[1]罗聪，关玥.山区高速公路桥隧相接处梁体架设施工探析[J].交通世界，2023（26）：143-145.

[2]苏卉，马超.山区高速公路桥隧相接处梁体架设施工探析[J].电脑校园，2021（11）：4766-4768.

[3]周建.山区高速公路桥隧连接工程关键性技术研究[J].运输经理世界，2023（14）：83-85.

[4]刘云.山区高速公路桥隧连接工程关键性技术研究[J].运输经理世界，2022（27）：92-94.

[5]郑加伟.山区高速公路桥隧连接工程关键性技术研究[J].It经理世界，2021（9）：210-211.