PC軌道梁架設與安裝技術

——中鐵十一局集團副總經(jīng)理　　徐風奎
　
　　重慶，一座古老而文明的山城，高樓大廈依山傍水而建，構成了一道獨特而美麗的風景，正在建設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計長度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森林公園內(nèi)。全線設地下車站三座，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，頂面和兩側面均為車輛行駛面，頂面為走行面，上側面為導向面，下側面為穩(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)十大重點工程項目之一，也是我國建設的第一條跨座式單軌交通線路，其施工技術及施工組織均無現(xiàn)成經(jīng)驗可借鑒，輕軌設計線路最大縱坡為60‰，最小曲線半徑為100米，最大橫坡達12％，國外PC軌道梁架設均采用專用平板車運輸，汽車起重機架設。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架設。為了確保重慶較新線PC軌道梁架設施工進度及架梁施工安全，擔負這一任務的重慶市軌道交通總公司和中鐵十一局集團公司經(jīng)過反復論證，研制了跨座式單軌JQ60型架橋機和YL60型運梁車進行PC軌道梁架設，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)全部架設與安裝完畢。
　　二、施工組織及創(chuàng)新技術
　　基地建設——為了安全、高效完成較新線一期工程PC軌道梁架設任務，進行現(xiàn)場施工管理的中鐵十一局集團有限公司成立了重慶輕軌項目部，項目部由工程技術部、安全部、計財部、物資設備部和辦公室組成，下設架運隊、線調(diào)隊、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立了一處架梁基地，架梁基地設有存梁場和龍門吊兩臺，保證了梁片的順利中轉和吊裝需求。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)。
　　架運設備研制及施工工藝——重慶輕軌PC軌道梁既是運營車輛的載體，又是運營車輛的行走軌道，區(qū)別于鐵路及其它類型輕軌在鋼軌上行走的特點。我們與科研單位研制了跨座式單軌JQ60型架橋機和YL60型運梁車，運架設備走行部分根據(jù)跨座式PC軌道梁結構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，車體采用了計算機自動控制液壓調(diào)平技術，以克服曲線段PC軌道梁橫向超高，使車輛車體在行進架梁過程中始終保持水平。控制系統(tǒng)采用分步式計算機網(wǎng)絡控制技術。為了論證架運設備架設梁片的安全性和可行性，公司特邀有關專家、學者進行反復論證，此種架梁方式得到了專家、學者的肯定。日前，架運設備在湖北省一次性通過技術鑒定，鑒定委員會認為跨座式單軌PC軌道梁運架設備JQ60型架橋機、YL60型運梁車總體方案構思新穎、性能達到設計要求，為國內(nèi)首創(chuàng)，其綜合技術達到國際先進水平。
　　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。
　　運梁車運梁——運梁車帶梁前行至已對位完畢的架橋機后部停車，利用過渡軌將運梁車拖梁軌道與架橋機拖梁軌道相連，同時將運梁車動力電源和控制線路接在架橋機接口上。
　　喂梁——解除拖梁小車與運梁車的約束，通電后在適當位置兩臺運梁小車同步向架橋機喂梁。當1號拖梁小車進入架橋機車體適當位置停車，使1號拖梁小車與架橋機拖動機構相連接，2號拖梁小車與運梁車拖動機構脫離，然后利用架橋機拖動機構使兩臺拖梁小車同步運行。
　　吊梁、出梁——當1號拖梁小車運行至1號吊梁小車取梁位置時，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?shù)奈恢煤螅?號吊梁小車與2號拖梁小車同步前行。當2號拖梁小車位于2號吊梁小車的取梁位置時，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。此時兩個拖梁小車可退回運梁車內(nèi)并停于正確位置，拆掉過渡軌及電源線。運梁車返回基地取梁。
　　對位、落梁——當兩臺吊梁小車到達架梁位置后，停車，兩臺吊梁小車同步落梁并通過吊梁小車橫移機構使梁片支座錨栓孔與錨栓對位，緊固錨栓并安裝指型板后，架橋機解除0號柱基本節(jié)約束，回縮機臂，進入走行狀態(tài)，依序進入下一梁片架梁處。
特殊工況技術攻關
　　針對重慶輕軌較新線架運過程遇到的大坡道、小曲線、大橫坡、S型曲線、隧道、車站地段的架運難題，進行了技術攻關，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，架梁時為了控制架橋機、運梁車和梁片不下滑，制動安全可靠，架橋機、運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對位、架梁和運梁車對接時的安全。在大坡道架梁時，分上坡和下坡兩種方式，上坡架設時降低0號柱，頂高1號柱，使機臂保持在水平狀態(tài)；下坡時降低1號柱，頂高0號柱，并且自制加長節(jié)，使機臂保持在水平狀態(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、大坪隧道進口小曲線、大橫坡地段運梁，實時橫向調(diào)平技術，是運梁車行走控制的難點。根據(jù)梁片設計要求和線路線形特點，通過對國內(nèi)外實時調(diào)平及控制的技術調(diào)研，確定采用工業(yè)計算機以及高精度水平傳感器等組成調(diào)平系統(tǒng)，并且在架設小曲線、大橫坡地段之前，在大堰村架梁基地進行了12%橫坡段上運梁的調(diào)平試驗，實時橫向調(diào)平已達到了設計要求，保證了運梁車的運梁安全。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，架梁時梁片無法從運梁車通過過渡軌進入架橋機車體內(nèi)的難點，采用了在架橋機尾部設置爬桿，把拖梁小車從運梁車體內(nèi)轉至架橋機內(nèi)，架橋機與運梁車共同載梁行走和橫移拖梁小車，并在實施過程中嚴格控制梁片支墊位置、機臂回縮距離和走行速度，始終有效的控制架運設備的行走軸重，從而有效地解決了S型曲線地段的架設難題。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，架橋機最高點距離梁片頂面只有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)臨時搭設的爬桿下方，用電動葫蘆把拖梁小車再吊起放置在運梁車上，成功的架設了隧道內(nèi)的PC軌道梁。重慶輕軌較新線沿線車站由于結構的特殊性，中間通道空間窄小，為了解決架運設備順利架設并通過的難題，與建設單位、設計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，梁片架設完畢后再進行站臺板的施工，架設后的梁片必須經(jīng)過線形調(diào)整，其目的是使線路整體達到圓滑、平順，局部錯臺消除，以保證運營車輛行車安全、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)整的項目要求精度高，無任何經(jīng)驗可借鑒，我們成立了線形調(diào)整隊，經(jīng)過近半年時間的摸索、攻關，總結出一整套的、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行梁片的橫向、縱向及高程調(diào)整，并結合工程實際特點加工制作了調(diào)梁工機具和調(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度。采用JQ60型架橋機和YL60型運梁車，梁上行走和架運梁安裝技術，與國外采用汽車吊技術相比較，減少了城市道路的交通干擾和電力電纜線等城建設施的大范圍拆遷，降低了工程造價，省工、省時，提高了工作效率。位今后架設此類型的輕軌線路積累了豐富的經(jīng)驗。國務院副總理曾培炎、建設部副部長汪光濤、重慶市副市長甘宇平及市人大、政協(xié)等領導多次親臨現(xiàn)場視察、指導，并給予了高度評價。國內(nèi)外先后組織人員到施工現(xiàn)場參觀學習，在架設工程中及貫通典禮時，中央電視臺、科技日報等多家新聞媒體進行了廣泛的宣傳報導。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)全部架設完畢，開發(fā)了一系列創(chuàng)新技術，填補了國內(nèi)空白，達到了國際先進水平。