PC軌道梁梁長精度控制施工方法探究

韓學建

(重慶單軌交通工程有限責任公司，重慶 400081)

0 引言

目前城市軌道交通系統在我國正迅速發展，其中跨座式單軌交通系統是城市軌道交通系統的重要組成部分?？缱絾诬壗煌ㄏ到y最初是由歐洲人發明的，1958年德國科隆使用了跨座式單軌軌道，1960年法國建成懸掛式單軌軌道，它們只是將其作為結構景觀。正式作為城市交通結構的是日本，馬來西亞也成功地修建跨座式軌道交通系統，重慶輕軌系統采用的跨座式單軌交通系統(見圖1)，是我國首次引進日本技術［1］。

圖1 重慶跨座式單軌交通系統

跨座式單軌交通系統作為城市現代化的交通運輸工具，其結構形式與其他軌道交通系統相比有明顯的不同，軌道采用預應力混凝土軌道梁(簡稱PC軌道梁)。PC軌道梁作為雙向撓曲構件，除承受列車豎向荷載與水平荷載(離心力、風力等)作用外，還承受較大的扭轉荷載的作用;同時作為列車行駛的軌道，要求其具有良好的運行性、維修保養性、經濟性?？缱絾诬壪到y的特點是梁和軌道為一體。該梁不僅作為承重結構，同時也是車輛運行的軌道，因此制造和安裝精度要求極高［2］。

本文以重慶軌道三號線的PC軌道梁的預制為背景，對重慶單軌公司簡家巖PC軌道梁項目部在精確控制PC軌道梁的梁長所采取的施工工藝和分析問題的思路、方法進行介紹，可為今后的PC軌道梁的施工提供有價值的參考。

1 工程概況

重慶單軌公司簡家巖PC軌道梁項目部負責重慶軌道交通三號線南延伸段二塘—魚洞段和二號線延伸段部分PC軌道梁的預制任務。

PC軌道梁截面為工字形(空心)箱梁，寬850 mm，高1.5 m，軌道梁標準長度為22 m和24 m，非標準長度為10 m～18 m，最大梁長24 m，兩支座中心距梁端0.385 m，標準跨徑為22 m的PC軌道梁見圖2，橫斷面圖見圖3。項目提出將精確控制PC軌道梁長度與設計值偏差在±5 mm范圍內，范圍內的合格率要達到95%。重慶年平均氣溫18.3℃，極端最高氣溫42.2℃，極端最低氣溫－1.8℃，最大平均日溫差11.9℃。PC軌道梁熱脹冷縮引起的長度變化范圍在0.9 mm左右，而一般相鄰兩榀梁之間的設計梁縫寬為30 mm，這就對PC軌道梁的梁長控制提出了相當高的要求。在日本一般是先施工橋墩，測量支座中心距離，然后再制作PC軌道梁，這樣施工工期較長。根據重慶單軌公司的要求，PC梁采用設計梁長在梁場預制，這就對梁長的控制精度提出了相當嚴格的要求。

圖2 PC軌道梁立面圖（單位：mm）

圖3 PC軌道梁橫截面圖

2 PC軌道梁長度控制

PC軌道梁的梁長的控制，需要嚴格控制1，2，3，4四個角點(圖 3 A—A 截面)的測量長度 L1，L2，L3，L4(L1，L4為弦長，L2，L3為弧長，PC軌道梁為直線時L2，L3弧長與弦長等長)，當測量值與設計值之差的絕對值大于5 mm時，則PC軌道梁梁長超標［2］。

重慶單軌公司簡家巖PC軌道梁項目部對簡家巖PC梁場PC梁進行測量，共計檢查PC梁94榀，376個檢查點，梁長超標L1不合格點數為2點，L2不合格點數為4點，L3不合格點數為15點，L4不合格點數為24點，累計合格率為88.03%，低于累計合格率達到95%的目標。

對梁長超標的PC軌道梁測量數據進行分析，梁長測量值L1，L2的合格率分別高達97.87%，95.74%，均達到了95%的最低要求;梁長測量值L3，L4合格率分別為84.04%，74.47%，均為超標測量值，并且兩項累計頻率占86.7%，是影響梁體長度合格率的主要因素。找出影響梁長測量值L3，L4的原因并予以解決就可以將梁長的合格率控制在95%以上(見表1，表2，圖4)。

表1 梁長排查結果

表2 PC軌道梁超標梁長數據分析表

圖4 PC軌道梁梁長分析餅狀圖

通過討論、比較、論證和調查分析，從操作人員、施工方法、機械設備和環境影響4個方面逐步分析，列出影響PC軌道梁梁長超標的8個可能因素:1)教育培訓不到位;2)質量責任制度不健全;3)端模跑模;4)臺車過橫移區時大幅抖動;5)鋼筋綁扎時頂動端模;6)放線錯誤;7)安裝錯誤;8)預應力張拉力值不足。

針對分析出的8項末端原因，通過現場實地調查和人員考察，排除非主要因素，保留主要因素有:臺車過橫移區時大幅抖動(見圖5);鋼筋綁扎時通長鋼筋頂動端模(見圖6);端模頂桿安裝方式錯誤。

圖5 臺車抖動過大

圖6 鋼筋頂動端模

3 對策實施

重慶單軌公司簡家巖PC軌道梁項目部為了精確控制PC軌道梁梁長，使其符合相關要求。項目部采用了自己一套管理體系和控制方法。

針對以上影響梁長施工精度的4個主要原因，在施工支架、模板系統、混凝土施工工藝、預施應力工藝、高精度控制測量等方面采用相應的技術，用系統工程的方法綜合處理，達到設計要求標準，現分別進行探討。

重慶單軌公司簡家巖PC軌道梁項目部對以前的施工工藝和施工方法進行整改之后，對生產的76榀PC軌道梁梁長進行檢查，共計檢查304個點，L1超標3點，L2超標2點，L3超標2點，L4超標1點，合格率達97.37%，超過了95%的目標。

控制PC軌道梁梁長精度采取的對策措施見表3，梁長排查結果見表4。

表3 控制PC軌道梁梁長精度采取的對策措施

表4 梁長排查結果

4 結語

重慶單軌公司簡家巖PC軌道梁項目部通過改進施工工藝和施工方法，成功地將PC軌道梁長度偏差(≤±5 mm)合格率提高到95%以上，對軌道交通的建設具有相當重要的意義:

1)控制PC軌道梁梁長精度方面，重慶單軌公司簡家巖PC軌道梁項目部找到了正確的分析思路和合理的解決方案，為重慶軌道交通的建設積累了寶貴的施工經驗;

2)取得了較好的經濟效益和社會效益，由于梁長控制精度提高，每100榀PC軌道梁減少現場修梁費用32 040元;

3)由于梁長控制質量較好，無需到輕軌線路上切割梁縫，無需整修，美化了梁體外觀，方便了下一步施工。

［1］陳玉璞.跨座式單軌 PC軌道梁設計［J］.橋梁建設，2001(2)：47-48.

［2］桑 勇，范正述.跨座式單軌交通系統PC軌道梁架設與安裝技術［J］.山西建筑，2010，36(9)：297-298.

［3］賽鐵兵.跨座式單軌PC軌道梁線形調整施工技術［J］.建筑工程，2007(1)：13-14.