市轨道交通2号线梦溪路车辆段试车线轨道梁线形控制情况分析
2022-08-04茆金保芜湖市轨道交通有限公司安徽芜湖241000
茆金保 (芜湖市轨道交通有限公司,安徽 芜湖 241000)
1 跨座式单轨简介
跨座式单轨交通为单轨交通的一种形式,车辆采用橡胶车轮跨行于梁轨合一的轨道梁上。车辆除行走轮外,在转向架的两侧尚有导向轮和稳定轮,夹行于轨道梁的两侧,保证车辆沿轨道安全平稳的行驶。
1.1 跨座式单轨特点
其适应性强、噪声低、转弯半径小、爬坡能力强。单轨制式能更好适应复杂的地形地貌环境。跨座式单轨的高架桥桥墩宽度平均不到2m,与其他高架轨道交通相比,桥墩占地宽度节省近一半,在城市道路中央或道路两旁的绿化带就可以立柱,占地小、遮挡少、选线灵活,对现有城市道路的交通干扰很轻微。此外,跨座式单轨的车体十分新潮、靓丽,建成通车后,将成为一道全新的城市风景线。
1.2 乘坐体验或乘坐舒适度是城市轨道交通的生命线
芜湖市轨道交通选用的MRCⅡ型车所采用的窄轨(轨道梁宽度为690mm)技术,以及土建结构采用的连续刚构轨道梁、钢—混凝土独柱车站、大跨度钢混结合梁等相关技术,在国内均为首次采用,其施工控制情况与乘坐舒适度指标直接相关,但现行相关设计、施工、验收标准等均不能完全满足相应要求,需要通过相应的试验验证以进一步完善现行标准,并建立自有的标准体系。我市轨道交通2 号线先期开工段(DK)和梦溪路车辆段试车线先行进入施工阶段,承担了此任务。
梦溪路车辆段试车线于2018 年12月29 日完成全线轨道梁吊装、线形调整;30 日完成接触轨安装调试,并进行了冷、热滑试验。2019 年1 月份,重点就在线形调整和冷、热滑试验中发现存在的问题,特别是轨道梁跨中预拱度不够、指形板与基座和轨道梁面接缝处存在凸起等,影响乘坐舒适度的相关问题进行分析研究,制定方案并进行整改。2月份,相关人员在对中车浦镇庞巴迪公司进行调研考察过程中,以最高约50km/h 的速度进行了试乘,感觉在较低速度状态下存在颠簸现象,乘坐体验暂时未达到预期。
2 项目设计及施工组织计划
①梦溪路车辆段试车线轨道梁全部为正线直线简支梁,梁长分别有18.645m、19.121m、20m、22m、25m 五种型号,共计43 榀。施工单位委托设计单位对每一榀轨道梁均编制了工法指导书,用以指导预制工作。
②试车线轨道梁自2018 年4 月27日开始预制,于2018 年7 月6 日全部预制完成,梁体主要于2018 年9 月和11月分两批架设,轨道梁线形调整及接触轨安装调整等同步进行。
③为保证试跑安全,代建单位组建了试跑工作组,明确了岗位职责,并对试车线试跑区域采用防护网进行了隔离。
3 存在的问题
在预制过程中,施工单位按照施工图纸和工法作业指导书进行施工,在轨道梁出厂前的检测和现场架设后发现部分梁体回缩量及预拱度与设计参数不满足设计要求(25m 直线简支PC 轨道梁的反拱值设计为39mm),其中预拱度实测值见表1。
梦溪路车辆段试车线轨道梁预拱度测量表 表1
4 原因分析
①分析认为,43 榀轨道梁均存在预起拱量不够的问题,属于系统性问题,具有内在规律性。
②初始制作时,梁体预应力张拉按照理论模型和参数设计与实际情况存在一定差距,现场未及时进行相关检测试验,并进行验证以修订相关参数,导致出现系统偏差。
③PC 混凝土轨道梁预起拱量结构重量、预应力管安装位置、张拉力、混凝土弹性模量、混凝土收缩徐变量等因素有关,根据理论模型计算,以25m 直线简支PC轨道梁为例,各影响因素单位偏差对起拱量影响值见表2。可见,混凝土浇筑量超重、预应力超(欠)张、张拉时混凝土弹模偏差、收缩徐变偏差均对反拱值产生较大影响,其中预应力超(欠)张、混凝土浇筑量超(欠)重因素影响更甚。
25m直线简支PC轨道梁线形影响因素敏感性计算表 表2
④梦溪路车辆段试车线43 榀PC 轨道梁预起拱量不够应当是上述原因共同作用的结果,其中预应力欠张、混凝土浇筑量超重以及设定混凝土弹模偏大是主要原因,需要加以控制。
5 整改措施
①在对先期预制的轨道梁及其过程控制数据进行分析,按照计算模型对张拉力、混凝土弹模等参数按照现场实际进行调整,施工现场严格控制混凝土用量、增加预应力管定位措施等,保证后续预制的PC 轨道梁预起拱量及其他相关指标满足设计要求。从对梦溪路先期开工段连续刚构PC 轨道梁连续施工后的线形加密监测结果看,所测直线段500m 范围内各项指标均基本满足要求。对不满足要求的所有测点,将逐点进行整改,保证各指标合格率均达100%。具体统计值见表3。
梦溪路先期开工段连续刚构PC轨道梁线形检测统计表 表3
②加强现场线形检测和交接验收,不合格的轨道梁禁止接收、进入施工现场。
③对试车线已经吊装的轨道梁,由制梁单位提出修补方案,按照结构修补相关标准要求选择修补材料,并经试验合格后,按照首件试修补→验证→全线修补的程序进行修补。现场采用环氧腻子作为修补材料进行修补。工艺流程为待处理面凿毛→清理灰尘→A、B 环氧胶调配→涂抹粘合胶→涂刮高强度环氧腻子→找平→打磨至设计线形值。通过总结修补工艺方法形成工法用以指导全线可能存在的其他局部修补。
6 结语
①项目以先行开工的梦溪路车辆段试车线和梦溪路先开段为试验段进行试验验证,及时发现存在的问题,通过进一步优化设计和施工控制,基本满足了高精度控制要求,实现了试验目的。
②PC 轨道梁线形控制影响因素较多,需要进行系统控制,其中及时进行相关检测试验,设计的随时介入和指导,并据实调整相关参数,是保证线形满足设计要求的关键。
③对预起拱不满足设计要求的,采取修补措施。从现场跟踪检测情况看,总体向好。但是,采取的打磨工艺及设备功效较低,难以满足精控要求,需要进行新产品开发。另外,根据复试报告,修补材料的强度、与基面的粘接强度、耐磨性指标等均满足要求,但尚缺耐久性指标,需要再进行相应试验。