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摘要：近年来随着我国经济快速发展，城镇化进程不断推进，群众的日常出行与城市公共交通建设相对滞后之间的矛盾日益突出。轨道交通因其较快的运行速度、较大的载客量、较高的安全舒适性，且受气候环境影响小等优势，在我国许多城市获得了长足发展。据统计，未来几年我国轨道交通事业将迎来建设高峰，预计2020年运营里程将超8000公里。本文分析了轨道交通U型梁架设技术的应用。
关键词：轨道交通；U型梁架设技术；应用；
与传统箱梁结构相比，U 型梁在城市轨道交通建设中具有更大的优势，对提高城市轨道交通体系建设效果具有重要意义。U 型梁为开口截面，抗扭刚度低，传统的架桥机架梁方式无法直接应用于U 型梁的架设中。将U 型梁结构作为载体，应用专业设计理论与计算方法，确保可以充分发挥出其所具有的优势，满足城市交通运行需求。
一、重要性
1.优化运梁空间。就现在城市轨道交通U 型梁运输现状来看，运梁道路受限比较严重，不仅运梁空间达不到实际应用要求，并且在运输阶段还容易因为受力不均匀而产生结构扭曲问题，横向与纵向均无法满足现代U 型梁运输要求。这样在对U 型梁应用设计时，需要对运梁空间进行优化，保证运梁装备具有高精度自动控制平衡性能。
2.提高质量控制。基于城市轨道交通运行环境的特殊性，在对其进行施工设计时，不仅要保证结构质量外，还需要降低施工难度。这样就要求工作人员将国家以及地方职能部门各项规章制度以及施工规范作为依据，严格做好图纸细节控制，保证结果可以达到专业标准。同时，施工作业的展开均需要将设计方案作为指导文件，且在正式施工前，组织所有人员进行专业培训，掌握U 型梁结构特点，确定施工技术要点与要求，对各项作业做到心中有数。另外，还要加强各部门的协同作业，明确各自职责，确保整个施工作业可以高效进行。
二、实例分析
1.工程概况。济南轨道交通R1线区间桥梁上部结构采用U型梁结构，U 型梁作为一种下承式的结构断面，具有降噪效果好、建筑高度低、断面空间利用率高等优点，在国内外的多个工程中得到应用。本工程U 梁的最大跨径为35m，混凝土方量78.7m3，理论梁重197 t。由于轨道交通线路长，且线路需要跨越大量河道，传统的U 型梁吊装方法不仅需要超大吨位的吊车，而且还需要高等级、长距离的运梁便道，架梁成本非常高。
2.架桥机及运梁车的设计特点。根据U 型梁的特点，有针对性地设计了新型U 型梁架桥机及配套轮轨式运梁车，其主要特点如有以下几点。
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2.1 架桥机特点
（1）针对U 型梁架桥机支腿支撑位置较小的特点：轨道交通U 型梁为开口截面，架桥机的支腿布置既要满足结构的安全性要求，又要满足U 型梁构造要求，还要与运梁车相协调，因此架桥机支腿的选择余地较小。由于架桥机主梁是利用既有结构，受后支腿布置位置限制，为满足运梁和落梁需要，后支腿采用了大偏心结构，支腿底部存在一定的水平力，且两个支腿是相互独立的，这是与传统架桥机支腿最大的不同之处。
（2）针对盖梁边缘结构比较轻薄、架桥机受腹板限制无法横移的特点：a.架桥机采用宽体结构不横移方式，小车横移就位，以最大程度地降低偏载对盖梁的影响；b.前、后液压支腿均设计就位于盖梁上，中液压支腿设计就位于U 型梁底板部位及墩顶盖梁上，支腿支承最大程度靠近盖梁中心。
（3）针对U 梁抗扭惯性矩较小的特点：采用专用吊具，实现可靠的“四点受力三点平衡”起重作业，避免受力不均产生扭转而损伤U梁。
（4）针对U 梁比较轻薄的特点：a.采用运梁车横跨两榀U 型梁运梁，将一榀U型梁的重量横向分散到两榀U 型梁上；b.创新性地利用运梁车和驮运横梁，作为架桥机过孔时的临时支撑，运梁车可最大程度地减小过孔时设备对桥面梁体的集中载荷，同时还减少操作过程的人力工作量；c.运梁车设计有上、下两件特制均衡梁，可以将荷载平均分配给走行轮箱，以满足混凝土梁运输及架桥机过孔时走行轮轮压基本相同。
2.2 运梁车特点。针对U 型梁运梁空间不足的特点，提出了运梁车横跨两榀U 型梁运梁的思路，采用小车高平台运梁的方案，将一榀U 型梁的重量横向分散到两榀U 型梁上，同时在纵桥向上增加运梁车的车轮数以分散车轮荷载，实现U 型梁在纵桥向和横桥向上均能满足要求。为保证U 型梁运输时的静定状态，使U 型梁在运输过程中不受扭，其中的一台运梁车的两个托梁支点设均衡梁，保证两个支点反力均衡，从而实现对U 梁的三点静定支承。
3.架桥机架梁工艺。架桥机采用“前天车拖梁、后天车提梁、两台天车同步走行然后同步落梁”的工艺流程，操作简单，安全平稳。前起重天车吊起梁体前端，然后同时开动前纵行桁车与后运梁车，使梁体前移，待梁体后吊点到达后起重天车下方时停止，后起重天车吊起梁体后端，继续前行，进行纵向对位。起重天车提升作业与携梁行走严禁同时进行，操作时应在提升动作结束后，使梁体稳定，再启动起重天车行走机构使起重天车携梁平稳前移。如果是首片梁，要先下降梁体高度到适宜位置，然后横移就位；如果是第二片梁，则先横移，可下降时再降低梁体高度，最后横移就位。
4.架设流程。履带吊将U 梁平稳吊至运梁车后，运梁车将U 梁运至架桥机后支腿后方;启动前方纵移小车的起升机构将预制梁向上提升，通过变频将运梁车的行走速度与小车纵移速度保持一致;预制梁匀速前行至后一台纵移小车止，启动小车并将落下滑轮组与预制梁的吊具固定，将预制梁提升至与前方小车提梁相同的高度;同时启动两台纵移小车，将U 梁匀速吊运到位后，落下预制梁下底面与已装好的预制梁相距一定距离;启动小车横移机构，将预制梁按照上行和下行往右或往左行走到位后，继续下落离垫石相距1000mm 高度时为止;在U 梁上装好支座后，继续下落直至就位，调好位置后拆除吊具，架梁结束。天气必须符合吊装要求，风力超过6 级或雷雨、暴雨时禁止吊装。
实践证明，通过对传统的架桥机及运梁小车进行深化设计，并选用合理的架梁工艺，U 型梁架桥机架设方案是可行的、安全的，且经济效益显著，特别适用于线路长、周边环境复杂的U 型梁安装，是U 型梁安装技术上的一次重大突破。
参考文献：
［1］郭剑． 城市轨道交通U 梁综合施工技术应用［D］． 济南:山东大学，2015．
［2］蓝兰． 2020 年全国轨道交通运营里程将超8000 公里［J］． 交通建设与管理，2016:64 －73．
［3］钱泽林，顾保南，吴放． 从我国大中城市规模的发展速度看市郊轨道交通规划的重要性［J］． 城市轨道交通研究，2015(01):30 －33．
论文作者:张誉镪
论文发表刊物:《防护工程》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/12
标签：天车论文; 轨道交通论文; 小车论文; 结构论文; 作业论文; 架桥机论文; 横移论文; 《防护工程》2017年第19期论文;