跨座式單軌交通系統PC軌道梁線形調整技術

桑 勇

跨座式單軌PC軌道梁采用一定的吊裝安裝方式固定在梁橋墩柱上以后,必須經過精確的線形調整。線形調整是軌道梁橋線路建設的最后一道工序,必須在這一環節修正完善橋墩和梁建造工序的誤差,把單榀的軌道梁連接成連續、平直、圓順的線路,最終達到線路運行的合格要求,才能保證輕軌列車運營的安全性、經濟性和舒適性。線形調整應等同于設備安裝就位后的精確調整。

1 線形調整順序

線形調整一般分三次進行。第一次線形調整,在PC軌道梁架設過程中進行,特別是采用專用設備在軌道梁上以行走方式架設安裝PC軌道梁時,必須進行第一次線形調整,以保證專用設備在軌道梁上安全行走架設安裝PC軌道梁。第二次線形調整,在特殊大跨度PC軌道梁、鋼箱軌道梁、PC軌道梁連續架設完成一定數量以后,進行第二次線形精確調整(第二次線形精確調整完成后,系統設備工程可以進場施工)。第三次線形微調整,在車輛試運行三個月以上后進行線路的線形綜合檢測,軌道梁線路如有不符合要求,則進行第三次線形微調整。

線形調整時,上下行線路宜同時進行,有利于兼顧保證線形調整時的線間距、PC軌道梁垂直度誤差和平面橫坡超高誤差。

在平曲線段,應從圓曲線位置開始分別向兩端順序進行線形調整,特別是在12%的大橫坡區段,必須先從圓曲線段向兩端的緩和曲線段延伸進行,其次調整與緩和曲線相連接的直線段,以消除橫坡累計誤差,把大橫坡值控制在設計范圍內,以利于減弱列車輪系通過時的磨損。

2 線形調整方法

采用自制的專用工裝,在PC軌道梁兩端僅有的300 mm左右的空間內,利用薄形液壓油缸和便攜式手動油泵為動力,以墩柱蓋梁上的預埋錨箱基座板上的抗剪榫和PC軌道梁的預埋支座上擺為受力支點,頂升起PC軌道梁,通過加減調整墊片,達到調整線路的高程、垂直度、基座板抗剪榫與下擺的接觸面高差、平曲線橫坡超高符合設計技術要求;通過縱向和橫向移動PC軌道梁,達到調整線路的線間距、伸縮縫、鍥緊塊安裝間隙符合設計技術要求;安裝指形板和支座符合設計技術要求。

3 線形調整技術要求

3.1 輥(鉸)軸與孔的裝配間隙及支點受力

PC軌道梁由預埋在兩端梁體內的鑄鋼支座通過錨固螺栓固定在混凝土橋墩及蓋梁上。鑄鋼支座由上下擺和活動的連接軸組成,PC軌道梁線路在運行時的熱脹冷縮變化,通過活動軸的轉動和滑移來解決,共有四根軸,活動端是兩根輥軸,固定端是兩根鉸軸,即:PC軌道梁安裝在混凝土墩柱蓋梁上時有四個受力點;輥軸和鉸軸與孔的裝配間隙為0.5 mm～1.2 mm,軸與孔的間隙必須調整達到軸與孔可靠接觸,平穩受力,從而保證PC軌道梁平穩安裝固定;軸與孔的裝配間隙沒有調整好,將會形成不平穩的“三軸點受力狀況”,造成列車運行通過時產生異常微晃動,影響PC軌道梁的使用壽命。

PC軌道梁鑄鋼支座活動端的輥軸與裝配孔前后各有15 mm的間隙,在自然氣溫20℃時安裝,保證前后間隙一致,此時齒形定位板是垂直位置;在自然氣溫高于20℃時安裝,要按混凝土此時的伸長值調整前后間隙;在自然氣溫低于20℃時安裝,要按混凝土此時的收縮值調整前后間隙。

線形調整時,首先要保證PC軌道梁鑄鋼支座的四軸受力點可靠接觸,同時受力,一定要在此前提下再兼顧調整PC軌道梁的垂直度誤差、平面橫坡超高誤差和指形板間高低誤差。

3.2 軌道梁端線路高程調整

調整PC軌道梁線路梁端的軌面絕對標高時,增加調整墊片的厚度不能超過25 mm,否則將不能保證規范要求的抗剪榫高于對應下擺面15 mm,同時還有可能出現錨桿螺栓安裝防松螺母以后不能保證螺紋高出3個螺距,造成不符合技術要求。

4 線形調整技術工藝

4.1 預測量

預測量就位安裝后的PC軌道梁實際高程,確認誤差值。預測量PC軌道梁連接縫和抗剪榫與下擺的間隙狀況,最低要預測量5榀PC梁。根據預測量的梁端連接縫和抗剪榫與下擺的間隙狀況,平均分配預測量的5榀梁的梁端連接縫和抗剪榫與下擺的間隙,保證梁端連接縫符合規范(30±10)mm,抗剪榫與下擺間隙大于15 mm(如有特殊情況不能保證時,匯報批準后再進行特殊處理)。

4.2 操作工藝

4.2.1 加減調整片

拆除需要調整的PC梁兩端原來安裝的鍥緊塊。拆除防松螺母,并在原位置放好,防止不能互換,影響裝配。松開鎖緊螺母到一定的合適高度,高度是根據需要加減調整片的厚度決定,要大于加墊板的厚度10 mm左右。利用加減調整片的方法調整PC梁的走行面、導向面、穩定面的數值符合規范要求。

調整時以走行軌面水平情況,導向面和穩定面垂直情況為根據,計算加減調整墊片的厚度。基本的計算方法是:在基座板的一側加墊1 mm的墊片時,另一側導向面將反向傾斜2 mm左右,走行軌面橫坡超高值將變化1.2‰左右。

注意:兩端應分別進行加減調整片,不能同時頂升PC梁,防止傾覆。在頂起PC梁前安裝凸輪板“定位連接螺釘”組件,保證凸輪板同梁一起上升,以利于加減調整片。縱向橫向調整和軌面高程及橫坡調整如圖1,圖2所示。

4.2.2 安裝指形板

先清潔指形板及預埋板座表面,然后在預埋板座的上部位螺孔安裝一個長約100 mm的螺桿,作為安裝指形板的工裝;指形板安裝時先穿掛在螺桿上,再依次安裝上6個螺釘,螺釘上必須要有彈簧墊圈,再用快速扳手對角預緊6個螺釘,螺釘頂面要低于指形板表面1 mm以上,最后用力矩扳手加力到150 N?m。

4.2.3 安裝錨固螺母

按對角方式預緊PC梁的8個錨固螺母。先用開口扳手和梅花扳手進行預緊,再用加力杠和梅花扳手預緊,預緊時用專設工具卡固, 保證標識錨固塊正確方向的小方塊平直, 以達到保證錨桿螺栓的下部卡固塊能可靠卡固在錨箱內。四方都預緊后,再用預置力矩扳手加力到800 N?m,聽到力矩扳手響兩次后停止加力。用鋼管加力杠加力時,力矩應適當;用力矩扳手加力時,螺母能稍微扭動是最好效果。檢查小方塊是否平直,然后安裝防松螺母,用梅花扳手緊固,用榔頭稍預緊。

4.2.4 安裝鍥緊塊

安裝鍥緊塊時一定要保證每一方有一個“半楔”形和一個“全楔”形鍥緊塊組對,“半楔”和“全楔”的加工斜面要相對,“全楔”位于靠抗剪榫處。安裝時所有鍥緊塊必須用力敲緊。安裝完畢的鍥緊塊“全鍥”要高于抗剪榫表面5 mm～30 mm,同時要保證抗剪榫高于下擺面15 mm以上。

4.2.5 順序調整相鄰PC梁

1)調整梁縫和抗剪榫處的間隙符合規范要求;2)利用加減調整片調整走行面、導向面及穩定面的指形板錯臺誤差和走行面橫坡誤差;3)指形板錯臺誤差2 mm,設定線路前進方向后,左端高記為正值,低則記為負值。走行面橫坡誤差7‰,設定線路前進方向后,左端高記為正值,低則記為負值;4)加減調整片的調整方法同前所述。

[1] 蘇明輝.重慶跨座式單軌PC軌道梁架設方案研究及應用[J].城市軌道交通研究,2005,8(4):50-52.

[2] 重慶市軌道交通總公司.重慶輕軌較新線一期工程跨座式PC軌道梁架設工程質量檢驗評定辦法(試行)(修訂稿)[S].

[3] 西南交通大學建筑勘察設計研究院.重慶市軌道交通二號線工程鑄鋼支座設計技術文件[R].2001.