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既有轨道交通高架移梁接驳精度控制技术

2014-04-13周本宏中铁二十四局集团有限公司

上海铁道增刊 2014年4期
关键词:墩柱梁体灌注桩

周本宏 中铁二十四局集团有限公司

既有轨道交通高架移梁接驳精度控制技术

周本宏 中铁二十四局集团有限公司

以上海轨道交通2号线东延伸段移梁接驳工程为背景,着重对城市轨道交通移梁接驳施工精度进行了探讨。通过采取提高基地强度、模板刚度和设置预留拱度以及跟踪变形监测等措施,将制梁高度误差控制在±5 mm,轴线误差控制在4mm之内。通过采取基于PLC的液压同步移梁台车以及可调支座,有效控制了移梁和落梁的精度。通过采取上述措施,成功将本工程移梁精度控制在5mm以内。

城市轨道交通;移梁接驳;精度控制

1 工程概况

上海市轨道交通2号东延伸段从龙阳路改线接驳至新线,为了尽量减少线路改造对既有2号线运营线路的影响时间,同时也为了减少工程成本,本工程采用封锁时间内高架整体顶升平移接驳的施工技术。改造段涉及4#、5#、6#、7#四跨30m旧箱梁移除),切割、改造5个墩柱,其中改造利用的桥墩有P4墩柱和P5上行线墩柱,需要拆除的墩柱包括P5下行线墩柱、P6墩柱及P7墩柱,同时移入4跨新梁。

与铁路移梁接驳不同的是轨道交通2号线为无砟轨道,这对移梁接驳精度控制要求很高,移梁精度应控制在±5mm以内,否则扣件将无法进行调整。

本文以上海市轨道交通2号线东延伸段移梁接驳工程为背景,主要从控制箱梁预制精度、梁体移入轨道精度、先进的同步移梁设备以及落梁精度等方面来阐述轨道交通移梁接驳施工的精度控制。

2 箱梁预制精度

2.1 场地基础沉降控制

考虑到制梁场地内的土层为软弱地层,且每片新梁的自重在600t左右,因此为了控制箱梁预制过程中的沉降,对制梁范围端部采用直径为800mm的钻孔灌注桩进行处理,桩长约40m,两端墩柱下布置四根钻孔灌注桩,中间墩柱下布置六根钻孔灌注桩。钻孔灌注桩施工完成后,在其上方浇筑施工立柱和承台(兼做后期移梁接驳时的轨道),箱梁在承台上高位预制。

2.2 箱梁模板精度控制

箱梁采用满堂支架法施工,基材采用外径φ48mm壁厚3.5mm的钢管,支架立杆顺桥向和横桥向间距都为60cm,设置两档水平杆,剪刀撑设置角度为450~600,梁体腹板下的立杆间距为40cm。为使立杆底部有较大的接触面,防止混凝土面应力过分集中造成混凝土局部受压损坏,在立杆底部布置槽钢或钢垫块。考虑到箱梁混凝土浇筑时可能引起模板支架的沉降,支架设置20cm的预拱度,箱梁模板支撑系统见图1。箱梁投影范围内的地基处理采用下述方法:首先用10t~12t的压路机压实(轮迹深度不大于5mm),再在压实的地基土上铺设40cm碎石以及浇筑20cm厚C20混凝土,并做好制梁场地的临时排水系统。

图1 箱梁模板支撑系统(单位:mm)

2.3 桥梁拱度监测

为了掌握混凝土浇筑完成后箱梁的拱度变化情况,分别对新4#梁、新5#梁、新6#梁以及新7#梁的拱度进行了实时测量,测量从预应力张拉完成后进行,测点布置和测量结果如图2和图3所示。由测量结果可知,各测点在9天观测时间内的变形值很小,一般在3mm左右,最大值为10mm,且基本趋于稳定。

图24 #梁徐变测量点平面布置图

图34 #梁徐变测量结果

2.4 承轨台施工精度控制

在承轨台施工之前,先对4#、5#、6#、7#预制梁体的空间几何状态进行测量复核,然后在根据误差确定承轨台混凝土的厚度。

总之,通过采用上述一系列措施,将制梁阶段梁体高度误差控制在±5mm,轴线误差控制在4mm之内。

3 梁体移入轨道精度控制

3.1 基础

考虑到场地内土层为软土地层,梁体移入轨道承台基础采用直径800mm的钻孔灌注桩,桩长约40m,钻孔灌注桩上部铺150mm的碎石垫层并浇筑100mm的素混凝土垫层,然后再浇筑宽度不小于3m、顶面标高与既有承台标高相同的C30钢筋混凝土基础,基础上方采用矩形连续墙,宽度0.8m,高度应满足移梁轨道系统的净空要求,图4为P5墩梁体移入轨道基础示意图。

图4 P5墩移梁基础图(单位:mm)

考虑到移梁基础(厚度1.5m)与设计承台(厚度2.4m)相接处厚度有差异,为了避免产生剪力集中破坏,紧临设计承台的移梁基础采用顺接设计承台,截面变化处移至钻孔桩位置,顺接部位的移梁基础厚度与设计承台等高,底部配筋与设计承台相同,将设计承台基础与移梁基础钢筋混凝土整浇联接,以加强整体性,从而提高基础承受顶升反力的能力。而移梁轨道连续墙在设计承台顶部的连接采用混凝土凿毛加植构造限位钢筋方式进行连接。

3.2 轨道

新梁移入轨道系统如图5所示,移入时台车轨道采用并列两排32B的U型槽钢,两测预埋Φ20钢筋,下面直接坐落在宽度800mm的钢筋混凝土连续墙上,保证整体刚度。

图5 移入轨道现场照片

4 梁体移入精度控制

为了提高梁体移入的精度和同步性,采用由重物移位器、穿心千斤顶和PLC液压同步控制系统组成的特定移梁台车,该台车高度低、稳定性好、滚动磨阻及牵引力小、成本少,特别适宜于狭窄场地或有限制范围内使用,如图6、图7所示,移梁现场施工如图8所示。

图6 重物移位器(单位:mm)

图7 穿心千斤顶

图8 移梁施工

5 落梁精度控制

落梁精度控制主要是通过采用可调支座来完成的(如图9所示),可实现纵向和横20mm,转角0.02rad的调整,精确控制了箱梁的就位精度。

图9 可调支座

6 结束语

以上海市轨道交通2号线东延伸段移梁接驳工程为背景,着重探讨了城市轨道交通移梁接驳施工中的精度控制,主要包括通过采取地基处理来提高制梁精度,加强移梁轨道的刚度来提高移梁精度,采用由重物移位器、穿心千斤顶和PLC液压同步控制系统组成的特定移梁台车来提高移梁精度以及采用三维可调支座来提高落梁精度。通过采取上述措施,成功将本工程移梁精度控制在5mm以内,保证了轨道的正常接驳,效益明显,具有较高的推广应用价值。

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责任编辑:宋飞

来稿时间:2014-11-27

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