PC軌道梁架設(shè)與安裝技術(shù)

——中鐵十一局集團(tuán)副總經(jīng)理　　徐風(fēng)奎
　
　　重慶，一座古老而文明的山城，高樓大廈依山傍水而建，構(gòu)成了一道獨(dú)特而美麗的風(fēng)景，正在建設(shè)中的重慶輕軌較新線又將為這座美麗的山城增添一道亮麗的風(fēng)景線，重慶輕軌較新線自重慶市渝中區(qū)較場口至大渡口區(qū)新山村，總長17.41公里，其中，一期工程較場口至大堰村設(shè)計(jì)長度14.288公里，含臨江門隧道和大坪隧道兩處，即2.443公里。道路上高架段長8.8公里，其余線路位于懸崖峭壁的佛圖關(guān)森林公園內(nèi)。全線設(shè)地下車站三座，道路上高架車站8座，地面高架車站三座，軌道梁頂面距道路高度一般在9米以上，平均約14米，PC軌道梁呈“工”字型，寬0.85米，高1.5米，頂面和兩側(cè)面均為車輛行駛面，頂面為走行面，上側(cè)面為導(dǎo)向面，下側(cè)面為穩(wěn)定面，PC軌道梁最大梁長22.5米，最大重量62噸，重慶市跨座式單軌交通工程是我國西部大開發(fā)十大重點(diǎn)工程項(xiàng)目之一，也是我國建設(shè)的第一條跨座式單軌交通線路，其施工技術(shù)及施工組織均無現(xiàn)成經(jīng)驗(yàn)可借鑒，輕軌設(shè)計(jì)線路最大縱坡為60‰，最小曲線半徑為100米，最大橫坡達(dá)12％，國外PC軌道梁架設(shè)均采用專用平板車運(yùn)輸，汽車起重機(jī)架設(shè)。而重慶輕軌較新線沿線多為隧道、懸崖、山坡、道路狹窄段，無法全采用汽車起重機(jī)架設(shè)。為了確保重慶較新線PC軌道梁架設(shè)施工進(jìn)度及架梁施工安全，擔(dān)負(fù)這一任務(wù)的重慶市軌道交通總公司和中鐵十一局集團(tuán)公司經(jīng)過反復(fù)論證，研制了跨座式單軌JQ60型架橋機(jī)和YL60型運(yùn)梁車進(jìn)行PC軌道梁架設(shè)，這一施工方法目前在國內(nèi)外尚無先例，一期工程全線PC軌道梁總數(shù)為1591榀，從2002年9月28日開工至2003年11月25日已經(jīng)全部架設(shè)與安裝完畢。
　　二、施工組織及創(chuàng)新技術(shù)
　　基地建設(shè)——為了安全、高效完成較新線一期工程PC軌道梁架設(shè)任務(wù)，進(jìn)行現(xiàn)場施工管理的中鐵十一局集團(tuán)有限公司成立了重慶輕軌項(xiàng)目部，項(xiàng)目部由工程技術(shù)部、安全部、計(jì)財(cái)部、物資設(shè)備部和辦公室組成，下設(shè)架運(yùn)隊(duì)、線調(diào)隊(duì)、龍門吊工班、維修工班和架子工班，為了架梁的需要，我們分別在大堰村和馬家堡各設(shè)立了一處架梁基地，架梁基地設(shè)有存梁場和龍門吊兩臺，保證了梁片的順利中轉(zhuǎn)和吊裝需求。在大堰村架梁基地修建了舒適、適用的輕剛彩瓦活動板房及生活設(shè)施，并為辦公室和每間職工宿舍配備了空調(diào)，確保了職工吃得飽、睡得好，能以旺盛的精力投入施工生產(chǎn)。
　　架運(yùn)設(shè)備研制及施工工藝——重慶輕軌PC軌道梁既是運(yùn)營車輛的載體，又是運(yùn)營車輛的行走軌道，區(qū)別于鐵路及其它類型輕軌在鋼軌上行走的特點(diǎn)。我們與科研單位研制了跨座式單軌JQ60型架橋機(jī)和YL60型運(yùn)梁車，運(yùn)架設(shè)備走行部分根據(jù)跨座式PC軌道梁結(jié)構(gòu)形式采用跨座式膠輪走行方案，以滿足在大縱坡、小半徑曲線的梁上行走的要求。走行驅(qū)動系統(tǒng)采用立式液壓傳動回路，車體采用了計(jì)算機(jī)自動控制液壓調(diào)平技術(shù)，以克服曲線段PC軌道梁橫向超高，使車輛車體在行進(jìn)架梁過程中始終保持水平。控制系統(tǒng)采用分步式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)。為了論證架運(yùn)設(shè)備架設(shè)梁片的安全性和可行性，公司特邀有關(guān)專家、學(xué)者進(jìn)行反復(fù)論證，此種架梁方式得到了專家、學(xué)者的肯定。日前，架運(yùn)設(shè)備在湖北省一次性通過技術(shù)鑒定，鑒定委員會認(rèn)為跨座式單軌PC軌道梁運(yùn)架設(shè)備JQ60型架橋機(jī)、YL60型運(yùn)梁車總體方案構(gòu)思新穎、性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，為國內(nèi)首創(chuàng)，其綜合技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。
　　施工工藝
　　龍門吊取梁——梁場內(nèi)兩臺龍門吊利用專用吊具，在距梁端1.6米范圍內(nèi)夾緊梁片，同步起升至一定高度后將梁片平移至運(yùn)梁車上部。
安放梁片——兩臺龍門吊將梁片同步落下，并使梁片落在運(yùn)梁車車體的兩臺拖梁小車上，利用梁片夾緊裝置，將梁片同拖梁車固定。
　　運(yùn)梁車運(yùn)梁——運(yùn)梁車帶梁前行至已對位完畢的架橋機(jī)后部停車，利用過渡軌將運(yùn)梁車拖梁軌道與架橋機(jī)拖梁軌道相連，同時(shí)將運(yùn)梁車動力電源和控制線路接在架橋機(jī)接口上。
　　喂梁——解除拖梁小車與運(yùn)梁車的約束，通電后在適當(dāng)位置兩臺運(yùn)梁小車同步向架橋機(jī)喂梁。當(dāng)1號拖梁小車進(jìn)入架橋機(jī)車體適當(dāng)位置停車，使1號拖梁小車與架橋機(jī)拖動機(jī)構(gòu)相連接，2號拖梁小車與運(yùn)梁車拖動機(jī)構(gòu)脫離，然后利用架橋機(jī)拖動機(jī)構(gòu)使兩臺拖梁小車同步運(yùn)行。
　　吊梁、出梁——當(dāng)1號拖梁小車運(yùn)行至1號吊梁小車取梁位置時(shí)，停車，解除梁片與拖梁小車的約束，1號吊梁小車將梁片吊至適當(dāng)?shù)奈恢煤螅?號吊梁小車與2號拖梁小車同步前行。當(dāng)2號拖梁小車位于2號吊梁小車的取梁位置時(shí)，停車，解除2號拖梁小車與梁片的約束，2號吊梁小車將梁片吊起后同1號吊梁小車同步前行。此時(shí)兩個(gè)拖梁小車可退回運(yùn)梁車內(nèi)并停于正確位置，拆掉過渡軌及電源線。運(yùn)梁車返回基地取梁。
　　對位、落梁——當(dāng)兩臺吊梁小車到達(dá)架梁位置后，停車，兩臺吊梁小車同步落梁并通過吊梁小車橫移機(jī)構(gòu)使梁片支座錨栓孔與錨栓對位，緊固錨栓并安裝指型板后，架橋機(jī)解除0號柱基本節(jié)約束，回縮機(jī)臂，進(jìn)入走行狀態(tài)，依序進(jìn)入下一梁片架梁處。
特殊工況技術(shù)攻關(guān)
　　針對重慶輕軌較新線架運(yùn)過程遇到的大坡道、小曲線、大橫坡、S型曲線、隧道、車站地段的架運(yùn)難題，進(jìn)行了技術(shù)攻關(guān)，針對重慶輕軌較新線楊家坪、謝家灣和馬家堡地段的大坡道，架梁時(shí)為了控制架橋機(jī)、運(yùn)梁車和梁片不下滑，制動安全可靠，架橋機(jī)、運(yùn)梁車采用了三套制動方式。即：第一，采用液壓驅(qū)動自身的閉鎖制動；第二，采用動制動；第三，采用靜制動。有效地保證了架橋機(jī)對位、架梁和運(yùn)梁車對接時(shí)的安全。在大坡道架梁時(shí)，分上坡和下坡兩種方式，上坡架設(shè)時(shí)降低0號柱，頂高1號柱，使機(jī)臂保持在水平狀態(tài)；下坡時(shí)降低1號柱，頂高0號柱，并且自制加長節(jié)，使機(jī)臂保持在水平狀態(tài)；這樣就保證了出梁的安全。針對重慶輕軌較新線謝家灣鋼箱梁、大坪隧道進(jìn)口小曲線、大橫坡地段運(yùn)梁，實(shí)時(shí)橫向調(diào)平技術(shù)，是運(yùn)梁車行走控制的難點(diǎn)。根據(jù)梁片設(shè)計(jì)要求和線路線形特點(diǎn)，通過對國內(nèi)外實(shí)時(shí)調(diào)平及控制的技術(shù)調(diào)研，確定采用工業(yè)計(jì)算機(jī)以及高精度水平傳感器等組成調(diào)平系統(tǒng)，并且在架設(shè)小曲線、大橫坡地段之前，在大堰村架梁基地進(jìn)行了12%橫坡段上運(yùn)梁的調(diào)平試驗(yàn)，實(shí)時(shí)橫向調(diào)平已達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，保證了運(yùn)梁車的運(yùn)梁安全。針對重慶輕軌較新線大堰村基地試車線、出入段線的S型曲線地段，架梁時(shí)梁片無法從運(yùn)梁車通過過渡軌進(jìn)入架橋機(jī)車體內(nèi)的難點(diǎn)，采用了在架橋機(jī)尾部設(shè)置爬桿，把拖梁小車從運(yùn)梁車體內(nèi)轉(zhuǎn)至架橋機(jī)內(nèi)，架橋機(jī)與運(yùn)梁車共同載梁行走和橫移拖梁小車，并在實(shí)施過程中嚴(yán)格控制梁片支墊位置、機(jī)臂回縮距離和走行速度，始終有效的控制架運(yùn)設(shè)備的行走軸重，從而有效地解決了S型曲線地段的架設(shè)難題。重慶輕軌較新線有臨江門和大坪兩處地下隧道，由于在隧道內(nèi)架梁將受到隧道空間的限制，架橋機(jī)最高點(diǎn)距離梁片頂面只有4.2米空間，在這種工況下，梁片能夠通過吊梁小車順利的從架橋機(jī)車體內(nèi)拖出，但1號與2號拖梁小車與梁片的后支座無法避開。為了解決這一難題，采用手拉葫蘆把1號和2號拖梁小車放在PC梁片上，隨同梁片一起從架橋機(jī)車體內(nèi)拖出，待梁片落到位置后，再松開手拉葫蘆，把拖梁小車放置在手推車上，用手推車把拖梁小車送到隧道內(nèi)臨時(shí)搭設(shè)的爬桿下方，用電動葫蘆把拖梁小車再吊起放置在運(yùn)梁車上，成功的架設(shè)了隧道內(nèi)的PC軌道梁。重慶輕軌較新線沿線車站由于結(jié)構(gòu)的特殊性，中間通道空間窄小，為了解決架運(yùn)設(shè)備順利架設(shè)并通過的難題，與建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位及線下土建施工單位協(xié)商，采取暫緩車站站臺板施工的有效方法，梁片架設(shè)完畢后再進(jìn)行站臺板的施工，架設(shè)后的梁片必須經(jīng)過線形調(diào)整，其目的是使線路整體達(dá)到圓滑、平順，局部錯(cuò)臺消除，以保證運(yùn)營車輛行車安全、平穩(wěn)、舒適和耐久使用。由于這類線路的線形調(diào)整在國內(nèi)屬于第一次，且線形調(diào)整的項(xiàng)目要求精度高，無任何經(jīng)驗(yàn)可借鑒，我們成立了線形調(diào)整隊(duì)，經(jīng)過近半年時(shí)間的摸索、攻關(guān)，總結(jié)出一整套的、成熟的線形調(diào)整工藝，我們專門購買了美國便攜式小型千斤頂來進(jìn)行梁片的橫向、縱向及高程調(diào)整，并結(jié)合工程實(shí)際特點(diǎn)加工制作了調(diào)梁工機(jī)具和調(diào)梁小車，滿足了調(diào)梁的需要，保證了施工人員安全及施工進(jìn)度。采用JQ60型架橋機(jī)和YL60型運(yùn)梁車，梁上行走和架運(yùn)梁安裝技術(shù)，與國外采用汽車吊技術(shù)相比較，減少了城市道路的交通干擾和電力電纜線等城建設(shè)施的大范圍拆遷，降低了工程造價(jià)，省工、省時(shí)，提高了工作效率。位今后架設(shè)此類型的輕軌線路積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。國務(wù)院副總理曾培炎、建設(shè)部副部長汪光濤、重慶市副市長甘宇平及市人大、政協(xié)等領(lǐng)導(dǎo)多次親臨現(xiàn)場視察、指導(dǎo)，并給予了高度評價(jià)。國內(nèi)外先后組織人員到施工現(xiàn)場參觀學(xué)習(xí)，在架設(shè)工程中及貫通典禮時(shí)，中央電視臺、科技日報(bào)等多家新聞媒體進(jìn)行了廣泛的宣傳報(bào)導(dǎo)。從2002年9月28日開工至2003年11月25日，重慶輕軌較新線一期工程PC軌道梁已經(jīng)全部架設(shè)完畢，開發(fā)了一系列創(chuàng)新技術(shù)，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，達(dá)到了國際先進(jìn)水平。