軌道交通高架車站架梁施工技術(shù)研究

上海市基礎(chǔ)工程集團(tuán)有限公司 上海 200433

1 工程概況

上海市軌道交通16號(hào)線全長(zhǎng)58.90 km，工程起點(diǎn)為浦東新區(qū)的龍陽(yáng)路地鐵站，車站為三柱兩跨“建橋合一”3層高架站，地面1層為架空層，東側(cè)預(yù)留了管理用房區(qū)域，地上2層為站廳層，地上3層為雙島式站臺(tái)層。站臺(tái)層采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支U形梁作為軌道梁，預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支箱梁作為站臺(tái)梁。跨徑分別為（25+29+25+30+30+30+29.80）m，梁高均為1.80 m。預(yù)制U形梁共有28片，最大質(zhì)量為176 t；預(yù)制站臺(tái)箱梁共有30根，長(zhǎng)度與U形梁相同（圖1）。

圖1 龍陽(yáng)路站橫斷面示意

2 車站梁施工難點(diǎn)、特點(diǎn)及安裝主要方案

1）車站地處上海繁華市區(qū)，施工安全文明要求高；

2）車站位于磁懸浮車站南側(cè)，施工需按照磁懸浮線路運(yùn)行管理要求進(jìn)行施工，外協(xié)調(diào)難度大；

3）施工場(chǎng)地狹小，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法存梁且大型機(jī)械設(shè)備無(wú)法進(jìn)出場(chǎng)；

4）車站U形梁和小箱梁形式多樣；

5）架橋機(jī)專為區(qū)間U形梁制作，需對(duì)施工工藝進(jìn)行優(yōu)化，以匹配小箱梁的架設(shè)；

6）車站梁定位精度要求高，操作空間小，難度大。

針對(duì)上述技術(shù)難點(diǎn)及特點(diǎn)，我們反復(fù)對(duì)比選擇，最終決定采用“區(qū)間提梁、架橋機(jī)作業(yè)、梁上架梁結(jié)合YLH移梁器橫移施工”的方法。針對(duì)車站梁定位精度要求高、操作空間小、難度大的情況，我們與上海理工大學(xué)合作開(kāi)發(fā)了一套智能橋梁姿態(tài)調(diào)整輔助系統(tǒng)。

3 上梁點(diǎn)選擇

現(xiàn)澆段跨徑組合為K1～K3、K4～K8、K9、K10～K12。設(shè)置提梁區(qū)時(shí)，K1～K3現(xiàn)澆梁與D5、D6立柱已施工完畢。提梁區(qū)設(shè)在D3～D7，由小車運(yùn)至車站，架橋機(jī)架梁（圖2）。

圖2 提梁區(qū)布置示意

4 架橋機(jī)選型

區(qū)間U形梁架設(shè)擬采用HJQ220 t-35 m型架橋機(jī)進(jìn)行施工，架橋機(jī)主要由支腿（前支腿、后支腿、頂高支腿）、主梁、導(dǎo)梁、天車、橫移軌道、拉桿、液壓機(jī)構(gòu)及電氣機(jī)構(gòu)等組成。其主要結(jié)構(gòu)的安裝方式均為銷軸和螺栓連接（圖3）。

圖3 架橋機(jī)側(cè)立面總裝示意

5 架橋機(jī)適應(yīng)性改造

因架橋機(jī)適用于U形梁吊裝，但車站還有箱梁結(jié)構(gòu)，出于經(jīng)濟(jì)性和工期的要求，我們對(duì)架橋機(jī)吊具進(jìn)行改造以適用U形梁和箱梁2種結(jié)構(gòu)，如圖4所示。

圖4 小箱梁吊具橫斷面示意

6 龍陽(yáng)路車站架梁

6.1 YLH移梁器

此處采用架橋機(jī)架設(shè)、人工平移的方式施工。U形梁平移就位采用移位器支撐于梁底，采用滑動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式，將梁體橫移到位，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖5，移梁工況見(jiàn)圖6。

圖5 YLH移梁器結(jié)構(gòu)示意

圖6 YLH移梁器移梁工況大樣示意

6.2 車站梁移位施工

U形梁移位施工步驟具體如下：落梁→YLH移梁器橫移、縱移到位→體系轉(zhuǎn)換（千斤頂受力）→調(diào)整精確就位→擱置于臨時(shí)支座→灌漿料施工。

1）先用經(jīng)緯儀將U形梁在蓋梁上的理論安裝位置投放在滑移支架上，并用紅漆作好標(biāo)記。

2）梁上運(yùn)送U形梁或箱梁到指定位置，架橋機(jī)起吊。

3）在橫移支架上安裝推進(jìn)槽、糾偏系統(tǒng)及牽引千斤頂。

4）架橋機(jī)下放梁體至支架上。

5）梁體橫向滑移至指定蓋梁頂面。

6）安裝臨時(shí)支座于蓋梁與箱梁底面之間，安裝糾偏千斤頂進(jìn)行糾偏。

7）用千斤頂拉走滑塊，拆除箱梁下面的該段滑槽，滑移支架拆除。

8）安裝落梁千斤頂，千斤頂回程逐一將梁體落至支座上。

9）扁平千斤頂精確定位，完成梁體的安裝。

10）分段拆除鋼軌，撤除支承枕木，準(zhǔn)備下一榀梁的滑移[1]。

6.3 車站梁精確就位

車站梁架設(shè)時(shí)采用三維扁平千斤頂精確調(diào)整就位，數(shù)控系統(tǒng)采用我司與上海理工大學(xué)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的智能橋梁姿態(tài)調(diào)整輔助系統(tǒng)，千斤頂與臨時(shí)支墩支撐在指定的位置。車站梁吊裝到預(yù)定位置后，先用扁平千斤頂支承，并調(diào)整標(biāo)高。然后視需要安裝水平調(diào)整千斤頂，進(jìn)行軸線和里程調(diào)整，調(diào)整完成后，安裝臨時(shí)支座[2]。

智能橋梁姿態(tài)調(diào)整輔助系統(tǒng)包含千斤頂系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。千斤頂系統(tǒng)上包含壓力傳感器和高程傳感器，通過(guò)IEEE802.11 Wi-Fi發(fā)送數(shù)據(jù)至平板電腦上供工程技術(shù)人員進(jìn)行分析，直觀且便捷（圖7）。

圖7 現(xiàn)場(chǎng)施工工況

7 結(jié)語(yǔ)

上海軌交16號(hào)線龍陽(yáng)路車站的架設(shè)施工工程，其架設(shè)安裝精度完全滿足其軌道交通鋪設(shè)軌道及車站運(yùn)營(yíng)的要求。總結(jié)形成了軌道交通車站架橋機(jī)橫移法架梁施工的關(guān)鍵技術(shù)和安裝工藝，取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，為以后處于鬧市區(qū)、大體量車站梁的架設(shè)施工積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。