跨座式單軌交通軌道梁維護技術

0 引言

目前在建、規劃及意向建設跨座式單軌的城市已有不少，大有遍地開花之勢。雖然其具有諸多優點，但同樣也存在影響城市基礎設施建設及改造、運載量有限、維護成本高等缺點。現跨座式軌道梁有鋼筋混凝土梁和鋼梁兩種類型，一般選取鋼筋混凝土梁為主，其斷面呈工字型。因梁體直接與運營車輛輪胎接觸，對其制作必須采用高標準，所以全部由專用模板制成，具有較高的精度（如圖1所示）。

圖1 PC軌道梁結構示意圖

軌道梁之間、軌道梁與錨箱等均采用鋼制品連接，在線路運營過程中，因荷載、溫度變化等因素作用，軌道梁出現的各種質量缺陷，如不及時處理將會嚴重影響線路的運營安全。因而根據已運營線路的情況，有針對性地進行軌道梁線路維護技術攻關，采取先進合理的技術措施，以確保跨座式單軌交通的正常運行。

1 問題統計

現針對重慶二、三號線某時間段內軌道梁線路排查中出現的質量缺陷問題進行統計，主要包括線形不符要求、晃動超標、支座問題、梁體破損、梁體裂紋、錨桿問題等（見圖2）。

圖2 PC軌道梁缺陷問題頻數統計圖

2 維護與整治

2.1 軌道梁晃動檢測及整治

2.1.1 影響及檢測方法

由于軌道梁支座部件在制造和安裝過程中產生誤差，軌道梁產生三點受力現象，即軌道梁晃動，如不及時發現并整治，將對線路運營產生影響。目前在進行軌道梁晃動檢測時，其方法主要采用作業車輛激勵后機器檢測。

表1 晃動檢測周期表

2.1.2 工作流程

（1）原理（見圖3）

通過車輛在軌道梁行走產生的激勵，高速圖像采集系統獲取梁端頭晃動擺幅動態信號，經計算機圖象處理及模式識別技術處理、形成坐標及數據通過標定及換算后進行分類。

（2）數據的分析

根據計算后的晃動值，應按以下評估標準進行篩選（見表1）：

（1）晃動整治預處理

軌道梁晃動預處理工作程序：拆除楔緊塊→安裝新楔緊塊→對錨桿螺母編號→拆除防松螺母→松動緊固螺母→擰緊緊固螺母→安裝防松螺母→對錨桿絲扣進行保護→對指形板進行編號→更換指形板螺栓→結束現場預處理。

（2）晃動正式處理

用直磨機和角磨機切割楔緊塊。用千斤頂將 PC 軌道梁頂起，在支座軸心松動的一端增加調整墊片或減少調整墊片，單側墊片數量不得超過3片。如整治的數量較多，則使用安排機器檢測方式進行復測。整治工作合格后，對楔緊塊進行焊接。

2.2 軌道梁線形檢測及調整

圖3 機器檢測晃動原理圖

PC軌道梁線形好壞直接影響到單軌線路的平穩安全運行。為保證單軌線路在運行時不產生振動和晃動，需對軌道梁需要進行線形檢測，以提供線調數據并加以整治。

2.2.1 軌道梁線形檢測

（1）軌道梁連接處直線或曲線的水平線形測量

軌道梁直線和曲線水平線形測量方法：曲線測量和直線測量（見圖4）。檢查方法：曲線梁 20米長的線，測量中間10米位置的數值，直線梁4米長的線，測量中間2米位置的數值、用尼龍線弦線、鋼尺測量。軌道梁連接處直線和曲線的豎向線形測量（見圖4），檢查方法：4米長的線，測量中間2米位置的數值，用尼龍線弦線、鋼尺測量。

（2）局部線形檢測：

1)橫坡測量：用水平靠尺和塞尺、直尺等量具測量橫坡值測量點分為軌道梁兩端及中部3個點位進行測量，利用水平尺與塞尺及軌道梁接觸點的距離尺寸和塞尺的高度尺寸計算橫坡值tga，軌面超高（橫坡）允許精度為 7/1000 rd。

2)指形板錯臺檢測： 用深度游標卡尺測量指形板之間的錯臺，若兩塊指形板之間的高差超過2毫米需進行線形調整。

圖4 軌道梁線形檢測示意圖

圖5 縱向及橫向調整示意圖

圖6 高程及走形面錯臺調整示意圖

3)軌道梁高低差測量：用水平尺靠尺、等高塊和直尺測或深度游標卡尺測量軌道梁之間的高低差，若其差值超過3毫米需進行線形調整。

2.2.2 軌道梁線形調整

（1）對每一榀梁片進行調整前，首先要拆卸指形板，取出楔形塊，擰松錨固螺栓上的螺母。

制作專用楔緊塊并安放在支座抗剪榫位置，利用千斤頂在移梁楔緊塊上頂設，每次頂升可使梁片移動1～5mm。（如圖5）

（3）調整高程

增減凸輪板下方調整墊片，以此進行高程控制。調整片的規格選用0.5mm、1mm、1.5mm、2mm和5mm級別的厚度。（如圖6）

（4）調整錯臺、垂直度和線間距

通過實測值進行橫向移動或增減活動板數量進行調整，在調整錯臺和垂直度的同時，要兼顧線間距滿足要求。

（5）緊固

采用套筒力矩扳手，按照順序依次將錨固螺栓擰緊至800N·m。

影響有機溶劑浸出法提取蠶蛹油的主要因素有∶溶劑、溶劑用量、浸提時間、浸提溫度和振蕩速度等。歐陽漣等確定了適合蛹油提取的最佳條件，即用正己烷作萃取劑、浸出溫度為30℃、固液比為1∶4、浸出時間為7h。楊梅琳等人通過單因素試驗發現正己烷為最佳浸提溶劑，之后采用正交試驗法優化提取工藝，得到最適合工藝條件為∶溶劑用量4 mL/g、浸出時間30 min、浸出溫度38℃、振蕩速度80 r/min。

（6）楔形塊安裝

按照先順橋向后橫橋向的順序進行安裝，安裝完成后進行焊接。楔形塊與抗剪榫的高差要滿足5～10mm的要求。（如圖7）

2.3 軌道梁梁體維護

2.3.1 軌道梁裂紋

（1）檢查

對軌道梁各類裂紋寬度應使用刻度放大鏡進行測量，同一裂紋寬度不均時，取最大值橫向裂紋按從左到右記錄，描述內容包括裂紋起點與終點的位置。凡不屬于荷載裂紋，且寬度小于 0.2 毫米的裂縫可不記錄具體的長度和寬度，但應記錄其位置及裂紋數量；長度小于200 毫米，寬度小于0.2 毫米的裂紋不記錄。

（2）處理

凡寬度達到0.2毫米及以上，位置在軌道梁底部受拉區、跨中、支座中心上方處45度方向等部位的貫穿性裂紋，必須測量其寬度、深度，并拍照記錄，由責任方委托有資質的第三方對經處置后的軌道梁進行安全性評估。對于較淺裂縫采用灌縫或表面涂刷處理等措施，對較大裂縫采用鑿槽灌漿處理等方法。

2.3.2 軌道梁破損

（1）檢查

PC 軌道梁破損、露筋的檢查方法主要采用卷尺、深度游標卡尺測量大小、深度等數據，檢查周期根據正線、車場使用頻繁度不同分別設定。

（2）處理

對于較大的破損和露筋，檢查人員按要求進行登記。檢查完畢，應根據病害實際情況，進行病害原因分析及對結構安全有無影響做出評估，在此基礎上編制處置方案。一般缺角露筋，主要采用鑿除后灌注高等級細石混凝土修補等方法處理。

圖7 楔緊塊安裝圖

2.4 軌道梁支座排查

2.4.1 鑄鋼固定支座

固定支座主要由上下擺、鉸軸、基座組成，主要排查內容為鉸軸有無損傷、松動、銹蝕等情況，止脫板是否在鉸軸外端圓弧槽內，是否裝反等。

2.4.2 鑄鋼活動支座

活動支座與固定支座略有不同，其主要由上下擺、輥軸及基座組成，主要排查內容包括輥軸潤滑情況、齒形定位板及齒形擺針等銹蝕變形情況以及承壓板安裝是否到位等。

2.5 軌道梁錨桿排查

2.5.1 鑄鋼支座錨桿排查

對錨桿防松螺母與緊固螺母刻度線進行觀察，是否存在偏移。使用固定塊扳手來回扳動固定塊，并用榔頭敲擊固定塊扳手手柄，觀察錨桿是否轉動。錨桿如有轉動，看是否可以拔出錨桿，如可以拔出，則將錨桿轉動90度后再試，如仍可拔出，則此錨桿為疑似斷裂，進一步確認后須及時更換。

2.5.2 錨桿健康檢測

首次檢測應對所有梁片進行數據采集，根據數據分析對重點點位錨桿及小曲線、大縱坡等特殊地段進行監控檢測。

（1）打開DASST，先進行振動信號檢測，4根錨固螺桿的振動信號采集完畢，再進行超聲波信號檢測。對于屬于同一榀梁的2根錨固螺桿，先采集1號錨固螺桿信號，再采集4號錨固螺桿信號。根據語音提示進行振動數據、超聲波數據采集。

（2）振動測試、超聲波測試、參數標定。

（3）系統管理、振動數據處理、超聲數據處理。

（4）UPS、蓄電池、超聲波耦合劑供給裝置的維護。

耦合劑的正常供給是超聲波采集能夠順利進行的重要條件之一，因此在超聲波采集前務必確保耦合劑供應充足。

3 結論

目前，城市交通壓力日益增加，立體軌道交通已成為未來發展方向。國內跨座式單軌交通在重慶實際運營中，不斷加強軌道梁的日常維護技術，較好地解決了線路運營維護難題，為重慶軌道交通領域今后的應用可持續發展奠定了基礎，同時對城市軌道暢通發揮作用。