郝利東

摘 要：城市軌道交通對(duì)市民出行方式產(chǎn)生了重要變革，在鋪設(shè)地鐵鋼軌的過(guò)程中并不是一番風(fēng)順的，會(huì)產(chǎn)生這樣或那樣的困難。由于車輪踏面與鋼軌接觸部位存在一定坡度，使軌底與軌道面間形成軌底坡。在工程技術(shù)上，鋼軌軌底的鋪設(shè)難度十分巨大，鋼軌軌底坡的合理鋪設(shè)可使輪軌接觸集中在車輪踏面中間，使軌腰壓力減小，有力降低接觸應(yīng)力，減少雜散電流，減少磨耗和磨損，提高輪軌壽命，保持列車穩(wěn)定，提高列車運(yùn)行效率?？梢?jiàn)，軌底坡調(diào)整的技術(shù)控制十分重要，其坡度的適當(dāng)范圍對(duì)城市軌道運(yùn)營(yíng)具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。文章對(duì)城市地鐵鋼軌軌底坡施工技術(shù)與質(zhì)量綜合控制的關(guān)鍵點(diǎn)展開(kāi)了深入分析。

關(guān)鍵詞：軌道；交通工程；地鐵；鋼軌軌底坡

在城市軌道交通施工實(shí)際過(guò)程中，車輪踏面有大約1：20至1：40左右的傾斜角度，想要使鋼軌頂面在錐形踏面保持均勻的受力，因此鋼軌在一定直線內(nèi)的鋪設(shè)并非是豎直的，必須有向內(nèi)側(cè)方向一定角度的傾斜，成為軌底坡。鋼軌軌底坡是否能夠合理鋪設(shè)，軌底坡取值范圍是否正確，關(guān)系到軌道軌腰壓力是否減小、地鐵運(yùn)行是否平穩(wěn)以及安全性是否有保障。為使分析更加直觀化、具體化，將以青島地鐵R3線軌道的軌底坡度技術(shù)控制為例。

1 工程簡(jiǎn)介

由中交集團(tuán)承建的青島地鐵R3線一期工程項(xiàng)目位于青島市西海岸新區(qū)，線路全長(zhǎng)約28.707km，共設(shè)車站12座，停車場(chǎng)1處，列車運(yùn)行最大速度為120km/h，工程概算總投資約135.6億元，該項(xiàng)目的建成將進(jìn)一步提升當(dāng)?shù)鼐用癯鲂斜憷?，緩解該地區(qū)的交通壓力。

2 技術(shù)指標(biāo)

本線貫穿青島西海岸新區(qū)中心地段，曲線地段居于較高比例。根據(jù)技術(shù)要求，最小曲線半徑在正常條件下要不低于1km，在一般困難條件下不低于0.8km，在特別困難條件下，要求不低于0.35km。列車軸重不高于14t，區(qū)間最大坡度不高于30‰，軌距為1435mm，鋼軌采用60kg/m、U75V熱軋鋼筋。

3 現(xiàn)狀調(diào)查

3.1 統(tǒng)計(jì)分析

對(duì)已經(jīng)該地鐵所在線路線進(jìn)行實(shí)地踏查，綜合運(yùn)用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。。長(zhǎng)枕道床中，所在道床曲線半徑在800m以上的，合格率為97%，半徑在600-800m的，合格率為95%，半徑在350-600的，合格率為94%。短枕道床中，所在道床曲線半徑在800m以上的，合格率為80%，半徑在600-800m的，合格率為63%，半徑在350-600的，合格率為43%。由此可見(jiàn)，軌底坡不達(dá)標(biāo)之處大多數(shù)處于曲線半徑小的短枕道床線路上（如表3-1）。

表3-1 各類道床軌底坡合格率調(diào)查表

為繼續(xù)找出軌底坡不滿足要求的原因，檢測(cè)出實(shí)測(cè)項(xiàng)目相對(duì)應(yīng)的不達(dá)標(biāo)點(diǎn)，如表3-2：

通過(guò)上述表格的分析可見(jiàn)，影響軌底坡不滿足要求主要因素首先是“鋼軌支撐架因素”，占比達(dá)到六成以上，其次是“檢測(cè)手段測(cè)因素”，比例達(dá)到15.5%，第三是“人員培訓(xùn)因素”，比例達(dá)到13.8.這三項(xiàng)因素累計(jì)比例占到89.6%，接近九成。因此，如能把這幾項(xiàng)關(guān)鍵問(wèn)題解決好、控制好，將大幅提高軌底坡的合理設(shè)置比率。

3.2 綜合分析

在地鐵較新線路的工程當(dāng)中，短軌枕自重小于來(lái)自鋼軌扣件壓力，軌排整個(gè)鋪設(shè)及調(diào)整尺寸過(guò)程中難以被支軌架束縛，導(dǎo)致變形，產(chǎn)生軌底坡傾斜。在現(xiàn)場(chǎng)工程控制上，軌底坡沒(méi)有嚴(yán)格依照技術(shù)指標(biāo)要求進(jìn)行卡位或調(diào)整，施工后未及時(shí)監(jiān)測(cè)，致使坡度不足。未嚴(yán)格采用鋼軌支撐架上預(yù)設(shè)軌底坡的行業(yè)慣例做法進(jìn)行鋪設(shè)，極易導(dǎo)致軌底坡不符合技術(shù)要求。

3.3 軌底坡不符合要求的危害

軌底坡角度不適合，將致使鋼軌的偏心荷載過(guò)大，使鋼軌極易受到壓力擠壓作用形成掉落模塊，車輪相應(yīng)受損。軌底坡角度不合理，彈條受力會(huì)發(fā)生不均衡現(xiàn)象，提高了折斷的可能性。對(duì)于道床軌道而言，如果軌底坡的技術(shù)指標(biāo)不達(dá)標(biāo)，如重新施工十分不易，困難較多。軌底坡設(shè)置不合理，若不及時(shí)采取相應(yīng)措施，就會(huì)加大縮短鋼軌和車輪摩擦，縮短短鋼軌和車輪的壽命，不利于軌道運(yùn)營(yíng)安全和效率的提升。

4 軌底坡調(diào)整的技術(shù)分析

4.1 制定對(duì)策

針對(duì)上文3.2提出的一些薄弱環(huán)節(jié)，采取如下應(yīng)對(duì)措施：

4.2.1 改進(jìn)鋼軌支撐架設(shè)計(jì)

從提升鋼軌支撐架技術(shù)控制的方案角度，多次、反復(fù)試驗(yàn)，重設(shè)一套全新鋼軌支撐架，使之具備以下關(guān)鍵要素作為支撐。

（1）支撐架上面的橫向支撐桿硬度大，不彎曲。

（2）連接件一次性全部鑄造完成，避免誤差；

（3）設(shè)置1/40坡度，將軌底緊密接貼合軌面，使軌底坡符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。支撐架重點(diǎn)位置以現(xiàn)形切割，誤差值在1/40±0.3%范圍內(nèi)。

（4）提升軌底卡件設(shè)計(jì)水平，不再使用扣板，設(shè)置軌底倒模，將軌底緊密貼合承軌臺(tái)。

4.2.2 完善軌底坡檢測(cè)技術(shù)

采用濟(jì)寧市鑫兗礦山機(jī)械設(shè)備有限公司生產(chǎn)的FTGP-2型高精度軌底坡測(cè)量?jī)x并據(jù)此制定科學(xué)詳細(xì)的質(zhì)量控制規(guī)程。FTGP-2型高精度檢測(cè)儀的特點(diǎn)是高精度、易校正、速度快，使用人員親測(cè)有效，誤差率可有效控制在1%以下，滿足精度需求。由于科技發(fā)展局限，現(xiàn)階段該儀器只能測(cè)出水平角度，因此在檢測(cè)前，要事先計(jì)算曲線上對(duì)應(yīng)里程的設(shè)計(jì)角度值。

借助檢測(cè)儀檢測(cè)出的水平角度和設(shè)計(jì)水平角度的差異，即可得出該點(diǎn)軌底坡的誤差范圍是否合適。軌排精調(diào)定位以后，采用FTGP-2儀器可快速檢測(cè)出軌底坡是否在規(guī)定的指標(biāo)范圍內(nèi)，有偏差的部分可以馬上借助支撐架上的橫向螺桿頂軌腰來(lái)的微調(diào)來(lái)達(dá)到要求。

4.2.3 注重人員的技術(shù)培訓(xùn)

搜集學(xué)習(xí)資料，開(kāi)展內(nèi)容豐富，形式多要的工程人員學(xué)習(xí)活動(dòng)，定期開(kāi)展專家培訓(xùn)指導(dǎo)，注重軌底坡技術(shù)與質(zhì)量的影響因素和關(guān)鍵控制因素等方面的重點(diǎn)培訓(xùn)，有針對(duì)性的制訂學(xué)習(xí)計(jì)劃和年度培訓(xùn)計(jì)劃。通過(guò)導(dǎo)師帶隊(duì)、小組討論、觀看視頻、發(fā)放手冊(cè)等方式，讓全體工程施工人員了解質(zhì)量規(guī)程，了解施工工序，強(qiáng)化施工人員的質(zhì)量意識(shí)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，軌底坡施工難度大、角度控制精確性要求高是城市地鐵軌道施工的顯著特點(diǎn)，為了實(shí)現(xiàn)工程進(jìn)度目標(biāo)和質(zhì)量目標(biāo)，保證軌底坡角度的精確設(shè)置，人員必須將“質(zhì)量觀念”的思想牢記于心，采取一定的技術(shù)控制手段，借助先進(jìn)的檢驗(yàn)設(shè)備，通過(guò)加強(qiáng)施工人員技術(shù)培訓(xùn)，全面提升了軌底坡施工質(zhì)量和施工技術(shù)水平。通過(guò)本項(xiàng)目的施工，不僅達(dá)到了預(yù)期的軌底坡施工技術(shù)要求，還節(jié)省了因整改重修所多出的成本，節(jié)約資金達(dá)55萬(wàn)元，減低了后期鋼軌磨損，增加列車運(yùn)行的平穩(wěn)系數(shù)，保障了運(yùn)營(yíng)安全和乘坐體驗(yàn)的舒適性。

參考文獻(xiàn)

[1] 龔偉.城市軌道交通線路軌底坡設(shè)置探討[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2010（02）.

[2] 陶功權(quán)，溫澤峰，陸文教，金學(xué)松.不同軌底坡下地鐵車輛輪軌型面匹配的動(dòng)力學(xué)分析[J].鐵道學(xué)報(bào)，2016（05）.

[3] 杜峰，扈慧娜.西安地鐵2號(hào)線軌道系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路及創(chuàng)新[J].城市軌道交通研究，2011（07）.