地鐵整體道床施工技術優(yōu)化與質(zhì)量控制技術措施研究

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設計與優(yōu)化策略進行介紹，并分析地鐵整體道床施工中的質(zhì)量控制技術措施，以供參考。

關鍵詞：地鐵整體道床施工技術優(yōu)化；質(zhì)量控制技術措施

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優(yōu)化

2.1地下線整體道床設計

地下線鋼筋混凝土整體道床寬2500mm，道床頂面設不小于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，采用工廠或基地預制；預應力混凝土長軌枕長2.1m，采用無擋肩設計，混凝土等級為不小于C50，工廠內(nèi)預制，枕上設有鋼軌扣件預埋套管，軌枕預留5個直徑40mm穿縱向鋼筋的圓孔。兩側水溝及人行道混凝土強度等級與道床混凝土一致，對應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），對應于水溝底的混凝土厚度不宜小于100mm，另加20mm結構預留施工誤差來控制。

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構高度，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)實際選用的減振結構型式采用合理的軌道結構高度。在進行道床結構斷面設計時，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

盾構法施工的圓形隧道，直、曲線地段軌道結構高度相同。當盾構采用5200mm限界時，按照《地鐵設計規(guī)范》要求“普通道床軌道結構高度設計不小于740mm”，但由于本線道床采用雙側排水溝，在曲線地段當超高較大時，線路內(nèi)側排水溝高度減小，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，軌道結構高度采用760mm。在盾構隧道內(nèi)，減振地段的軌道結構高度一般根據(jù)減振軌道的結構型式具體考慮，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構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置。但是如果隧道的結構形式為圓形，則上述方法不再適用。但是在對盾構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置。而漸變的長度則需要按照盾構機能夠偏轉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，過渡段設置于軌道結構高度較低的范圍內(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。水溝設計斷面流量應滿足在最小排水縱坡時，大于最大消防廢水和結構滲漏水流量，并留有余地。隧道內(nèi)排水可采用雙側水溝和中心水溝。雙側水溝設于道床外側，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，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)道床結構型式采用中心水溝。特別地，在圓形隧道內(nèi)設置側溝，當曲線超高較大時，曲線內(nèi)側水溝斷面變淺，外側水溝溝底提高，可能會出現(xiàn)“曲線內(nèi)側道床受淹，外側水溝排水不暢”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的地段均鋪設溫度應力式無縫線路。由于地下線溫差小，無縫線路無須特殊設計。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，則應采用廠制膠結絕緣接頭鋼軌。因隧道內(nèi)全年溫差變化較小，地下線設計鎖定軌溫為25±5℃。

3質(zhì)量控制技術措施

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。施工中應嚴格控制各工序質(zhì)量，保證達到軌道施工的技術標準。施工單位也可根據(jù)設備、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、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技術的應用

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用的CPⅢ精密測量技術，該技術采用專業(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。除應用于鋪軌測量外，該技術還可利用于線路調(diào)線調(diào)坡測量與設計工作和軌道驗收、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，以提高測量精度和軌道施工質(zhì)量。

4結語

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，因此在城市建設中進行地鐵工程等城市軌道交通工程的建設對于緩解城市交通壓力，確保城市交通運輸?shù)陌踩?、快捷以及環(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)出良好的結構耐久性、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

[1]黃海斌. 地鐵整體道床施工技術優(yōu)化與質(zhì)量控制技術[J]. 價值工程，2018，37（34）：137-141.

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

（作者單位：中交二公局鐵路工程有限公司）