武目達，王召國，郭峰，王景風(fēng)

（山東天盾礦用設(shè)備有限公司，山東 聊城 252300）

0 引言

城市軌道交通地鐵建設(shè)已成為我國大中型城市建設(shè)交通體系的發(fā)展重點，截至2020年底，地鐵運營線路6280.8公里，占城市軌道交通運營線路總長度的78.8%。盾構(gòu)管片作為地鐵建設(shè)的重要預(yù)制構(gòu)件，不僅是隧道整體壽命的關(guān)鍵一環(huán)，同時是保證地鐵運行所需設(shè)備的載體，槽道技術(shù)的應(yīng)用為隧道管片的壽命與運行設(shè)備安裝的綠色施工提供了保障。

槽道是一根經(jīng)一次熱軋成型工藝生產(chǎn)的C型槽鋼，經(jīng)過焊接工字鋼或熱鉚接圓形錨桿及防腐處理后，在管片澆筑時，安裝在管片模具中，完成預(yù)制。型號規(guī)格具有多樣性，分為30系列、40系列、50系列等。槽道主要用在軌道交通盾構(gòu)地鐵區(qū)間或鐵路隧道建設(shè)中，用于安裝支架、接觸網(wǎng)等構(gòu)件，承受拉拔、剪切和滑移載荷。

預(yù)埋槽道技術(shù)自2013年深圳地鐵9號線全線使用后，逐漸在全國范圍內(nèi)得到廣泛關(guān)注與應(yīng)用。近兩年，隨著項目的推動與發(fā)展，市場上又出現(xiàn)了外掛槽道的應(yīng)用，如預(yù)埋套筒+外掛槽道組合方式，兩種應(yīng)用方式均能滿足軌道交通地鐵管片（內(nèi)徑5.9m）的使用要求，且根據(jù)運營地鐵線路的反饋，應(yīng)用效果較好。

1 預(yù)埋槽道

預(yù)埋槽道是由一根C型槽鋼和布置在槽鋼背面的錨桿組成，是預(yù)制在混凝土構(gòu)件管片內(nèi)用于承載受力的專用構(gòu)件。材質(zhì)采用碳鋼或不銹鋼，化學(xué)成分和機械性能應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準GB/T 1591中Q355B或GB/T 20878中S30408的相關(guān)要求，預(yù)埋槽道上的錨桿材質(zhì)應(yīng)與槽道材質(zhì)一致。

根據(jù)使用材質(zhì)的不同，在防腐性能方面，Q355B預(yù)埋槽道是經(jīng)熱浸鍍鋅或多元合金共滲+封閉層處理，防腐涂層厚度平均不低于85μm，附著力應(yīng)達到GB/T 9286—1988前三級，滿足1kg重錘由50cm高度落下，防腐涂層不出現(xiàn)裂紋、皺紋及剝落現(xiàn)象。

因混凝土具有強堿性，預(yù)埋槽道的封閉層需滿足耐堿試驗要求，并具備絕緣性能。同時需滿足2400h中性鹽霧試驗（NSS試驗）或300h銅加速乙酸鹽霧試驗（CASS試驗），不出現(xiàn)紅銹。采用S30408不銹鋼材質(zhì)預(yù)埋槽道時，因材質(zhì)本身具備優(yōu)異的耐腐蝕性能，槽道表面無需進行防腐處理，在槽道制作完成時，進行酸洗鈍化處理即可，表面形成耐腐蝕富Cr的鈍化膜，可有效增強槽道表面的耐腐蝕性能，同時不銹鋼槽道是不會和混凝土發(fā)生耐堿反應(yīng)的。

與碳鋼預(yù)埋槽道不同的是，不銹鋼預(yù)埋槽道采用GB/T 4334中不銹鋼晶間腐蝕試驗方法E：銅-硫酸銅-16%硫酸腐蝕試驗方法確定其耐腐蝕性能。

預(yù)埋槽道在管片中的固定方式較多采用壓緊螺母固定方式，如圖1所示，也有部分管片生產(chǎn)企業(yè)采用氣缸壓緊固定方式。

圖1 預(yù)埋槽道安裝固定方式

上述兩種槽道固定方式均涉及到管片模具改造的，需在模具安裝固定槽道位置進行鉆孔，并通過不同的配件進行安裝固定。這兩種固定方式在使用過程中均能夠保證槽道的預(yù)埋安裝效果，且應(yīng)用過程中方便安裝與脫模，同時對管片生產(chǎn)施工進度不會造成影響。根據(jù)設(shè)計與安裝要求，在安裝過程中需嚴格按照要求操作，保證預(yù)埋效果，避免槽道位置漏漿情況的產(chǎn)生。

預(yù)埋槽道在管片預(yù)制中為全環(huán)預(yù)埋或非全環(huán)預(yù)埋，利用率較高，可實現(xiàn)隧道內(nèi)全部設(shè)備設(shè)施的懸掛安裝。

2 預(yù)埋套筒+外掛槽道

預(yù)埋套筒是預(yù)埋在管片內(nèi)用于固定安裝外掛槽道，并將外力傳遞給襯砌混凝土的專用構(gòu)件；外掛槽道是通過與預(yù)埋套筒連接緊固在管片內(nèi)壁上，用于固定設(shè)備、支架及疏散平臺的經(jīng)一次熱軋工藝生產(chǎn)的專用C型槽鋼。預(yù)埋套筒材質(zhì)為不銹鋼，化學(xué)成分和機械性能應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準GB/T 20878中S31603的相關(guān)要求；外掛槽道材質(zhì)為碳鋼，化學(xué)成分和機械性能應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準GB/T 1591中Q355B的相關(guān)要求。

預(yù)埋套筒在管片中的固定方式采用定位裝置安插入管片模具定位孔內(nèi)，定位孔是根據(jù)設(shè)計要求位置，在管片模具上進行鉆孔，在生產(chǎn)前應(yīng)仔細核實預(yù)埋套筒固定位置，避免與管片相關(guān)構(gòu)件沖突。安裝后預(yù)埋套筒垂直于管片模板，如圖2所示。

圖2 預(yù)埋套筒安裝固定方式

預(yù)埋套筒安裝位置與管片模板弧面切線應(yīng)保持垂直，傾斜度≤1.5°。這種固定方式安裝與脫模過程較為方便。在澆筑混凝土前，預(yù)埋套筒應(yīng)將配套的定位裝置用扳手擰緊，避免預(yù)埋套筒內(nèi)進入混凝土。在澆筑時，存在因混凝土澆灌的沖擊力將預(yù)埋套筒垂直度改變的風(fēng)險。預(yù)埋后如偏差過大，該位置預(yù)埋套筒將不能再進行使用，可以采用鉆孔安裝錨栓的方式進行外掛槽道安裝。

預(yù)埋套筒環(huán)向預(yù)埋32個，沿管片內(nèi)側(cè)整環(huán)均布布置，按隧道內(nèi)徑5.9m計算，每個預(yù)埋套筒弧長間距約為0.58m，埋設(shè)在管片展開中線一側(cè)約140mm處，所有管片位于一側(cè)，縱向間距根據(jù)城市建設(shè)情況不同，多為1.2m或1.5m。

外掛槽道較多采用40系列、50系列，如40×22、53×34，在外掛槽道安裝時，應(yīng)采用緊固螺栓進行連接，安裝時不能切割槽道。根據(jù)設(shè)計要求，槽道采用非全環(huán)安裝，在隧道兩側(cè)安裝設(shè)備、支架、疏散平臺能夠滿足使用要求。

3 接觸網(wǎng)槽道的受力情況

接觸網(wǎng)處預(yù)埋槽道的受力分析，商偉[1]提到接觸網(wǎng)處預(yù)埋槽道主要受三個力：

（1）垂直線路方向的水平力，幾乎可以忽略不計；

（2）順線路方向的接觸線張線張力，按最大考慮為2kN；

（3）匯流排卡滯力，最大考慮為5kN（個別懸掛點）。

根據(jù)預(yù)埋槽道與外掛槽道技術(shù)要求與實際狀態(tài)的對比，預(yù)埋槽道可滿足接觸網(wǎng)安裝使用要求，預(yù)埋套筒+外掛槽道與接觸網(wǎng)連接的結(jié)構(gòu)形式導(dǎo)致接觸網(wǎng)的安裝凈空有所降低，且該方式在受力時產(chǎn)生的力矩更大，無法應(yīng)用于接觸網(wǎng)的安裝，需要采用傳統(tǒng)鉆孔+錨栓的方式進行固定。預(yù)埋槽道相對于外掛槽道來說在應(yīng)用上更加綠色、高效。

4 結(jié)語

預(yù)埋槽道技術(shù)與預(yù)埋套筒+外掛槽道技術(shù)均已在軌道交通工程建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用，且通過現(xiàn)場模擬實驗與試驗室檢測均能夠滿足各項目使用要求。本文對兩種不同槽道應(yīng)用方式，槽道預(yù)埋安裝方式與接觸網(wǎng)應(yīng)用情況進行闡述對比，所涉及產(chǎn)品其他性能要求均為在建或已完成項目技術(shù)要求，其他技術(shù)要求可參照《GB/T 37613—2019 預(yù)埋槽道型鋼》。