淺析城市軌道交通中U型梁施工技術(shù)的應(yīng)用

朱 立

(鄭州市軌道交通有限公司)

淺析城市軌道交通中U型梁施工技術(shù)的應(yīng)用

朱 立

(鄭州市軌道交通有限公司)

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加快，城市交通狀況日益嚴(yán)重，為了謀求城市經(jīng)濟(jì)的又好又快發(fā)展，城市軌道交通應(yīng)運(yùn)而生。在城市軌道交通的建設(shè)過程中，U型梁的施工安裝相當(dāng)重要。U型梁具有節(jié)省施工成本和節(jié)能降低噪音的優(yōu)點(diǎn)，在城市軌道交通中應(yīng)用運(yùn)來越廣泛。但是U型梁的抗扭剛度很低，傳統(tǒng)的架橋機(jī)不能直接應(yīng)用現(xiàn)代U型梁的架設(shè)中，對吊裝設(shè)備的性能提出來較高要求，目前國內(nèi) U型梁的安裝主要是采用架橋機(jī)、龍門吊和汽車吊進(jìn)行安裝，但距離實際要求還有一定差距。本文筆者根據(jù)工程實踐經(jīng)驗對城市軌道交通中的U型梁施工技術(shù)，簡要的談?wù)勛约旱睦斫夂涂捶ā?/p>

城市軌道交通；U型梁；施工技術(shù)

一、U型梁在地鐵施工建設(shè)中的作用

近年來，我國國家倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展的理念，這種理念不僅體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)、資源環(huán)境和社會的發(fā)展上，還體現(xiàn)在我國城市軌道交通上來。我國特殊的國情決定了我國城市軌道必須走可持續(xù)發(fā)展的道路。城市軌道的交通的建設(shè)，不僅可以緩解城市日益嚴(yán)重的交通狀況，促進(jìn)城市的繁榮發(fā)展，還可以緩解城市密集的人口以及住房緊張的局面，在一定程度上提高居民的生活質(zhì)量。目前，我國城市軌道交通正在如火如荼的進(jìn)展當(dāng)中，城市用地緊張，在地面開展交通不僅會加重城市交通擁擠的狀況，還會對環(huán)境和周邊環(huán)境造成影響。因此，在地下開展交通線已經(jīng)被越來越多大中城市所接受。但是，隨著城市軌道交通的持續(xù)進(jìn)展，出現(xiàn)了各種各樣的問題。首先就是城市軌道交通的建設(shè)成本很高，一般為地面建設(shè)的兩到三倍，而且施工難度很大、施工周期很長，再加上城市軌道交通需要持續(xù)的通風(fēng)和照明在一定程度上也提高了城市軌道交通的建設(shè)成本及后期的運(yùn)營成本，不利于節(jié)能減排。而且，如果在城市軌道交通中出現(xiàn)意外事故，人員的疏導(dǎo)和營救難度很大，將會帶來不可挽回的損失。因此，我們需要從多個方面、多個角度對城市軌道交通進(jìn)行綜合規(guī)劃。

而與傳統(tǒng)的T型梁和箱梁相比較，U型梁可以很大程度上降低線路標(biāo)準(zhǔn)高度和結(jié)構(gòu)高度，城市軌道交通的結(jié)構(gòu)高度受到高架結(jié)構(gòu)下方的道路凈空要求的影響。而U型結(jié)構(gòu)巧妙地解決了這一問題，U型梁不僅降低了路線的高度和車站高度，在一定程度上避免了乘客爬過高的樓梯，而且降低了城市軌道的建設(shè)成本以及后期的運(yùn)營費(fèi)用。減少了傳統(tǒng)的高架結(jié)構(gòu)對現(xiàn)代城市景觀的視覺上的沖擊和影響。此外，U型梁可以更好的與城市軌道交通設(shè)計相融合，在貫穿整個車站的同時，最大限度地采用標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)斷面。大大減少鋼筋混凝土的用量，降低城市軌道交通的工程造價。最重要的是如果在施工或者是行車過程中出現(xiàn)地震等自然災(zāi)害，U型梁可以提供安全保證，這是普通的箱梁結(jié)構(gòu)所沒有的功能。

二、U型梁的發(fā)展現(xiàn)狀

在國際的發(fā)展歷史上來看，U型梁結(jié)構(gòu)最早出現(xiàn)在1952年英國建造的羅什爾漢橋，后來逐漸應(yīng)用在日本、德國等的鐵路和橋梁結(jié)構(gòu)中，其中日本對U型梁做了大量的研究工作，對U型梁的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計進(jìn)行研究和制定。我國U型梁在很多鐵路和橋梁中得以應(yīng)用，如北京的京承線和秦皇島站的鐵路斜拉橋等均使用U型梁結(jié)構(gòu)。如今在我國城市的軌道交通中U型梁得到了一定推廣和應(yīng)用，如上海軌道交通的六號線、南京地鐵二號線東延線、鄭州地鐵城郊鐵路等都采用了U型梁的結(jié)構(gòu)形式。從目前U型梁在城市地鐵軌道交通的應(yīng)用現(xiàn)狀上來看，U型梁的優(yōu)勢逐漸得以顯現(xiàn)，但是由于我國在U型梁的設(shè)計和施工方面均處于初步應(yīng)用階段，在U型梁的施工技術(shù)上還存在著一些問題;

（一）缺乏自主研發(fā)能力

目前我國使用的U型梁施工技術(shù)主要是從國外引進(jìn)，我國國內(nèi)對U型梁的研究與應(yīng)用起步較晚，雖然也做了大量的實驗和研究工作，但是還處于探索階段，成效還不是很明顯。在城市軌道交通中缺乏創(chuàng)新型的專業(yè)人才，使得我國自主研發(fā)能力很低。

（二）運(yùn)梁空間不足

在城市軌道交通中U型梁的運(yùn)輸一直困擾著施工人員，除了城市運(yùn)梁道路受限外，傳統(tǒng)的運(yùn)梁車運(yùn)梁空間不足，且在運(yùn)輸過程中因受力不均勻極易發(fā)生扭曲的現(xiàn)象，在橫向和縱向上無法滿足現(xiàn)代U型梁的運(yùn)輸要求，對U型梁造成破壞性的影響。因此運(yùn)梁裝備必須有高精度自動控制平衡的性能，從而需要對運(yùn)梁設(shè)備進(jìn)行重新設(shè)計以滿足實際需求。雖然隨著裝備技術(shù)的提高，一些運(yùn)梁和架梁的設(shè)備開始使用，但距離實際要求還有一定距離。

（三）加強(qiáng)質(zhì)量控制

除了前期設(shè)計階段提高設(shè)計質(zhì)量外，在其施工建設(shè)中，相關(guān)工作人員要認(rèn)真貫徹落實國家和地方職能部門的質(zhì)量方針、政策法規(guī)、施工圖紙和規(guī)范，嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量管理體系的規(guī)定。作業(yè)前必須組織全體施工人員和管理人員參加U型梁的培訓(xùn)、設(shè)計交底和作業(yè)交底，將U型梁的質(zhì)量管理體系尤其是質(zhì)量控制要點(diǎn)要深入人心，同時各個部門之間加強(qiáng)協(xié)同合作關(guān)系，明確職責(zé)，保證質(zhì)量體系的有效開展。

（四）加強(qiáng)對U型梁的混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)管理

U型梁的混凝土澆筑施工是保證U型梁質(zhì)量的重要施工步驟，在混凝土澆筑之前，對模板進(jìn)行預(yù)先檢查，重點(diǎn)是模板的幾何尺寸符合設(shè)計要求，拼接縫的嚴(yán)密和平整度，外模的螺桿是否擰緊以及各種預(yù)埋件位置、數(shù)量是否符合設(shè)計要求。澆筑過程中要嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范和技術(shù)交底，嚴(yán)格控制好混凝土的攪拌質(zhì)量、混凝土的澆筑順序以及混凝土的振搗質(zhì)量尤其是梁體梁端鋼筋加密區(qū)和腹板倒角處的振搗。澆筑完成之后，底板和腹板頂面必須及時修整，等到混凝土定漿之后再進(jìn)行二次加工，如果遇上惡劣天氣，必須對混凝土進(jìn)行加蓋防護(hù)，在收漿工作完成之后，就應(yīng)該應(yīng)用無紡布覆蓋底板和腹板頂面，覆蓋物不能接觸到混凝土的表面，避免出現(xiàn)干縮裂縫的現(xiàn)象，可以采取噴淋等的灑水養(yǎng)護(hù)措施，冬季施工時采用蒸汽養(yǎng)護(hù)。最后組織專門人員進(jìn)行驗收，混凝土的澆筑必須符合相關(guān)的設(shè)計要求。加強(qiáng)對U型梁的澆筑和養(yǎng)護(hù)工作可以在根本上保證U型梁的質(zhì)量，保證城市軌道交通建設(shè)的順利進(jìn)行。

（五）嚴(yán)格控制U型梁的吊裝和運(yùn)輸

在U型梁的吊裝前，鋼筋混凝土的強(qiáng)度、彈模和預(yù)設(shè)應(yīng)力有效應(yīng)力荷載必須達(dá)到相關(guān)規(guī)定。在吊裝時，龍門吊吊機(jī)需要進(jìn)行滿載試吊，在下鉤時進(jìn)行試剎車實驗，在滿載實驗中確認(rèn)吊車是否有較大范圍的擺動。在起吊U型梁之前，必須將各個吊點(diǎn)的螺帽絲擰緊，檢查好之后才可以進(jìn)行起吊工作，吊機(jī)在運(yùn)輸?shù)倪^程中，必須有專門的人員看管，一旦發(fā)生意外立即叫停。另外在地面道路運(yùn)輸時必須采用四點(diǎn)平衡輪胎式運(yùn)輸車輛進(jìn)行運(yùn)輸，在采用橋面采用軌式運(yùn)梁車運(yùn)輸時必須保證吊點(diǎn)的受力均勻，同時在運(yùn)輸過程中必須有專人防護(hù)，防止在運(yùn)輸中出現(xiàn)意外。U型梁的架設(shè)一般地段區(qū)間采用架橋機(jī)架設(shè)，在小曲線半徑（如半徑350m）以及出入線等單線時采用汽車吊進(jìn)行吊裝，作業(yè)人員必須經(jīng)過培訓(xùn)合格后持證上崗，吊裝過程中必須按照相關(guān)設(shè)備操作規(guī)程進(jìn)行吊裝作業(yè)，確保U型梁吊裝的順利進(jìn)行。

結(jié)語：目前，我國城市軌道軌道交通中高架部分采用U型梁結(jié)構(gòu)逐漸增多，U型梁與傳統(tǒng)的梁型相比，不僅可以節(jié)省工程的成本、具有良好的降低噪音的效果之外，還在一定程度上起到節(jié)能減排的作用。在城市軌道中使用U型梁結(jié)構(gòu)可以保證整個工程的施工質(zhì)量，對現(xiàn)代城市的發(fā)展具有不可估量的作用。

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