重慶輕軌ＰＣ軌道梁的運架施工技術

重慶輕軌ＰＣ軌道梁的運架施工技術摘　要:介紹采用自行研制的ＪＱ60型架橋機和ＹＬ60型運梁車架設安裝重慶輕軌較新線ＰＣ軌道梁。重點闡述了架梁方案比選以及小半徑曲線ＰＣ軌道梁的運架、大橫坡段梁片的運架、長大縱坡段梁片的運架等關鍵技術。為國內外的ＰＣ軌道梁的架設提供了新的模式和參考。關鍵詞:輕軌;ＰＣ軌道梁;安裝;架設1工程概況 重慶市輕軌較新線是我國第一條跨座式單軌道交通系統,總長17.41ｍ,線路最大縱坡60‰、最大橫坡12%。其上部結構為預制ＰＣ軌道梁,梁長10～22.5ｍ,梁最小曲線半徑100ｍ,最大自重62ｔ。重慶輕軌較新線穿越繁華商業區、城市主干道、山地公園、隧道等,地理環境比較復雜,地面交通繁忙。軌道梁頂面距地面高度一般在9ｍ以上,平均約為14ｍ。在架梁施工中,既要保證軌道梁安全架設,又要不影響交通而且要兼顧到車輛和行人的安全。選擇適宜的架梁模式,顯得至關重要。2ＰＣ軌道梁的運架方案 國外的跨座式單軌道交通系統ＰＣ軌道梁的架設,采用汽車吊裝方式。而重慶地理環境復雜,不全適合汽車吊架設。如懸崖地帶,汽車吊及運梁汽車不能到達;交通繁忙地段,會因架設施工阻礙交通。2.1方案確定的原則 重慶輕軌單軌ＰＣ軌道梁施工方案確定的原則是:　　(1)能滿足重慶輕軌較新線全線所有ＰＣ軌道梁的架設;　　(2)不影響或盡可能減少對交通主干道的影響;(3)架設施工時保證交通主干道和商業區的車輛、行人安全;　　(4)保證架運設備、施工人員的安全。2.2架運方案的比選 通過調查研究,采用專用的運梁車和架橋機,在架設好的ＰＣ軌道梁上運輸和架設下一片梁,按此順序依次往前推進(類似于鐵路架梁),可解決地面交通問題,同時也不受地面場地影響,是滿足此原則的最優方案,此方案又有兩種架設順序。 順序一:采用單機單架。即架橋機和運梁車沿左線或右線架設,架設一定區段后,換到另一條線上架設。 順序二:采用單機雙架。即架橋機和運梁車沿左線往前架設梁片,通過人工墩頂移梁,將該梁片先橫移到右線位,再架設架橋機所在線的梁片。 采用單機單架或單機雙架,各有優缺點。單機單架:架運單線速度快,但需換線;單機雙架:雖然減少了架運設備的換線次數,但是左、右線分墩,以及小曲線段左右梁長不等,無法橫移,也需單線架設,同時受墩頂空間限制增加危險性。 根據實際情況和工期要求,經專家組多次論證,選擇采取單機單架的施工技術。3ＪＱ60運架設備簡介 由于重慶市輕軌是我國第一條跨座式單軌道交通系統,而其軌道梁施工采用了不同于國外的施工方案。目前國內外都沒有現成的專用運架設備,施工和科研單位聯合研制了ＪＱ60型架橋機和ＹＬ60型運梁車,并通過了技術鑒定與試驗段試車(目前,重慶輕軌較新線已架設完畢開通運營)。 ＰＣ軌道梁架運設備采用符合工程特點、合理可行的跨座式走行、尾部喂梁、簡支架梁的作業方式。全液壓驅動,在轉向架與車體之間采用工業計算機自動調平技術,運行時可根據線路的橫坡情況自動調平車體,保證了曲線段行走、作業的安全性,在各種極端工況下(長大縱坡、小半徑曲線、大橫坡等)均能保證施工安全。 ＹＬ60型運梁車的主要技術參數:額定載質量65000ｋｇ、最大運梁長度22ｍ、通過最小曲線半徑75ｍ、適應最大縱坡60‰、負載最大速度2ｋｍ/ｈ、車體左右調平量±7°、自重31000ｋｇ。 ＪＱ60型架橋機的主要技術參數:額定起重量65000ｋｇ、架設ＰＣ梁跨度22ｍ、架設ＰＣ梁最小曲線半徑100ｍ、架梁作業最大縱坡60‰、架梁作業最大橫坡12%、架橋機自行速度0～2ｋｍ/ｈ、自重7600ｋｇ。4ＰＣ軌道梁架設的關鍵技術 應用運梁車、架橋機架設ＰＣ軌道梁的工藝流程為:運梁車、架橋機就位→架橋機拖梁→取梁→出梁→落梁→對位微調→鎖定→架橋機前移、運梁車后退至梁場運梁。其關鍵技術是小半徑曲線ＰＣ軌道梁運架技術、大橫坡段梁片的運架、長大縱坡段梁片的運架、反Ｓ曲線ＰＣ軌道梁運架技術、隧道內ＰＣ軌道梁運架施工技術等。4.1小半徑曲線ＰＣ軌道梁運架技術 重慶輕軌線路設計的ＰＣ軌道梁最小曲線半徑為Ｒ=100ｍ,梁片跨度為20ｍ。曲線梁在運輸過程中,必須保證梁片重心與運梁車車體中線重合,否則,運梁車就可能傾覆。采用ＪＱ60型運梁車架運施工時,在安放曲線梁前,先根據梁片參數計算梁片重心位置,并在梁片上標注。安放時,派兩人用尼龍線拉出運梁車的中心線,使得梁片理論計算重心與尼龍線重合,重合誤差要求控制在10ｍｍ以內。同時通過車體旁承油缸的壓力數據顯示進行控制,通過托梁小車的橫移絲桿來調整梁片,使得油缸的壓力顯示數據相同,即可保證梁片重心與運梁車車體中線重合。4.1.1曲線梁片在運梁車上的安全位置 運梁車取梁時,梁片的安放位置先要通過理論計算來確定,其位置計算如下(見圖1)。梁片的弦寬Ｂ1=Ｒ+Ｂ0/2-(Ｒ-Ｂ0/2)×ｃｏｓ(θ/2),θ=Ｌ/Ｒ。當曲線半徑Ｒ=100ｍ,Ｌ=20ｍ時,Ｂ1=1347ｍ。4.1.2曲線梁片的重心理論計算 計算梁片的重心時,理論上把梁片當成均質梁,其重心位置就是梁片頂面截面的形心位置。此時,車體凈空寬度為1730ｍｍ,運梁車運梁過曲線段時為了減少對線路梁片產生的扭矩,被運送梁片重心必須要與車體中心線重合,梁片重心計算公式如下:ΔＧ=(Ｒ1+Ｒ2)/2-4×(Ｒ13-Ｒ23)×ｓｉｎ(θ/2)/[3×(Ｒ12-Ｒ22)×θ]　　θ=Ｌ/Ｒ　　當曲線半徑Ｒ=100ｍ,Ｌ=20ｍ,ΔＧ=166ｍ。 梁片重心距該橫截面一側的距離為850/2+166=591ｍｍ,梁片重心與車體中心線重合時梁片橫截面邊緣距離車體邊1730/2-(1347-591)=109ｍｍ。因而曲線半徑Ｒ=100ｍ,Ｌ=20ｍ時,曲線梁能安放在運梁車上并且能保證梁片重心和車體中心線重合。4.2大橫坡段梁片的運架 為了更安全的架設和通過12%的橫坡,梁片的橫坡值調整采取逐漸調整的方法,從12%橫坡值的附近8榀梁開始調整,每榀梁只調整0.5%,最大累計調整4%,則可把12%變為8%,保證架設安全。由于每榀梁只調整0.5%,保證了梁片整體的圓順。4.3大縱坡段梁片的運架技術大坡道架梁時根據線路坡度和橋梁跨度,應保持機臂水平。但架設坡道為60‰時,為保證架橋機高度不超過建筑限界,機臂不能完全調平,存在2%的斜度。為了保證機臂在2%的斜度上,吊梁小車能安全可靠地進行吊梁前行,設計時吊梁小車的驅動方式采用拖拉機構,利用鏈輪和鏈條實現吊梁小車的縱向走行。吊梁前行時有充分的牽引力和可靠的制動性,從而保證架梁安全。 隧道內ＰＣ軌道梁運架施工技術、反Ｓ曲線ＰＣ軌道梁運架技術是采用一些輔助裝置,協助架橋機架梁,在此不作詳述。5結束語 重慶輕軌工程是國內第一條跨座式單軌系統,也是中國西部大開發十大重點工程之一,采用特制的架橋機和運梁車架設ＰＣ梁,借鑒了鐵路橋梁架設中的架運技術,為國內外的ＰＣ軌道梁的架設提供了新的成功模式。隨著我國城市建設步伐的加快,各個城市都在加強道路建設,其中許多城市即將建設輕軌工程,因此本項技術有著廣闊的應用前景。