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(xiàn)又將為這座美麗的山城增添一道亮麗的風(fēng)景線(xiàn)，重慶輕軌較新線(xiàn)自重慶市渝中區(qū)較場(chǎng)口至大渡口區(qū)新山村，總長(zhǎng)17.41公里，其中，一期工程較場(chǎng)口至大堰村設(shè)計(jì)長(zhǎng)度14.288公里，含臨江門(mén)隧道和大坪隧道兩處，即2.443公里。道路上高架段長(zhǎng)8.8公里，其余線(xiàn)路位于懸崖峭壁的佛圖關(guān)森林公園內(nèi)。全線(xiàn)設(shè)地下車(chē)站三座，道路上高架車(chē)站8座，地面高架車(chē)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(chē)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(zhǎng)22.5米，最大重量62噸，重慶市跨座式單軌交通工程是我國(guó)西部大開(kāi)發(fā)十大重點(diǎn)工程項(xiàng)目之一，也是我國(guó)建設(shè)的第一條跨座式單軌交通線(xiàn)路，其施工技術(shù)及施工組織均無(wú)現(xiàn)成經(jīng)驗(yàn)可借鑒，輕軌設(shè)計(jì)線(xiàn)路最大縱坡為60‰，最小曲線(xiàn)半徑為100米，最大橫坡達(dá)12％，國(guó)外PC軌道梁架設(shè)均采用專(zhuān)用平板車(chē)運(yùn)輸，汽車(chē)起重機(jī)架設(shè)。而重慶輕軌較新線(xiàn)沿線(xiàn)多為隧道、懸崖、山坡、道路狹窄段，無(wú)法全采用汽車(chē)起重機(jī)架設(shè)。為了確保重慶較新線(xiàn)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(guò)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(chē)進(jìn)行PC軌道梁架設(shè)，這一施工方法目前在國(guó)內(nèi)外尚無(wú)先例，一期工程全線(xiàn)PC軌道梁總數(shù)為1591榀，從2002年9月28日開(kāi)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(xiàn)一期工程PC軌道梁架設(shè)任務(wù)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)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(xiàn)調(diào)隊(duì)、龍門(mén)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(chǎng)和龍門(mén)吊兩臺(tái)，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(dòng)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(yíng)車(chē)輛的載體，又是運(yùn)營(yíng)車(chē)輛的行走軌道，區(qū)別于鐵路及其它類(lèi)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(chē)，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(mǎn)足在大縱坡、小半徑曲線(xiàn)的梁上行走的要求。走行驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用立式液壓傳動(dòng)回路，車(chē)體采用了計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制液壓調(diào)平技術(shù)，以克服曲線(xiàn)段PC軌道梁橫向超高，使車(chē)輛車(chē)體在行進(jìn)架梁過(guò)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(zhuān)家、學(xué)者進(jìn)行反復(fù)論證，此種架梁方式得到了專(zhuān)家、學(xué)者的肯定。日前，架運(yùn)設(shè)備在湖北省一次性通過(guò)技術(shù)鑒定，鑒定委員會(huì)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(chē)總體方案構(gòu)思新穎、性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，其綜合技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
　　施工工藝
　　龍門(mén)吊取梁——梁場(chǎng)內(nèi)兩臺(tái)龍門(mén)吊利用專(zhuān)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(chē)上部。
安放梁片——兩臺(tái)龍門(mén)吊將梁片同步落下，并使梁片落在運(yùn)梁車(chē)車(chē)體的兩臺(tái)拖梁小車(chē)上，利用梁片夾緊裝置，將梁片同拖梁車(chē)固定。
　　運(yùn)梁車(chē)運(yùn)梁——運(yùn)梁車(chē)帶梁前行至已對(duì)位完畢的架橋機(jī)后部停車(chē)，利用過(guò)渡軌將運(yùn)梁車(chē)拖梁軌道與架橋機(jī)拖梁軌道相連，同時(shí)將運(yùn)梁車(chē)動(dòng)力電源和控制線(xiàn)路接在架橋機(jī)接口上。
　　喂梁——解除拖梁小車(chē)與運(yùn)梁車(chē)的約束，通電后在適當(dāng)位置兩臺(tái)運(yùn)梁小車(chē)同步向架橋機(jī)喂梁。當(dāng)1號(hào)拖梁小車(chē)進(jìn)入架橋機(jī)車(chē)體適當(dāng)位置停車(chē)，使1號(hào)拖梁小車(chē)與架橋機(jī)拖動(dòng)機(jī)構(gòu)相連接，2號(hào)拖梁小車(chē)與運(yùn)梁車(chē)拖動(dòng)機(jī)構(gòu)脫離，然后利用架橋機(jī)拖動(dòng)機(jī)構(gòu)使兩臺(tái)拖梁小車(chē)同步運(yùn)行。
　　吊梁、出梁——當(dāng)1號(hào)拖梁小車(chē)運(yùn)行至1號(hào)吊梁小車(chē)取梁位置時(shí)，停車(chē)，解除梁片與拖梁小車(chē)的約束，1號(hào)吊梁小車(chē)將梁片吊至適當(dāng)?shù)奈恢煤螅?號(hào)吊梁小車(chē)與2號(hào)拖梁小車(chē)同步前行。當(dāng)2號(hào)拖梁小車(chē)位于2號(hào)吊梁小車(chē)的取梁位置時(shí)，停車(chē)，解除2號(hào)拖梁小車(chē)與梁片的約束，2號(hào)吊梁小車(chē)將梁片吊起后同1號(hào)吊梁小車(chē)同步前行。此時(shí)兩個(gè)拖梁小車(chē)可退回運(yùn)梁車(chē)內(nèi)并停于正確位置，拆掉過(guò)渡軌及電源線(xiàn)。運(yùn)梁車(chē)返回基地取梁。
　　對(duì)位、落梁——當(dāng)兩臺(tái)吊梁小車(chē)到達(dá)架梁位置后，停車(chē)，兩臺(tái)吊梁小車(chē)同步落梁并通過(guò)吊梁小車(chē)橫移機(jī)構(gòu)使梁片支座錨栓孔與錨栓對(duì)位，緊固錨栓并安裝指型板后，架橋機(jī)解除0號(hào)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(duì)重慶輕軌較新線(xiàn)架運(yùn)過(guò)程遇到的大坡道、小曲線(xiàn)、大橫坡、S型曲線(xiàn)、隧道、車(chē)站地段的架運(yùn)難題，進(jìn)行了技術(shù)攻關(guān)，針對(duì)重慶輕軌較新線(xiàn)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(chē)和梁片不下滑，制動(dòng)安全可靠，架橋機(jī)、運(yùn)梁車(chē)采用了三套制動(dòng)方式。即：第一，采用液壓驅(qū)動(dòng)自身的閉鎖制動(dòng)；第二，采用動(dòng)制動(dòng)；第三，采用靜制動(dòng)。有效地保證了架橋機(jī)對(duì)位、架梁和運(yùn)梁車(chē)對(duì)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(hào)柱，頂高1號(hào)柱，使機(jī)臂保持在水平狀態(tài)；下坡時(shí)降低1號(hào)柱，頂高0號(hào)柱，并且自制加長(zhǎng)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(duì)重慶輕軌較新線(xiàn)謝家灣鋼箱梁、大坪隧道進(jìn)口小曲線(xiàn)、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(chē)行走控制的難點(diǎn)。根據(jù)梁片設(shè)計(jì)要求和線(xiàn)路線(xiàn)形特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)國(guó)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(xiàn)、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(chē)的運(yùn)梁安全。針對(duì)重慶輕軌較新線(xiàn)大堰村基地試車(chē)線(xiàn)、出入段線(xiàn)的S型曲線(xiàn)地段，架梁時(shí)梁片無(wú)法從運(yùn)梁車(chē)通過(guò)過(guò)渡軌進(jìn)入架橋機(jī)車(chē)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(chē)從運(yùn)梁車(chē)體內(nèi)轉(zhuǎn)至架橋機(jī)內(nèi)，架橋機(jī)與運(yùn)梁車(chē)共同載梁行走和橫移拖梁小車(chē)，并在實(shí)施過(guò)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(xiàn)地段的架設(shè)難題。重慶輕軌較新線(xiàn)有臨江門(mén)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(guò)吊梁小車(chē)順利的從架橋機(jī)車(chē)體內(nèi)拖出，但1號(hào)與2號(hào)拖梁小車(chē)與梁片的后支座無(wú)法避開(kāi)。為了解決這一難題，采用手拉葫蘆把1號(hào)和2號(hào)拖梁小車(chē)放在PC梁片上，隨同梁片一起從架橋機(jī)車(chē)體內(nèi)拖出，待梁片落到位置后，再松開(kāi)手拉葫蘆，把拖梁小車(chē)放置在手推車(chē)上，用手推車(chē)把拖梁小車(chē)送到隧道內(nèi)臨時(shí)搭設(shè)的爬桿下方，用電動(dòng)葫蘆把拖梁小車(chē)再吊起放置在運(yùn)梁車(chē)上，成功的架設(shè)了隧道內(nèi)的PC軌道梁。重慶輕軌較新線(xiàn)沿線(xiàn)車(chē)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(guò)的難題，與建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位及線(xiàn)下土建施工單位協(xié)商，采取暫緩車(chē)站站臺(tái)板施工的有效方法，梁片架設(shè)完畢后再進(jìn)行站臺(tái)板的施工，架設(shè)后的梁片必須經(jīng)過(guò)線(xiàn)形調(diào)整，其目的是使線(xiàn)路整體達(dá)到圓滑、平順，局部錯(cuò)臺(tái)消除，以保證運(yùn)營(yíng)車(chē)輛行車(chē)安全、平穩(wěn)、舒適和耐久使用。由于這類(lèi)線(xiàn)路的線(xiàn)形調(diào)整在國(guó)內(nèi)屬于第一次，且線(xiàn)形調(diào)整的項(xiàng)目要求精度高，無(wú)任何經(jīng)驗(yàn)可借鑒，我們成立了線(xiàn)形調(diào)整隊(duì)，經(jīng)過(guò)近半年時(shí)間的摸索、攻關(guān)，總結(jié)出一整套的、成熟的線(xiàn)形調(diào)整工藝，我們專(zhuān)門(mén)購(gòu)買(mǎi)了美國(guó)便攜式小型千斤頂來(lái)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(chē)，滿(mǎn)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(chē)，梁上行走和架運(yùn)梁安裝技術(shù)，與國(guó)外采用汽車(chē)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(xiàn)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(lèi)型的輕軌線(xiàn)路積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。國(guó)務(wù)院副總理曾培炎、建設(shè)部副部長(zhǎng)汪光濤、重慶市副市長(zhǎng)甘宇平及市人大、政協(xié)等領(lǐng)導(dǎo)多次親臨現(xiàn)場(chǎng)視察、指導(dǎo)，并給予了高度評(píng)價(jià)。國(guó)內(nèi)外先后組織人員到施工現(xiàn)場(chǎng)參觀(guān)學(xué)習(xí)，在架設(shè)工程中及貫通典禮時(shí)，中央電視臺(tái)、科技日?qǐng)?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(kāi)工至2003年11月25日，重慶輕軌較新線(xiàn)一期工程PC軌道梁已經(jīng)全部架設(shè)完畢，開(kāi)發(fā)了一系列創(chuàng)新技術(shù)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。