跨坐式单轨交通预应力混凝土轨道梁制作技术

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谗　湖　ｉ　燎爨嘏　．　跨坐式单轨交通预应力混凝土轨道梁制作技术　朱英磊孟庆峰　（石家庄铁道学院土木分院，０５００４３，石家庄∥第一作者，讲师）　摘要跨坐式单轨交通系统的预应力混凝土轨道梁既是　Ｆｉｒｓｔ－ａｕｔｈｏｒ’Ｓ　ａｄｄｒｅｓｓ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｇ，Ｓｈｎｉ—　承重梁又是车辆的轨道，其制作精度要求很高，必须采用专　用的模板。介绍了重庆市单轨交通系统中的预应力混凝土　轨道梁模板的构造，并阐述了在轨道梁制作过程中应重点做　好钢筋制作、预应力管道定位、混凝土拌制、成型、养护及预　应力筋张拉等工序的工作。　ｊｉａｚｈｕａｎｇ　Ｒａｉｌｗａｙ　Ｉｎｓｉｔｔｕｔｅ，０５００４３，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ，Ｃｈｉｎａ　我国重庆市轨道交通较新线所采用的跨坐式单　轨交通系统，其结构形式与地铁、轻轨交通有明显的　关键词单轨交通，预应力混凝土轨道梁，钢模板，制作技术　Ｕ　４４５．４７　１；Ｕ　２３２　不同。单轨是跨坐式轨道交通最显著的特点。这种　轨道不同于一般的轨道交通方式中的钢轨，而是采　用梁式轨道，目前多采用预应力混凝土轨道梁（简为　ＰＣ轨道梁）。由于车辆是直接在ＰＣ轨道梁上运　中图分类号Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ｏｆ　Ｓｔｒａｄｄｌｅ－ｔｙｐｅ　Ｍｏｎｏｒａｉｌ　ＰＣ　Ｔｒａｃｋ　Ｇｉｒｄｅｒｓ　Ｚｈｕ　Ｙｉｎｇｌｅｉ，Ｍｅｎｇ　Ｑｉｎｇｆｅｎｇ　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｔｈｅｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ（ＰＣ）ｔｒａｃｋ　ｇｉｒｄｅｒｓｏｆ　ｓｔｒａｄ—　ｄｉｅ－ｔｙｐｅ　ｍｏｎｏｒａｉｌ　ｔｒａｎｓｉｔ　ｓｙｓｔｅｍ　Ｃ￣Ｔｙｉｅｓ　ｂｏｔｈ　ｔｈｅ　ｂｅａｍｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　行，ＰＣ轨道梁既作为承重结构，又作为轨道，所以不　能如常规轨道交通那样可以通过调节道砟、轨道配　件等措施来调节轨道的线形，只能在制作时严格控　制制造工艺，使制造出来的ＰＣ轨道梁严格满足线　形设计的要求。因此，ＰＣ轨道梁的制作工艺十分复　杂，它与车辆和道岔并称为跨坐式单轨交通的三大　关键技术。　ｔｒａｃｋｓ　ｏｎ　ｗｈｉｃｈ　ｔｈｅ　ｔｒａｉｎ　ｒｕｎｓ．Ｓｏ　ｔｈｅ　ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ　ｍｕｓｔ　ｍａｋｅ　ｕｓｅ　ｏｆ　ａ　ｓｐｅｃｉａｌ　ｆｏｒｍｗｏｒｋ　ｂｅｃａｕＳｅ　ｏｆ　ｉｔｓ　ｈｉｇｈ　ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｍａｉｎｌｙ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｏｒｍｗｏｒｋ　ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｍｏｎｏｒａｉｌ　ｔｒａｎｓｉｔ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｎ　Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ，ａｎｄ　ｉｎｄｉｃａｔｅｓ　ｔｈａｔ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｔｒａｃｋ　ｇｉｒｄｅｒｓ’ｆａｂｒｉａｔｉｃｏｎ，ｉｔ　ｉｓ　ｖｅ＿－ｙ　，ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｔｏ　１　ＰＣ轨道梁的主要特点　ＰＣ轨道梁具有以下一些主要特点：　ｐａｙ　ａｔｔｅｎｔｉｏｎ　ｔＯ　ｓｔｅｅｌ　ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ，ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｏｎｄｕｃｔ　ｆｏｒ　ｔｅｎ—　ｄｏｎ　ｐａｓｓｉｎｇ，ｔｈｅ　ｍｉｘｉｎｇ，ｍｏｌｄｉｎｇ　ａｎｄ　ｍａｉｎｔａｉｎｉｇ　ｏｆｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎ—　ｃｒｅｔｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｔｒｅｔｃｈｉｇ　ｏｆｎ　ｔｈｅ　ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ　ｔｅｎｄｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　ｍｏｎｏｒａｉｌ　ｔｒａｎｓｉｔ，ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｔｒａｃｋ　ｇｉｒｄｅｒ，　ｓｔｅｅｌ　ｆｏｒｍｗｏｒｋ，ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　１）具有承重结构和导向的双重功能（其结构如　图１）。　导向面指形板　稳定面指形板　活动支座　图１轨道梁构造图　２）梁体线性多样，制作精度要求高。由于车辆　卡在梁上行走，因此梁体外形尺寸以及梁与梁之间　的连接要求都很高，《铁路桥涵工程质量检验评定标　准》（简为《铁标》）与《重庆轻轨较新线质量检验评定　・４７・　维普资讯 http://www.cqvip.com 壤甫辄叠交固鼹　标准》（简为《单标》）中对梁体外形尺寸要求的对比　见表１。　表１　Ｐｃ轨道梁梁体外形尺寸允许偏差对比表　；　线、组合曲线梁，故钢模板必须是高精度且可调式　的。　５）由于轨道梁内还要埋设保证车辆安全运行　的电力和通信系统，因此需要在每个梁内预先埋人　种类和位置都不相同的１１种预埋件，并且埋设的精　度要求也很高，对此需要特别注意。　２　ＰＣ轨道梁模板简介　由于对ＰＣ轨道梁尺寸和线形控制方面的要求　十分严格，因此对模板提出了更高的要求。施工中　常用的组合钢模板，由于易于变形和跑模，不能满足　３）梁体混凝土为Ｃ６Ｏ级以上的高性能混凝土，　支座采用抗拉、压铸钢支座。　４）要求同一模板既能生产直线梁，又能生产曲　ＰＣ轨道梁的施工精度要求。因此，制造ＰＣ轨道梁　时须使用专用模板。重庆市采用的ＰＣ轨道梁模板　全图和断面图分别见图２和图３所示。　２　ＰＣ轨道粱模板剖视图　图３　ＰＣ轨道梁模板断面图　４８・　・维普资讯 http://www.cqvip.com 灞　潮　因为轨道梁是一个六面体，因此所用的模板要　能确定出这六个空间曲面的形状。轨道梁的底面通　过一个台车控制。该台车同时作为轨道梁的运输用　车，位于专门铺设的轨道上，其位置是固定的。轨道　梁的两个侧面用两个侧模及侧模上的中模来控制。　侧模由两块厚２　ｃｍ、高１　４４６　ｍｉｄ、长２５．６　ｍ的钢板　组成；每一块钢板各放置上、中、下三排千斤顶，其中　上下各１５个，中间５个，轨道梁的侧面线型通过对　各千斤顶进行拉压来调整。轨道梁的两端用两块端　模控制。端模的位置可以人工调整，以便适应不同　长度的梁，并且能在三个方向转动。梁的顶面通过　线形板来确定两侧的高度，然后用专用的器具抹平。　ＰＣ轨道梁由于本身的自重、预应力钢筋施加的　预应力、混凝土的收缩和徐变、列车运行时的荷载以　及桥墩在制作过程中产生的误差等因素，都将对其　水平及垂直线形产生影响，使其无法满足设计时的　线形要求。为此，必须在施工之前将其反推出来，事　先在模板上进行调整ｌ２　Ｊ，从而使制作出来的ＰＣ轨　道梁能满足设计线形的要求。　３施工工艺流程　ＰＣ轨道梁生产工艺控制流程如图４所示。ＰＣ　轨道梁制造的工艺与一般后张法混凝土梁的制造工　艺基本一致，但其具体要求和控制办法却有较大的　区别，生产过程中需重点做好以下工序的控制－３３：Ｊ　１）钢筋制作及绑扎　ＰＣ轨道梁梁体内钢筋密集、腹板较薄、箍筋外　型复杂，并且钢筋保护层要求较高，因此要求钢筋　制作尺寸十分准确。采取的控制措施是：制作出每　根钢筋的模具，通过模具对钢筋的制作质量进行控　制并逐根检查，成型后的钢筋按规格型号进行标识。　另外，ＰＣ轨道梁的钢筋绑扎改变了传统的扎丝　的方法，全部采用点焊形成，保证了绑扎成型钢筋的　位置准确。　２）预应力管道的定位　预应力管道的位置准确程度，直接影响着预应　力钢绞线的位置和梁的受力状况，直接涉及梁的变　形控制问题。因此，在制造过程中设置了较密集的　定位网片，所有网片点焊成型并固定，从而保证了　管道位置的准确、起弯平顺。　３）混凝土的拌制、成型及养护　混凝土的拌制和成型质量，直接影响成品与理　论计算的一致性，并影响梁体的变形和结构的性能。　嘏　ｌ；　因此，必须保证批量拌制的混凝土与试配情况基本　一致。在拌制过程中，首先要求计量准确，水、水泥、　减水剂计量误差为０．５％，砂石计量误差为１％；其　次应注意控制投料顺序，为：砂＋石子＋水泥＋２／３　水＋减水剂＋１／３水，然后出料；第三要掌握好拌和　时间，净拌和时间定为９０～１２０　Ｓ，采用预置搅拌时　间和人工观察相结合的作法。　ｒ［　囫　］＋Ｉ　‘　Ｉ　团｛匦　圈＋圈　ｎ　ＬＩ５，编制轨道粱工法指导书ｌ　ｔ　■・－＿＿＿＿－＿＿＿＿＿＿＿＿＿－＿＿－＿＿＿－＿・・＿＿＿－＿＿－・＿＿．＿＿＿＿＿＿一　团＋Ｅ　磊囹　ｒｆ　７．钢筋绑扎、内模安装ｆ＋ｆ　８，端模安装ｆ　ｒ——————————１　１　区亟圈Ｌ．——　．——．．——．．—　—．—　．—————．Ｊ　Ｌ　———————————＿＿Ｊ　ｒ’　———０———‘———　——‘　’—’　’————－１　ｒ—————————————１　Ｌ　石　Ｊｒｌ　１０．预埋件安装　ｌ＋Ｉ１１．侧模安装ｆ　｛｝　ｌ　二二二二＝　Ｉ一　１２．浇筑混凝土ｌ　一＋　　［里　　［　［　＋网＝＝二＝　圜＋厂—　磊　］＋Ｉ１８．　吊ｌ　［　口＋区　臣受受回　＋』＝Ｌ　臣　囝　＋匝互巫圈　混凝土成型时，完全靠特殊制造的插人式振动　器对混凝土进行振捣。由于７昆凝土下料空间小，钢　筋又密集，因此混凝土的下料位置和振动器插人位　置都必须预先设计好。　梁体蒸汽养护是混凝土加工的重要环节。蒸汽　养护温度为恒温６０℃，养护时间不低于３６　ｈ，升温、　降温速度为１５～２０℃／ｈ，静停时间４　ｈ。当达到脱　模要求后，才允许脱模。脱模时梁体混凝土与环境　温差不大于１５℃，以防止温差对梁体产生过大的影　Ⅱ向。　（下转第５３页）　・４９・　维普资讯 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；；潇　潮｛　问中间件，但此类中间件如果透过广域网使用，则会　带来严重的效率问题，因此采用了更加适合地铁事　件驱动型特点的异步的消息中间件。这种中间件特　别适合于分布式应用，通过消息中间件把应用扩展　到不同的操作系统和网络环境，可以很好地适用于　；　爨嘏　；　７结语　地铁综合监控系统是地铁信息化的重要组成部　分，是构建地铁信息化的基础。因此，研究开发具有　自主知识产权的地铁综合监控自动化系统具有十分　重要的意义。以上研究是依托国内地铁工程的实际　应用，在消化吸收国外地铁监控系统先进经验的基　面向对象的编程方式。　近几年，国内地铁综合监控系统的设计和应用　在引进国外先进设计理念的同时，进行了消化、吸收　和创新。应用设计的创新导致系统软件平台设计的　不同和创新。应用设计的不同主要体现在：国内强　调综合监控系统和基础机电设备监控（通常是电力　监控系统，环控系统）系统一体化，即车站Ｉ／０站、　车站数据库和中心数据及其数据流的一致性；而在　国外的一些系统中，车站Ｉ／０站的数据库相对是独　础上，结合计算机技术的最新发展和应用，提出了几　个关键技术的解决方案。上述关键技术的解决，是　开发安全、可靠的城市轨道交通综合监控自动化系　统软件平台的基础，基于上述关键技术的系统平台　在北京地铁ｌ３号线得到了现场验证。　参考文献　［１］ＣＯＵＬＯＵＲＩＳＧ，ＤＯＬＬＩＭＯＲＥ　Ｊ，ＫＩＮＤＢＥＲＧ　Ｔ．分布式系统　概念和设计［Ｍ］．３版．金蓓弘等译．北京：机械工业出版社，　２００４：１２．　立的。因此在软件设计上对接口框架的要求就更　高，因为系统平台要面临更多的接人设备。国外的　一些系统对骨干网的带宽要求通常比国内要高，因　［２］ＲＥＥＤＫＤ．网络设计［Ｍ］．３Ｃｏｒｎ公司译．北京：电子工业出版　社，２００２：１０１．　此通常要求为地铁综合监控系统本身搭建独立的骨　干网；而国内的综合监控系统当前的设计主要是基　于通信专业提供的骨干网（带宽相对较窄），因此在　软件设计中比较注重流量的控制和可靠性。国内在　设计方面的上述创新既有利于提高系统本身的整体　效率、稳定性和安全性，又减少了系统的软、硬件的　重复投资。　［３］王宝智．计算机网络［Ｍ］．北京：国防工业出版社，２００１：Ｉ１２．　［４］高鸣燕，陆文．城市轨道交通综合监控自动化系统平台设计技　术［Ｊ］．城市轨道交通研究，２００４（Ｉ）：２２．　［５］魏晓东．城市轨道交通自动化系统与技术［Ｍ］．北京：电子工业　出版社。２００４：２０１．　（收稿日期：２００５～０９—０６）　（上接第４９页）　４）预应力筋张拉　［２］王贵明．ＰＣ轨道梁制造的线性控制技术［Ｊ］．桥梁建设，２００３　（增刊）：２４．　预应力筋张拉是ＰＣ轨道梁的关键控制工序。　张拉须按照专门的张拉指示书执行，配有专门的工　程师和质检人员进行控制。当达到混凝土龄期时要　进行张拉前，对混凝土试件进行抗压和弹性模量试　验。当龄期、混凝土抗压强度、弹性模量都达到设计　要求后，方可按作业指导书进行张拉。其张拉程序　为：０一初始应力（作伸长值标记）一张拉控制应力　（测量伸长值）一暂停５　ｍｉｎ一顶压夹片锚固一油压　回零（测回缩量）。张拉中采用以油表读数控制为　主、伸长值校核为辅的双控办法控制。在张拉中如　发现双控差异，要及时查明原因，如发现回缩量、滑　丝、断丝超过规定要求时应及时返工。　［３］　田宝华．跨座式单轨ＰＣ粱国产化制造技术［Ｊ］．铁道标准设　计，１９９９（１２）：１．　［４］周庆瑞．重庆跨座式单轨交通的建设与技术创新［Ｊ］．城市轨道　交通研究，２ｏ０５（４）：５．　（收稿日期：２００５一ｌ】一１８）　参考文献　［１］雷慧锋，刘永锋．跨座式轨道交通建设中的关键技术［Ｊ］．铁道　标准设计，２００１。２１（１）：１．　加拿大多伦多地铁　・５３・