上海轨道交通2号线东延伸工程接地系统与既有轨道交通的衔接

上海轨道交通2号线东延伸工程接地系统与既有轨道交通的衔接

上海轨道交通2号线东延伸工程线从位于现有龙阳路站至张江高科站段间接发出，途经张江高检测站、唐市新市、川沙新市、浦东国际机场站。线路全长约30km,设车站11座,总投资约90亿元。延伸线与既有线的衔接确定在既有线运营的高架区间,原张江高科站以及高架区间退出运营后改造作为培训线使用。1设计和施工原则接驳工程应尽可能减少对既有运营线路的影响,同时有利于新线调试,确保开通节点;各专业系统的配合衔接必须有序合理,确保接驳时间可控。2实施短驳工程接驳工程的关键是土建的移梁工作。利用客流相对较少的春节期间停运张江高科站,开展接驳工程,配合公交短驳解决部分客流。设置临时联络线,连接2号线东延伸段与既有2号线龙阳路停车场。2.1中间平坡段占比东延伸段与既有线重合布置约100m,通过纵坡3.03%、R=450m曲线与既有2号线平面拉开后,沿既有线北侧布置。该方案受罗山路控制,线路必须尽快入地,接出点的选择余地不大,坡度调整余地也不大。因此,造成线路纵坡先上后下,中间平坡段相对较短。图1为接驳工程线路示意图。2.2东延伸段下行线的测试临时联络线通过9号道岔从龙阳路停车场吹扫线接出,采用R=150m的曲线与东延伸段下行线R=450m的曲线的切线相接。联络线长175m,其中地面线123m,地下线(敞开段)52m(见图1)。2.3既有墩柱的改造既有线需移除4片老梁,改造既有高架桥梁P4墩(含)～P8墩(不含)的下部结构及其上轨道梁,然后移入4片新梁。其中,P4墩利用既有墩柱,需要对墩柱垫石进行改造;P5、P6、P7需要对既有墩柱及基础进行改造(见图2)。其中,由于P7墩的新墩柱在原有墩柱上拓宽,旧墩高于新墩且平面上新、旧墩立柱位置重叠。因此,接驳期间需对原墩柱垫石进行切割后焊接钢垫板。2.4支架考虑到土建接驳时间非常紧张,用于调整梁体时间不多,所以设计考虑在接驳范围的4跨梁下采用可调支座。3施工方案3.1旧梁横向位移就位接驳工程关键在于4号、5号、6号、7号等4跨30m轨道梁的旧梁横向移除与现场预制新梁横向移入就位。新4号、5号、6号、7号梁在先行高位预制,接驳期间利用重物移位器作为移梁台车,通过穿心千斤顶同步牵引,把旧梁向南侧移出原桥墩;同步将新梁放置在移梁轨道的移梁台车上,将新梁牵引至设计位置,并采用三维精确调整设备安装就位(见图2)。3.2实施计划将整个施工过程划分为3个阶段,以便明确时间节点,排定工序流程,确保施工流畅。1移梁轨道基础加固方案制梁阶段包括移梁所做的所有保证工序,具体为地基处理、便道施工、梁体预制、支撑建立和设备就位。根据计算,移梁轨道基础加固采用钻孔灌注桩;根据场地条件与工程筹划,由内向外逐跨施工预制梁体(4号→5号→6号和7号)。考虑在既有2号线北面采取与设计梁底标高相同的支架上直接预制新梁。这样既可减少移梁的抬升动作,也使梁体移梁前后工作状态一致,有利于后续施工。2移梁系统的补偿调整由于接驳时间紧张、施工精度要求很高,所以在接驳施工前,利用30d时间反复进行移梁的模拟演习。先将7号新预制梁体顶到设计标高位置,再完成水平移动以及落梁的动作。演习后,针对演习中出现的问题立即对移梁系统进行补偿调整,以达到正式实施时的精确程度。试移阶段主要测试内容包括:同步顶升系统的稳定性,横移系统的稳定性,顶升与移梁时间,现场指挥组织系统的协调性,走行轨道、台车、千斤顶的运行情况,梁体在台车上的姿态调整稳定性,梁体姿态调整稳定性与时间,落梁的时间等。3旧梁移出未充放电,再移梁移梁先采用PLC液压同步顶升控制系统,将新4号、5号、6号、7号预制梁体顶起,置于台车上,利用穿心千斤顶作为牵引将旧梁移出再把新梁移入。根据干涉测量与计算,具体移梁顺序是:旧梁移出4号→6号→5号和7号;新梁就位7号、4号、5号、6号(基本同步就位)。其中,6号旧梁须多移出一个梁位,预留5号、7号旧梁的移出空间位置。3.3处理违规行为1移梁过程发生“卡梁”的风险需要移出的4号～7号梁位于缓和曲线,由外弧向内弧方向移动移梁,内外弦长的差值必然导致移梁过程发生“卡梁”。另一方面,原有梁体在制造过程中可能存在误差或者梁端面凹凸不平、梁缝不平整等情况,均会对移梁过程造成不利的影响,存在干涉现象。过程中也考虑过采用由内弧向外弧方向移动梁体以避免干涉现象,但后期由于场地协调等原因无法实施该方案。2干预测量利用列车停运间隙对梁体实际位置进行了测量,获得了梁缝数据,以便进行干涉分析。3梁体移出顺序与模拟误差使用AutodeskInventorProfessional2010软件,以测量数据为依据,参考桥梁图纸建立梁体数字模型,利用计算机模拟移梁过程,确定合理的移梁顺序,探讨相应的应对措施。梁体数字模型如图3所示。根据初定移梁顺序和测量数据进行干涉分析,结果见表1。从表1可以看出,除5号梁移出存在干涉现象外,其余梁体基本可顺利移出。为此,重点分析5号梁的移动,以便确定移梁顺序与应对措施。4号梁与5号梁之间的缝隙值为5.3cm,在移梁前进行了清缝工作,梁间缝隙的值达到15.3cm,而在移梁顺序3中,5号梁将向西(4号梁方向)偏移的35cm,远大于梁间缝隙的距离。另一方面,4号梁与5号梁移出的轨道不平行,相互夹角为1.34(°),这表明随着梁体的移出,4号梁与5号梁将发生严重的干涉现象,无法移出。先将5号梁模拟向东纵移一定距离,并再次进行干涉分析,经过反复试算,纵移距离为47cm左右。考虑到5号梁在顺序3中的纵移以及移梁轨道的位置,并考虑到完成清缝后的梁缝仍可能具有不规则性。设计先将5号梁东移50cm后再横移进行干涉分析,未与4号梁发生碰撞,且两者之间的距离尚有3cm。43有三项干预处理在不破坏预应力索的前提下,尽可能扩宽梁缝。先行切除梁缝附近翼缘板,避免翼缘板造成干涉。5号梁先向东纵移50cm后,再开展横移工作。3.4梁设备1种新型的安装就位工具移梁台车也叫重物移位器,是短距离搬移重物安装就位的一种新型的有效工具。它具有承载能力大、高度低、稳定性好、滚动阻力小、能连续滚动等优点。2进口设备空心千斤顶又称为穿心千斤顶,具有拉伸功能,同时能在PLC系统的控制下达到同步移动的效果。3侧推油缸、旋转机构、减摩材料机构组成1套250t调整装置,由250t顶升油缸、侧推油缸、旋转机构、减摩材料机构组成。配套附件有手动泵1台、手动控制方向阀2个、压力表1个、液压软管3根、快换管接头6个以及转换阀块1个组成。4防止顶升作用点扭曲产生裂缝根据梁体顶升的重点在于保持梁结构的完整性,防止由于顶升作用点的不同步导致梁体扭曲