鄭 亮
(上海黃浦江大橋建設有限公司,200090,上海∥工程師)
上海軌道交通上海8號線三期工程全長6.689 km,是上海首次采用膠輪路軌APM系統(Automated People Mover systems,旅客自動捷運系統)的一條新建線路。膠輪路軌APM是一種全自動駕駛、立體交叉的大眾運輸系統。采用全自動無人駕駛電動車組運載乘客,提高服務水平和運輸效率,代表了目前先進的軌道交通技術發展方向[1]。該車輛(見圖1)采用橡膠輪胎,行駛于混凝土走行面,具有選線靈活(小半徑和大坡度)、運行噪聲低、環境友好等優點,適合高架緊貼近城鎮居住區,方便市民登乘[2]。軌道結構如圖2所示。
圖1 上海軌道交通8號線三期工程膠輪車輛
由于膠輪路軌系統為上海市首次使用,管理及施工人員均缺乏相關經驗。同時,走行面的施工精度及質量直接決定了列車的行駛舒適性[3]。而8號線三期工程建設周期非常緊,從主體工程開工建設到通車試運營只有2年時間,走行面施工僅2個月,又趕上冬天,致使工程質量控制非常困難。針對走行面施工中可能出現的困難及問題,項目公司采用了創新化管理和精細化管理的方式,通過組建走行面管理小組、編制《城市軌道交通膠輪路軌系統施工質量驗收標準》(以下簡稱《驗收標準》)、實施走行面試驗段、制定了施工技術要求等方法,保證了走行面如期、保質完成施工。
為了保證走行面施工的順利推進,成立了走行面管理小組,對標準制定、設計、施工、驗收等工作進行全方位和全過程的管理。管理小組成員包括項目公司、技術咨詢、車輛制造、運營維保、設計、施工、監理等各方參建人員。項目公司負責總體管理及協調;技術咨詢方提供技術支持;車輛制造方提出車輛的行駛要求;運營維保方提出建成后的運維需求;設計方根據各方需求進行設計;施工方根據設計圖紙施工;監理負責施工過程監督及質量檢驗。管理小組工作流程如圖3所示。在明確各方參建人員任務和職責的基礎上,對每一項任務進行分解,落實到人,步步緊盯,以保證工程的順利推進。管理小組集合了中國、美國、加拿大、法國、阿聯酋及港臺地區等地的專家,通過視頻會議、現場考察、屬地辦公、會議討論等各種形式,對工程推進過程中的重點和難點問題進行解決。
圖2 膠輪路軌系統軌道結構典型斷面
圖3 管理小組工作流程
膠輪路軌系統是路權專用的軌道交通的一種形式,由于市場占有率不高,不同的膠輪路軌系統供貨商都各自擁有不同的專利或規格,無論是系統設計還是各項產品設計,乃至施工標準均未形成國際上統一的規范體系。
對膠輪路軌系統的施工質量進行驗評,是項目投入使用后能夠實現“運行平穩、舒適安全”目標的根本性保障。以現有技術標準的規范化和合理化為標桿,研究、制定膠輪路軌系統的施工驗收評定標準,既能指導8號線三期項目膠輪路軌系統的施工驗收工作,又能服務于將來其他項目應用膠輪路軌系統的驗收評定,具有十分重要的意義。
管理小組以設計院為主體,組織相關單位,通過深入調查研究,參考有關國際標準,學習膠輪路軌系統核心技術,認真總結實踐經驗,在廣泛征求意見的基礎上,編制了《驗收標準》。該標準提出了城市軌道交通膠輪路軌系統的施工要求、質量保證措施、驗收辦法、驗收程序和質量標準,明確了建設各方在施工質量控制中的職責,嚴格了材料進場驗收和施工質量檢測的程序和方法,體現了科學性和可操作性。
針對缺乏施工經驗的問題,管理小組設置了試驗段的積累,施工及檢查經驗。試驗段的選擇應滿足以下幾點要求:
(1)需要有足夠的場地,能夠對各個工序進行完整的演練。
(2)試驗段能夠盡早開始施工,在不影響主體施工的同時,為后續的走行面施工全面鋪開奠定基礎。
(3)試驗段施工檢查完成后,能夠對不滿足要求的內容進行整改,并且不影響運營期間的乘客舒適度。
根據上述要求,在匯臻路站前折返段選取50 m直線段進行走行面施工試驗,此處場地充足,區間主梁完成較早,無其余施工內容,并且對運營期間的乘客舒適度影響較小。試驗段位置如圖4所示。
施工完成后,根據《驗收標準》,對試驗段進行了全過程及全方位的跟蹤檢查。通過多次研究與調整,試驗段整體滿足規范要求。試驗過程中出現的主要問題為:
圖4 走行面試驗段位置
(1)走行面基部混凝土振搗不良,表面不夠平整。
(2)伸縮縫安裝精度不夠。
(3)走行面部分段落掃帚面條紋不明顯。
針對施工中存在的問題,對每一步施工工藝進行了分析研究,制定了走行面施工技術要求,保證后續走行面施工滿足規范要求。
在驗收標準和試驗段的基礎上,制定了走行面施工技術要求。該要求包含了測量放樣、基底清掃、伸縮縫安裝、鋼筋施工、模板施工、混凝土施工等各個工序[4],并規定了詳細的檢查流程,列出了施工過程中的常見問題及處理方式。施工工藝流程如圖5所示。為了保證施工精度,每一道工序都必須嚴格把控。
走行面采用C40鋼筋混凝土條型結構,行車面應有橫向“輕輕的”混凝土掃面處理(見圖6),條紋深度1.5 mm,縱向平整度≤3 mm,行車面摩擦系數≥0.85。所有露天的混凝土邊緣應有倒角或圓角加工邊緣。
掃面工作是確保走行面≥0.85摩擦系數的重要工序,在收光工作完成后約3 min后進行(具體掃面開始時間應根據混凝土表面干濕情況而定)。掃面工具采用塑料掃帚,剪除1/2掃帚面。設專人垂直于線路方向進行輕微而均勻的掃動,掃動次數1遍;掃帚面重疊1/4。掃面完成后,混凝土表面紋路要清晰均勻,且深度達到1.5 mm。
走行面在U梁梁縫處設置伸縮縫,伸縮縫與橋梁伸縮縫同寬,當伸縮縫大于25 mm時采用斜縫,應與車輛輪胎路徑成45°角,開口縱向測量的最大值應為127 mm。在跨度超過40 m連續梁上橋梁中部每隔30 m設置一道伸縮縫,伸縮縫采用垂直縫。伸縮縫平整度≤2 mm,相鄰兩板表面高低差≤1.5 mm。伸縮縫支架及鋼板安裝如圖7所示。
圖5 走行面施工工藝流程
圖6 混凝土掃面
圖7 伸縮縫支架及鋼板安裝
伸縮縫鋼板安裝需要預先加工安裝支架,通過調節支架4根螺桿來控制伸縮縫鋼板的位置、高程及平整度。首先進行支架安裝,然后將預埋件鋼板與槽鋼進行點焊連接,再通過槽鋼架設于安裝支架上方。最后通過已知的鋼板頂面高度,對支架進行調節,從而達到對預埋鋼板的調節。在伸縮縫鋼板安裝完成后,對連接槽鋼拆除及打磨,并進行平整度及縫寬檢查。
(1)成立管理小組能夠實現全方位、全過程的跟蹤管理,調動參建各方力量,明確職責,對技術難題集中破解,是保證走行面施工順利進行的關鍵。
(2)驗收標準填補了國內的空白。驗收標準對每個過程都提出了明確要求,為膠輪路軌系統驗收評定提供了依據。
(3)通過試驗段的施工和檢查,參建各方積累了寶貴的施工經驗,對施工的重點和難點有了深刻的認識。
(4)施工技術要求的制定明確了每一道施工工序的技術參數、操作方法和檢查內容,能直接指導走行面的后續全面施工。
[1] 王希.全自動旅客捷運(APM)系統提高機場的運營效率[J].廣東科技,2007(8):120.
[2] 羅信偉.旅客自動輸送系統軌道設計要點[J].隧道建設,2013,33(6):469.
[3] 劉永星,元元,趙傳允.廣州旅客自動輸送線專用道岔的試制[J].城市軌道交通研究,2014,17(6):126.
[4] 楊穎.建筑工程施工技術及其現場施工管理探討[J].煤炭技術,2012,31(8):63.