地铁车辆段预留立柱检查坑轨道施工技术研究

徐明发

中铁上海工程局集团华海工程有限公司 上海市 201101

中铁上海工程局集团（苏州）轨道交通科技研究院有限公司 苏州市 215100

摘 要：众所周知，城市轨道交通工程车辆段建设考虑长远运营情况会在车辆段库内预留股道，一般情况下预留立柱检查坑立柱由土建完成，预留的主要内容有系统工程安装，如轨道、供电、信号等，在库内立柱检查坑整体道床范围内预留立柱，后期进行轨道、供电、信号等系统工程施工。由于城市发展需要需增加运营车辆数量，为了保证运营车辆在不运营情况下有位置停放，建设单位需进行预留工程施工。本文针对地铁车辆段预留立柱检查坑轨道施工技术进行研究和总结。

关键词：预留立柱；施工技术研究；调轨支撑架

1 引言

立 柱式检查坑整体道床结构已在前期预留，线路纵向方向立柱间距为1400mm，靠近牛腿立柱处的柱间距为1304mm，钢轨接缝处扣件间距为520mm。现有施工方法主要采用在预留立柱顶面按设计位置钻孔，钻孔直径48mm，孔深140mm，孔垂直于立柱顶面，采用植筋胶固定扣件预埋套管，达到设计强度后铺设扣件及钢轨。由于土建施工预留立柱误差较大，预留立柱混凝土表面按设计要求进行砂浆抹面和石灰粉涂刷，在采用植筋胶固定扣件尼龙套管时易发生预留立柱砂浆层脱落、已植筋固定扣件尼龙套管抗拔力不足和扣件铁垫板安装后超出预留顶面等现象，钢轨是轨道工程结构的重要组成部分，直接承受地铁列车载荷，并传递到扣件和预留立柱上，由于植筋胶固定扣件预埋套管在预留立柱上质量得不到保证，会发生较大的安全隐患。目前施工方法无法满足预留立柱检查坑轨道施工精度要求，急需进行施工技术研究。

2 施工技术原理^[1]

把距离轨面下500mm范围内的预留立柱凿除混凝土，露出预留钢筋，在采用研制的钢轨支撑架装置把钢轨架起，用轨距拉杆和花篮螺栓对称固定钢轨进行轨底坡、轨距、方向、水平、高程等轨道状态几何尺寸调整和精度控制，线路状态符合设计及规范要求后，再进行立柱模板安装，浇筑立柱混凝土。

3 施工工艺流程及操作要点

3.1施工工艺流程图

图2 施工工艺流程图

3.2主要工序施工操作要点

3.2.1预留立柱轨道施工准备工作

熟悉施工图纸，根据设计要求进行轨道材料备料，根据施工方法配置相应的周转材料和小型机具。技术人员进行施工方案的编制，上报监理和业主单位审核完成后进行施工人员技术、安全交底。因为是预留股道施工，为保证既有线路及运营车辆停放的安全考虑，施工区域需进行封闭，并按运营部门文件要求办理施工许可文件和规定的时间段进行施工。

3.2.2预留立柱控制基标的测设

立柱式检查坑整体道床线路控制基标和加密基标均设置在检查坑中心水沟内，采用膨胀螺栓结合钢筋头的形式设置。由于检查坑中心为既有水沟，且加盖了水沟盖板，因此设置基标时应注意对盖板进行保护。控制基标每120m设置一个，加密基标每6m设置一个。基标直接钻孔固定在沟底混凝土面上，螺栓及钢筋头顶面冲点，以满足测量规范要求的精度要求。基标测设严格按测量程序进行，并坚持复测和上报制度。

3.2.3预留立柱柱顶的凿除

利用控制基标测量预留立柱顶面标高，根据复测结果在立柱侧面标注轨顶向下500mm的位置，并弹出墨线。采用手持切割锯沿墨线对立柱四面进行切割，切割后采用手持电镐人工进行柱顶凿除，在切割及凿除过程中适当洒水对粉尘进行控制，并将凿出的混凝土碎渣及时装袋外运，保持现场干净，立柱凿毛露出砼的花骨料，凿除后用水或高压风清除浮碴及碎片，以保证新旧混凝土面的结合，露出立柱钢筋需进行表面除锈。

3.2.4轨道材料的运输

当基标测设及柱顶凿除完成后，根据材料计划把该地段的所用钢轨、扣件、橡胶件等材料运送到检查坑位置，钢轨采用炮车进行运输，其他材料采用人工配合叉车进行搬运，并散布在柱式检查坑的外侧。

3.2.5钢轨架设及轨排组装

车辆段预留立柱支撑架装置设置沿线路方向每3个立柱即4.2m布设1个，支撑架设置在线路方向两立柱之间并左右对称布设，把支撑架2根第一支撑腿放置在立柱检查坑坑底混凝土表面，把支撑架2根第二支撑腿放置在2各轨道之间地面混凝土上，顶托丝杆穿入支架钢管内，调整顶托螺母让左右2个顶托高度一致，把方木摆放在左右2个支撑架顶部槽钢内，方木垂直与线路方向。车辆段预留立柱支撑架装置放置完成后，通过自制门吊把钢轨放置沿线路方向立柱中心支撑架方木上，在立柱处安装扣件，在临时台座上摆放下承式调轨支撑架，并把钢轨用门式吊架吊装到上承式调轨支撑架上，用鱼尾夹板固定钢轨与钢轨之间的接头。具体参见图3所示。

图3 库内立柱钢轨架设下承式调轨支架示意图

在连接好的钢轨轨腰上，依据设计图纸的要求画垫板安装位置，把铁垫板、轨下橡胶件和扣件按设计要求组装在钢轨上。由于该地段采用无轨枕预埋套管的道床结构，故铁垫板下橡胶垫板用同等厚度的木板代替，用道钉把替代垫板和预埋套管牢牢固定在铁垫板上。

3.2.6线路状态的调整

当轨排形成后，利用轨距拉杆调整轨距，使其符合轨距要求，依据铺轨基标，借助三角道尺调整其中一股钢轨使其达到规定要求，再利用道尺调整另一股钢轨，使线路轨底坡、轨距、水平、方向、高程等几何尺寸调整和精调控制满足设计及规范要求。调整完成后的线路状态，用支撑进行固定，确保其位置不变。

3.2.7支立道床模板、浇筑道床混凝土的施工

待轨排状态调整到位后，在每个立柱顶部四周进行模板支立，模板采用2cm厚的光面建筑模板，每个柱子设置4块，每块尺寸为300mm×400mm，采用步步紧进行固定。在支立立柱模板时，不要碰动固定轨道状态的支撑。

模板支立完成后进行混凝土的浇筑，混凝土采用C30商品混凝土，结合自制专用漏斗进行。在灌注立柱混凝土时，捣固机具不得碰橦轨排，不得污染轨道扣件，保证混凝土支柱内实外美。

3 .2.8钢轨支撑架的拆除及橡胶代用垫板的更换

当立柱混凝土强度达到75%以上后，拆除钢轨调整支撑架和钢轨支撑架的临时台座。

清除钢轨扣件上的混凝土污染物。当道床混凝土强度达到100%以上后，拆除钢轨铁垫板上的道钉螺栓，用龙门架把钢轨抬起，拆除铁垫板下的代用垫板，更换标准橡胶垫板重新固定钢轨结构。当铁垫板下的代用垫板更换完成后，对轨道线路状态进行局部微调、整改，使轨道状态达到验收规范标准。车辆段立柱检查坑预留立柱轨道施工完成后参见图4所示。

3.3.9现场清理

道床混凝土强度满足要求后拆除钢轨固定装置，清理干净收集循环施工。库内预留立柱股道施工完成后，清理现场的垃圾、剩余材料和工器具运输至指定地点，及时清扫及冲洗库内地面，拆除库内封闭围挡。

3.3.10检查验收

已施工完成的预留轨道进行轨道状态几何尺寸检查和调整满足规范要求，验收合格后办理移交手续。

4 预留立柱轨道施工质量控制

4.1轨道几何尺寸技术要求^[2]

根据轨道的几何状态要求,施工规范的要求及铺设基标的要求进行施工，施工过程中随时检查轨枕的位置、及各部的几何状态等,发现超过施工规范要求的立即进行调整。库内预留立柱整体道床轨道铺设按下列规定进行施工:

（1）轨道中心线距基标中心线的允许偏差为±2mm。

（2）轨道方向：直线段用10m弦量，允许偏差为1mm，曲线段用20m弦量正矢，允许偏差具体参见表1所示。

表1 轨道方向允许偏差（单位：mm）

（3）轨顶水平及高程：高程允许差为±1mm，左右股水平面允许偏差为1mm，在延长18m距离范围内应无大于1mm的三角坑。

（4）轨顶高低差：用10m弦量，不应大于1mm。

（5）轨距允许偏差：+2～-1mm，变化率不应大于1‰

（6）轨低坡：1/40设置。

（7）轨缝允许偏差+1～0mm。

（8）钢轨接头：轨面、轨头内侧应平（直）顺。

4.2道床混凝土浇筑技术要求^[3]

（1）道床混凝土初凝前，及时进行面层的抹面，抹面允许偏差为：平整度3mm，高程0～－5 mm。

（2）混凝土浇筑12h后,采用覆盖土工布洒水进行养护,要保持混凝土处于湿润状态,养护应保证有7d时间。混凝土强度达到5MPa后方可拆模；达到设计强度的70%后,轨道上方可载重、行车。

5 现场应用效果

经过研制的调轨支撑架装置进行车辆段库内立柱检查坑整体道床预留立柱轨道施工，施工方法简单、便于施工人员操作、经济合理，节约成本；钢轨支撑架、对称斜拉装置和轨距拉杆方便装卸，可循环使用，节约施工成本。

该施工技术研究为今后此类预留立柱轨道施工提供了经验，采用研制的钢轨支撑支架固定装置施工速度快、质量可靠，得到了监理、设计和业主等单位专家的一致好评和认可。

6 结论

该技术研究成果在车辆段库内预留立柱轨道施工均可采用“架轨法”方法进行施工，其中架轨采用“自制下承式调轨支架”装置很好的固定钢轨，能保证轨面高程、轨距、方向等轨道几何尺寸，满足设计及规范要求，该施工方法简单、便于施工人员操作、经济合理，在今后城市轨道交通车辆段立柱检查坑预留立柱轨道施工具有较高的推广应用价值。

参考文献：

[1]徐明发等《一种地铁车辆段预留立柱检查坑轨道施工方法》，专利号201710590286.7，2017

[2]地下铁道工程施工及验收规范，GB 50299-1999(2003年版），北京：中国计划出版社，2003

[3]混凝土结构工程施工质量验收规范，GB 50204-2015，北京：中国建筑工业出版社，2015

第一作者简介：

通讯作者简介：徐明发、男、1980-、宁夏彭阳人、高级工程师，研究方向：地铁施工技术。

资助项目：中铁上海工程局集团科技项目（SH-2019-引导-06）

通讯作者简介：徐明发、男、1980-、宁夏彭阳人、高级工程师，研究方向：地铁施工技术。

资助项目：中铁上海工程局集团科技项目（SH-2019-引导-06）