市軌道交通2號線一期工程簡支PC軌道梁安裝首件施工方案介紹

茆金保 （蕪湖市軌道交通有限公司，安徽 蕪湖 241000）

1 工程概況

夢溪路車站是市軌道交通2號線一期工程小里程方向第2座車站，車站位于赤鑄山路與夢溪路交叉口西側(cè)，車站西側(cè)設(shè)單渡線，夢溪路車輛基地出入線在車站西側(cè)接軌。車站中心里程DK2+769.000，車站為路中高架三層側(cè)式車站，外輪廓尺寸90.1*23.68m。車站總體高度19.85m，站臺層高度13.38m。

車站區(qū)域內(nèi)軌道梁均為簡支PC梁形式。軌道梁梁長有13.5m、16m兩種形式，梁體兩端邊支點(diǎn)包括支座高度2.2m，梁體高度1.6m。

夢溪路車站所在赤鑄山東路原路況為3.8m人行道+4.5m非機(jī)動車道+2m側(cè)綠化帶+12m機(jī)動車道+3m中央綠化帶+12m機(jī)動車道+2m側(cè)綠化帶+4.5m非機(jī)動車道+3m人行道。道路南側(cè)2m側(cè)綠化帶已做硬化處理，可滿足吊車及運(yùn)梁車停放位置要求。

PC軌道梁梁體精度要求 表1

2 方案編制范圍

夢溪路車站Z（Y）102-01#～Z（Y）102-03#軌道梁安裝作為首件工程施工，制定本方案，本方案同時適用于市軌道交通2號線工程主線DK0+000～DK10+919.5段內(nèi)包括出入段線所有簡支PC軌道梁安裝。

3 施工方案介紹

施工工藝流程：測量放線→軌道梁運(yùn)輸→軌道梁吊裝→支座錨桿組件安裝→落梁、對位→支座連接→線形調(diào)整→指形板安裝。

3.1 測量放線

簡支軌道梁架設(shè)前，安排測量人員對基座板、暗銷、錨箱組件及支座墊石的平面位置、結(jié)構(gòu)尺寸、高程等進(jìn)行檢查，檢查無誤并報(bào)驗(yàn)監(jiān)理工程師檢查合格后，方可進(jìn)行支座安裝和簡支軌道梁架設(shè)。

架梁前將軌道梁的端線、邊線和軸線用墨線在梁上彈出標(biāo)示清楚。并將支座十字線及四角錨栓孔線放在基座板上。

3.2 軌道梁運(yùn)輸

3.2.1 軌道梁出場驗(yàn)收

PC軌道梁在場內(nèi)存放在專門的存梁臺座上，起吊由梁場內(nèi)龍門吊吊裝到運(yùn)梁車上。起吊裝車前對PC軌道梁梁體進(jìn)行成品驗(yàn)收，并報(bào)驗(yàn)監(jiān)理工程師經(jīng)檢查合格后方可準(zhǔn)予吊裝。

3.2.2 軌道梁運(yùn)輸

軌道梁運(yùn)輸由梁場負(fù)責(zé)，運(yùn)輸前應(yīng)調(diào)查運(yùn)梁路線、道路交通狀況。運(yùn)梁前由梁場編制運(yùn)梁專項(xiàng)方案向城市道路管理部門報(bào)批。架梁施工期間，每天按照預(yù)定數(shù)量及時將軌道梁運(yùn)至現(xiàn)場。

3.3 軌道梁吊裝

3.3.1 吊車及吊具選擇

①吊車選擇

車站站臺層高度為13.6m，軌道梁長度有13.5m和16m兩種，按最大梁重為40.4t，經(jīng)查吊車性能表作業(yè)半徑不大于22m，起重臂長不超過42.1m的情況下選用1臺500t吊車（配重90t）即可滿足要求（如圖1）。

圖1 車站架梁示意圖

②吊點(diǎn)位置及吊具選擇

吊具采用標(biāo)準(zhǔn)件40t吊帶吊裝捆綁軌道梁兩端，吊點(diǎn)距離梁端0～160cm范圍內(nèi)，使用吊帶兜底綁緊，頂部用卡環(huán)扣緊，同時側(cè)面使用扁形吊帶固定梁體以防止梁體縱向移動。用一根58mm的6×37的纖維芯鋼絲繩與兩端吊帶的卡環(huán)相連，吊裝簡支PC軌道梁示意圖見圖2。

圖2 吊裝梁體示意圖

3.3.2 汽車吊與運(yùn)梁車站位

提前在地面上將每跨軌道梁吊裝時吊車支腿站位位置和運(yùn)梁車停放位置撒灰線標(biāo)記好。必須嚴(yán)格控制支腿和運(yùn)梁車位置，偏差控制在30cm范圍內(nèi)。

3.3.3 汽車吊試吊

在軌道梁吊裝前，汽車吊和運(yùn)梁車就位，用水馬、錐形桶對起重區(qū)域按照批復(fù)的交通疏解方案進(jìn)行圍護(hù)，并安排專人定點(diǎn)執(zhí)勤。然后進(jìn)行試吊，試吊分為空載試吊和載荷試吊。

①空載試吊

汽車吊按照吊梁時站位布置（工作半徑、臂長等工況必須與吊梁工況相符），重復(fù)進(jìn)行三次，確定吊車儀表、信號正常、各控制裝置靈敏有效，方為試吊完成。

②載荷試吊

空載試吊完成，確認(rèn)吊車運(yùn)行無問題后，開始載荷試吊。此時運(yùn)梁車將軌道梁運(yùn)至指定位置。先將梁體吊離運(yùn)梁車10cm高，確保運(yùn)梁車與軌道梁無任何連接后運(yùn)梁車駛離現(xiàn)場，然后將軌道梁放置在提前準(zhǔn)備的支撐系統(tǒng)上，開始分三級試吊。第一級起吊10cm，檢查支腿基礎(chǔ)、汽車吊機(jī)械性能、吊鉤、鋼絲繩等各部件連接情況，檢查合格后進(jìn)行下一級起吊。第二級起吊高度30cm，第三級起吊高度50cm。三級起吊完成后靜止10分鐘，然后上、下提升，提升幅度為50cm，提升次數(shù)不少于10次；上、下提升結(jié)束后左右移動，移動次數(shù)不少于10次，移動幅度1m。全部結(jié)束后將軌道梁吊至支點(diǎn)位置，起吊高度50cm靜止半個小時，最后再次檢查支腿基礎(chǔ)、汽車吊機(jī)械性能、吊鉤、鋼絲繩等各部件連接情況，檢查合格后方可進(jìn)行正式吊裝作業(yè)。

3.3.4 工況模擬試運(yùn)行

汽車吊站好位后進(jìn)行空載試運(yùn)行，模擬實(shí)際工況，按實(shí)際工況作業(yè)半徑、臂長、仰角進(jìn)行轉(zhuǎn)動。試運(yùn)行之前由專人到操控室檢查作業(yè)半徑、臂長、仰角等參數(shù)，保證模擬工況與現(xiàn)場實(shí)際工況相一致。

在模擬工況過程中檢查吊臂是否與構(gòu)筑物相沖突，有無障礙，最小凈間距，確認(rèn)無誤后方可進(jìn)行吊裝作業(yè)。

3.3.5 軌道梁正式吊裝

①汽車吊、人員就位

工況模擬試運(yùn)行后，所有相關(guān)管理人員和經(jīng)過培訓(xùn)并持證的工人現(xiàn)場就位。每組吊裝配備指揮人員2名，并為指揮人員配備通訊良好的對講機(jī)以保證信號傳達(dá)，吊裝輔助人員2名，專職安全員1名。

②起吊

在工況模擬運(yùn)行完成后，開始正式起吊軌道梁，吊裝步驟如下。

步驟一：汽車吊、運(yùn)梁車按照設(shè)計(jì)工況就位，采用設(shè)計(jì)吊具綁定吊點(diǎn)，準(zhǔn)備起吊。

步驟二：伸臂長至預(yù)設(shè)長度，調(diào)整主臂夾角，使吊鉤處于梁體吊點(diǎn)正上方，落勾，將鋼絲繩綁好在吊鉤上起吊。吊離至梁車后放松纜繩使梁體與吊車主臂投影處于垂直狀態(tài)，提升梁體至支座底距地面15m的位置。

步驟三：主臂逆時針指導(dǎo)角度旋轉(zhuǎn)吊梁至預(yù)設(shè)位置，使支座四角螺栓孔與基座錨桿對齊，開始落梁。

步驟四：落梁后緊固球面螺母，然后拆除吊具吊車收臂，完成本榀軌道梁安裝，重復(fù)以上吊裝步驟進(jìn)行下榀軌道梁安裝。

3.4 軌道梁支座組裝

①清理基座板表面，捋錨桿組件放入錨箱內(nèi)，之后依次在基座板上放置安裝基座蓋板、抽水孔蓋板、活動板、凸輪，調(diào)整凸輪間距至570±1mm，在相鄰兩凸輪上放上平尺，測量平尺與凸輪圓弧接觸點(diǎn)處標(biāo)高。如超差，結(jié)合實(shí)測更換不同厚度的調(diào)整片調(diào)節(jié)標(biāo)高，以保證兩點(diǎn)處標(biāo)高相同且符合規(guī)定的標(biāo)高(如圖3)。

圖3 支座組件安裝圖

②吊起梁體(含支座),對好位置落下,使四個錨桿穿過支座下擺錨栓孔,粗調(diào)梁體縱向和橫向位置。

③裝入鍥緊塊,鍥緊塊厚度可現(xiàn)場配制,調(diào)整支座縱橫向位置至符合要求后打緊四方鍥緊塊。

④裝球面墊圈、球面螺母,提起錨桿旋轉(zhuǎn)90°,使錨桿頭部扁方向垂直于PC梁縱向方向,旋轉(zhuǎn)球面螺母至與球面墊圈接觸。轉(zhuǎn)動錨桿,應(yīng)能感覺到球面螺母座方卡入錨箱下連接板槽中(卡入槽后錨桿無法轉(zhuǎn)動),此時方可旋緊球面螺母,預(yù)緊扭矩1000N·m。

⑤在抽水孔蓋板、活動板與基座板連接位置涂防水膠,以防往錨箱內(nèi)滲水。

⑥按梁部作業(yè)指導(dǎo)書要求進(jìn)行線形調(diào)整,待軌道梁線形調(diào)整完成后再將鍥緊塊之間焊接固定,并將鍥緊塊與暗銷在兩端焊接,焊接采用角焊縫,每組焊縫長30mm,焊腳高6mm。

3.5 軌道梁線形調(diào)整

線形調(diào)整分三次進(jìn)行。第一次線形調(diào)整：在PC軌道梁架設(shè)過程中進(jìn)行，在架梁時采用精密測量儀器將梁體線形調(diào)整到設(shè)計(jì)位置，完成支座安裝。第二次線形調(diào)整：PC軌道梁連續(xù)架設(shè)完成一定數(shù)量，形成一定長度連續(xù)區(qū)間后，進(jìn)行第二次線形精確調(diào)整，本次調(diào)整完成后，系統(tǒng)設(shè)備工程可以進(jìn)場施工。第三次線形微調(diào)，在車輛試運(yùn)行三個月以上后進(jìn)行線路的線形綜合檢查。

當(dāng)簡支軌道梁架設(shè)完成一定數(shù)量后必須進(jìn)行線形調(diào)整。線形調(diào)整時，上下行線路同步進(jìn)行，以利于保證線間距、垂直度等。在車站段，從93#側(cè)簡支梁（圓曲線）位置開始分別向大里程方向順序進(jìn)行線形調(diào)整。線形調(diào)整的成敗直接影響行車舒適度和安全，主要流程如圖4所示。

圖4 簡支梁線形精確調(diào)整流程圖

3.5.1 軌道梁調(diào)整

初次線形調(diào)整前測量準(zhǔn)備工作主要有：梁片指形板間的錯臺、側(cè)面垂直度、梁端間伸縮縫、線間距、高程等。

對每一榀梁片進(jìn)行調(diào)整前,首先要拆卸指形板,取出楔形塊,擰松錨固螺栓上的螺母，以防止在頂升移動梁片時指形板碰撞梁片,擦傷梁體。梁縫的調(diào)整也就是梁片的縱向調(diào)整，調(diào)整時應(yīng)先將車站內(nèi)左右線連續(xù)各8榀梁間的梁縫及每榀梁支座下擺同墩臺錨箱基座板抗剪榫間的縱向間隙測量完畢，然后平均分配到每榀梁間。

調(diào)梁時將專門制作的移梁楔塊安放于需移動方向的抗剪榫與下擺之間，再將千斤頂安放于移梁楔塊上。通過頂升千斤頂，利用移梁楔塊擠壓梁片下擺來完成梁片的縱向移動。每次頂升使梁片移動1～5mm，直至達(dá)到要求。梁片的縱向調(diào)整，只能在梁片的固定支座端操作。

圖5 梁體線形縱橫向及高程調(diào)整示意圖

高程的調(diào)整是通過增減調(diào)整墊片來實(shí)現(xiàn),在抗剪榫上安放專門制作的頂梁鋼方墩(高為200mm)，再將千斤頂置于方墩上頂升。每次頂升，均以梁片剛剛離開凸輪板，能取出或增加調(diào)整片為宜。調(diào)整片的規(guī)格選用0.15mm、1mm、1.5mm、2mm和5mm級別的厚度。

錯臺和垂直度兩者之間是相互聯(lián)系、相互制約的,在調(diào)整前一定要綜合考慮兩者之間的關(guān)系。錯臺和垂直度的調(diào)整是通過左右側(cè)增減調(diào)整片和橫向移動來實(shí)現(xiàn)的,需增減調(diào)整片時方法同高程的調(diào)整,需橫向移動時,方法同梁縫的調(diào)整。在調(diào)整錯臺和垂直度的同時，要兼顧線間距滿足規(guī)范要求。

3.5.2 數(shù)據(jù)測量

數(shù)據(jù)測量是貫穿整個線形調(diào)整過程中的,邊調(diào)整邊測量,直至每一項(xiàng)都滿足規(guī)范要求。對于不滿足要求的,則要反復(fù)進(jìn)行調(diào)整。

梁片是通過緊固螺栓來固定在墩臺蓋梁上的,對錨固螺栓的方向和預(yù)緊力要求一定要高。為保證錨固螺栓的方向準(zhǔn)確,特根據(jù)螺栓方頭尺寸制作了卡具,在緊固螺母時用卡具卡住螺栓方頭,保證方向偏差控制在±2mm以內(nèi)。

3.5.3 楔形塊緊固及指形板安裝

楔形塊安放緊固的目的是使梁片支座下擺與抗剪榫密貼。楔形塊的安放是根據(jù)支座下擺與抗剪榫的間隙,選擇合適的平墊板和楔形塊,按照安放順序進(jìn)行放置,然后用鐵錘敲擊楔形塊使之緊固。安裝指形板前要清理干凈指形板座,保證指形板與板座間的密貼,指形板螺栓全部用力矩扳手緊固。

PC軌道梁安裝精度要求表 表2

3.5.4 楔形塊焊接

焊接前首先檢查楔形塊是否緊固,楔形塊與抗剪榫高差是否滿足要求。楔形塊的焊接是使楔形塊與抗剪榫、楔形塊與楔形塊之間焊接在一起,防止運(yùn)營車輛在行駛過程中造成楔形塊的松動脫落。焊接完成后要清理焊渣,檢查焊縫質(zhì)量,防止漏焊、氣孔、裂紋等缺陷。

按照上述步驟逐一調(diào)整站內(nèi)軌道梁。

3.5.5 簡支梁線形調(diào)整注意事項(xiàng)

①終調(diào)完成后，應(yīng)將調(diào)整用的楔形塊與支座板焊接，避免行車過程中松動。

②線形調(diào)整時，上下行線路宜同時進(jìn)行，有利于兼顧保證線形調(diào)整時的線間距，垂直度誤差和平面橫坡超高誤差。

③梁體支座的四軸均應(yīng)解除受力，不得有三點(diǎn)受力情況。

3.5.6 線路綜合檢測

調(diào)整合格后的軌道梁線路應(yīng)經(jīng)過6個月的試運(yùn)行；試運(yùn)行結(jié)束時應(yīng)進(jìn)行線路綜合檢測，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

①鑄鋼拉力支座錨固螺栓無松動；

②軌道梁無因支座或連接軸的間隙形成三點(diǎn)受力，以及無異?；蝿?；

③軌道梁連接處的指形板平實(shí)密貼，螺栓緊固可靠；

④軌道梁線路線形無異常變化。

線形調(diào)整后，即可安裝緊固指形板板面（構(gòu)造見圖6）。

圖6 指形板構(gòu)造圖

3.6 指形板面安裝

一是必須確認(rèn)待安裝的指形板及連接件類型及梁部設(shè)計(jì)要求一致；二是安裝前應(yīng)對梁端板座及待安裝指形板涂裝進(jìn)行檢查，如有損壞應(yīng)進(jìn)行修補(bǔ)或更換；三是安裝前確認(rèn)板座的螺栓孔無水或雜物，且與指形板孔位對應(yīng)良好；四是指形板通過連接螺栓（彈簧墊圈）與指形板板座進(jìn)行連接，連接螺栓施擰的扭矩與設(shè)計(jì)值之差不應(yīng)超過±10%；五是安裝完畢后對指形板與板座周圍縫隙進(jìn)行防水涂裝，安裝過程中指形板表面涂裝如有損壞，應(yīng)及時修補(bǔ)；六是試運(yùn)行3個月后，對連接螺栓按設(shè)計(jì)扭矩再次緊固，螺栓槽口先用油性膩?zhàn)犹钇剑偻糠浪苛稀?/p>

3.7 軌道梁安裝精度要求

見表2。

3.8 施工期間臨時占道及交通防護(hù)

架梁施工期間，臨時封閉赤鑄山路（夢溪路～支六路）段南側(cè)機(jī)動車道，將行駛車輛導(dǎo)行至其他路段。

4 結(jié)語

跨座式單軌軌道梁安裝技術(shù)要求高，每個環(huán)節(jié)都應(yīng)高度重視，做好每個細(xì)節(jié)，方能確保質(zhì)量安全。將來每一個從事單軌事業(yè)的人，特別是土建專業(yè)，要把軌道梁安裝質(zhì)量的好壞當(dāng)做頭等事情來抓，其質(zhì)量的好壞將直接影響到整個項(xiàng)目的安全及單軌事業(yè)的發(fā)展。