深圳地铁6号线是深圳轨道交通第一次采用先张U形结构梁的线路,先张预应力吨位超过2500吨属全国第一。中铁二十三局轨道公司负责全线634片U形梁的预制、运输、架设任务。
张拉是U梁生产中最重要的一道工序,张拉预应力决定了一片梁的承重能力。由于深圳地铁6号线设计车辆采用较宽的A型车、浮置板道床,U梁的跨度大,决定了梁体的预应力要相应提高。目前,设计的30米U形梁张拉预应力为1800吨,而35米梁的张拉预应力为2500余吨,如此大的张拉预应力吨位在中国处于第一,对施工安全和梁体形变提出了更高的要求。
为解决这个技术难题,梁场的项目经理黄静一上任就带领他的技术团队进行科技攻关。黄静是中铁二十三局制梁方面的专家,负责过上海、长沙两条磁悬浮轨道梁,郑西客专、京沪高铁的箱梁,以及上海的U形梁建设,在制梁方面拥有10项国家专利和一项国家级工法。这次公司对深圳地铁6号线建设非常重视,已是公司副总工的他被领导点将派往深圳出任长圳梁场项目经理。到任后的黄静不负重托,带领他的技术团队加班加点,攻坚克难,自主研发了智能张拉控制,采用电脑同步控制,实现“应力”、“应变”的智能化双控,满足大吨位的张拉需求,减少人为因素影响。操作人员在张拉操作室内,通过张拉台式电脑和摄像头就可以直观的观察U梁张拉、放张的应力及位移变化,有效提高多点张拉时的精度。而且,设备操作简单,数据显示直观,避免繁琐的查表换算和读数误差;电脑同步设备采用模块化配置,在满足方案个性化的前提下,实现组成产品的标准化。目前,这个系统已经在申请多项国家专利。原始的张拉方式,需要人工去计算、复核,按照目前梁场采用“一串二”的施工工艺,至少需要8个人张拉。而采用了智能张拉控制系统后,仅需2个人就可以完成,效率提高一倍以上。
为了保证梁体质量,梁场还研发了循环蒸养系统,采用了蒸汽发热器循环供热,摒弃传统的蒸汽喷汽直接升温的蒸养模式。该系统充分利用有限的蒸汽量,循环供热保湿,大大节约了蒸汽用量,减少废气排放量。研制了自动喷淋养护系统,可提前对养护时间进行设计。每间隔一段时间系统就会多角度对梁体进行自动喷淋养护,既保证了养护质量,又提高了功效。
据了解,U形梁代表当今轨道交通最先进技术,以其安全、经济、实用、美观、环保、耐久等特点优势在城市轨道交通高架线中得到广泛使用,目前全国只有上海、重庆、南京、青岛、深圳、天津等六大城市采用。