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        運營線地鐵橋梁支座更換新舊支座螺栓孔位不一致的處理方法

        2020-05-29 06:30:42李洋
        關(guān)鍵詞:座板孔位梁體

        ■李洋

        (中鐵十八局集團第四工程有限公司,云南 昆明 650000)

        隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,地鐵已經(jīng)成為人們?nèi)粘3鲂凶畋憬莸慕煌üぞ摺_\營線地鐵橋梁支座維護和更換尤為重要,施工過程中難免遇到支座螺栓孔位與舊支座螺栓孔位不對應(yīng)的問題。為了不影響地鐵運營只能在運營天窗時間內(nèi)更換橋梁支座,因此在不破壞原橋墩結(jié)構(gòu)混凝土墊石的情況下,施工企業(yè)與支座生產(chǎn)廠家溝通,通過采用沉孔方式重新生產(chǎn)支座代替原支座螺栓孔位從而解決這一問題,并結(jié)合工程實際案例,提出了最佳施工方案,獲取理想的施工效果。所以在運營線地鐵橋梁支座更換施工過程中,需要適當(dāng)改革施工工藝和方案,全面采用此方法,避免破壞原有墊石,不影響地鐵正常運營,讓施工更加便利、經(jīng)濟,提升施工效果。

        一、工程概況

        昆明地鐵6號線一期工程起點于東部客運站,終點航空港南站共4站3區(qū)間,沿線橋梁包括高坡特大橋、李其村特大橋、大板橋站、大板橋特大橋、大板橋車輛段試車線。其中,雙線路橋梁梁頂寬為10.2米,底寬4.4米,翼板單側(cè)寬2.5米,梁長為30米,梁高1.8米,梁體總重為672.41t(含鋼軌),單線橋梁梁頂寬為5.2米,底寬2.2米,翼板單側(cè)寬1.6米,梁長30米,高1.6米,梁體總重357.55t(含鋼軌)。本工程于2018年6月至10月對全線橋梁支座進行排查發(fā)現(xiàn)需要維護支座36臺,均為球型鋼支座,采用螺栓固定上下座板。

        二、橋梁支座更換準(zhǔn)備

        (一)進場人員、設(shè)備準(zhǔn)備

        根據(jù)現(xiàn)場情況,配備足夠人員設(shè)備,施工機具、設(shè)備進場,試運行完好;特種操作人員等安全、技術(shù)交底完畢,完成一次人員、設(shè)備協(xié)調(diào)配合演練。

        (二)搭設(shè)施工平臺

        施工平臺采用腳手架搭設(shè)應(yīng)有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性,能承載豎向和水平推力,變形小,穩(wěn)定性高。腳手架采用Φ48×3.0mm鋼管,鋼管無嚴(yán)重銹蝕、彎曲、壓扁或裂紋,腳手架的桿件連接必須使用合格的扣件,腳手架搭設(shè)滿足規(guī)范要求,剪刀撐、掃地桿,頂托和底托滿足要求。腳手架必須保證整體結(jié)構(gòu)不變形,縱向設(shè)置剪刀撐,與水平面夾角應(yīng)為45°~60°。腳手架步距為120cm×100cm,腳手架縱、橫向滿足施工作業(yè)平臺要求,保證作業(yè)平臺寬度達(dá)到1.2m,作業(yè)平臺周邊做1.2m高護欄掛防護網(wǎng),平臺上搭設(shè)跳板固定,滿足作業(yè)人員操作空間,在高度上面每2m與墩身連接。

        (三)新支座生產(chǎn)安裝準(zhǔn)備

        根據(jù)排查結(jié)果,本線路共更換支座36臺,根據(jù)現(xiàn)場需要維護的支座情況并與生產(chǎn)廠家溝通,現(xiàn)場存在兩種情況,同型號反力支座上座板螺栓型號、間距相同,同型號反力支座下座板螺栓型號相同、間距存在偏差。從而確定新支座兩種生產(chǎn)方式,分別為能按墊石螺栓孔位正常生產(chǎn)的15臺和墊石螺栓孔位影響新支座主體結(jié)構(gòu)采用沉孔方式生產(chǎn)的21臺。

        三、運營線地鐵橋梁支座更換施工方法

        (一)整體頂升方法

        為滿足支座更換時的精度及頂升期間的穩(wěn)定性,支座更換頂升高度為0.5cm~1cm,頂升方式為單墩頂升。頂升設(shè)備采用最先進PLC 16位同步數(shù)控頂升系統(tǒng)。在墩柱四面搭設(shè)支架并與墩身連為一體作為施工更換平臺,平臺高度為距離梁體底板1.5米,周邊做防護網(wǎng),保證人員安全。帶電鋼軌斷電后,經(jīng)運營公司專業(yè)人員通知后施工人員對原支座上下固定螺栓進行松動,然后安放千斤頂,在每支千斤頂與梁體底板接觸點采用20cm×20cm×2cm專用鋼墊板作為梁體底板頂升墊板以增大底板受力面,保護梁體不受二次傷害;將千斤頂以墩頂橫橋向中心為分界線,千斤頂分為左右兩個單元,每個單元加裝一個高精度位移傳感器,并隨千斤頂單元組合接入PLC主機油路口及相同單元位移傳感器數(shù)據(jù)傳輸口,并進行同步匹配,同步頂升。同時為避免梁體在頂升期間出現(xiàn)橫橋向位移,在梁體腹板兩側(cè)各加裝一臺千分表,以監(jiān)測橫橋向不出現(xiàn)位移。

        由運營公司專業(yè)人員解鎖鋼軌固定螺栓為頂升做準(zhǔn)備,松動距離為墩柱橫橋向中心為分界線兩側(cè)各20米(其他專業(yè)根據(jù)應(yīng)用要求配合施工)。軌道螺栓解鎖完畢后,PLC主機控制所有千斤頂對梁體進行貼合操作,使所有千斤頂與梁體完全接觸,擠壓排除千斤頂與梁體底板鋼墊板所有縫隙,并對兩臺高精度位移傳感器進行清零操作。首先進行試頂升,試頂升要求PLC主機對梁體進行試頂升,以保證頂升力度與千斤頂油路順暢,頂升高度定為3mm,如有阻礙PLC主機泄壓使梁體回落,排除阻礙,進行二次試頂升,確保頂升暢通無阻,然后進行正式頂升操作,頂升高度在PLC數(shù)控頂升設(shè)備程序暫設(shè)為5mm,頂升高度滿足后,PLC數(shù)控頂升設(shè)備對油路進行鎖定操作,并時時觀測PLC主機顯示屏高精度位移傳感器顯示數(shù)據(jù)。正式頂升完畢后拆除原安裝錯誤支座為新支座安裝做準(zhǔn)備,新支座安裝完成后,PLC主機進行千斤頂泄壓操作,使梁體回落至原來標(biāo)高,并保證支座上鋼板與梁體底板完全接觸保證支座受力均勻,測量標(biāo)高,控制高程確認(rèn)無誤后此次更換完成。

        (二)頂升梁體后沉孔支座安裝方法

        1.沉孔支座生產(chǎn)方法

        根據(jù)現(xiàn)有墊石螺栓孔位及新支座下座板厚度為4cm、4.5cm兩種規(guī)格,分別從下向上加工深度為3cm、3.5cm沉孔,取消新支座原有設(shè)計螺孔,經(jīng)廠家三維數(shù)據(jù)演算不影響支座內(nèi)部構(gòu)造及支座使用規(guī)范。支座下座板沉孔橫斷面示意圖見圖1:

        圖1 支座下座板沉孔橫斷面示意圖

        2.防拔片安裝方法

        為方便防拔片安裝,以沉孔為中心用銑床向四面擴大7mm,并向支座下座板外側(cè)銑刨深為20mm的防拔片安裝槽,為防止水平力使防拔片脫離,將防拔片安裝槽槽口朝四個不同方向作銑刨加工,以免影響支座使用。支座下座板沉孔平面示意圖見圖2:

        圖2 支座下座板沉孔平面示意圖

        為保證支座安裝螺桿不受損,方便將來支座更換,經(jīng)與廠家溝通防拔片采用“L”型與支座下座板熱熔焊接,孔內(nèi)采用絲扣形式與螺桿有效結(jié)合。對支座固定螺栓上部3cm、3.5cm由支座生產(chǎn)廠家生產(chǎn)六棱螺栓作為支座沉孔固定螺栓。支座下座板沉孔螺栓示意圖見圖3:

        圖3 支座下座板沉孔螺栓示意圖

        防拔片與支座下座板連接方式為下端連接于螺栓栓身,上端采用熱熔焊接方式固定于支座下座板邊緣,防拔片主要作用為替代支座固定螺栓螺帽固定下座板。支座整體安裝示意圖見圖4:

        圖4 支座整體安裝示意圖

        3.防拔片情況

        防拔片使用鋼板經(jīng)相關(guān)部門檢測極限抗拉強度為544Mpa,防拔片定制尺寸為長12cm寬5.5cm厚1cm。防拔片大樣圖見圖5:

        圖5 防拔片大樣圖

        4.防拔片安裝具體施工步序

        ①取出原支座后,將墊石頂面雜物全部清理;

        ②將六棱螺栓擰入墊石預(yù)埋套筒,擰至螺栓頂面與墊石頂面持平為止;

        ③安裝新支座使支座下座板沉孔與預(yù)埋螺栓相對應(yīng);

        ④用專用工具提出預(yù)埋螺栓,提出比墊石頂面高出2~3mm即可;

        ⑤在支座下座板防拔槽口安裝防拔片并將螺栓回擰;

        ⑥梁體回落;

        ⑦梁體回落完成后從防拔片安裝槽口用專用工具對預(yù)埋螺桿進行擰動提升,直至六棱螺栓頂住沉孔頂端;

        ⑧將防拔片外側(cè)用撬棍撬至支座下座板邊緣進行熱熔焊接固定;

        ⑨焊接完成后,除去焊渣,涂刷防腐漆。

        (三)后期對支座進行維護更換

        如在原支座生產(chǎn)廠家定制同規(guī)格型號支座,維護方法為取下防拔片,將沉孔內(nèi)六棱螺栓用專用工具倒擰退回預(yù)埋套筒內(nèi),方可對梁體進行頂升維修更換鋼支座。如相關(guān)單位采用其他廠家支座需頂升梁體鑿除墊石對支座進行更換施工。

        四、結(jié)束語

        總而言之,在地鐵橋梁支座更換施工中采用沉孔生產(chǎn)支座方法,充分證實在支座更換過程中,不僅施工工藝比較成熟,同時經(jīng)濟適用、施工效率高,尤其是對于運營線橋梁支座更換要求比較高的橋梁工程,有著理想的施工效果。本次論述的昆明軌道交通6號線一期工程橋梁支座更換施工工藝,全線橋梁支座需要維護支座36臺,施工時間18天,平均每個天窗時間內(nèi)完成2臺支座更換。本工程采用的沉孔生產(chǎn)新支座,采用防拔片輔助安裝固定的方法,與傳統(tǒng)的破碎墊石重新預(yù)埋螺栓套筒方法相比,節(jié)約了人工成本,提高了施工效率和質(zhì)量,減少了對原橋墩的結(jié)構(gòu)的破壞。該工法是一種新穎的工藝工法,在不破壞墊石、不影響地鐵正常運營的情況下,成功解決了運營線地鐵橋梁新舊支座更換螺栓孔位不對應(yīng)的問題,受到了昆明軌道交通集團有限公司、昆明地鐵運營公司、昆明地鐵建管公司、監(jiān)理單位的一致好評,社會效益顯著。

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