魏琛
陕西建工机械施工集团有限公司 陕西 西安 710032
胶轮有轨电车是比亚迪历时7年研究打造的立体智能交通系统,具有建设成本低、建造周期短且不占用道路资源、具有独立路权的优点。但正是于胶轮有轨电车技术的首创性,故本工程钢结构轨道梁的安装技术尚不完全成熟。本文以工程实例为基础,总结了一套钢结构轨道梁安装的施工方法,该方法能够保质保量地完成钢结构轨道梁的安装施工。
本项目钢结构轨道梁有两联跨、三联跨、四联跨和五联跨几种形式,桥墩之间间距为22m~43m不等,为保证结构受力及吊装安装的简便,桥梁断点均设置于两桥墩间1/3处。工程规划所定的轨道梁水平走向大部分为曲线,其中曲线弧度最大处超高为±8%。轨道梁呈U形截面(具体正截面形式见图1),两侧钢箱梁用垂直于箱梁方向的H型钢连接,H型钢间距为1m,上铺钢格板以作为避难通道。
图1 轨道梁正截面图
项目施工难点有三个:轨道梁单个构件自重大,其中最重为35t;由于吊装过程中动用大型机械,故轨道梁落位对接过程操作难度大;轨道梁对平整度要求高,但是钢板较厚,且钢箱梁刚度大,微调困难[1]。
轨道梁吊装前需要保证以下几点准备工作已完成。
(1)断点位置支架已安装完成。支架是钢架安装的主要措施,用于轨道梁断点处的临时支撑,要求在轨道梁架设前安装完成,支撑安装需要注意地基已夯实且承载力大于120Kpa,垂直度偏差小于1cm。支架安装完成后在架顶焊接φ198×10圆管,使顶标高满足设计标高。
(2)桥墩支座底板处定位线已标记。胶轮有轨电车线形要求较高,要求事先利用全站仪放样出支座边线,边线误差小于L/2000mm(L为跨度)。
(3)支座已安装完成。用扭矩扳手对支座高强螺栓进行紧固,力矩目标为1180N·m。
(4)确定吊车站位。综合考虑施工安全与企业效益,本工程选用135t履带吊进行轨道梁吊装,轨道梁吊装前准确测量轨道梁起吊位置与轨道梁落位位置距离,并参考吊车性能表,确定吊车站位。
(5)复核吊点位置。本工程吊耳均在加工厂焊接完成,单榀轨道梁应设置四个吊耳且根据轨道梁重心对称设置,起吊前检查绳索夹角应为45°~60°。
(6)绳索处增加倒链。由于曲线梁重心偏移,起吊后可能出现轨道梁“侧翻”的现象,故起吊前可在吊耳与绳索之间增加手动倒链,便于轨道梁起吊及落位时调节轨道梁水平。
以上准备工作完成后,轨道梁起吊。
轨道梁即将落位时用倒链将轨道梁自由端微微抬起,保证轨道梁自由端略高于对接端。然后轨道梁缓缓落位,待轨道梁对接口与上一榀轨道梁对接口至同一高度后,吊车停止落钩。调节自由端倒链,使轨道梁自由端继续下落,支座与支座底板缝隙小于5mm时,停止调节倒链。在上一榀轨道梁及支座底板处焊接限位板,用撬杠调整轨道梁水平方向位置,使轨道梁对接端与上一榀轨道梁对接良好,支座边缘与放样好的支座边线重合[2]。
继续调节手动倒链,使轨道梁落位,吊车起重量为轨道梁自重80%时,停止调节倒链。
轨道梁就位后,复核轨道梁对接口各个面是否对接顺滑,轨道梁线形及标高是否满足设计要求。若不满足,在对接端支架处、桥墩支座处、自由端支架处分别设置20t千斤顶,对线形和标高进行微调。调整遵循“先对接端后自由端、先线形后高程”的原则,调整完成后,复测轨道梁线形及标高,满足设计要求后用码板对轨道梁进行焊接固定,使之形成稳定的空间刚度单元,固定后松动倒链、拆除千斤顶。
胶轮有轨电车属于全新的技术,且质量标准较高,尤其是轨道梁安装精度控制更是重中之重。根据本工程施工经验,需要在轨道梁安装就位前、中、后的三个时间段对精度进行把控。就位前核实准备工作已经完成,保证轨道梁起吊平稳。轨道梁就位的过程也是轨道梁位置粗调的过程,期间利用倒链和撬杠配合对轨道梁位置进行调节,可以作为桥梁类钢结构落位调整的“标准化”调节方法。最重要的过程是落位后利用千斤顶在三个关键位置进行调整(必要时可配合手动倒链)。加固过程用全站仪监测轨道梁位置,防止因焊接受热导致的变形。安装完成后,定时监测轨道梁变形及下挠,并记录数据[3]。
依照上述施工方法,深圳市坪山区胶轮有轨电车1号线一期项目的钢结构轨道梁工程提前15天完成工作量,且施工安全与质量均得到了保证,既得到了业主的好评,又提高了企业效益。同时,由于胶轮有轨电车技术的首创性,本施工方法也可作为后续同类工程施工提供一种思路,以期促进建筑事业的发展。