市域鐵路鋪軌方案的研究

卞峰

市域鐵路類似于地鐵又不同于地鐵，地下線高架線穿插較多，對(duì)施工組織要求更高；市域鐵路又不同于國鐵，沒有既有線接軌點(diǎn)，軌料運(yùn)輸沒有國鐵便利，物流組織成為了市域鐵路鋪軌組織的一項(xiàng)重點(diǎn)。本論文結(jié)合鄭州機(jī)場(chǎng)至許昌鐵路工程項(xiàng)目，重點(diǎn)詳細(xì)討論了該項(xiàng)目的施工組織，還介紹了物資倉庫的施工進(jìn)度和其他要求，最終取得了良好的施工效果。

一、工程概況

鄭州機(jī)場(chǎng)至許昌鐵路工程（許昌段）：線路北端起于鄭州與許昌市交匯處，南端止于許昌東站。主要分布在工業(yè)路和魏武路沿線。線路全長33.78公里，高架線27.823公里，陸路地面線1.941公里，地下線4.016公里。共有車站11座，其中地下車站永昌大道站和許昌東站2座，其余為高架站9座。許昌段有梅莊停車場(chǎng)，穎銀川街路和永興東路兩個(gè)路口。

主要工程內(nèi)容：本項(xiàng)目軌道工程主要有正線無砟道床鋪設(shè)和停車場(chǎng)有砟軌道鋪設(shè)，包括鋪道床、鋪道岔及其他線路有關(guān)工程及大型臨時(shí)設(shè)施。本項(xiàng)目部主要承擔(dān)正線軌道鋼軌焊接及軌道整理、停車場(chǎng)有砟軌道鋪設(shè)。

二、市域鐵路鋪軌的基本概述

市域軌道交通工程行車速度高、密度大，運(yùn)營時(shí)間長，維修時(shí)間短，且在夜間進(jìn)行，環(huán)境保護(hù)要求高；此外，軌道系統(tǒng)作為市域軌道交通運(yùn)營的基礎(chǔ)設(shè)施，在確保市域軌道交通運(yùn)營安全、舒適、快速、環(huán)保等方面有十分重要的作用。需采用先進(jìn)、成熟的施工組織，進(jìn)度快、精度高、性價(jià)比較高的技術(shù)、產(chǎn)品和施工工藝，提高軌道的綜合技術(shù)性能，改善線路運(yùn)營條件，提高軌道結(jié)構(gòu)的可靠性，并滿足施工工期要求。采用直鋪法進(jìn)行25定尺鋼軌無縫線路焊接施工有如下幾方面的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)：

（1）用新軌鋪設(shè)道床，施工精度高。

（2）施工效率高、工期短。

（3）施工造價(jià)低。

（4）不需要焊軌基地，節(jié)省基地占地面積和基地焊軌所需要的昂貴生產(chǎn)線裝備。

（5）采用移動(dòng)閃光焊接裝備在現(xiàn)場(chǎng)焊接大量接頭，接頭內(nèi)在質(zhì)量和外觀質(zhì)量的影響因素多、控制難度較基地焊接更大，尤其是外觀質(zhì)量控制難度大，容易影響無縫線路的平順性。

（6）現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)記錄的準(zhǔn)確性和時(shí)效性較差，不便于項(xiàng)目的整體質(zhì)量管控。

三、鋪軌基地的布置

在布置鋪軌基地的過程中，應(yīng)注意以下8點(diǎn)事項(xiàng)：

（1）根據(jù)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和項(xiàng)目特點(diǎn)，按照安全、合理、優(yōu)質(zhì)、高效的原則編制施工方案，確保和維持工期。制定實(shí)施“技術(shù)引領(lǐng)，質(zhì)量第一”的建設(shè)方針。

（2）以滿足建設(shè)要求為基本原則，突出建設(shè)優(yōu)質(zhì)、有序、快捷、高效的特點(diǎn)。

（3）確保工期，確保施工過程中不發(fā)生事故，對(duì)安全負(fù)責(zé)，確保員工職業(yè)健康安全，清潔生產(chǎn)，保護(hù)環(huán)境保護(hù)，建立文明施工，確保安全。

（4）實(shí)事求是，堅(jiān)持“四新”優(yōu)先。

（5）堅(jiān)持施工現(xiàn)場(chǎng)全過程嚴(yán)格監(jiān)管，從頭至尾，科學(xué)運(yùn)用動(dòng)態(tài)管理。

（6）根據(jù)建設(shè)需要和合同段沿線的實(shí)際情況，對(duì)基地進(jìn)行規(guī)劃，綜合建設(shè)，綜合考慮并合理安排。在滿足建設(shè)和生產(chǎn)需要的基礎(chǔ)上，盡量降低臨時(shí)工程的成本。

（7）軌道存放基地主要設(shè)有軌道存放區(qū)、軌枕存放區(qū)、安裝配件存放區(qū)；以及生產(chǎn)室區(qū)域（包括臨時(shí)設(shè)施、倉庫等）。

（8）根據(jù)軌道鋪設(shè)進(jìn)度要求，軌道鋪設(shè)周期短，雙梁、鋼軌供應(yīng)數(shù)量為集中。考慮到雙梁的日供應(yīng)能力、平板車的難度、緊固件和鋼筋的存放基地等，按月備料更為合理。

四、材料的儲(chǔ)存

材料儲(chǔ)存工作應(yīng)嚴(yán)格按照下列8點(diǎn)要求來進(jìn)行：

（1）材料和部件的排列必須按類型和標(biāo)準(zhǔn)分類。必須注明名稱、尺寸、原產(chǎn)地和進(jìn)口檢驗(yàn)狀態(tài)。

（2）各種材料物品必須堆放整齊。

（3）易燃、易爆、有毒、有害物質(zhì)要分類存放，嚴(yán)禁混放和露天存放，儲(chǔ)存條件達(dá)到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

（4）機(jī)械設(shè)備停放在規(guī)劃指定區(qū)域，設(shè)置相關(guān)安全操作規(guī)程標(biāo)識(shí)牌。

（5）軌料必須堆放在工地圍護(hù)設(shè)施內(nèi)，不得隨意堆放，嚴(yán)格按照軌料分類進(jìn)行存儲(chǔ)，并按照要求做好標(biāo)識(shí)標(biāo)牌，并設(shè)置不低于1.2m高圍護(hù)設(shè)施和警示標(biāo)志。

（6）鋼軌自廠家運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后采用扣放堆碼，每垛不超過5層。

（7）其他形狀應(yīng)按需要排列和堆疊。

（8）混凝土構(gòu)件必須建在堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)上。表面必須平整且重疊。

五、一般整體道床、中等減振整體道床施工方案

1.基標(biāo)測(cè)設(shè)

使用軌道表面的高度作為基線測(cè)試軌道結(jié)構(gòu)的高度。確保所有導(dǎo)軌的上下高度不小于設(shè)計(jì)高度。如果高度不夠，測(cè)量數(shù)據(jù)將發(fā)送給主管進(jìn)行驗(yàn)證和調(diào)整。在施工道床前，應(yīng)設(shè)置低水位防水膜，以保持結(jié)構(gòu)干燥，不積水。根據(jù)管子的狀況，測(cè)量加工表面時(shí)，請(qǐng)務(wù)必保護(hù)自己免受加工基材的傷害。測(cè)試對(duì)象不能按預(yù)期碰撞或移動(dòng)，另外，表面處理后測(cè)量時(shí)注意不要污染沉降片的清潔表面。

2.道床鋼筋綁扎與防迷流端子焊接

所有的導(dǎo)向基網(wǎng)都是通過切割孔的外部和焊接孔的內(nèi)部來加工的?？v軌對(duì)應(yīng)兩個(gè)相鄰補(bǔ)償器的長度。鋼筋安裝在備用槽中的滾輪中，并通過托架中的平槽提升。在鋪設(shè)過程中，用于將夾板插入孔中的裝置從定位位置升起。手動(dòng)提起鋼筋，將鋼架延伸至鋼軌底部。修復(fù)并調(diào)整了網(wǎng)格間距。鋼筋間距按設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格控制。垂直和水平鋼筋按防位移要求焊接。垂直鋼筋必須采用焊接方式焊接，焊縫長度至少為鋼筋直徑的6倍。

3.軌排組裝與吊裝運(yùn)輸

組裝鋼軌前根據(jù)設(shè)計(jì)文件和具體要求進(jìn)行鋼軌配軌的計(jì)算。并準(zhǔn)備一張帶有幾排導(dǎo)軌的桌子，以便將導(dǎo)軌安裝在組裝配臺(tái)上。施工順序具體如下所述：

（1）扣件根據(jù)項(xiàng)目指定的數(shù)量和距離分布在裝配平臺(tái)的軌道上。

（2）散布扣件于軌枕兩端。

（3）擰入軌枕螺栓，在承軌槽內(nèi)依次放置鐵墊板下橡膠墊、鐵墊板及軌下橡膠墊。

（4）在鋼軌軸承槽中量出一對(duì)鋼軌，并在軌頭上標(biāo)出墊塊的位置。

（5）安裝導(dǎo)軌夾，導(dǎo)軌底部距導(dǎo)軌槽約 5 cm。

（6）可以一次抬起一個(gè)墊子，插入一塊木板，然后用帶子將墊子掛在軌道上。螺釘擰緊，扭矩必須符合設(shè)計(jì)要求。

（7）安裝模板支架后，調(diào)整模板和導(dǎo)軌支架，將導(dǎo)軌組放置在存儲(chǔ)區(qū)。

4.整體道床混凝土澆筑與養(yǎng)生

（1）模板安裝。方形隧道混凝土模板在鋪設(shè)模板之前使用鋼模板。確保道床高度和管道中心線位置符合設(shè)計(jì)要求。確保沒有額外的污垢和孔洞。并在正確的位置，確保模板正確。正確安裝的現(xiàn)場(chǎng)組件 ，還要檢查導(dǎo)軌排中支撐腿的外殼或塑料底座。將混凝土基礎(chǔ)推出混凝土基礎(chǔ)。

（2）澆筑中間道床混凝土。澆筑道床混凝土前，再次測(cè)量軌道狀況，確認(rèn)符合施工標(biāo)準(zhǔn)后，用塑料薄膜覆蓋鋼軌并將扣件包好，然后澆筑軌道基層混凝土。軌道基礎(chǔ)混凝土由商品混凝土制成，通過預(yù)留的軌道放置孔或其他進(jìn)料孔，由軌道車運(yùn)至澆筑現(xiàn)場(chǎng)?；炷粱旌衔锸穷A(yù)先設(shè)計(jì)和優(yōu)化的。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的要求，對(duì)混凝土配合比進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄嚢?，以提高混凝土的性能。組成材料必須按比例充分混合，獲得駐地監(jiān)理工程師簽字后方可開工建設(shè)。

混凝土澆筑時(shí)，層層疊加后，振動(dòng)會(huì)壓縮，嚴(yán)禁振動(dòng)器接觸支撐架和軌排。施工過程中經(jīng)常檢查鋼軌狀況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)整改。施工順序?yàn)椋轰摳癜寰臀唬壍勒{(diào)整，再次安裝檢查；道床表面平整，坡口撓度取決于試驗(yàn)控制初凝時(shí)間：平整度3mm，高度0.5mm，保證道床表面平整，排水坡度滿足設(shè)計(jì)要求；拆除澆注線，清理基標(biāo)周圍雜物，并在側(cè)壁上標(biāo)出標(biāo)準(zhǔn)里程及相關(guān)信息，便于查找和平整線路。

（3）混凝土養(yǎng)護(hù)。在自然氣溫條件下覆蓋土工布灑水養(yǎng)護(hù)。

六、長軌焊接施工

無縫軌道焊接采用鋼軌接觸焊接施工工藝。鋼軌焊頭、新焊條、新型鋼的試制、工藝參數(shù)的審查或定期生產(chǎn)檢驗(yàn)的不合格結(jié)果通常需要進(jìn)行型式試驗(yàn)。檢查焊頭的焊接質(zhì)量，保證鋼軌焊接工藝參數(shù)和檢驗(yàn)工藝參數(shù)的合理性。

顯微鏡下待焊導(dǎo)體的接觸面不平整。按下啟動(dòng)前端后，可以聽到輕微的撞擊聲。電極的尖端迅速升溫。同時(shí)，這些觸點(diǎn)在通電時(shí)被加熱到熔化狀態(tài)。這會(huì)在核心的接觸表面上產(chǎn)生液態(tài)金屬基質(zhì)。金屬“爆炸”并在額外的熱量下產(chǎn)生裂紋。在此過程中，金屬在閃光中擴(kuò)散。焊工通過反饋系統(tǒng)保持電流通過鋼軌。經(jīng)過連續(xù)閃光蒸發(fā)后，最終表面溫度逐漸變得均勻，加速蒸發(fā)會(huì)在夾板周圍形成一層保護(hù)層，以防止周圍氣體的侵入和氧化。

焊接前將待焊鋼軌打磨清理干凈，移動(dòng)調(diào)整鋼軌端面，精確對(duì)位。接下來，將焊接機(jī)移動(dòng)到位，以連接要焊接的鋼軌并開始自動(dòng)焊接程序。焊后進(jìn)行探傷、正火和打磨。

七、軌道精調(diào)

1.確定基本軌

在軌道下，選擇1個(gè)軌道作為基本軌?；A(chǔ)軌道是決定軌道幾何形狀的基礎(chǔ)軌道，也是設(shè)置軌道的基礎(chǔ)。

2.軌距的調(diào)整

量規(guī)用于測(cè)量鐵路數(shù)據(jù)。任何超出設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)都必須通過一組永久性測(cè)量來控制。衡量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)使用毫米。讀數(shù)應(yīng)為0.1毫米并保存，以供下一步使用。按照1435mm的標(biāo)準(zhǔn)軌距進(jìn)行調(diào)整，確保調(diào)節(jié)器的軌距在1435～1436mm之間。

3.精測(cè)與調(diào)整

標(biāo)尺調(diào)整完成后，軌道檢測(cè)車主要用于測(cè)量軌道的靜態(tài)幾何形狀，主要使用測(cè)量軌道方向、標(biāo)尺、軌面高度等。靜態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性直接影響線路的微調(diào)質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)軌道幾何測(cè)量儀的布局和步驟進(jìn)行測(cè)量。

八、鋼軌預(yù)打磨

1.鋼軌預(yù)打磨施工方案

（1）在線路驗(yàn)收之前，應(yīng)當(dāng)對(duì)全線鋼軌進(jìn)行預(yù)打磨作業(yè)。預(yù)打磨作業(yè)前應(yīng)具備以下條件：

無縫線完成后，道床進(jìn)入穩(wěn)定階段；軌面高度、道床外觀尺寸符合設(shè)計(jì)要求；軌道扣件完成安裝；焊接鋼軌連接的直線度符合規(guī)范要求。

（2）打磨列車到達(dá)工地后，根據(jù)鋼軌表面狀況，可通過運(yùn)行列車、打磨、成型等方式進(jìn)行。

（3）整個(gè)鋼軌預(yù)銑施工的基本過程包括以下內(nèi)容：銑削前，必須調(diào)整銑頭的撓度面并壓緊鋼軌；必須測(cè)量轉(zhuǎn)點(diǎn)、活動(dòng)心軌和卡盤的零位，必須由手動(dòng)導(dǎo)軌波紋銑床進(jìn)行。接地，嚴(yán)禁使用普通研磨棒進(jìn)行研磨。

（4）拋光的導(dǎo)軌必須滿足以下要求：消除輕微缺陷和導(dǎo)軌磨損。去除軌道表面上的軌道和滾動(dòng)軌道造成的輕微顛簸。無需拋光即可去除軌頭表面的磨料層。1m內(nèi)頂板直線度允許偏差為0～+0.2mm，軌頭工作面有效截面的線形必須與線行交叉的輪廓相符。

2.鋼軌預(yù)打磨

（1）在線路驗(yàn)收前，應(yīng)對(duì)全線鋼軌進(jìn)行預(yù)打磨作業(yè)。

（2）列車到達(dá)工地后，根據(jù)鋼軌表面狀況，可采用滑動(dòng)、打磨、成型等方式完成。改裝機(jī)械的使用和維護(hù)必須按照操作維護(hù)手冊(cè)的相關(guān)要求進(jìn)行。

（3）銑削工藝要求：磨削前應(yīng)調(diào)整磨頭偏轉(zhuǎn)面和導(dǎo)軌的壓力；銑刨前，用安裝在銑刨機(jī)上的測(cè)量設(shè)備，在整個(gè)銑刨段上測(cè)量鋼軌縱斷面的零位；在底部范圍和波紋槽中銑削曲線鋼軌、活動(dòng)心鋼軌、夾板、鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器，均采用鋼軌手動(dòng)打磨，嚴(yán)禁采用與普通鋼軌相同的打磨機(jī)械。

（4）鋼軌頭部的工作面實(shí)際橫斷面線型應(yīng)當(dāng)符合理論橫斷面線型。

（5）質(zhì)量檢驗(yàn)：使用磨削列車時(shí)，磨削后應(yīng)使用安裝在磨削列車上的測(cè)量設(shè)備進(jìn)行測(cè)量。銑削后，應(yīng)對(duì)鋼軌輪廓進(jìn)行初步測(cè)量，包括磨損程度和銑削前規(guī)定的最大波紋。

九、結(jié)束語

綜上所述，市域鐵路鋪軌施工的組織對(duì)全線關(guān)鍵性工期和達(dá)到施工流水線的效果產(chǎn)生著至關(guān)重要的影響。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，市域鐵路投資的擴(kuò)大，今后市場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，更加要求施工人員更合理地組織好鋪軌方案。