单轨交通工程技术在重庆的应用与创新
2015-12-30重庆单轨交通工程有限责任公司
重庆单轨交通工程有限责任公司_桑 勇
单轨交通工程技术在重庆的应用与创新
重庆单轨交通工程有限责任公司_桑 勇
以重庆轨道交通3号线以及2号线延伸段工程的设计与施工为背景,针对近几年单轨交通工程技术的创新与应用成果进行总结,介绍锚箱基座板定位支架安装、轨道梁支座以及跨江河桥梁选型,探讨设计与施工时应注意的关键环节和采取的措施,为单轨交通工程技术的发展与创新提供一定的借鉴意义。
单轨交通 工程技术 技术创新 应用成果
锚箱基座板定位支架安装技术
单轨交通工程中的锚箱基座板是预埋在土建盖梁中连接上部PC轨道梁和结构受力的关键部件,定位精度要求高(中心位置偏差±5mm,高程偏差0~-5mm)。
传统工艺
传统定位工装为5×50角钢支架焊接固定在盖梁钢筋骨架上,此种工艺存在以下几点不足:
1.支架为手工焊接,轴线偏差大于2mm,锚箱精调过程会出现明显变形,锚箱调节费时耗力,对工程进度造成一定影响;
2.支架会随着盖梁浇筑砼扰动钢筋笼而发生位移,造成控制精度超差;
3.支架预埋在盖梁砼中,无法实现周转重复利用,增加工程建设费用。
创新工艺
针对传统工艺的不足,研制出了新型H型钢悬挂定位组合工装,基本工艺为:选购100×150H型钢,结构之间采取满焊,支架固定在模板上,锚箱四个边分别通过三个M16调节螺杆横向和竖向调整锚箱三维坐标。支架定位后,锚箱精度控制必须执行盖梁砼浇筑前初调、浇筑中精调、浇筑后复测三个阶段程序,同时严格执行“三级”测量管理程序。
此项创新技术经在重庆轨道交通3号线以及2号线延伸段工程推广应用,锚箱控制精度和安装功效大为提升,同时组合工装可以重复利用,质量、工期、经济效益明显。
轨道梁支座
用于PC轨道梁的普通铸钢拉力支座
普通铸钢拉力支座上部通过锚固钢筋焊接后与PC梁连接,下部通过固定支架定位后埋入混凝土中,与墩台连接。支座分为二类,即分为直线支座与曲线支座。上摆与下摆通过铰轴、辊轴与承压板形成固定端支座与活动端支座,在与墩梁连接后形成简支结构,能承担在最不利荷载的竖向、水平及扭转力矩,有良好的转动、活动性能,耐疲劳及耐久性。普通支座最大位移±15mm,偏心距±10mm,疲劳荷载循环次数3×106次。
用于PC轨道梁的T型滑槽大位移铸钢拉力支座
T型滑槽大位移铸钢拉力支座应用在重庆轨道交通三号线北延伸段工程观月路站前道岔平台上,在世界范围内的单轨线路上是首次使用。这种新型支座是通过对重庆轨道交通2、3号线建设及运营维护经验的分析、研究,对PC梁铸钢拉力支座的锚箱基座板结构型式进行了全新的结构设计,新的锚箱基座板结构型式充分考虑到了PC梁安装、架设以及北方冰雪环境和后期运营维护的施工方便和安全性。T型滑槽大位移铸钢拉力支座最大位移量由e=±15mm调整到e=±20mm。新型T型滑槽大位移铸钢拉力支座的锚箱基座板和上下摆组成见图2、3。
用于梁端加宽PC轨道梁的盆式橡胶支座
为配合线路高程调整,梁端加宽PC轨道梁盆式橡胶支座应用在了重庆轨道交通2号线延伸段天堂堡交路改造区段,在重庆单轨线路上是首次使用。该型支座位移量e=±50mm,与结构物连接和受力方式均不同于普通支座。预埋好的梁片采用汽车吊架设并配合线形调整,调整到位后,临时用垫铁和斜铁支垫,盆式支座灌浆达到龄期后拆除斜铁和垫铁。为确保线路精度,需经过试验并充分预估、消除拆除垫铁后支座上下摆间隙、灌浆料收缩等非弹性变形。
用于钢轨道梁的大位移铸钢拉力支座
钢轨道梁大位移铸钢拉力支座应用在重庆轨道交通2号线延伸段鱼洞长江大桥上, 在重庆单轨线路上也是首次使用。鱼洞长江大桥为公轨两用并行桥,桥面预留锚箱安装基坑,钢箱梁架设在桥面上,与桥面一起产生变形,变形量大,采用了最大伸缩量达到45mm的大位移铸钢拉力支座。支座上摆增加了4个高强螺栓孔,可与钢梁底板有效连接。钢轨道梁大位移铸钢拉力支座见图4。
新型H型钢悬挂定位组合工装
新型T型滑槽大位移铸钢拉力支座的锚箱基座板
新型T型滑槽大位移铸钢拉力支座的上下摆组成
钢轨道梁大位移铸钢拉力支座
跨江河桥梁
菜园坝长江大桥
菜园坝长江大桥是世界第一座上下结构的公路单轨两用大桥,是重庆轨道交通3号线一期工程的重要节点,该桥为大跨径拱桥,主跨420米,是集钢管拱、钢箱梁、钢桁梁各种新型桥梁结构形式于一身的现代化桥梁。桥梁下部结构铺设钢箱梁与PC轨道梁,通行单轨列车。
鱼洞长江大桥
鱼洞长江大桥为公轨两用并行桥,是重庆轨道交通2号线延伸段工程的节点工程,桥梁先期建成,采用连续刚构形式,上部结构采用成熟的挂篮悬浇法施工,桥面上预留锚箱安装基坑,钢箱梁与PC梁铺设在桥梁中间,简支结构的单轨线路与刚性联结桥梁一起产生变形,受力较复杂,因此单轨线路采用了大位移铸钢拉力支座和大位移伸缩器进行连接,同时需重点控制好平面及竖向线形矢高及接缝板错台精度。此外,大桥钢护栏下部结构采用转筋板技术与预埋件连接,护栏防撞等级较高,为SA级,抗碰撞能量400KJ。
鱼洞长江大桥钢箱梁GDF480型伸缩装置位于大桥伸缩缝处,20℃时安装长度为2455±240mm,最大位移量480mm。该型装置采用了球型支座支承横梁,可有效满足梁体的三维旋转,各部件之间采用螺栓联接,维修、安装更加方便。
单轨专用桥
重庆轨道交通3号线一期工程的嘉陵江大桥、南延伸线的箭滩河大桥和北延伸线的跳蹬河大桥等,都是单轨专用桥。桥梁结构与单轨线路同期建造,此类结构,除控制好预应力混凝土连续刚构在完成体系转换前后的线型外,还需注意大桥合拢后温度效应与后期混凝土收缩徐变等不利因素引起的桥梁位移与挠度变形对单轨线路的影响。
简支单轨梁两端采用固定与活动支座与桥墩实现铰接,线路高程可调范围45mm,在遇到预应力混凝土连续刚构等类似结构时,需充分考虑并控制好桥梁位移及挠变对单轨线路的不利影响,如果允许应考虑对特殊部位或重要节点采取“先墩后梁”的设计方案。
[1]GB50614-2010 跨座式单轨交通施工及验收规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.
[2]西南交通大学建筑勘察设计研究院.重庆市轻轨二、三号线延长段铸钢支座设计技术文件[R].成都,2010.
[3]成都西南交通大学设计研究院有限公司.重庆市轨道交通三号线北延伸段工程PC轨道梁特殊铸钢拉力支座设计图[R].成都,2014.
桑勇,男,硕士,高级工程师,主要从事轨道交通工程施工及项目管理工作。
电子邮箱:127840875@qq.com