跨座式单轨交通系统PC轨道梁架设与安装技术

桑 勇 范正述

1 发展概况

跨座式单轨交通系统的出现为城市交通开辟了一条新的途径,它具有安全、平稳、噪声小、爬坡能力强等特点,图1是我国首条建造运营的重庆市跨座式单轨交通系统二号线(较场口站～新山村站),线路全长约 18 km,自 2005年 6月28日正式开通运营以来,线路运行状况良好。

跨座式单轨交通系统作为城市现代化的交通运输工具,其结构形式与其他轨道交通系统相比有明显的不同。单轨是跨座式轨道交通最显著的特点,轨道采用预应力混凝土轨道梁(简称PC轨道梁)。PC轨道梁既是轻轨列车的行驶轨道及系统设备的载体,同时又是承受列车荷载的承重结构。PC轨道梁截面为工字形,宽850 mm,最大梁长24 m,混凝土梁体高1.5 m,两支座中心距梁端0.385 m,连同铸钢拉力支座梁高超过2 m,最大单件重约65 t。

2 PC轨道梁架设与安装的主要特点

1)由于PC轨道梁具有行驶轨道的功能,运输、架设与安装时需要制作专用工装可靠防护,防止损坏PC轨道梁的走行表面。2)重庆市山城地形复杂、地势高低起伏,架设条件非常困难,需采用架桥机、大吨位汽车吊、龙门架、汽车吊配合人工移梁等不同方式架设。3)PC轨道梁安装精度高。安装过程分为：架梁过程中的第一次线形调整、第二次线形精确调整、试运行三个月后的第三次线形微调整,共三个阶段。由于车辆卡在梁上行走,线调后的线形以及梁与梁之间的连接要求很高,而PC轨道梁初安装后各项指标的控制情况对后续线形调整结果是否达标起着至关重要的作用。因此,通过不同的架设方式和精确的安装调节技术,安全、高效、准确地完成PC轨道梁的架设与安装,成为了整个系统工程的控制性节点。

3 PC轨道梁架设与安装前的保证措施

安装PC轨道梁的墩台基座板锚箱已施工完毕,经检查验收合格,有合格证明资料;墩台位置与相邻其他构筑物的限界距离应符合设计要求;墩台盖梁基座板表面必须光洁平整,确认支座锚箱内清洁无积水,并应排水畅通,本工序应作为隐蔽工程项目进行记录。同时,墩台盖梁基座板表面应标示出PC轨道梁安装的中心十字线以及中心十字线的延长线。

PC轨道梁架设安装前,应采取可靠措施防止损伤梁体表面及支座、支座配套组件、指形板座、指形板表面防腐涂装层;现场检查确认PC轨道梁成品及安装配套组件须符合设计技术要求和国家现行有关标准的规定,应有产品合格证和检验报告资料,库存量应能保证正常施工进度的需要。PC轨道梁支座下摆与凸轮相接触的安装表面和凸轮、盖板、活动板、调整板以及锲紧块组件互相接触的表面必须光洁平整。锚固螺栓配件组装应符合设计技术要求,锚固螺栓顶部的方向指示块与底部的球面螺母座的组装方向必须符合技术要求,螺纹部分拧动灵活。PC轨道梁两端支座的四个受力点都必须可靠接触受力,禁止出现“三轴点受力情况”。

4 PC轨道梁架设方式简介

PC轨道梁需采用架桥机、大吨位汽车吊、龙门架、汽车吊配合人工移梁等不同方式架设,其中架桥机架设方式采用的YL60型运梁车和JQ60型架桥机是根据重庆城市轨道交通跨座式PC轨道梁架设施工需要而研究设计的专用运架设备,为国际首创,综合技术水平达国际领先水平。此套运架设备采用跨座式走行、尾部喂梁、拖拉取梁、简支架梁、空中横移梁片就位的作业模式,适应重庆城市轨道交通单轨线路大坡道、小半径曲线、大横坡、长运距、高架段、地处闹市区交通要道等诸多不利因素条件下的施工作业,可在极其复杂的自然环境下完成PC轨道梁的架设。

4.1 运梁车作业工艺流程

1)运梁车组装调试。运梁车在每次换线或调头组装前都要检查各连接处有无变形,所有零部件有无脱落、丢失、损坏,是否已在需要处加足润滑油脂等,然后进行组装,顺序为：转向架→车体→电气系统及液压系统。2)取梁。取梁指将梁片吊放到运梁车上并固定的过程。3)运梁。运梁指运梁车将梁片从架梁基地运送到架桥机尾部的过程。4)对接。对接指将运梁车前端与架桥机尾部连接的过程。5)拖梁、喂梁。拖梁、喂梁指将梁片从运梁车上拖拉到架桥机上的过程。6)返回。当架桥机吊梁小车将梁片吊起后,把两台拖梁小车拖回到运梁车上,并将两台拖梁小车连接,运梁车返回。

4.2 架桥机架梁工艺流程

1)架桥机的组装。架桥机在每次换线、调头组装前检查各连接处有无变形,所有零部件有无脱落、丢失、损坏,是否已在需要处加足润滑油脂等,然后进行组装。组装顺序为：转向架→车体→1,2号柱油缸→机臂→电气系统及液压系统→0号柱。2)架桥机调试。架桥机组装完毕后必须进行调试。3)运行。运行是将架桥机走行到架梁位置的过程。4)定位。定位是将架桥机准确停止到架梁位置并固定的过程。5)机臂前伸。机臂前伸是将机臂向前拖行,使0号柱支撑到前方墩台相应位置的过程。6)喂梁。喂梁是将运梁车上的梁片拖拉到架桥机上,并用吊梁小车吊起梁片的过程。架桥机定位后,可进行喂梁作业。7)出梁。出梁指吊梁小车吊梁前行到达架设位置的过程。8)落梁。落梁指吊梁小车将梁片下落到盖梁垫石上的过程。9)微调、对位。微调、对位指将梁片上的支座准确落在支承垫石上并紧固的过程。10)指形板安装。梁片安装调整到位后,成对进行指形板的安装。当两块指形板啮合好后对螺栓紧固。11)回位。回位指清理墩台上辅助工具、设施,并将机臂、吊梁小车回拉,达到运行状态的过程。

5 PC轨道梁安装工艺

1)锚固螺栓的螺纹是精密螺纹,必须保证清洁,涂抹二硫化钼润滑油脂后再安装六角球面螺母,六角球面螺母安装时只能用手拧动到位,用手不能拧动时应立即停止安装,查明原因,采取可靠措施后再进行安装。锚固螺栓应安装垂直,紧固螺母的预紧力矩每根应均匀,不得小于800 N◦m,也不得超过840 N◦m,锚固螺母预紧后应划线标记,以备检查。安装防松螺母以后,锚杆螺纹高出部分应不少于3丝扣,高出部分螺纹要用润滑油脂涂抹防护。2)PC轨道梁支座抗剪榫处的锲紧块应安装整齐,紧固可靠,较薄的锲紧块应安装在较厚的锲紧块中间,应尽可能安装较厚的锲紧块,紧贴抗剪榫安装的锲紧块是全锲形锲紧块,全锲形锲紧块应高于抗剪榫5 mm～30 mm。3)PC轨道梁铸钢支座活动端孔与轴的间隙,在自然气温为20℃时,应保证辊轴与孔的前后间隙一致;实际安装时应随着气温的高低变化调整齿形定位板的垂直度,保证辊轴与孔的前后活动空间间隙差异符合热胀冷缩的要求。4)PC轨道梁两端的指形板安装,要求先清洁指形板及预埋板座表面。安装侧面指形板时,应在预埋板座的上部位螺孔先安装一个长约100 mm的螺杆,作为安装指形板的工装,指形板安装时先穿挂在螺杆上,再依次穿上6个螺钉,螺钉上必须要有弹簧垫圈。再用快速扳手对角预紧6个螺钉,螺钉顶面要低于指形板表面1 mm以上。紧固螺栓的预紧力矩不得小于150 N◦m,也不得大于160 N◦m。

6 结语

跨座式PC轨道梁架设与安装技术已经成功应用到重庆单轨交通系统建设中,是在重庆轻轨二号线基础上,三号线建设之前总结的。随着城市轨道交通建设在不断扩大,跨座式单轨交通系统在国内外的推广与应用,PC轨道梁架设与安装技术将是国内外研究的课题之一。通过更多专家的研究,一定能总结出更加安全、经济、高效的架设与安装技术。

[1] 苏明辉.重庆跨座式单轨PC轨道梁架设方案研究及应用[J].城市轨道交通研究,2005,8(4)：50-52.

[2] 重庆轻轨较新线一期工程跨座式PC轨道梁架设工程质量检验评定办法(试行)(修订稿)[S].

[3] 西南交通大学建筑勘察设计研究院.重庆市轨道交通二号线工程铸钢支座设计技术文件[R].2001.