7跨座式单轨pc轨道梁线形调整施工工法

'跨座式单轨PC轨道梁线形调整施工工法中铁十一局集团有限公司一、前言重庆市轻轨较新线系引进日本跨座式单轨胶轮系统，其中一期工程全长14.288km，共有PC轨道梁1586榀。单榀PC轨道梁标准梁长为22m和20m，PC轨道梁截面呈工字型，梁高1.5m，宽0.85m，线路最小平面曲线半径100m，最小竖向曲线半径1000m，最大纵坡60‰，最大横坡12%。其梁片结构示意图见图1。跨座式单轨胶轮系统与其他城市轮轨式轻轨最大的区别是其PC梁既是车辆的承重轨道，又是车辆的行走轨道。轨道梁线形调整质量的好坏，直接关系到乘客乘坐车辆的舒适性和安全性。通过成功运用跨座式单轨PC轨道梁线形调整施工工法，重庆轻轨较新线一期工程较场口至动物园段已于2005年6月18日正式开通运营。该科技成果于2004年4月28日由重庆市建设委员会组织鉴定，成果水平具国际先进。二、工法特点1、本线形调整施工工法分为三个阶段，分次调整，直至达到验评标准。2、机动灵活，可操作性强，施工效率高，可有效保证施工进度与安全。三、适用范围本工法适用于跨座式单轨PC轨道梁的线形调整。四、施工工艺重庆轻轨PC轨道梁的线形调整共分为三个阶段：第一次为线形初调，是在架梁过程中进行，其目的是保证架运设备安全顺利地通过；第二次线形调整是在架梁完成后进行，严格按照“跨座式PC轨道梁质量检验评定标准”执行，其目的是保证运营的安全性和乘客乘坐的舒适性；第三次为线形精调，是在车辆试运营三个月后进行的调整。（一）工艺流程1、第一次线形初调工艺流程（见图2）2、第二次线形调整工艺流程（见图3）3、第三次线形精调工艺流程（见图4）（二）PC轨道梁的线形初调1、PC轨道梁的运输及落梁6 调整前的测量运输及落梁拆卸指形板、拧松锚固螺栓测量数据梁缝调整吊起梁片高程、错台、垂直度调整横纵向移动线间距调整增减垫片数据测量落梁N测量数据NY梁片紧固Y楔形块、指形板安装梁片紧固楔形块、指形板安装墩台清理调整完成调整完成图2第一次线形初调工艺流程图3第二次线形调整工艺流程数据测量及检测PC轨道梁的运输及落梁采用专门为重庆轻轨架梁设计制造的YL60型运梁车和JQ60N型架桥机。运梁车及架桥机都在已架设好的Y同第二次线形调整步骤楔形块紧固梁片上行走，运梁车来回运输梁片，架桥机每架好一榀梁即前进至下一榀梁待架位置，落梁至墩柱盖梁的基座板上。楔形块焊接2、梁片初调梁片的初调利用架桥机来实现，梁片第一次落到基座板上后，测定梁片的安装墩台清理数据，即指形板间错台、梁端伸缩缝、抗剪榫处间隙、垂直度。根据测定出的数据，分析需增减调整垫片情况。然后吊起梁片，调整完成首先进行横纵向移动,再根据分析情况，增减调整垫片。梁片再次落到基座板上，再次测定安装数据。直至确定安装数据满足架运设备通过要求，即可紧固锚固螺栓，安装指形板，安装楔形块。图4第三次线形精调工艺流程6 梁片初调的目的只是满足架运设备能够安全顺利的通过，其调整精度要求可以适当放低，但一定要安装紧固，其锚固螺栓预紧力要达到设计要求800~820N.m。（三）第二次线形调整第二次线形调整是整个线形调整过程中最为重要的一环，第二次线形调整的好坏，将直接影响着轻轨车辆的运营安全和乘客乘坐车辆的安全性和舒适性。第二次线形调整要分区间进行，必须要梁片架设到一定数量或架设完一个区间后进行。第二次线形调整是一个整体性的调整，要使线路整体达到圆顺平滑，安装牢固，消除局部错台。1、调整前的测量及数据分析由于第二次线形调整是一个整体性的调整，就必须在调整前对整个线路情况进行充分的了解。调整前需测量的数据主要有：梁片指形板间的错台、侧面垂直度、梁端间伸缩缝、线间距、高程等。数据测定完成后对其综合分析如下：①首先考虑梁端间伸缩缝，设计要求为30±10mm。根据测定出的伸缩缝数值，找出不满足要求的，利用附近的伸缩缝数值进行平差，要考虑既能少移动梁片，又能使所有的伸缩缝值满足要求。②指形板间错台和侧面垂直度是相互联系、相互制约的，错台的精度要求为±2mm，侧面垂直度的精度要求为±7‰。由于梁片在生产制造过程中或多或少的存在误差，为使线路的平直圆顺调整到最佳状况，必须充分考虑它们之间的相互关系，合理分配其误差。③根据调整前测定出的这些数值，确定出线调的具体施工步骤和每一榀梁的调整顺序和调整尺寸，一定要做到调整前心中有数，有的放矢。2、梁片的调整①对每一榀梁片进行调整前，首先要拆卸指形板，取出楔形块，拧松锚固螺栓上的螺母，以防止在顶升移动梁片时指形板碰撞梁片，擦伤梁体。②梁缝的调整梁缝的调整也就是梁片纵向的调整，将专门制作的移梁楔块安放于需移动方向的抗剪榫与下摆之间，再将千斤顶安放于移梁楔块上。通过顶升千斤顶，利用移梁楔块挤压梁片下摆来完成梁片的纵向移动（见图5）。每次顶升可使梁片移动1~5mm，若一次移动不到位，可反复顶升移动，直至达到要求。梁片的纵向调整，只能在梁片的固定支座端操作。③高程的调整6 高程的调整是通过增减调整垫片来实现，在抗剪榫上安放专门制作的顶梁方墩（高为200mm）,再将千斤顶置于钢方墩，顶升千斤顶（见图6）。每次顶升，均以梁片刚刚离开凸轮板，能取出或增加调整片为宜。调整片的规格选用0.5mm、1mm、1.5mm、2mm和5mm级别的厚度。顶升梁片前，注意锚固螺栓不要松得太多，以刚刚能顶升梁片为宜。④错台、垂直度和线间距的调整错台和垂直度两者之间是相互联系、相互制约的，在调整前一定要综合考虑两者之间的关系。错台和垂直度的调整是通过左右侧增减调整片和横向移动来实现的，需增减调整片时方法同高程的调整，通过千斤顶顶起梁片后来增减调整垫片。需横向移动时，方法同梁缝的调整，通过移梁楔块来挤压梁片下摆，使梁片侧向移动，达到横向移动的目的。在调整错台和垂直度的同时，要兼顾线间距满足规范要求。⑤数据测量数据测量是贯穿整个线形调整过程中的，边调整边测量，直至每一项都满足规范要求。对于不满足要求的，则要反复进行调整。为满足在梁片上行走安全和安放测量仪器，根据梁片的截面尺寸自行设计了一种可在梁片上推着行走的跨座式手推车（见图7）。⑥梁片紧固梁片是通过锚固螺栓来固定在墩台盖梁上的，对锚固螺栓的方向和预紧力要求一定要高。为保证锚固螺栓的方向准确，特根据螺栓方头尺寸制作了卡具，在紧固螺母时用卡具卡住螺栓方头，保证方向偏差控制在±2mm以内。螺母的紧固要全部用力矩扳手，保证每个螺母的预紧力距为800~820N.m。⑦楔形块紧固及指形板安装楔形块安放紧固的目的是使梁片支座下摆与基座板上的抗剪榫密贴，运营车辆行驶过程中使梁片上产生的剪切力可通过楔形块直接传递给抗剪榫。楔形块的安放是根据支座下摆与抗剪榫间的间隙，选择合适的平垫板和一组楔形块，按照安放顺序进行放置，然后用铁锤敲击楔形块使之紧固。注意选择的平垫板和一组楔形块在紧固后，楔形块与抗剪榫的高差要满足5~30mm的规范要求（见图8）。安装指形板前要清理干净指形板座，保证指形板与板座间的密贴，指形板螺栓全部用力矩扳手紧固，预紧力距为150~160N.m。（四）第三次线形精调第三次线形精调是在试运营三个月后进行的，主要是通过试运营一段时间后，对其线路线形情况进行一次全面的检查测量并记录数据，然后对不满足规范要求的部分路段进行精调，达到规范要求后再对楔形块进行焊接。1、数据测量检查及调整首先对线路的数据进行全面测量，对于满足规范要求的梁片，要检查梁片指形板螺栓、锚固螺栓及楔形块有无松动，若松动则按要求紧固到位。对于不满足规范要求的路段梁片，则按照第二次线形调整的方法和步骤，重新进行调整。6 2、楔形块焊接焊接前首先检查楔形块是否紧固，楔形块与抗剪榫高差是否满足5~30mm的要求。楔形块的焊接是使楔形块与抗剪榫、楔形块与楔形块之间焊接在一起，防止运营车辆在行使过程中造成楔形块的松动脱落。焊接采用手工电弧焊接，共有4个方向，每一方向2道焊缝，焊缝高度要求为6mm。焊接完成后要清理焊渣，检查焊缝质量，防止漏焊、气孔、裂纹等缺陷。五、机具设备（见表1）表1机具设备序号机具名称规格单位数量备注1精密水准仪瑞士LEICA台1高程测量2美国便携式液压千斤顶400kN台6线形调整3美国便携式液压泵400kN台6线形调整4内燃式发电电焊机AXQ1-200-OHV/A台6楔形块焊接5深度游标卡尺0.02mm把8数据测量6跨座式手推车自制辆7线形调整7移梁楔块自制个4线形调整8顶梁方墩自制个4线形调整9力矩扳手125~500N.m套4线形调整10力矩扳手300~1000N.m套4线形调整11卡具自制把4线形调整12钢卷尺5m把8数据测量六、劳动组织（见表2）表2劳动组织序号工种数量备注1现场负责人1全面负责指挥协调2现场工程师3现场技术指导3安全员1负责现场安全工作4测量工程师2负责数据测量5测量工2协助数据测量6线形调整工班长4具体工作安排7电焊工8楔形块焊接工作8起重工8负责顶升千斤顶9操作工8协助调梁工作七、质量控制施工中严格执行《重庆市轻轨PC轨道梁架设工程质量检验评定办法》中的规定，主要质量标准项目见表3。八、安全措施1、建立强有力的安全保证体系，项目部专门设立有安全部，施工现场配齐专（兼）职安全员，实行岗位责任制。2、起重工、电焊工等施工作业人员必须经过专门培训、考核，经合格后持证上岗。6 表3质量标准序号项目允许偏差备注　序号项目允许偏差备注1固定块方向±2mm　　8梁端指形板间错台±2mm　2楔形块高出抗剪榫＋5~＋30mm　9左右线轨道梁线间距0~＋25mm3横向调整＜30mm　10轨道梁连接处轨面高程－15~＋30mm4纵向调整＜15mm　11轨面横坡(垂直度)±7/1000rad5抗剪榫高出下摆面＞15mm　12曲线水平线形(弦线20m)±20mm6抗剪榫与支座下摆间隙＞15mm　13直线水平线形(弦线4m)±5mm7轨道梁伸缩缝30±10mm　　14竖向线形(弦线4m)±5mm　3、施工人员上桥作业均须戴安全帽，系好安全带，穿防滑鞋。4、在梁片上行走时要扶着手推车，不得徒手行走。5、每次上线施工前，仔细检查千斤顶是否完好，液压泵油是否加满。九、环保措施1、施工时，要注意对梁片及墩柱上的预埋件设备进行成品保护。2、每次下班前，要对墩柱盖梁进行清理，不得把任何杂物留在盖梁上。十、效益分析该工法在重庆轻轨的成功应用，填补了国内跨座式轻轨PC轨道梁线形调整施工技术的空白。该工程质量一次创优，合格率100%，优良率95%以上，保证了重庆轻轨一期工程2005年6月18日正式运营，受到业主和社会各界的好评。十一、工程实例重庆市轻轨较新线一期工程自渝中区较场口至大渡口区大堰村，全长14.288Km，共有PC轨道梁1591榀。通过成功地运用此线形调整施工工法，安全优质的完成了全线PC轨道梁线形调整任务，保证了重庆轻轨一期工程按期通车运营。执笔：马濛6'