地鐵無砟軌道直鋪法施工工藝研究

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【摘要】馬來西亞地鐵2號線道床結(jié)構(gòu)特殊，含防脫軌墻，并且該道床采用了2.2m的混凝土軌枕。道床施工順序為自上而下，先組裝軌排，后安裝鋼筋模板澆筑混凝土。優(yōu)點是閃光焊及道床施工等大部分工作利用橋面極大地減少了臨時用地，同時，設(shè)計的軌排架模板系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡潔適合防脫軌墻特殊結(jié)構(gòu)道床。

【關(guān)鍵詞】防脫軌墻；軌排架；長軌枕

1引言

吉隆坡地鐵2號線軌道工程采用2.2m混凝土軌枕埋入式道床設(shè)計，軌道兩側(cè)為高出道床頂面220mm的L墻。線路最大坡度達(dá)到3.5%，最小曲線半徑200m。主要步驟是在橋面設(shè)置焊軌點將標(biāo)準(zhǔn)軌焊接為250~300m長的鋼軌。長鋼軌橋面運輸散布就位，軌枕散布、原位組裝軌排澆筑混凝土。系統(tǒng)提出了城市地鐵長軌枕無砟軌道施工工法及其施工質(zhì)量控制措施等。該型道床結(jié)構(gòu)特征體現(xiàn)在道床兩側(cè)設(shè)置防脫軌墻，另外，采用2.2m混凝土軌枕埋入道床板形成無砟軌道。

2工法特點

本工法通過對比國內(nèi)輕軌與無砟軌道施工，分析東南亞區(qū)域傳統(tǒng)施工方案在該型道床施工中的適用性，創(chuàng)新了適用于該型道床施工的專項方案。該工法中長軌的焊接和無砟軌道的全部施工工序均在橋面完成，無須設(shè)置鋪軌基地，減少了鋪設(shè)軌基地土地及設(shè)備的投入。同時，對模板軌排架等系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，適合含防脫軌墻的道床，對類似輕軌無砟軌道施工具有很強(qiáng)的借鑒及參考價值。

3適用范圍

本工法適用于新建類似輕軌及地鐵無砟軌道施工，特別是交通繁忙地段城市高架橋地鐵輕軌及小半徑曲線多的輕軌交通，尤其是東南亞區(qū)域[1]。

4工藝原理

基本原理是在既有橋面上利用移動式閃光焊機(jī)設(shè)置閃光焊接生產(chǎn)線，將25m標(biāo)準(zhǔn)軌焊接成300m長軌，通過牽引挖車及長軌運輸滾輪運輸至配軌指定位置，然后采用簡易門吊將長軌吊裝至按設(shè)計間距鋪設(shè)好的軌枕上，鋼軌鎖定后，通過液壓起道機(jī)將軌排升至設(shè)計高程位置，最后安裝軌道高程支撐桿、水平拉桿及反力架，調(diào)整線路幾何尺寸及線性，采用自上而下的施工順序進(jìn)行道床施工。

5施工工藝流程簡介

5.1施工工藝流程施工流程如圖1所示。

5.2道床施工

吉隆坡當(dāng)?shù)厝臻g氣溫較高，混凝土澆筑一般在夜間進(jìn)行。道床施工采用上行線與下行線相錯進(jìn)行，為了避免軌排架調(diào)整系統(tǒng)水平拉桿與模板支撐桿產(chǎn)生沖突問題。整個道床施工采用EN標(biāo)準(zhǔn)，鋼筋表根據(jù)現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)編制。長軌直鋪法道床施工具體工藝為：1）橋面鑿毛。2）測量放樣與模板線標(biāo)注。3）軌枕及鋼筋網(wǎng)片散布。4）長軌吊裝至軌枕承軌槽并鎖定。5）軌排架系統(tǒng)安裝，按線路中線散布軌道高程支撐桿，間距3m，注意鋼軌托盤軌底坡方向（薄內(nèi)厚外），并固定。6）線路粗調(diào)。粗調(diào)時必須控制軌距為（1435±2）mm，水平及超高控制在±5mm，方向±6mm，高程±6mm，軌底坡滿足1∶20。7）鋼筋及模板安裝，根據(jù)模板線安裝加固模板，同時，綁扎道床板上層鋼筋。焊接銅接地端子，檢查導(dǎo)電軌支架的位置。8）線路精調(diào)，使用全站儀及軌檢小車進(jìn)行軌道線型的調(diào)整，同時，檢查軌距，嚴(yán)控精調(diào)時間，所有精調(diào)推薦在夜間進(jìn)行，避免白天大氣折光等影響測量精度，保證線路精度。9）模板精調(diào)，精調(diào)后根據(jù)軌頂平面防脫軌墻的模板進(jìn)行精調(diào)。確保模板誤差控制在-3mm，嚴(yán)禁模板高于軌頂面。檢查導(dǎo)電軌支架預(yù)埋件距鋼軌的距離誤差控制在2mm以內(nèi)，內(nèi)外高度誤差控制在4mm以內(nèi)。鋼軌的防護(hù)使用塑料薄膜包裹，扣件使用熟料防護(hù)罩保護(hù)。鋼軌扣件的防污染是施工的一個難點。10）道床混凝土澆筑，由于當(dāng)?shù)貧鉁剡^高澆筑施工一般在夜間進(jìn)行，澆筑前必須檢查混凝土的塌落度，必須保證入模溫度低于36度。澆筑過程中加強(qiáng)防脫軌墻與導(dǎo)電軌預(yù)埋件處的振搗。另外，軌底及承軌托盤下的抹面必須到位不能漏掉，收面時要使用特殊工具對該部位進(jìn)行處理?；炷聊毯蟛捎脼⑺驀姙IKA養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)。

6主要設(shè)備施工過程需要的設(shè)備如表1所示。

7質(zhì)量控制

城市地鐵長枕無砟軌道施工關(guān)鍵質(zhì)量控制主要從以下幾個方面控制：1）閃光焊焊接質(zhì)量控制，焊接前做好型式試驗，確保焊接質(zhì)量滿足歐標(biāo)要求。施工前，做好焊接配軌工作，現(xiàn)場嚴(yán)格按照配軌表進(jìn)行焊接；定期對焊軌機(jī)進(jìn)行檢查保養(yǎng)；通過試焊確定并設(shè)置焊軌預(yù)拱度，防止焊后由于溫度降低出現(xiàn)焊縫塌陷；嚴(yán)控焊前打磨與焊前對軌；嚴(yán)控仿形打磨，勤量測多次打磨，嚴(yán)禁一打到底。嚴(yán)格控制焊后保溫時間確保馬氏體不超標(biāo)。最終焊頭準(zhǔn)直度精度滿足EN標(biāo)準(zhǔn)（+0.3mm，-0.2mm）。2）軌枕間距安裝誤差≤15mm；左右股扣件必須用方尺對齊，對齊誤差≤±5mm。3）軌枕墊板道釘?shù)穆菽赴惭b高度為（34±1）mm，施工過程中必須嚴(yán)格檢查控制。4）線路精度要求：精調(diào)后禁止材料運輸平板車通行，嚴(yán)禁在軌枕上安裝泵管。精度要求如表2所示。防止混凝土澆筑時污染鋼軌及軌枕扣件，避免后續(xù)大量的清理工作。

8安全措施

本項目采取的安全措施包括：（1）鋼軌吊裝上橋時，吊車證件齊全滿足安全要求，操作手具有操作資格證書并通過業(yè)主的灰卡培訓(xùn)?，F(xiàn)場必須有吊裝主管、司索工及信號工控制吊裝。必須采用專用鋼軌吊裝扁擔(dān)梁進(jìn)行吊裝。（2）長軌安裝時，由專人統(tǒng)一指揮，工人要穿戴好安全防護(hù)裝備，檢查軌卡是否牢固鎖定鋼軌。門吊和吊具必須有第三方的檢驗合格證書。（3）道床施工時，軌道平板車必須有自動剎車功能且狀況良好。軌道平板車上禁止載人。平板車停止或不用時必須使用鐵鞋固定，防止溜車發(fā)生危險。（4）混凝土澆筑時，交通管控必須有專業(yè)的交通管控開始實施，做好橋梁伸縮縫的防護(hù)?？拷扔芯€嚴(yán)格按照既有線施工進(jìn)行防護(hù)。作業(yè)面必須保證有充足的照明。

9環(huán)保措施

該工法的環(huán)保問題主要集中在橋面鑿毛、閃光焊接、混凝土澆筑及小型工具的油料泄漏污染。1）橋面鑿毛的噪聲及揚塵污染比較嚴(yán)重，項目采取了禁止夜間施工，日間施工及灑水降塵的措施；2）施工現(xiàn)場使用的機(jī)械設(shè)備及油桶必須使用特制的托盤收集滲漏油，定期用細(xì)沙將滲漏油覆蓋收集處理，研究將廢油直接排到橋面排水或附近河道里，避免造成環(huán)境污染事故；3）混凝土施工時的噪聲污染，在敏感區(qū)域通過廣告的方式提前通知居民，另外在晚上10點之后禁止施工。多余混凝土廢料存放在指定地點，不得隨意丟棄，并裝袋吊裝下橋，由垃圾轉(zhuǎn)運車運輸至指定地點。

10效益分析

城市地鐵長枕式無砟軌道直鋪法施工工法的采用在成本費用、施工工期上取得了良好的效益。首先，鋼軌焊接及無砟道床施工全部工序利用橋面完成，減少了鋪軌基地的建設(shè)時間和費用。另一方面，工工法施工機(jī)械小型化無需投入大型鋪軌機(jī)組等。另外，如果線下分段移交可以跨區(qū)間設(shè)置不同的工作面施工，有效的縮短鋪軌工期。該工法適合在東南亞類似輕軌及地鐵軌道施工進(jìn)行推廣。

【參考文獻(xiàn)】

【1】張書國.雙塊式無砟軌道混凝土裂縫成因及控制措施[J].現(xiàn)代城市軌道交通,2017(2):46-47.

作者：張文軍 史炳峰 陳建 張學(xué)超 單位：中交第二公路工程局鐵路工程有限公司