上海轨道交通二号线北翟路车辆段接触网基础无轨测量技术摘 要 结合上海轨道交通二号线北翟路车辆段接触网施工,介绍了接触网基础施工无轨测量技术的主要内容和方法,可供类似工程施工借鉴。关键词 无轨测量 接触网基础 新技术1 引言 上海轨道交通二号线北翟路车辆段地处长宁区和闽行区的北翟路,地下水位高,地质条件差,多为软基、填石。接触网基础设计采用深基坑混凝土浇注基础,基坑深度1. 5~4. 1 m,坑口面积1. 5 m×1. 5 m。按惯例接触网下部工程要待路基、轨道成型后才进行测量施工,考虑到车辆段工程涉及专业多,工期紧,施工工作面相对狭小,各专业施工交叉干扰大的特点,为了避免深基坑开挖可能造成严重的路基坍塌以及道渣污染等问题,加快整体施工进度,顺利实现工期目标,优质完成施工任务,总结以往类似工程的施工经验,提出并实现了接触网支柱基础的无轨测量定位和施工,取得了良好的效果。2 无轨测量技术的可行性分析 车辆段接触网下部工程的测量与施工相对复杂,且车辆段内建筑结构多,股道多,道岔密集,综合管线多,接触网支柱布置密集,要想做到路基、轨道未成型前进行接触网测量施工,必须先搞清线路情况,找出线路参数、坐标,尤其要核对好线路与接触网支柱位置的相互位置关系,做到有机配合对应,才能确保支柱基础定位准确无误。因为北翟路车辆段涉及到土建、轨道、管线、给排水、信号等多个专业,为了实现无轨测量定位和施工,在工程施工前和施工过程中,积极主动地与相关专业进行协调、紧密结合、整体推进。按照先进行线路测量放线、打桩,后面紧跟着进行接触网测量和钢支柱混凝土基础施工,然后再进行路基碾压成型、道碴铺设以及铺轨的思路组织施工,实践证明这种方法是可行的,可以推广到类似工程的施工中。3 无轨测量技术的优缺点 实施接触网无轨测量,提前浇注钢支柱混凝土基础以及立杆作业具有以下优点: (1)路基封闭土不受破坏。由于车辆段地下水位高,地质为流沙、软基,接触网基坑开挖过程中必然会导致坍塌,为此在路基未进行处理前进行基础浇注施工,待基础浇注完成后,对基础周围的路基进行回填夯实,然后统一进行路基处理碾压一次成型,可以防止路基封闭土不受破坏,同时可以避免由于下雨等积水的漏渗,使基础走形或路基跨塌事故。 (2)有效地避免了道碴污染。按照传统的施工方法,接触网的测量及下部工程施工要等到路基成型、钢轨铺设整道完成后才进行,可是往往由于施工不慎,常常会出现道碴被污染现象,施工场地不整洁,严重影响形象。采用无轨测量,实现接触网基础提前施工,就可避免道碴污染。 (3)接触网支柱基础浇注、立杆作业场地宽敞,施工作业效率提高,施工质量提高。按照传统的施工方法,接触网基坑开挖、基础浇注施工,由于受到高路基、轨道的影响,只能使用人工逐一进行开挖、浇注。采用无轨测量,实现接触网下部工程先施工,基坑开挖、基础浇注就可以选择使用机械来完成,利用挖掘机挖坑,可以避免路基坍塌引发的事故;利用混凝土罐车可以把混凝土直接送到基坑指定的位置,进行集中浇注振动,作业效率高,施工质量得以保证。另外,接触网立杆、门型架安装作业不再受传统方法即轨道成型后用轨道吊车吊装的制约,现在可以在轨道还未铺设前利用汽车或其他机械进行吊装,提高了工作效率,节省了费用,降低了成本约15%。 (4)可以避免由于接触网基础与综合管线以及水沟、给排水管道位置相互重叠打架而引起的返工现象。车辆段综合管线多、地下管、沟、槽密集,按照传统的施工方法,路基下的综合管线、管、沟、槽要先施工,路基成型稳定后再进行接触网施工。而实施接触网无轨测量,先进行接触网下部工程施工,位于路基下的管、沟、槽就可以以接触网基础为参照,按照设计路径顺利完成,从而避免了接触网基础与综合管线、管、沟、槽位置重叠引起的返工现象。 (5)整体施工进度大大加快。整个车辆段工程的施工综合考虑,优化施工组织设计,使施工浑然一体,有序推进。 (6)给文明施工带来很大的改进.由于在地坪成型后可以挖坑基础,并把挖出的泥土及时运走,使工地干净整洁。 实施接触网无轨测量并施工,能够取得很好的效果,但也存在一定的风险,主要有: ①一旦线路参数改变,很多浇注好的接触网支柱基础可能报废; ②其他专业工程施工时可能会对成品造成破坏。4 无轨测量技术的内容和方法4.1 测量内容 接触网施工测量主要是确定单支柱(包括中间柱、道岔柱、转换柱、下锚柱)、门型架支柱以及下锚拉线基础的准确位置。其测量的重点是所有道岔定位柱和门型架支柱。 测量原则是以交桩测量为重点,掌握线路参数(曲线5大桩、中桩位置、曲线半径、岔心坐标等),吃透接触网施工平面图,检定好测量仪器,精确测量,减小累计误差,精益求精。 无轨测量需要的测量工具包括全站仪、经纬仪、水准仪、塔尺、钢卷尺、丁字尺、线坠、线绳、锤子等。4.2 测量方法 接触网测量主要包括纵向测量和横向测量。所谓纵向测量就是将平面图中的接触网支柱按照设计给定的跨距值,通过纵向拉链布置到段内各点位。传统的有轨测量纵向拉链是以最外道岔标准定位为起点,直线上沿任一钢轨,用钢卷尺进行丈量,曲线上以外轨进行丈量即可。北翟路车辆段接触网基础施工采用了坐标定位法无轨测量技术,在路基未成型,轨道未铺设时开展,主要工序流程:定位岔3→定位X轴→选择定位基准辅助桩→测算定位基坑桩→定位基准辅助桩→引入标高桩→复核→记录。 (1)定位岔3,建立平面坐标系 选用高精度全站仪从上海测绘局所交的定位桩引进北翟路车辆段内,根据坐标换算定位出岔3定位桩。以岔3中心为坐标原点,入段线大里程方向为X轴正反向,垂直X轴向上为Y轴正方向建立平面坐标系。 (2)选择定位基准辅助桩 在场坪中选择一条远离施工区域平行于x轴的方位外引出岔3桩及车挡桩等距布置一条定位基准辅助桩。如图1所示。
(3)测量定位基坑桩 根据坐标系换算出个辅助定位桩的坐标值,在辅助定位轴上找到需定位基坑的x坐标值位置定桩,置经纬仪于此桩处打出y轴,根据y坐标值定位出基坑的中心桩。 (4)引入标高桩 根据交桩单位给出的各项高程数据,计算基础水准标高。用水准仪在测量出的中桩和副桩上做标记,以便基础坑的开挖。基础坑开挖完毕,进行基础浇制时,要反复测量水平标高,保证基础面水平。 (5)复核 为了确保基坑测量的准确,在经纬仪测量时我们要求每一步都复核一遍。在经纬仪测量中,要求使长水准器和圆水准器中的气泡在任何位置都居中。利用经纬仪的脚架和堆移基座的方法对中,使线坠锤尖对中支柱标记点。同时,我们在施工过程中,采取各种方法对测量结果进行复核。 在每组门型架测量时,进行连续定测,并不断复测,以保证连续门型架高程相同,并根据不同基础下的土质情况考虑沉降量,使连续门型架基础高程在定形支柱安装前高差保证小于60 mm。 在测量时,我们随时与轨道及房建所交的桩进行核对,看基础是否有冲突,同时核对我们测量的准确性。 (6)定位辅助桩 在每个基础中心桩定位出来后,还需定位出每个基础的辅助桩,以便进行基础的开挖。在直线区段,确定出中心桩位置后,可用等腰三角形定位法,确定出辅助桩位置,如图2所示。
在曲线区段,以相邻两定位点的连线为坑口边缘线的平行线来进行辅助桩的定位,同时要考虑两定位点的侧面限界,若侧面限界相等,可直接根据两连线来定位;若侧面限界不等,可通过适当调整,根据两定位y轴坐标差,取中间值点来做出一条连线,然后根据此连线来定位辅助桩。 在定位门型架基础辅助桩时,可以以一组门型架连线为基准,来对辅助桩进行定位,如图3所示。 在定位下锚拉线基础辅助桩时,由于支柱拉线与接触网终端锚支相对应,拉线坑中心线在接触网终端下锚线的延长线上。测量方法如下:在接触网锚支悬挂定位处测量悬挂中心点a,再测定接触网锚柱中心点b, ab即为接触网锚支下锚连线,沿着ab的延长线可找到点c, bc的距离应保证拉线与地面的夹角为45°点。点c即为拉线坑中心点。同时,拉线基础坑口的一边与abc连线平行,根据坑口尺寸,即可定位出相关辅助桩,见图4所示。
5 结束语 地铁车辆段工程相对繁杂,专业涉及面广,接触网的测量及下部工程施工影响面大,因此应在传统的施工组织和施工方法上加以革新,对施工组织设计进行优化,采用接触网无轨测量,可以有效地解决由于该工程可能制约其它专业工程带来的负面影响。实践证明这种方法是切实可行的。相信随着地铁接触网施工方法的改进,会给地铁车辆段工程的施工增添活力,使得地铁建设速度加快,切实推动经济和社会的全面发展。
