上海軌道交通二號線北翟路車輛段接觸網基礎無軌測量技術摘 要 結合上海軌道交通二號線北翟路車輛段接觸網施工,介紹了接觸網基礎施工無軌測量技術的主要內容和方法,可供類似工程施工借鑒。關鍵詞 無軌測量 接觸網基礎 新技術1 引言 上海軌道交通二號線北翟路車輛段地處長寧區和閩行區的北翟路,地下水位高,地質條件差,多為軟基、填石。接觸網基礎設計采用深基坑混凝土澆注基礎,基坑深度1. 5~4. 1 m,坑口面積1. 5 m×1. 5 m。按慣例接觸網下部工程要待路基、軌道成型后才進行測量施工,考慮到車輛段工程涉及專業多,工期緊,施工工作面相對狹小,各專業施工交叉干擾大的特點,為了避免深基坑開挖可能造成嚴重的路基坍塌以及道渣污染等問題,加快整體施工進度,順利實現工期目標,優質完成施工任務,總結以往類似工程的施工經驗,提出并實現了接觸網支柱基礎的無軌測量定位和施工,取得了良好的效果。2 無軌測量技術的可行性分析 車輛段接觸網下部工程的測量與施工相對復雜,且車輛段內建筑結構多,股道多,道岔密集,綜合管線多,接觸網支柱布置密集,要想做到路基、軌道未成型前進行接觸網測量施工,必須先搞清線路情況,找出線路參數、坐標,尤其要核對好線路與接觸網支柱位置的相互位置關系,做到有機配合對應,才能確保支柱基礎定位準確無誤。因為北翟路車輛段涉及到土建、軌道、管線、給排水、信號等多個專業,為了實現無軌測量定位和施工,在工程施工前和施工過程中,積極主動地與相關專業進行協調、緊密結合、整體推進。按照先進行線路測量放線、打樁,后面緊跟著進行接觸網測量和鋼支柱混凝土基礎施工,然后再進行路基碾壓成型、道碴鋪設以及鋪軌的思路組織施工,實踐證明這種方法是可行的,可以推廣到類似工程的施工中。3 無軌測量技術的優缺點 實施接觸網無軌測量,提前澆注鋼支柱混凝土基礎以及立桿作業具有以下優點: (1)路基封閉土不受破壞。由于車輛段地下水位高,地質為流沙、軟基,接觸網基坑開挖過程中必然會導致坍塌,為此在路基未進行處理前進行基礎澆注施工,待基礎澆注完成后,對基礎周圍的路基進行回填夯實,然后統一進行路基處理碾壓一次成型,可以防止路基封閉土不受破壞,同時可以避免由于下雨等積水的漏滲,使基礎走形或路基跨塌事故。 (2)有效地避免了道碴污染。按照傳統的施工方法,接觸網的測量及下部工程施工要等到路基成型、鋼軌鋪設整道完成后才進行,可是往往由于施工不慎,常常會出現道碴被污染現象,施工場地不整潔,嚴重影響形象。采用無軌測量,實現接觸網基礎提前施工,就可避免道碴污染。 (3)接觸網支柱基礎澆注、立桿作業場地寬敞,施工作業效率提高,施工質量提高。按照傳統的施工方法,接觸網基坑開挖、基礎澆注施工,由于受到高路基、軌道的影響,只能使用人工逐一進行開挖、澆注。采用無軌測量,實現接觸網下部工程先施工,基坑開挖、基礎澆注就可以選擇使用機械來完成,利用挖掘機挖坑,可以避免路基坍塌引發的事故;利用混凝土罐車可以把混凝土直接送到基坑指定的位置,進行集中澆注振動,作業效率高,施工質量得以保證。另外,接觸網立桿、門型架安裝作業不再受傳統方法即軌道成型后用軌道吊車吊裝的制約,現在可以在軌道還未鋪設前利用汽車或其他機械進行吊裝,提高了工作效率,節省了費用,降低了成本約15%。 (4)可以避免由于接觸網基礎與綜合管線以及水溝、給排水管道位置相互重疊打架而引起的返工現象。車輛段綜合管線多、地下管、溝、槽密集,按照傳統的施工方法,路基下的綜合管線、管、溝、槽要先施工,路基成型穩定后再進行接觸網施工。而實施接觸網無軌測量,先進行接觸網下部工程施工,位于路基下的管、溝、槽就可以以接觸網基礎為參照,按照設計路徑順利完成,從而避免了接觸網基礎與綜合管線、管、溝、槽位置重疊引起的返工現象。 (5)整體施工進度大大加快。整個車輛段工程的施工綜合考慮,優化施工組織設計,使施工渾然一體,有序推進。 (6)給文明施工帶來很大的改進.由于在地坪成型后可以挖坑基礎,并把挖出的泥土及時運走,使工地干凈整潔。 實施接觸網無軌測量并施工,能夠取得很好的效果,但也存在一定的風險,主要有: ①一旦線路參數改變,很多澆注好的接觸網支柱基礎可能報廢; ②其他專業工程施工時可能會對成品造成破壞。4 無軌測量技術的內容和方法4.1 測量內容 接觸網施工測量主要是確定單支柱(包括中間柱、道岔柱、轉換柱、下錨柱)、門型架支柱以及下錨拉線基礎的準確位置。其測量的重點是所有道岔定位柱和門型架支柱。 測量原則是以交樁測量為重點,掌握線路參數(曲線5大樁、中樁位置、曲線半徑、岔心坐標等),吃透接觸網施工平面圖,檢定好測量儀器,精確測量,減小累計誤差,精益求精。 無軌測量需要的測量工具包括全站儀、經緯儀、水準儀、塔尺、鋼卷尺、丁字尺、線墜、線繩、錘子等。4.2 測量方法 接觸網測量主要包括縱向測量和橫向測量。所謂縱向測量就是將平面圖中的接觸網支柱按照設計給定的跨距值,通過縱向拉鏈布置到段內各點位。傳統的有軌測量縱向拉鏈是以最外道岔標準定位為起點,直線上沿任一鋼軌,用鋼卷尺進行丈量,曲線上以外軌進行丈量即可。北翟路車輛段接觸網基礎施工采用了坐標定位法無軌測量技術,在路基未成型,軌道未鋪設時開展,主要工序流程:定位岔3→定位X軸→選擇定位基準輔助樁→測算定位基坑樁→定位基準輔助樁→引入標高樁→復核→記錄。 (1)定位岔3,建立平面坐標系 選用高精度全站儀從上海測繪局所交的定位樁引進北翟路車輛段內,根據坐標換算定位出岔3定位樁。以岔3中心為坐標原點,入段線大里程方向為X軸正反向,垂直X軸向上為Y軸正方向建立平面坐標系。 (2)選擇定位基準輔助樁 在場坪中選擇一條遠離施工區域平行于x軸的方位外引出岔3樁及車擋樁等距布置一條定位基準輔助樁。如圖1所示。
(3)測量定位基坑樁 根據坐標系換算出個輔助定位樁的坐標值,在輔助定位軸上找到需定位基坑的x坐標值位置定樁,置經緯儀于此樁處打出y軸,根據y坐標值定位出基坑的中心樁。 (4)引入標高樁 根據交樁單位給出的各項高程數據,計算基礎水準標高。用水準儀在測量出的中樁和副樁上做標記,以便基礎坑的開挖。基礎坑開挖完畢,進行基礎澆制時,要反復測量水平標高,保證基礎面水平。 (5)復核 為了確?；訙y量的準確,在經緯儀測量時我們要求每一步都復核一遍。在經緯儀測量中,要求使長水準器和圓水準器中的氣泡在任何位置都居中。利用經緯儀的腳架和堆移基座的方法對中,使線墜錘尖對中支柱標記點。同時,我們在施工過程中,采取各種方法對測量結果進行復核。 在每組門型架測量時,進行連續定測,并不斷復測,以保證連續門型架高程相同,并根據不同基礎下的土質情況考慮沉降量,使連續門型架基礎高程在定形支柱安裝前高差保證小于60 mm。 在測量時,我們隨時與軌道及房建所交的樁進行核對,看基礎是否有沖突,同時核對我們測量的準確性。 (6)定位輔助樁 在每個基礎中心樁定位出來后,還需定位出每個基礎的輔助樁,以便進行基礎的開挖。在直線區段,確定出中心樁位置后,可用等腰三角形定位法,確定出輔助樁位置,如圖2所示。 在曲線區段,以相鄰兩定位點的連線為坑口邊緣線的平行線來進行輔助樁的定位,同時要考慮兩定位點的側面限界,若側面限界相等,可直接根據兩連線來定位;若側面限界不等,可通過適當調整,根據兩定位y軸坐標差,取中間值點來做出一條連線,然后根據此連線來定位輔助樁。 在定位門型架基礎輔助樁時,可以以一組門型架連線為基準,來對輔助樁進行定位,如圖3所示。 在定位下錨拉線基礎輔助樁時,由于支柱拉線與接觸網終端錨支相對應,拉線坑中心線在接觸網終端下錨線的延長線上。測量方法如下:在接觸網錨支懸掛定位處測量懸掛中心點a,再測定接觸網錨柱中心點b, ab即為接觸網錨支下錨連線,沿著ab的延長線可找到點c, bc的距離應保證拉線與地面的夾角為45°點。點c即為拉線坑中心點。同時,拉線基礎坑口的一邊與abc連線平行,根據坑口尺寸,即可定位出相關輔助樁,見圖4所示。5 結束語 地鐵車輛段工程相對繁雜,專業涉及面廣,接觸網的測量及下部工程施工影響面大,因此應在傳統的施工組織和施工方法上加以革新,對施工組織設計進行優化,采用接觸網無軌測量,可以有效地解決由于該工程可能制約其它專業工程帶來的負面影響。實踐證明這種方法是切實可行的。相信隨著地鐵接觸網施工方法的改進,會給地鐵車輛段工程的施工增添活力,使得地鐵建設速度加快,切實推動經濟和社會的全面發展。
(3)測量定位基坑樁 根據坐標系換算出個輔助定位樁的坐標值,在輔助定位軸上找到需定位基坑的x坐標值位置定樁,置經緯儀于此樁處打出y軸,根據y坐標值定位出基坑的中心樁。 (4)引入標高樁 根據交樁單位給出的各項高程數據,計算基礎水準標高。用水準儀在測量出的中樁和副樁上做標記,以便基礎坑的開挖。基礎坑開挖完畢,進行基礎澆制時,要反復測量水平標高,保證基礎面水平。 (5)復核 為了確?；訙y量的準確,在經緯儀測量時我們要求每一步都復核一遍。在經緯儀測量中,要求使長水準器和圓水準器中的氣泡在任何位置都居中。利用經緯儀的腳架和堆移基座的方法對中,使線墜錘尖對中支柱標記點。同時,我們在施工過程中,采取各種方法對測量結果進行復核。 在每組門型架測量時,進行連續定測,并不斷復測,以保證連續門型架高程相同,并根據不同基礎下的土質情況考慮沉降量,使連續門型架基礎高程在定形支柱安裝前高差保證小于60 mm。 在測量時,我們隨時與軌道及房建所交的樁進行核對,看基礎是否有沖突,同時核對我們測量的準確性。 (6)定位輔助樁 在每個基礎中心樁定位出來后,還需定位出每個基礎的輔助樁,以便進行基礎的開挖。在直線區段,確定出中心樁位置后,可用等腰三角形定位法,確定出輔助樁位置,如圖2所示。 在曲線區段,以相鄰兩定位點的連線為坑口邊緣線的平行線來進行輔助樁的定位,同時要考慮兩定位點的側面限界,若側面限界相等,可直接根據兩連線來定位;若側面限界不等,可通過適當調整,根據兩定位y軸坐標差,取中間值點來做出一條連線,然后根據此連線來定位輔助樁。 在定位門型架基礎輔助樁時,可以以一組門型架連線為基準,來對輔助樁進行定位,如圖3所示。 在定位下錨拉線基礎輔助樁時,由于支柱拉線與接觸網終端錨支相對應,拉線坑中心線在接觸網終端下錨線的延長線上。測量方法如下:在接觸網錨支懸掛定位處測量懸掛中心點a,再測定接觸網錨柱中心點b, ab即為接觸網錨支下錨連線,沿著ab的延長線可找到點c, bc的距離應保證拉線與地面的夾角為45°點。點c即為拉線坑中心點。同時,拉線基礎坑口的一邊與abc連線平行,根據坑口尺寸,即可定位出相關輔助樁,見圖4所示。5 結束語 地鐵車輛段工程相對繁雜,專業涉及面廣,接觸網的測量及下部工程施工影響面大,因此應在傳統的施工組織和施工方法上加以革新,對施工組織設計進行優化,采用接觸網無軌測量,可以有效地解決由于該工程可能制約其它專業工程帶來的負面影響。實踐證明這種方法是切實可行的。相信隨著地鐵接觸網施工方法的改進,會給地鐵車輛段工程的施工增添活力,使得地鐵建設速度加快,切實推動經濟和社會的全面發展。
