重慶輕軌蓋梁錨箱支座施工技術摘 要 根據重慶輕軌蓋梁支座結構特點,介紹采用極座標控制支座、支矩控制支座法線的施工技術,對類似工程很有參考作用。關鍵詞 輕軌 支座 極座標 支矩 施工1工程概況 重慶輕軌較新線是我國西部大開發首期十大重點工程之一,線路縱貫長江和嘉陵江間狹長的渝中半島,穿行于中梁山至真武山之間的低丘地帶,總長14.35km,是我國首次引進具有國際先進水平的跨座式單軌系統。其中大坪車站出口至動物園車站,全長5.038km,設有四座區間軌道橋及四個高架車站。區間橋墩共172個;車站橋墩共30個及房建結構工程。橋梁樁基采用人工挖孔樁、C30鋼筋混凝土,墩身采用C35鋼筋混凝土,蓋梁采用C40或C50鋼筋混凝土或預應力鋼筋混凝土。車站采用站橋合一結構,為二層、三層高架側式車站。2支座施工難點 為縮短工期,重慶輕軌工程開創了“墩梁并舉”即墩與梁同時施工的先例。因此,在同類工程中施工精度要求最高。 (1)根據《重慶輕軌較新線一期工程跨座式單軌軌道梁橋工程質量檢驗評定辦法》的規定: 蓋梁支座主要參數允許偏差為:支座座板高程0～5mm;支座座板的平面角度±3/1000rad;相鄰橋墩支座間距偏差±5mm;支承墊石的超高偏差±1/300rad。為保證其精度,蓋梁支座施工測量實行三級測量控制,即施工單位自檢,駐地監理旁站,國測隊重檢。施工調試好的支座必須經國測隊重檢合格后,方可進行蓋梁砼灌注施工。 (2)蓋梁砼灌注過程對支座的平面位置、標高有很大的影響。在砼灌注前,可通過螺栓對支座進行高低調節。當砼灌注后,如支座標高低于驗收標準,也可通過螺栓調高,但如支座標高高于驗收標準,即使在砼初凝以前,也無法將支座調低。若預先將支座標高調低2～3mm,往往會因對支座上浮值估計不準,仍可能造成成型后的蓋梁支座標高超過標準。3支座結構特點 輕軌鑄鋼支座主要由支座部分、基座部分和附件組成,支座部分主要包括上擺和下擺。支座上擺通過錨固鋼筋與PC梁澆注成整體,承受PC梁自重和車輛運行過程中的各種組合荷載。支座下擺通過基座板、錨箱、錨固鋼筋、楔緊塊、抗剪榫、加強筋等與墩臺蓋梁澆注為一整體。4平面控制技術4.1控制方法 最初曾用護樁控制法,以導線點放出蓋梁軸線及支座切線上的護樁,通過護樁控制蓋梁軸線及支座切線,再通過支座上各控制點到軸線的距離來調節支座的平面位置。方法雖簡單,但精度不高,未再采用。后經不斷探索,總結出一套效率高的極坐標控制支座、支距法控制支座法線的施工技術,其主要步驟如下,見圖1。
(1)準備好以下數據:支座設計坐標、方位,擬設站的導線點坐標,支座設計高程,并計算出墩帽法線方向和切線方向盡量遠的各兩個點、支座控制點極角、極距、支座板中心位置偏心數據與各支座控制點間距等。 (2)放樣墩帽法線和切線,在蓋梁的兩軸線上固定兩根方木。根據計算出的蓋梁法線方向和切線方向上各兩個點,用極坐標法測設,標定出蓋梁的法線和切線。 (3)根據計算出的支座四個控制點到切線和法線的距離,用鋼尺量取各控制點到切線和法線的距離,并根據其差值用錨箱支架上的平面調節螺桿初調錨箱支座平面位置。 (4)用相鄰墩樁(或蓋梁)上引測的標高,測支座四角標高,計算出與設計的差值,根據其差值用錨箱支架上的標高調節螺桿調節支座四角的標高。 (5)在線路直線上,抗剪榫中心與支座中心重合。在線路曲線上,因超高,錨箱支座中心與抗剪榫中心不重合,必須根據超高計算出抗剪榫的中心坐標。用極距法微調抗剪榫中心。 (6)根據支座法線上兩控制點到墩帽法線的距離,用支距法微調支座法線,如此反復進行平面和高程的調整,使中心坐標誤差控制在Mp<±1 5mm,支距誤差控制在Ms<±1mm,標高差Mh<±1mm。 (7)檢查法線,測定支座法線上兩控制點的坐標,計算出支座法線方位,按法線方位偏差計算法線標志點處扭動距離,再次調整。一般法線方位偏差控制在10′以內。 (8)檢查蓋梁軸線,用極坐標法檢查投設于蓋梁法線和切線方向方木上的各兩個點,如發現蓋梁軸線移動,應及時調整,并按上述程序重新調節蓋梁錨箱支座。4.2精度與效率 極坐標法放樣的誤差主要受測角、測距影響,而測站全站儀的對中,將同時影響測角和測距,后視點對中主要影響測角。法線方位是用法線控制點與墩帽法線的支距來控制。 此方法操作簡單,效率高,平均2～3小時能調試好一個蓋梁的錨箱支座,精度滿足要求,經國測隊檢測合格率達到100%。5標高控制技術5.1控制理論 支座在蓋梁砼灌注過程中,受到浮力向上移動,標高得不到有效控制。本技術主要是通過在支座的基座板上增加兩塊壓板,如圖2中的(3)。每塊壓板通過兩根V型連接螺栓與安裝支架上的角鋼連接,如圖2中的(4)、(5)。在支座受到浮力時產生一個向下的反作用力,以平衡蓋梁砼灌注過程中對支座產生向上的浮力,達到控制支座標高不受蓋梁砼灌注的影響,保證了蓋梁支座的精度。5.2施工工藝 (1)待安裝支架的上部焊合與下安裝支架用螺栓連接好后,將各連接處焊牢,保證安裝支架在蓋梁砼灌注過程中不上浮和扭轉,這是關鍵。 (2)在安裝支架上部焊合角鋼立面的適當位支座4個,見圖3。 (3)用于安裝支座標高控制螺栓,將四腳牢固地焊在墩柱預埋的四塊鋼板上。 (4)將原設計的調高螺栓、調整螺栓以及增加的標高控制螺栓裝入安裝支架上部焊合,把支座基座板與錨箱連接好,吊入安裝支架,用原設計的調高螺栓將支座頂住,支撐于支座安裝支架上。 (5)用原設計的調高螺栓及平面調整螺栓對支座的標高、平面、法線反復進行調節,如圖4,直至調整到允許范圍,擰緊各調節螺栓。放入支座標高控制壓板,用支座標高控制螺栓穿過壓板的預留孔,擰緊螺母。 (6)對支座的標高、平面、法線進行檢查,發現問題及時調整。 (7)待蓋梁砼終凝后,即將壓板、螺桿、螺母拆下,用于下一個蓋梁的支座固定。6施工注意事項 (1)支撐錨箱的支架必須牢固地焊在墩柱預埋的鋼板上。 (2)安裝好的錨箱與蓋梁鋼筋須保持10～20cm的距離,以利于錨箱調節。 (3)錨箱調整到位后,必須將錨箱平面、標高調節螺栓擰緊,防止在下一步工序中錨箱移動。 (4)蓋梁施工,必須搭設操作平臺,禁止操作人員在蓋梁鋼筋和支座上走動。 (5)蓋梁砼灌注嚴禁振動棒接觸錨箱。 (6)在蓋梁砼灌注中,用電子水準儀和全站儀全程監控錨箱支座,發現移動,及時調整到位。7結束語 重慶輕軌蓋梁錨箱支座采用極座標控制支座、支矩法控制法線的施工技術,使支座的平面位置和標高在施工過程中得到有效控制,全部達到設計要求,加快了橋墩施工,收到良好的社會和經濟效益,值得推廣。
(1)準備好以下數據:支座設計坐標、方位,擬設站的導線點坐標,支座設計高程,并計算出墩帽法線方向和切線方向盡量遠的各兩個點、支座控制點極角、極距、支座板中心位置偏心數據與各支座控制點間距等。 (2)放樣墩帽法線和切線,在蓋梁的兩軸線上固定兩根方木。根據計算出的蓋梁法線方向和切線方向上各兩個點,用極坐標法測設,標定出蓋梁的法線和切線。 (3)根據計算出的支座四個控制點到切線和法線的距離,用鋼尺量取各控制點到切線和法線的距離,并根據其差值用錨箱支架上的平面調節螺桿初調錨箱支座平面位置。 (4)用相鄰墩樁(或蓋梁)上引測的標高,測支座四角標高,計算出與設計的差值,根據其差值用錨箱支架上的標高調節螺桿調節支座四角的標高。 (5)在線路直線上,抗剪榫中心與支座中心重合。在線路曲線上,因超高,錨箱支座中心與抗剪榫中心不重合,必須根據超高計算出抗剪榫的中心坐標。用極距法微調抗剪榫中心。 (6)根據支座法線上兩控制點到墩帽法線的距離,用支距法微調支座法線,如此反復進行平面和高程的調整,使中心坐標誤差控制在Mp<±1 5mm,支距誤差控制在Ms<±1mm,標高差Mh<±1mm。 (7)檢查法線,測定支座法線上兩控制點的坐標,計算出支座法線方位,按法線方位偏差計算法線標志點處扭動距離,再次調整。一般法線方位偏差控制在10′以內。 (8)檢查蓋梁軸線,用極坐標法檢查投設于蓋梁法線和切線方向方木上的各兩個點,如發現蓋梁軸線移動,應及時調整,并按上述程序重新調節蓋梁錨箱支座。4.2精度與效率 極坐標法放樣的誤差主要受測角、測距影響,而測站全站儀的對中,將同時影響測角和測距,后視點對中主要影響測角。法線方位是用法線控制點與墩帽法線的支距來控制。 此方法操作簡單,效率高,平均2～3小時能調試好一個蓋梁的錨箱支座,精度滿足要求,經國測隊檢測合格率達到100%。5標高控制技術5.1控制理論 支座在蓋梁砼灌注過程中,受到浮力向上移動,標高得不到有效控制。本技術主要是通過在支座的基座板上增加兩塊壓板,如圖2中的(3)。每塊壓板通過兩根V型連接螺栓與安裝支架上的角鋼連接,如圖2中的(4)、(5)。在支座受到浮力時產生一個向下的反作用力,以平衡蓋梁砼灌注過程中對支座產生向上的浮力,達到控制支座標高不受蓋梁砼灌注的影響,保證了蓋梁支座的精度。5.2施工工藝 (1)待安裝支架的上部焊合與下安裝支架用螺栓連接好后,將各連接處焊牢,保證安裝支架在蓋梁砼灌注過程中不上浮和扭轉,這是關鍵。 (2)在安裝支架上部焊合角鋼立面的適當位支座4個,見圖3。 (3)用于安裝支座標高控制螺栓,將四腳牢固地焊在墩柱預埋的四塊鋼板上。 (4)將原設計的調高螺栓、調整螺栓以及增加的標高控制螺栓裝入安裝支架上部焊合,把支座基座板與錨箱連接好,吊入安裝支架,用原設計的調高螺栓將支座頂住,支撐于支座安裝支架上。 (5)用原設計的調高螺栓及平面調整螺栓對支座的標高、平面、法線反復進行調節,如圖4,直至調整到允許范圍,擰緊各調節螺栓。放入支座標高控制壓板,用支座標高控制螺栓穿過壓板的預留孔,擰緊螺母。 (6)對支座的標高、平面、法線進行檢查,發現問題及時調整。 (7)待蓋梁砼終凝后,即將壓板、螺桿、螺母拆下,用于下一個蓋梁的支座固定。6施工注意事項 (1)支撐錨箱的支架必須牢固地焊在墩柱預埋的鋼板上。 (2)安裝好的錨箱與蓋梁鋼筋須保持10～20cm的距離,以利于錨箱調節。 (3)錨箱調整到位后,必須將錨箱平面、標高調節螺栓擰緊,防止在下一步工序中錨箱移動。 (4)蓋梁施工,必須搭設操作平臺,禁止操作人員在蓋梁鋼筋和支座上走動。 (5)蓋梁砼灌注嚴禁振動棒接觸錨箱。 (6)在蓋梁砼灌注中,用電子水準儀和全站儀全程監控錨箱支座,發現移動,及時調整到位。7結束語 重慶輕軌蓋梁錨箱支座采用極座標控制支座、支矩法控制法線的施工技術,使支座的平面位置和標高在施工過程中得到有效控制,全部達到設計要求,加快了橋墩施工,收到良好的社會和經濟效益,值得推廣。
