有軌電車槽型軌道岔施工技術

蔡魯泉 張群英 閆 龍 謝紹塔 朱萬旭

(1.中鐵一局集團新運工程有限公司，712099,咸陽；2.桂林理工大學土木與建筑工程學院，541004,桂林 ∥ 第一作者，工程師)

道岔是有軌電車基礎設施的重要組成部分。國外有軌電車發(fā)展較早，技術較為成熟，也形成了相關標準，如德國的VDV(德國運輸公司協會)標準、英國的ORR(英國鐵路和公路管理辦公室)標準。國內的有軌電車發(fā)展正處于起步階段[1]。文獻[2-4]針對6號道岔的特性展開不同的研究分析；文獻[5-6]根據國內外有軌電車發(fā)展現狀及趨勢，對道岔、鋼軌、扣件等關鍵技術發(fā)展提出建議；文獻[7]分析了國外部分有軌電車槽型軌道岔，并結合國內現有鋼軌品種，設計了59R2槽型軌的6號單開道岔；文獻[8]根據工程需要設計的梳子型道岔，為有軌電車道岔設計提供了新方向、新思路；文獻[9]根據現有的道岔形式，為道岔的選型提供建議。但道岔需根據線路需求進行設計與施工，難以實現標準化。同時，我國尚未健全相應的法規(guī)、標準和規(guī)范[10]，對于槽型軌道岔的施工還缺乏足夠的技術儲備。現代有軌電車軌道設計理念和施工方法也不能簡單參照地鐵模式和國外經驗，需要根據工程特點開展現代有軌電車道岔施工技術的相關研究。因此，以北京有軌電車西郊線軌道安裝工程為例，通過介紹軌道安裝工程中道岔安裝施工技術,分析研究工程的難點及應對措施。

1 工程概況

北京有軌電車西郊線軌道安裝工程線路全長8.864 km，其中，地下線3.736 km，地面線5.147 km。該工程的地面段線路比較長，且在既有道路施工，干擾因素多；而且線路曲線段多、半徑小，因此施工難度大。工程設計采用整體框架式結構的3號和6號小號碼道岔，鋼軌采用59R2槽型軌，扣件采用W-tram無枕式扣件與WH-1型無枕式扣件。在道岔安裝施工中需保證整體式框架結構的共面性，實現道岔的無縫焊接。

2 施工技術

2.1 工藝流程

道岔安裝采用散鋪架軌法施工，其具體工藝流程為：施工準備→基標測設→基底處理→材料散布→劃分道床塊→道岔架設及粗調→道岔組裝→鋼筋綁扎→道床立?！啦碚{整→道床混凝土澆筑→道床混凝土抹面、養(yǎng)生→拆除模板及支撐架→質量檢查→道岔焊接及放散→二次精調→質量驗收→防護材料安裝→瀝青混凝土攤鋪。

2.2 現場準備

地面段施工干擾因素多，在施工前應做好覆工板道口施工的人員、材料、設備及技術的準備。同時，根據工程需要及基標測設(鋪軌基標測設)結果進行施工準備，單開道岔及交叉渡線的控制基標與加密基標的設置如圖1～2所示。其中，加密基標均為線路中心線偏1.4 m。然后進行基底處理、材料散布。最后根據設計圖紙將道岔道床塊進行粗略劃分后，利用基標點準確劃分道床塊；遇到土建結構縫時則加設結構伸縮縫，彈出道床塊模板邊墨線、模板橫向線，劃分出每個道床塊。

圖1 單開道岔基標設置示意圖

圖2 交叉渡線基標設置示意圖

2.3 道岔布置

1) 道岔架設及粗調：進行小號碼道岔框架架設時，可采用框架快速拼裝工法，將鋼軌一次性架設到位。即：在道岔擺放完成后，將道岔用廠家配置的拼裝接頭夾板連接起來；再按照從道岔前至道岔后的順序安裝連接拉桿，使用液壓起道器從軌道前方位置開始將道岔打起，用墊木或鋼軌支撐架將鋼軌架立，倒換壓機依次將道岔框架架起；利用道岔托架和斜向支撐粗調軌道高程和方向，使道岔框架與前后部位保持共面性，防止局部支撐或受力不均勻導致部件扭曲變形。

2) 道岔組裝：粗調完成后，按照道岔鋪設圖進行組裝。在小半徑曲線段鋪設時，需要在現場進行鋼軌預彎，以滿足鋪設要求。同時，對于有軌電車小號碼道岔，組裝鋼軌時，兩股鋼軌上扣件中心線與線路中線要垂直，左右股鋼軌間距必須滿足設計要求；為避免防護材料安裝過程中出現問題，鋼軌間距誤差需控制在±5 mm之內；扣件安裝要牢固。

3) 鋼筋綁扎：將作有類型標識的鋼筋散布至所設置的鋼筋網格基面上后，進行人工布設、鋼筋綁扎固定。同時在鋼筋網下設置不小于鋼筋強度等級、厚度不小于40 mm的混凝土墊塊作為保護層。鋼筋綁扎要求：綁扎雙排鋼筋，相鄰兩排鋼筋之間的局部偏差不大于 ±5 mm；同排的受力鋼筋之間局部偏差不大于 ±20 mm；箍筋間距偏差不大于 ±20 mm；分布鋼筋的間距偏差不大于 ±20 mm；處在道床下層的混凝土保護層厚度與設計值偏差不大于 ±5 mm，處在道床上層的保護層厚度與設計值偏差不大于 ±10 mm。

2.4 道床立模

按照道床輪廓線，利用規(guī)格為300 mm鋼模板進行道床立模。鋼模板支立之前，在其上均勻地涂抹脫模劑并保持濕潤；在鋪設時，保持鋼模板平整、牢固，確保鋼模板之間接縫嚴密，且不能出現漏漿現象。同時，應保證鋼模板工作面垂直，使不垂直度小于 ±2 mm，表面不平整度小于 ±3 mm，高程誤差不大于 -5 mm。

2.5 道岔精調

按照道岔設計和規(guī)范要求調整軌道幾何狀態(tài)。調整順序為：先調整水平狀態(tài)，再調整軌距；先調整基標的位置，再調整基標之間的距離；先進行粗略調整，再進行精細調整；反復調整直至精度符合道岔驗收標準，并經現場監(jiān)理檢查確認符合要求。對于道岔精調，則先調整直股段，再調整曲股段；先調整水平狀態(tài)，再調整軌距和支距；先進行粗略調整，再精細調整；反復調整直至其精度符合道岔鋪設完成后的精度要求。

2.6 道床混凝土澆筑

隱檢符合要求后方可澆筑混凝土。道床澆筑時，應連續(xù)澆筑至道床伸縮縫，避免出現施工冷縫；混凝土澆筑時，應加強扣件四周振搗，收面時應加強收面高低控制。澆筑過程中，應及時清理灑落混凝土。拆除軌架后，應及時修補道床面，進行道床養(yǎng)護、質量檢查。

澆筑結束前，對軌道幾何尺寸、道床尺寸進行檢查，發(fā)現軌道變化和跑模應立即進行處理。同時，在混凝土初凝前后應及時進行面層抹面、養(yǎng)護，以提高道床混凝土表面的平整度，減少混凝土收縮量。道岔道床清掃干凈后，每天噴涂不少于3遍的養(yǎng)護劑。噴涂養(yǎng)護劑時，需先沿線路橫行均勻噴涂一次，再縱向均勻噴涂一次，養(yǎng)護天數不少于7天。

2.7 道岔施工

1) 道岔焊接及放散：59R2槽型軌單開道岔及交叉渡線均為無縫道岔，采用鋁熱焊進行道岔內部焊接，工藝要求高。此外，無縫線路應力放散要求精度高。該工程小半徑曲線多，該地段放散難度大。按圖紙要求預留軌縫。鋁熱焊焊接施工時，現場根據需要進行鋸軌，預留焊接軌縫。鋁熱焊施工時，嚴格按照鋁熱焊相關技術要求進行。鋼軌探傷后，根據設計鎖定軌溫對道岔進行放散鎖定。

2) 二次精調：對于軌道高程精調，利用規(guī)格為1 mm、2 mm、3 mm、5 mm的調高墊片進行調整；對于軌距精調，采用更換不同尺寸的軌距塊的方法進行調整。軌道水平、高程、軌距調整完畢后，再一次進行復測，若有不符合要求的再進行調整，直到滿足規(guī)范要求。

3) 質量驗收：參照相關標準，道岔部分的質量驗收要求為：導曲線不得有反超高；尖軌無損傷，尖軌水平藏尖3 mm；在靜止狀態(tài)下，尖軌尖端至第一牽引點與基本軌密貼，間隙小于0.2 mm，其他地段小于1 mm。道岔整體允許偏差應符合表1規(guī)定。

表1 道岔整體允許偏差

2.8 道床頂面施工

1) 防護材料安裝：將膠均勻涂抹于防護材料后進行粘接，并采用夾具固定約1 h，保證粘貼質量。

2) 瀝青混凝土攤鋪：在軌道道床頂面回填石灰粉煤灰穩(wěn)定砂礫后，進行瀝青混凝土攤鋪。采用小夯機進行夯實。采用木條在鋼軌兩邊預留1 cm縫隙，對于縫隙，采用改性瀝青封縫。

3 施工難點及解決方案

1) 該工程地面段較多，在既有道路施工干擾因素多，施工組織困難；平交道口較多，許多道口無封閉施工條件，施工影響因素多，施工難度大。針對不能斷道的平交道口軌道施工，采用覆工板道口施工工藝。即：軌道鋪裝完畢后采用覆工板鋼便橋完成道路導改，后續(xù)鋼軌焊接、應力放散、防護材料安裝等無需再進行道路導改。

2) 受線路條件限制，該工程小半徑曲線較多，最小曲線半徑為30 m。需要在現場預彎鋼軌，以滿足鋪設要求。通過鋼軌焊接形成長軌條，鋼軌預彎后，一次性鋪設鎖定無縫線路，避免了鋼軌焊接接頭出現硬彎情況。

3) 槽型軌小號碼道岔采用的是框架式整體結構，在施工過程中需根據工程特點研發(fā)新工具、采用新工法進行拼裝?？刹捎每蚣芸焖倨囱b工法，即：通過道岔連桿迅速拼裝整體框架，保證共面、共線；利用專用鋼軌支撐架，將鋼軌一次性架設到位，進行整體道床澆筑；澆筑完成后進行道岔鋁熱焊接、道岔應力放散鎖定。

4) 根據該工程軌道施工特點，為了方便、快捷地施工，研發(fā)了槽型軌仿形夾具、槽型軌用應力放散設備、鋼軌除銹機、防護材料安裝仿形夾具、槽型軌軌腰除銹機等工具。部分工具如圖3～4所示。

圖3 槽型軌用撞軌包示意圖

4 結論

1) 采用的覆工板道口施工工藝及一次性鋪設鎖定無縫線路方法，能夠解決工程施工中因工程穿越地段復雜、曲線半徑小、坡度大、施工組織難度大等不利因素所引發(fā)的難題，滿足設計及施工要求。

圖4 包裹材料仿形夾具

2) 對于現代有軌電車小號碼道岔拼裝，采用框架快速拼裝工法進行施工。研發(fā)的新型施工工具，能夠滿足工程施工需要，能夠使道岔安裝施工更加方便快捷。

3) 北京現代有軌電車西郊線已開通運營，驗證了現代有軌電車槽型軌道岔施工工藝的可行性。