裴存才

摘要：文章以佛山市城市軌道交通2號線一期軌道工程為例，對其地鐵整體道床施工技術(shù)設(shè)計與優(yōu)化策略進行介紹，并分析地鐵整體道床施工中的質(zhì)量控制技術(shù)措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：地鐵整體道床施工技術(shù)優(yōu)化；質(zhì)量控制技術(shù)措施

1工程概況

佛山市城市軌道交通2號線一期軌道工程線路全長32.4km。其中高架段6.7km，地下段24.9km，過渡段0.8km。全線設(shè)車站17座（地下14座，高架3座），其中換乘站7座。車輛基地按一段一場布置。正線軌道施工里程為CK20+900～CK53+185，施工范圍含正線、輔助線、出入線、林岳車輛段、湖涌停車場的軌道鋪設(shè)以及疏散平臺、線路信號標志施工和配合線路調(diào)試工作等。主要工程數(shù)量中地下線普通整體道床39.237km，地下線中等減振整體道床8.709km，地下線高等減振整體道床0.97km，地下線特殊減振整體道床4.307km。

2整體道床機鋪施工技術(shù)優(yōu)化

2.1地下線整體道床設(shè)計

地下線鋼筋混凝土整體道床寬2500mm，道床頂面設(shè)不小于2.5%的橫向排水坡，道床混凝土等級C35；短軌枕混凝土強度等級C50，采用工廠或基地預(yù)制；預(yù)應(yīng)力混凝土長軌枕長2.1m，采用無擋肩設(shè)計，混凝土等級為不小于C50，工廠內(nèi)預(yù)制，枕上設(shè)有鋼軌扣件預(yù)埋套管，軌枕預(yù)留5個直徑40mm穿縱向鋼筋的圓孔。兩側(cè)水溝及人行道混凝土強度等級與道床混凝土一致，對應(yīng)于鋼軌中心線的枕下混凝土厚度不宜小于150mm（直線段）或130mm（曲線段），對應(yīng)于水溝底的混凝土厚度不宜小于100mm，另加20mm結(jié)構(gòu)預(yù)留施工誤差來控制。

2.1.1矩形隧道

適合于明挖法、蓋挖法施工的區(qū)間、車站和過渡段，矩形隧道內(nèi)普通整體道床軌道結(jié)構(gòu)高度，直線地段560mm（不含隧道底板施工誤差20mm），曲線地段為560mm另加計算超高值的一半。減振地段將根據(jù)實際選用的減振結(jié)構(gòu)型式采用合理的軌道結(jié)構(gòu)高度。在進行道床結(jié)構(gòu)斷面設(shè)計時，必須同時滿足枕下及水溝下混凝土最小厚度的要求。

2.1.2圓形隧道

盾構(gòu)法施工的圓形隧道，直、曲線地段軌道結(jié)構(gòu)高度相同。當盾構(gòu)采用5200mm限界時，按照《地鐵設(shè)計規(guī)范》要求“普通道床軌道結(jié)構(gòu)高度設(shè)計不小于740mm”，但由于本線道床采用雙側(cè)排水溝，在曲線地段當超高較大時，線路內(nèi)側(cè)排水溝高度減小，水溝施工時難于實施，可能會造成區(qū)間排水不暢。鑒于以上原因，根據(jù)以往經(jīng)驗，軌道結(jié)構(gòu)高度采用760mm。在盾構(gòu)隧道內(nèi)，減振地段的軌道結(jié)構(gòu)高度一般根據(jù)減振軌道的結(jié)構(gòu)型式具體考慮，一般情況下，減振扣件地段800mm，浮置板道床地段840mm。

2.1.3不同道床截面型式的過渡

由于在不同的隧道連接位置表現(xiàn)出不同的道床面高差，針對采用矩形隧道形式的隧道工程來說，為了實現(xiàn)對隧道底板的加深或者抬高需要按照變斷面的方法來實現(xiàn)，并且滿足不同軌道結(jié)構(gòu)具有不同高度的需求。而且在不同的斷面自檢的道床中不再進行過渡的設(shè)置。但是如果隧道的結(jié)構(gòu)形式為圓形，則上述方法不再適用。但是在對盾構(gòu)施工中的蛇形運動特點以及后續(xù)需要開展線路調(diào)線調(diào)坡的要求，需要進行漸變的隧道縱向過渡的設(shè)置。而漸變的長度則需要按照盾構(gòu)機能夠偏轉(zhuǎn)的最小角度來進行計算。

一般情況下縱向過渡坡率宜為1‰，即宜從分界點處開始過渡，過渡段設(shè)置于軌道結(jié)構(gòu)高度較低的范圍內(nèi)，長度一般不小于40m。

2.2地下線道床的排水設(shè)計

隧道內(nèi)水溝主要排放隧道滲漏水、消防廢水和道床沖洗水。水溝設(shè)計斷面流量應(yīng)滿足在最小排水縱坡時，大于最大消防廢水和結(jié)構(gòu)滲漏水流量，并留有余地。隧道內(nèi)排水可采用雙側(cè)水溝和中心水溝。雙側(cè)水溝設(shè)于道床外側(cè)，不削弱道床斷面，并可迅速排走邊墻滲漏水，保持道床面的干燥；同時，由于水溝布置在道床兩側(cè)，故不影響長軌枕的使用。采用中心水溝，不利于管線穿越軌道，更不利于緊急狀況下乘客的疏散，且無法采用長軌枕整體道床。因此，在隧道內(nèi)推薦采用雙側(cè)排水溝，對于浮置板軌道及與其相鄰的過渡段軌道將根據(jù)道床結(jié)構(gòu)型式采用中心水溝。特別地，在圓形隧道內(nèi)設(shè)置側(cè)溝，當曲線超高較大時，曲線內(nèi)側(cè)水溝斷面變淺，外側(cè)水溝溝底提高，可能會出現(xiàn)“曲線內(nèi)側(cè)道床受淹，外側(cè)水溝排水不暢”的情況。因此，圓形隧道在小半徑曲線地段改用中心水溝。

2.3地下線無縫線路設(shè)計

地下正線及輔助線整體道床在直線及曲線R≥300mm的地段均鋪設(shè)溫度應(yīng)力式無縫線路。由于地下線溫差小，無縫線路無須特殊設(shè)計。區(qū)間鋼軌除道岔及緩沖軌外，其它全部焊聯(lián)，焊接優(yōu)先選用洞內(nèi)移動式接觸焊。正線道岔若有絕緣要求，接頭可采用絕緣接頭夾板，正線其它地段若有絕緣要求，則應(yīng)采用廠制膠結(jié)絕緣接頭鋼軌。因隧道內(nèi)全年溫差變化較小，地下線設(shè)計鎖定軌溫為25±5℃。

3質(zhì)量控制技術(shù)措施

3.1 一般整體道床施工

3.1.1軌排法

此種方法就是在鋪設(shè)基地中使用扣件和軌枕來進行軌排組裝的過程中，所使用的鋼軌長度為25m，將其運輸至現(xiàn)場的工具為軌道平車，而且對其進行連接的工具為特制的夾具。然后開展道床混凝土的澆筑以及對長鋼軌進行焊接、對無縫線路進行鎖定。此種整體道床施工方法就是在隧道外面進行軌排的組裝，不僅具有較高的精度，而且具有較高的效率，影響因素也比較少，且方便對其進行運輸。

3.1.2架軌法

用長軌運輸車運到現(xiàn)場，用支承架將鋼軌架好，再用扣件吊裝軌枕，調(diào)整軌道，澆筑道床混凝土，焊接鋼軌接頭，鎖定無縫線路。方案比選：兩種施工方法都是自上而下進行施工，先架軌，后灌注道床混凝土，把施工誤差消除在道床中，保證軌面精度，技術(shù)成熟。為減少隧道內(nèi)人員作業(yè)工序和施工干擾，提高施工進度，確保施工質(zhì)量，結(jié)合鋼軌采用移動式接觸焊工法，推薦優(yōu)先采用軌排法施工；若土建施工受阻，則為了加快鋪軌進度，有條件地段將軌料零星運到現(xiàn)場，采用架軌法施工，待線路鋪通后，再進行無縫線路的焊接。

3.1.3道岔整體道床施工

采用架軌法施工，先用支承架將整組道岔架起，然后依據(jù)鋪軌基標調(diào)整道岔方向、軌距、水平，再按設(shè)計位置掛好道岔岔枕，檢查無誤后再澆注整組道岔的混凝土道床。該法施工簡便、進度快、精度容易保證。施工中應(yīng)嚴格控制各工序質(zhì)量，保證達到軌道施工的技術(shù)標準。施工單位也可根據(jù)設(shè)備、人員等情況采取其它切實可行的施工方法。

3.1.4鋼彈簧浮置板整體道床施工

鋼彈簧浮置板整體道床施工一般采取在現(xiàn)場綁扎鋼筋、再施工道床混凝土的方法。由于浮置板本身鋼筋量較大，綁扎難度較大，一般控制工期。本工程鋪設(shè)鋼彈簧浮置板地段較長，工期較緊張，如采用這種方法施工，勢必會影響軌通時間。

為加快施工進度，鋼彈簧浮置板整體道床施工推薦采用鋼筋籠法，這種方法是在鋪軌基地按照浮置板鋼筋配置綁扎好鋼筋，形成鋼筋籠，再通過軌排吊裝口把鋼筋籠運到洞內(nèi)，然后直接灌注道床混凝土。這種施工方法，可節(jié)省洞內(nèi)鋼筋綁扎時間，加快施工進度。

3.2無縫線路施工工法

本工程無縫線路施工工法分：直鋪法。直鋪法：在地面鋪軌基地，直接用25m不帶孔新鋼軌組成軌排，用軌道平板車通過已鋪設(shè)的龍門吊或平板車走行軌運至施工現(xiàn)場，軌排間鋼軌用特制的夾具連接，現(xiàn)場用鋼軌支撐架或支墩結(jié)合法施工整體道床，待道床施工完畢后。新型接觸焊作業(yè)車跟在道床施工之后，直接在線上現(xiàn)場拆下部分扣件逐個進行軌縫焊接、并進行焊接接頭的處理，鋪設(shè)、鎖定無縫線路。這種施工工法的優(yōu)點是采用移動焊軌車直接線上焊，取消了小型氣壓焊焊接接頭，提高長軌條的焊接質(zhì)量，節(jié)省了在既有焊軌場焊軌后長距離專運列車運輸長軌，或在地面建臨時焊軌場，同時工序流程相對簡單，省去大量工具軌費用。缺點是全線不易實現(xiàn)快速無縫線路鋪軌，洞內(nèi)焊軌工作條件較惡劣，焊軌的煙氣不易消散，軌頭尺寸不易匹配。

3.3 高鐵CPⅢ技術(shù)的應(yīng)用

由于傳統(tǒng)的軌道鋪軌測量主要采取人工作業(yè)，其誤差難以有效降低。而目前在高鐵及全國各大城市地鐵均有廣泛應(yīng)用的CPⅢ精密測量技術(shù)，該技術(shù)采用專業(yè)檢測裝備，自動測量，保證施工精度，能有效提高軌道的平順性。除應(yīng)用于鋪軌測量外，該技術(shù)還可利用于線路調(diào)線調(diào)坡測量與設(shè)計工作和軌道驗收、運營期間隧道及軌道變形測量等工作。因此建議在地鐵鋪軌工程中全面采用CPⅢ精密測量技術(shù)，以提高測量精度和軌道施工質(zhì)量。

4結(jié)語

在目前我國經(jīng)濟快速發(fā)展以及城鎮(zhèn)化進程不斷推進的過程中，城市人口和車輛數(shù)量的增加導致城市交通擁堵程度在不斷加劇，因此在城市建設(shè)中進行地鐵工程等城市軌道交通工程的建設(shè)對于緩解城市交通壓力，確保城市交通運輸?shù)陌踩⒖旖菀约碍h(huán)保等具有重要作用。而在地鐵工程施工中的整體道床施工中，由于其具有較高的平順性、穩(wěn)定性以及剛度均勻細鞥，并且表現(xiàn)出良好的結(jié)構(gòu)耐久性、較長的使用壽命和較少的維護工作量等，在目前的地鐵等城市軌道交通工程施工中廣泛應(yīng)用。文章就針對佛山市城市軌道交通2號線一期軌道工程中對地鐵整體道床施工設(shè)計以及質(zhì)量控制措施進行介紹，希望給同類工程施工起到指導作用。

參考文獻

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[2]楊剛. 淺談地鐵整體道床施工系統(tǒng)施工工藝[J]. 科學技術(shù)創(chuàng)新，2017（34）：149-150.

（作者單位：中交二公局鐵路工程有限公司）