朱 立

(鄭州市軌道交通有限公司)

淺析城市軌道交通中U型梁施工技術(shù)的應(yīng)用

朱 立

(鄭州市軌道交通有限公司)

近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加快，城市交通狀況日益嚴(yán)重，為了謀求城市經(jīng)濟(jì)的又好又快發(fā)展，城市軌道交通應(yīng)運(yùn)而生。在城市軌道交通的建設(shè)過(guò)程中，U型梁的施工安裝相當(dāng)重要。U型梁具有節(jié)省施工成本和節(jié)能降低噪音的優(yōu)點(diǎn)，在城市軌道交通中應(yīng)用運(yùn)來(lái)越廣泛。但是U型梁的抗扭剛度很低，傳統(tǒng)的架橋機(jī)不能直接應(yīng)用現(xiàn)代U型梁的架設(shè)中，對(duì)吊裝設(shè)備的性能提出來(lái)較高要求，目前國(guó)內(nèi) U型梁的安裝主要是采用架橋機(jī)、龍門(mén)吊和汽車(chē)吊進(jìn)行安裝，但距離實(shí)際要求還有一定差距。本文筆者根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)城市軌道交通中的U型梁施工技術(shù)，簡(jiǎn)要的談?wù)勛约旱睦斫夂涂捶ā?/p>

城市軌道交通；U型梁；施工技術(shù)

一、U型梁在地鐵施工建設(shè)中的作用

近年來(lái)，我國(guó)國(guó)家倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展的理念，這種理念不僅體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)、資源環(huán)境和社會(huì)的發(fā)展上，還體現(xiàn)在我國(guó)城市軌道交通上來(lái)。我國(guó)特殊的國(guó)情決定了我國(guó)城市軌道必須走可持續(xù)發(fā)展的道路。城市軌道的交通的建設(shè)，不僅可以緩解城市日益嚴(yán)重的交通狀況，促進(jìn)城市的繁榮發(fā)展，還可以緩解城市密集的人口以及住房緊張的局面，在一定程度上提高居民的生活質(zhì)量。目前，我國(guó)城市軌道交通正在如火如荼的進(jìn)展當(dāng)中，城市用地緊張，在地面開(kāi)展交通不僅會(huì)加重城市交通擁擠的狀況，還會(huì)對(duì)環(huán)境和周邊環(huán)境造成影響。因此，在地下開(kāi)展交通線(xiàn)已經(jīng)被越來(lái)越多大中城市所接受。但是，隨著城市軌道交通的持續(xù)進(jìn)展，出現(xiàn)了各種各樣的問(wèn)題。首先就是城市軌道交通的建設(shè)成本很高，一般為地面建設(shè)的兩到三倍，而且施工難度很大、施工周期很長(zhǎng)，再加上城市軌道交通需要持續(xù)的通風(fēng)和照明在一定程度上也提高了城市軌道交通的建設(shè)成本及后期的運(yùn)營(yíng)成本，不利于節(jié)能減排。而且，如果在城市軌道交通中出現(xiàn)意外事故，人員的疏導(dǎo)和營(yíng)救難度很大，將會(huì)帶來(lái)不可挽回的損失。因此，我們需要從多個(gè)方面、多個(gè)角度對(duì)城市軌道交通進(jìn)行綜合規(guī)劃。

而與傳統(tǒng)的T型梁和箱梁相比較，U型梁可以很大程度上降低線(xiàn)路標(biāo)準(zhǔn)高度和結(jié)構(gòu)高度，城市軌道交通的結(jié)構(gòu)高度受到高架結(jié)構(gòu)下方的道路凈空要求的影響。而U型結(jié)構(gòu)巧妙地解決了這一問(wèn)題，U型梁不僅降低了路線(xiàn)的高度和車(chē)站高度，在一定程度上避免了乘客爬過(guò)高的樓梯，而且降低了城市軌道的建設(shè)成本以及后期的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。減少了傳統(tǒng)的高架結(jié)構(gòu)對(duì)現(xiàn)代城市景觀的視覺(jué)上的沖擊和影響。此外，U型梁可以更好的與城市軌道交通設(shè)計(jì)相融合，在貫穿整個(gè)車(chē)站的同時(shí)，最大限度地采用標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)斷面。大大減少鋼筋混凝土的用量，降低城市軌道交通的工程造價(jià)。最重要的是如果在施工或者是行車(chē)過(guò)程中出現(xiàn)地震等自然災(zāi)害，U型梁可以提供安全保證，這是普通的箱梁結(jié)構(gòu)所沒(méi)有的功能。

二、U型梁的發(fā)展現(xiàn)狀

在國(guó)際的發(fā)展歷史上來(lái)看，U型梁結(jié)構(gòu)最早出現(xiàn)在1952年英國(guó)建造的羅什爾漢橋，后來(lái)逐漸應(yīng)用在日本、德國(guó)等的鐵路和橋梁結(jié)構(gòu)中，其中日本對(duì)U型梁做了大量的研究工作，對(duì)U型梁的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究和制定。我國(guó)U型梁在很多鐵路和橋梁中得以應(yīng)用，如北京的京承線(xiàn)和秦皇島站的鐵路斜拉橋等均使用U型梁結(jié)構(gòu)。如今在我國(guó)城市的軌道交通中U型梁得到了一定推廣和應(yīng)用，如上海軌道交通的六號(hào)線(xiàn)、南京地鐵二號(hào)線(xiàn)東延線(xiàn)、鄭州地鐵城郊鐵路等都采用了U型梁的結(jié)構(gòu)形式。從目前U型梁在城市地鐵軌道交通的應(yīng)用現(xiàn)狀上來(lái)看，U型梁的優(yōu)勢(shì)逐漸得以顯現(xiàn)，但是由于我國(guó)在U型梁的設(shè)計(jì)和施工方面均處于初步應(yīng)用階段，在U型梁的施工技術(shù)上還存在著一些問(wèn)題;

（一）缺乏自主研發(fā)能力

目前我國(guó)使用的U型梁施工技術(shù)主要是從國(guó)外引進(jìn)，我國(guó)國(guó)內(nèi)對(duì)U型梁的研究與應(yīng)用起步較晚，雖然也做了大量的實(shí)驗(yàn)和研究工作，但是還處于探索階段，成效還不是很明顯。在城市軌道交通中缺乏創(chuàng)新型的專(zhuān)業(yè)人才，使得我國(guó)自主研發(fā)能力很低。

（二）運(yùn)梁空間不足

在城市軌道交通中U型梁的運(yùn)輸一直困擾著施工人員，除了城市運(yùn)梁道路受限外，傳統(tǒng)的運(yùn)梁車(chē)運(yùn)梁空間不足，且在運(yùn)輸過(guò)程中因受力不均勻極易發(fā)生扭曲的現(xiàn)象，在橫向和縱向上無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代U型梁的運(yùn)輸要求，對(duì)U型梁造成破壞性的影響。因此運(yùn)梁裝備必須有高精度自動(dòng)控制平衡的性能，從而需要對(duì)運(yùn)梁設(shè)備進(jìn)行重新設(shè)計(jì)以滿(mǎn)足實(shí)際需求。雖然隨著裝備技術(shù)的提高，一些運(yùn)梁和架梁的設(shè)備開(kāi)始使用，但距離實(shí)際要求還有一定距離。

（三）加強(qiáng)質(zhì)量控制

除了前期設(shè)計(jì)階段提高設(shè)計(jì)質(zhì)量外，在其施工建設(shè)中，相關(guān)工作人員要認(rèn)真貫徹落實(shí)國(guó)家和地方職能部門(mén)的質(zhì)量方針、政策法規(guī)、施工圖紙和規(guī)范，嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量管理體系的規(guī)定。作業(yè)前必須組織全體施工人員和管理人員參加U型梁的培訓(xùn)、設(shè)計(jì)交底和作業(yè)交底，將U型梁的質(zhì)量管理體系尤其是質(zhì)量控制要點(diǎn)要深入人心，同時(shí)各個(gè)部門(mén)之間加強(qiáng)協(xié)同合作關(guān)系，明確職責(zé)，保證質(zhì)量體系的有效開(kāi)展。

（四）加強(qiáng)對(duì)U型梁的混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)管理

U型梁的混凝土澆筑施工是保證U型梁質(zhì)量的重要施工步驟，在混凝土澆筑之前，對(duì)模板進(jìn)行預(yù)先檢查，重點(diǎn)是模板的幾何尺寸符合設(shè)計(jì)要求，拼接縫的嚴(yán)密和平整度，外模的螺桿是否擰緊以及各種預(yù)埋件位置、數(shù)量是否符合設(shè)計(jì)要求。澆筑過(guò)程中要嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范和技術(shù)交底，嚴(yán)格控制好混凝土的攪拌質(zhì)量、混凝土的澆筑順序以及混凝土的振搗質(zhì)量尤其是梁體梁端鋼筋加密區(qū)和腹板倒角處的振搗。澆筑完成之后，底板和腹板頂面必須及時(shí)修整，等到混凝土定漿之后再進(jìn)行二次加工，如果遇上惡劣天氣，必須對(duì)混凝土進(jìn)行加蓋防護(hù)，在收漿工作完成之后，就應(yīng)該應(yīng)用無(wú)紡布覆蓋底板和腹板頂面，覆蓋物不能接觸到混凝土的表面，避免出現(xiàn)干縮裂縫的現(xiàn)象，可以采取噴淋等的灑水養(yǎng)護(hù)措施，冬季施工時(shí)采用蒸汽養(yǎng)護(hù)。最后組織專(zhuān)門(mén)人員進(jìn)行驗(yàn)收，混凝土的澆筑必須符合相關(guān)的設(shè)計(jì)要求。加強(qiáng)對(duì)U型梁的澆筑和養(yǎng)護(hù)工作可以在根本上保證U型梁的質(zhì)量，保證城市軌道交通建設(shè)的順利進(jìn)行。

（五）嚴(yán)格控制U型梁的吊裝和運(yùn)輸

在U型梁的吊裝前，鋼筋混凝土的強(qiáng)度、彈模和預(yù)設(shè)應(yīng)力有效應(yīng)力荷載必須達(dá)到相關(guān)規(guī)定。在吊裝時(shí)，龍門(mén)吊吊機(jī)需要進(jìn)行滿(mǎn)載試吊，在下鉤時(shí)進(jìn)行試剎車(chē)實(shí)驗(yàn)，在滿(mǎn)載實(shí)驗(yàn)中確認(rèn)吊車(chē)是否有較大范圍的擺動(dòng)。在起吊U型梁之前，必須將各個(gè)吊點(diǎn)的螺帽絲擰緊，檢查好之后才可以進(jìn)行起吊工作，吊機(jī)在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，必須有專(zhuān)門(mén)的人員看管，一旦發(fā)生意外立即叫停。另外在地面道路運(yùn)輸時(shí)必須采用四點(diǎn)平衡輪胎式運(yùn)輸車(chē)輛進(jìn)行運(yùn)輸，在采用橋面采用軌式運(yùn)梁車(chē)運(yùn)輸時(shí)必須保證吊點(diǎn)的受力均勻，同時(shí)在運(yùn)輸過(guò)程中必須有專(zhuān)人防護(hù)，防止在運(yùn)輸中出現(xiàn)意外。U型梁的架設(shè)一般地段區(qū)間采用架橋機(jī)架設(shè)，在小曲線(xiàn)半徑（如半徑350m）以及出入線(xiàn)等單線(xiàn)時(shí)采用汽車(chē)吊進(jìn)行吊裝，作業(yè)人員必須經(jīng)過(guò)培訓(xùn)合格后持證上崗，吊裝過(guò)程中必須按照相關(guān)設(shè)備操作規(guī)程進(jìn)行吊裝作業(yè)，確保U型梁吊裝的順利進(jìn)行。

結(jié)語(yǔ)：目前，我國(guó)城市軌道軌道交通中高架部分采用U型梁結(jié)構(gòu)逐漸增多，U型梁與傳統(tǒng)的梁型相比，不僅可以節(jié)省工程的成本、具有良好的降低噪音的效果之外，還在一定程度上起到節(jié)能減排的作用。在城市軌道中使用U型梁結(jié)構(gòu)可以保證整個(gè)工程的施工質(zhì)量，對(duì)現(xiàn)代城市的發(fā)展具有不可估量的作用。

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