摘 要 根据重庆轻轨盖梁支座结构特点,介绍采用极座标控制支座、支矩控制支座法线的施工技术,对类似工程很有参考作用。
关键词 轻轨 支座 极座标 支矩 施工1 工程概况 重庆轻轨较新线是我国西部大开发首期十大重点工程之一,线路纵贯长江和嘉陵江间狭长的渝中半岛,穿行于中梁山至真武山之间的低丘地带,总长14.35km,是我国首次引进具有国际先进水平的跨座式单轨系统。其中大坪车站出口至动物园车站,全长5.038km,设有四座区间轨道桥及四个高架车站。区间桥墩共172个;车站桥墩共30个及房建结构工程。桥梁桩基采用人工挖孔桩、c30钢筋混凝土,墩身采用c35钢筋混凝土,盖梁采用c40或c50钢筋混凝土或预应力钢筋混凝土。车站采用站桥合一结构,为二层、三层高架侧式车站。2 支座施工难点 为缩短工期,重庆轻轨工程开创了“墩梁并举”即墩与梁同时施工的先例。因此,在同类工程中施工精度要求最高。 (1) 根据《重庆轻轨较新线一期工程跨座式单轨轨道梁桥工程质量检验评定办法》的规定: 盖梁支座主要参数允许偏差为:支座座板高程0～5mm;支座座板的平面角度±3/1000rad;相邻桥墩支座间距偏差±5mm;支承垫石的超高偏差±1/300rad。为保证其精度,盖梁支座施工测量实行三级测量控制,即施工单位自检,驻地监理旁站,国测队重检。施工调试好的支座必须经国测队重检合格后,方可进行盖梁砼灌注施工。 (2) 盖梁砼灌注过程对支座的平面位置、标高有很大的影响。在砼灌注前,可通过螺栓对支座进行高低调节。当砼灌注后,如支座标高低于验收标准,也可通过螺栓调高,但如支座标高高于验收标准,即使在砼初凝以前,也无法将支座调低。若预先将支座标高调低2～3mm,往往会因对支座上浮值估计不准,仍可能造成成型后的盖梁支座标高超过标准。3 支座结构特点 轻轨铸钢支座主要由支座部分、基座部分和附件组成,支座部分主要包括上摆和下摆。支座上摆通过锚固钢筋与pc梁浇注成整体,承受pc梁自重和车辆运行过程中的各种组合荷载。支座下摆通过基座板、锚箱、锚固钢筋、楔紧块、抗剪榫、加强筋等与墩台盖梁浇注为一整体。4 平面控制技术4.1 控制方法 最初曾用护桩控制法,以导线点放出盖梁轴线及支座切线上的护桩,通过护桩控制盖梁轴线及支座切线,再通过支座上各控制点到轴线的距离来调节支座的平面位置。方法虽简单,但精度不高,未再采用。后经不断探索,总结出一套效率高的极坐标控制支座、支距法控制支座法线的施工技术,其主要步骤如下,见图1。
(1)准备好以下数据:支座设计坐标、方位,拟设站的导线点坐标,支座设计高程,并计算出墩帽法线方向和切线方向尽量远的各两个点、支座控制点极角、极距、支座板中心位置偏心数据与各支座控制点间距等。 (2)放样墩帽法线和切线,在盖梁的两轴线上固定两根方木。根据计算出的盖梁法线方向和切线方向上各两个点,用极坐标法测设,标定出盖梁的法线和切线。 (3)根据计算出的支座四个控制点到切线和法线的距离,用钢尺量取各控制点到切线和法线的距离,并根据其差值用锚箱支架上的平面调节螺杆初调锚箱支座平面位置。 (4)用相邻墩桩(或盖梁)上引测的标高,测支座四角标高,计算出与设计的差值,根据其差值用锚箱支架上的标高调节螺杆调节支座四角的标高。 (5)在线路直线上,抗剪榫中心与支座中心重合。在线路曲线上,因超高,锚箱支座中心与抗剪榫中心不重合,必须根据超高计算出抗剪榫的中心坐标。用极距法微调抗剪榫中心。 (6)根据支座法线上两控制点到墩帽法线的距离,用支距法微调支座法线,如此反复进行平面和高程的调整,使中心坐标误差控制在mp<±1 5mm,支距误差控制在ms<±1mm,标高差mh<±1mm。 (7)检查法线,测定支座法线上两控制点的坐标,计算出支座法线方位,按法线方位偏差计算法线标志点处扭动距离,再次调整。一般法线方位偏差控制在10′以内。 (8)检查盖梁轴线,用极坐标法检查投设于盖梁法线和切线方向方木上的各两个点,如发现盖梁轴线移动,应及时调整,并按上述程序重新调节盖梁锚箱支座。4.2 精度与效率 极坐标法放样的误差主要受测角、测距影响,而测站全站仪的对中,将同时影响测角和测距,后视点对中主要影响测角。法线方位是用法线控制点与墩帽法线的支距来控制。 此方法操作简单,效率高,平均2～3小时能调试好一个盖梁的锚箱支座,精度满足要求,经国测队检测合格率达到100%。
5 标高控制技术5.1 控制理论 支座在盖梁砼灌注过程中,受到浮力向上移动,标高得不到有效控制。本技术主要是通过在支座的基座板上增加两块压板,如图2中的(3)。每块压板通过两根v型连接螺栓与安装支架上的角钢连接,如图2中的(4)、(5)。在支座受到浮力时产生一个向下的反作用力,以平衡盖梁砼灌注过程中对支座产生向上的浮力,达到控制支座标高不受盖梁砼灌注的影响,保证了盖梁支座的精度。
5.2 施工工艺 (1)待安装支架的上部焊合与下安装支架用螺栓连接好后,将各连接处焊牢,保证安装支架在盖梁砼灌注过程中不上浮和扭转,这是关键。 (2)在安装支架上部焊合角钢立面的适当位支座4个,见图3。 (3)用于安装支座标高控制螺栓,将四脚牢固地焊在墩柱预埋的四块钢板上。 (4)将原设计的调高螺栓、调整螺栓以及增加的标高控制螺栓装入安装支架上部焊合,把支座基座板与锚箱连接好,吊入安装支架,用原设计的调高螺栓将支座顶住,支撑于支座安装支架上。 (5)用原设计的调高螺栓及平面调整螺栓对支座的标高、平面、法线反复进行调节,如图4,直至调整到允许范围,拧紧各调节螺栓。放入支座标高控制压板,用支座标高控制螺栓穿过压板的预留孔,拧紧螺母。 (6)对支座的标高、平面、法线进行检查,发现问题及时调整。 (7)待盖梁砼终凝后,即将压板、螺杆、螺母拆下,用于下一个盖梁的支座固定。6施工注意事项 (1)支撑锚箱的支架必须牢固地焊在墩柱预埋的钢板上。 (2)安装好的锚箱与盖梁钢筋须保持10～20cm的距离,以利于锚箱调节。 (3)锚箱调整到位后,必须将锚箱平面、标高调节螺栓拧紧,防止在下一步工序中锚箱移动。 (4)盖梁施工,必须搭设操作平台,禁止操作人员在盖梁钢筋和支座上走动。 (5)盖梁砼灌注严禁振动棒接触锚箱。 (6)在盖梁砼灌注中,用电子水准仪和全站仪全程监控锚箱支座,发现移动,及时调整到位。7结束语 重庆轻轨盖梁锚箱支座采用极座标控制支座、支矩法控制法线的施工技术,使支座的平面位置和标高在施工过程中得到有效控制,全部达到设计要求,加快了桥墩施工,收到良好的社会和经济效益,值得推广。
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