劉小建
(上海申通地鐵集團(tuán)有限公司 上海 201615)
膠輪路軌APM是一種全自動(dòng)駕駛、立體交叉的大眾運(yùn)輸系統(tǒng),采用全自動(dòng)無人駕駛電動(dòng)車組運(yùn)載乘客,提高服務(wù)水平和運(yùn)輸效率,代表了目前先進(jìn)的軌道交通技術(shù)發(fā)展方向。車輛采用橡膠輪胎,行駛于混凝土走行面,具有選線靈活(小半徑、大坡度)、運(yùn)行噪音低、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),適合高架緊貼近城鎮(zhèn)居住區(qū),方便市民登乘。
上海軌道交通8號(hào)線三期工程起于二期終點(diǎn)站沈杜公路站,線路全長(zhǎng)約6.689km,均為高架線,共設(shè)沈杜公路站、三魯公路站、閔瑞路站、浦航路站、東城一路站、匯臻路站6座車站。整條線位于閔行區(qū)浦江鎮(zhèn)腹地,建成后將積極促進(jìn)浦江鎮(zhèn)大型居住區(qū)的建設(shè),完善軌道交通線網(wǎng)功能,快捷、有效地收集沿線客流,通過與8號(hào)線二期既有沈杜公路站進(jìn)行換乘接駁,改善沿線魯行與杜行居民的出行條件,充分發(fā)揮軌道交通“方便、快捷、安全、準(zhǔn)時(shí)”的優(yōu)勢(shì),對(duì)服務(wù)好“最后1km”以及浦江鎮(zhèn)的發(fā)展具有重要的作用。
8號(hào)線三期車輛采用充氣式橡膠輪胎,直接行走于混凝土走行面,導(dǎo)向軌和供電軌位于線路中心。走行面的施工精度直接決定了車輛的行駛舒適度。軌道結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 膠輪路軌系統(tǒng)軌道結(jié)構(gòu)(單位:mm)
混凝土行車面應(yīng)有橫向“輕輕地”混凝土掃面處理,條紋深度1.5mm,縱向平整度≤3mm,行車面摩擦系數(shù)≥0.85。所有露天的混凝土邊緣應(yīng)有倒角或圓角加工邊緣[1]。
走行面在U梁梁縫處設(shè)置伸縮縫,伸縮縫與橋梁伸縮縫同寬,當(dāng)伸縮縫>25mm時(shí)采用斜縫,應(yīng)與車輛輪胎路徑成45°,開口縱向測(cè)量的最大值應(yīng)為127mm。在跨度>40m連續(xù)梁上橋梁中部每隔30m設(shè)置1道伸縮縫,伸縮縫采用垂直縫。伸縮縫平整度≤2mm,相鄰兩板表面高低差≤1.5mm。
由于混凝土走行面軌道結(jié)構(gòu)為上海市第一次采用,沒有施工經(jīng)驗(yàn),在匯臻路站前折返段選取50m直線段進(jìn)行走行面施工試驗(yàn)。施工完成后,對(duì)試驗(yàn)段進(jìn)行了全面的檢查。試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的主要問題為:①走行面基部混凝土振搗不良,有蜂窩狀;②伸縮縫安裝精度不夠;③走行面部分段落掃帚面條紋不明顯。
針對(duì)施工中存在問題,對(duì)每一步施工工藝進(jìn)行了分析研究,制定了走行面施工流程,保證后續(xù)走行面施工滿足規(guī)范要求。
走行面采用C40鋼筋混凝土條型結(jié)構(gòu),施工階段包含基底清洗、鋼筋加工及安裝、立模、混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)、拆模等工序,其施工工藝流程主要如下:基底清理→鋼筋加工及安裝→模板安裝及加固→混凝土澆筑→模板拆除→混凝土養(yǎng)護(hù)。為了保證施工精度,每一道工序都必須嚴(yán)格把控。
根據(jù)調(diào)線調(diào)坡結(jié)果進(jìn)行測(cè)量放樣。高程控制基標(biāo)間距≤50m,必須采用測(cè)釘,測(cè)釘頂面高出蓋梁/梁頂面3~5mm。在高程控制基標(biāo)的基礎(chǔ)上設(shè)置加密基標(biāo)間距:直線上設(shè)置間距≤10m;曲線上設(shè)置間距≤5.0m;道岔區(qū)域設(shè)置間距≤2.5m[2]。并在放樣完成后對(duì)結(jié)構(gòu)邊線進(jìn)行復(fù)核。
伸縮縫鋼板安裝需要預(yù)先加工安裝支架,通過調(diào)節(jié)支架4根螺桿來控制伸縮縫鋼板的位置、高程及平整度。首先進(jìn)行支架安裝,然后將預(yù)埋件鋼板與槽鋼進(jìn)行點(diǎn)焊連接,再通過槽鋼架設(shè)于安裝支架上方,最后通過已知的鋼板頂面高度,對(duì)支架進(jìn)行調(diào)節(jié),從而達(dá)到對(duì)預(yù)埋鋼板的調(diào)節(jié)。在伸縮縫鋼板安裝完成后,對(duì)連接槽鋼拆除及打磨,并進(jìn)行平整度及縫寬檢查。
在鋼筋的加工和安裝過程中,應(yīng)嚴(yán)格控制鋼筋原材料的質(zhì)量,精確加工,并保證安裝位置準(zhǔn)確,綁扎牢固。保護(hù)層墊塊強(qiáng)度應(yīng)≥同位置處混凝土,并上下交錯(cuò)布置。
模板安裝前必須設(shè)置定位鋼筋來模板側(cè)向順直度。模板主要采用15mm竹膠板和2mm鋼板組合而成,模板安裝時(shí)相鄰兩板高差≤3mm,模板的表面平整度≤5mm。模板系統(tǒng)還包括了定位鋼筋對(duì)拉桿對(duì)撐方木輔助斜撐等構(gòu)件,設(shè)置間距分別為1.2m、1.5m、1.5m、3m。模板在拼裝前應(yīng)認(rèn)真檢查,確認(rèn)模板平面無變形,模板之間的接縫嚴(yán)密,拼裝后平整度應(yīng)滿足規(guī)范要求。模板在安裝前,基底應(yīng)清理干凈。安裝時(shí)應(yīng)保證位置準(zhǔn)確、連接牢固。
4.5.1 原材料
原材料采用C40無灰商品混凝土,塌落度要求控制在130±20mm范圍內(nèi)。
4.5.2 振搗
振搗過程中應(yīng)做到混凝土入模后,“布料”長(zhǎng)度達(dá)到5~10m左右開始進(jìn)行振搗。采用φ30mm插入式振搗器振搗,移動(dòng)間距距≤40cm,距模板邊約15cm。振搗時(shí)間以混凝土不下沉、不再冒泡并泛漿均勻?yàn)闇?zhǔn),但不能過振。
4.5.3 整平
整平工作需混凝土振搗密實(shí)后,安排1人用長(zhǎng)50cm鋁合金和木質(zhì)平抹對(duì)混凝土面進(jìn)行“鏟高補(bǔ)低”工作。
4.5.4 收光
收光處理在混凝土整平完成后4.5~5h左右開始進(jìn)行,收光是混凝土施工精細(xì)工作,收光的好壞直接影響走行面的平整度及外觀質(zhì)量。必須選用技術(shù)過硬、責(zé)任心強(qiáng)、工作細(xì)致認(rèn)真的技術(shù)工去做,收光工作需3名工人同時(shí)進(jìn)行,前面一人使用3m鋁合金將表面浮漿刮除并掛平,中間一人采用鋼抹延線路方向揉搓抹光,直至無砂眼、麻面,平整光滑為止。最后一人(技術(shù)較高)用鋼抹抹平3~4遍,鋼抹重疊1/3。
4.5.5 掃面
掃面工作是確保走行面≥0.85摩擦系數(shù)的重要工序,在收光工作完成后約3min后進(jìn)行(具體掃面開始時(shí)間應(yīng)根據(jù)混凝土表面干濕情況而定)。掃面工具采用塑料掃帚,剪除1/2掃帚面。設(shè)專人垂直于線路方向進(jìn)行輕微而均勻地掃動(dòng),掃動(dòng)次數(shù)1遍。掃帚面重疊1/4。掃面完成后,混凝土表面紋路要清晰均勻,且深度達(dá)到1.5mm。
4.5.6 倒角
圓角打磨在混凝土澆筑完成72h后進(jìn)行。打磨前將兩側(cè)的邊線放出,半徑≤2.0cm。采用分層打磨方法。首先磨掉中間約5~7mm寬度,然后再對(duì)兩邊進(jìn)行圓角打磨。圓角打磨不得超過墨斗線。打磨完成后需對(duì)邊角進(jìn)行檢查,首先尺寸應(yīng)符合要求,其次外觀無損傷,打磨面光滑,磨上去不刺手。
綜上所述,走行面的施工質(zhì)量是決定APM系統(tǒng)列車行駛舒適度的關(guān)鍵。走行面施工過程中容易出現(xiàn)振搗不良、伸縮縫安裝精度不夠、掃面條紋不明顯等問題。針對(duì)這些問題,對(duì)測(cè)量放樣、伸縮縫鋼板安裝、鋼筋加工及安裝、模板安裝及加固、混凝土施工等工序進(jìn)行了研究,制定了完善的走行面施工流程和注意事項(xiàng),為走行面的后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)。
[1]李剛.中央導(dǎo)向膠輪路軌車輛動(dòng)力學(xué)研究[D].成都:西南交通大學(xué),2014.
[2]朱蓓玲.從上海軌道交通8號(hào)線三期工程車輛選型看膠輪路軌APM系統(tǒng)應(yīng)用[J].地下工程與隧道,2016(04):25~31+67.