中铁四局集团有限公司第八工程分公司 安徽合肥 230041
摘要:地铁的建设缓解了城市交通压力,是众多交通工具的首要之选,因此,城市地铁的建设是我国基础设施的重大民生工程。在进行地铁基建施工时,常使用的技术是短轨枕整体道床轨道铺设技术,该技术因工序简单、稳定性强等特点普遍使用在我国城市地铁轨道铺设中,本文就短轨枕整体道床轨道铺设的施工流程进行讲解,对其中的注意事项进行简单的阐述与分析,为加快城市地铁的建设献言。
关键词:城市地铁;整体道床;轨道铺设
引言
在城市地铁轨道铺设中,短轨枕、整体道床轨道铺设技术具备着良好的稳定性和工程后期维护维修工作量小的特点,满足城市地铁的整体运行要求,因此应用广泛,下面,本文对短轨枕、整体道床轨道铺设技术的施工进行讲解与分析。
1 城市地铁短轨枕整体道床轨道铺设现状
短轨枕整体道床轨道铺设技术起于上世纪70年代,已经在我国使用了二十多年,目前已经在我国的北京、上海和广州等众多一线城市的城市地铁普遍使用,经过多年的地铁运营经验得出,该铺设技术使用效果良好,具体优势有:1)良好的减震效果。该轨道属于减震型轨道,能够减少轨道的震动30%,减震分贝量达8~12db,满足城市环境减震降噪的要求,2)结构简单、施工方便,出现轨枕异常需要维修时,可进行更换,3) 一定的轨道缺失或者损坏对整体的影响不大,便于定期的维护。基于上述的优点,短轨枕整体道床轨道铺设普遍使用在地铁轨道铺设当中,下表是我国三大一线城市地铁轨道铺设的统计情况,如表1。
序号 | 地铁线 | 轨道铺设方式 | 建设时间 |
1 | 广州地铁三号线 | 特型短轨铺设 | 2021年12月~2020年11月 |
2 | 广州地铁三号线北延段 | 无枕式整体道床铺设 | 2017年至今 |
3 | 上海地铁1号线 | 无枕式整体道床铺设 | 1990年~1995年 |
4 | 上海地铁2号线 | 无枕式整体道床铺设 | 1995年~1999年 |
5 | 上海地铁2号线东延段高架段 | 特型短轨铺设 | 2006年~2010年 |
6 | 深圳地铁5号线 | 特型短轨铺设 | 2008年~2011年 |
表1 我国上海、广州、深圳地铁铺设情况
2 地铁短轨枕整体道床轨道铺设技术施工概述
目前使用的短轨枕整体道床铺设方法主要有两种,一种是换轨铺设法,一种是一次铺设法,两种铺设方法各有优劣和特点,本文根据需要,使用换轨铺设法做为讲解,具体的铺设流程如下:
(1)施工前准备
道床的铺设需要对轨道的用量、每段轨道的长度以及轨道内配轨的数量需要进行计算,同时工程单位人员需要进行制定铺轨计划,根据规范对路线进行设置和定位路标,计算得出的短轨长度以及轨枕的数量一般是在加工基地进行加工,施工前在地铁线路上安装拼装台,对地铁场地进行尺寸的测量等前期手续。
(2)地铁基底凿毛、清理
地铁基层(即地面与轨道之间的混凝土结构层)一般是由土建施工队伍进行建造的,因此会存在较多的问题,例如边角毛刺、缺角、凹凸不平等,以上基地问题需要铺设人员进行清除,在处理这些问题时,也要把轨道内的污水、杂物同时清除,在这样的轨道是不符合轨道铺设的要求的,需要对其进行额外的修饰与加灌混凝土等,符合铺设的道床需要测量人员对高度进行复测,以保证高于设计要求。
(3)铺设龙门吊行走轨道
铺设短轨枕和整体道床轨道时,主要使用的辅助设备为龙门吊,使用龙门吊,需要安装龙门吊的行走路轨,由于龙门吊本身的支架结构是可以上下调节,因此在架设时只需要考虑龙门架的水平移动即可,因此,行走路轨需要制作成不同的形状,根据道床的走势进行铺排,以满足不同升吊和移动的需求,在铺设路轨时,需要注意先用膨胀螺钉将轨道进行定位固定,在调节行走轨道自有的螺栓进行与钢轨底板的紧固连接。
(4)安装道床钢筋网
轨道道床的钢筋统一在加工场所根据钢筋设计图纸进行加工锻造,加工出来的钢筋需要进行编号处理,再通过运输的方式送至施工点进行铺设,在进行焊接前,把钢筋的两端折弯,引出
需要焊接的镀锌扁钢,充分利用道床轨道纵向焊接的特点,把焊接时焊机的杂散电流导散,确保了焊接时电气连接性。
(5)轨排组装。
在进行轨排的组装时,两两短轨枕之间的距离要等距放置,最大允许误差为±10mm,过渡段的轨枕的组装则需要根据组装图纸的要求进行组装,组装前,使用白漆进行标记,
短轨枕应与钢轨的中轴线应当是相互垂直且内外对齐,并根据不同地段组装不同型号扣件。轨排的铺设按照组件上的编号按组装顺序进行。先将扣件固定在钢轨上,再紧固螺旋道钉,连接短轨枕,然后安装轨道支撑架和轨距拉杆、精调轨距,形成轨排。吊运轨枕严禁碰撞,严重缺角、开裂的轨枕禁止使用、严禁组装过程中用重锤敲击扣件和轨枕。
(6) 轨道状态的调整
轨枕架起后按设计和规范要求对其几何状态进行粗调、细调、精调。具体做法是:先调水平, 后调轨距; 先调基标部位;后调基标之间;先粗后精,反复调整。经过精调后, 其精度必须符合无碴轨道铺设完成后精度要求,铺设后的轨道如图2所示。
图2 铺设轨道截面图
3 施工要点及注意事项
3.1 轨道架设安装
短轨和道床采用钢轨支撑架架设钢轨,架设应当符合:
1)在进行轨道架设前应当对每一根钢轨进行调直,去除扣件的飞边、毛刺等,需要进行打磨后并涂油。
2)合理设置钢轨支撑架的间距。考虑到在地铁轨道曲线段会额外承受离心力的作用,在曲线段设置的钢轨支撑架的间距应当比在直线段的要低,一般根据轨道施工需要,一般在直线段每隔2.4m设置,而曲线段则为2m设置。
3)钢轨架设后调平。在对轨枕进行拧紧固定后,仔细观察轨枕是否水平,放置水平仪在轨枕上观察水平仪的平衡点,如水平仪倾斜,则需要重新拧动加固螺钉使得轨枕水平,确保精度满足施工规范。
4)确保轨枕与中心线垂直,最大偏移度为设计要求的10mm。
5)在进行轨枕垫板的安装时,其扣件宜先安装钢轨的一侧,再安装钢轨的另一侧。钢轨的普通接头和绝缘接头应按设计轨缝宽度安装夹板后拧紧螺栓,如图3。
图3 短轨安装
3.2 轨道位置调整
在进行轨道位置调整前,需要对使用的道尺进行校正,要求精度的运行偏差范围为+0.5~0mm,根据设计施工图纸上标注的位置对基标进行位置调整,在经过位置调整后,对基标的位置拧紧加固螺钉,同时检查防杂散电流网布置和焊接是否合理可靠,检查符合要求后,方可进行浇筑混凝土。
3.3 灌注道床混凝土
不同混凝土的抗压性能和强度值不同,在灌注道床混凝土前需要正确选择混凝土材料,要求混凝土凝固后常态强度不得小于80Mpa。为了道床混凝土能够与填充混凝土黏结在一起,需要在灌注前对填充混凝土进行洒水增黏处理,同时清扫在前期工作前留下的施工杂物和消除的毛刺等,洒水完毕后,水流下排水轨道,排空地面多余污水,对钢筋进行绑扎,如若存在混凝土勾缝时,需要进行填补,防止缝隙在使用过程中加剧开裂。在灌注混凝土后检查确认混凝土的分层情况,混凝土浇灌完毕后需要进行人工手动振捣密实,排空混凝土中的空气,避免出现蜂窝,再进行表面美化抹平,振捣密实过程中振捣器不得触碰带钢轨和支撑架,防止振捣器震动时对钢轨的冲击使得钢轨断裂,混凝土在浇筑施工前需要核对浇筑的尺寸是否符合施工图纸,浇筑允许误差如表5,在道床混凝土水分完全蒸发前,应及时进行面层及水沟的光面。在混凝土完全凝固后,再进行洒水防止开裂,对凝固成型的混凝土基础工程,安排人员和制定洒水养护计划,定期使用强度检验仪器进行检测,要求混凝土表面强度达到5MPa时,此时混凝土的流体性会消失,此时拆除钢轨支撑架也可自然凝固。
序号 | 位置 | 允许偏差 |
1 | 长度 | ±10mm |
2 | 宽度 | ±10mm |
3 | 中轴线偏差 | 3 mm |
4 | 表面平整度 | 10mm/3m |
5 | 弯道偏差位置 | 5° |
表5 混凝土测量允许误差
4 工程案例
昆明地铁交通工程1号线采用短轨枕整体道床轨道铺设技术进行施工建设,其具体的施工方法为主要分为三个阶段,包括轨道组装、道床施工和轨枕安装。
轨道的组装:在地铁的铺轨基地内搭建固定式轨排拼装台。按照设计图纸上的要求进行轨排的组装,组装时钢轨长度、轨距、轨枕间距、扣件类型、接头相错量及长轨枕位置都需按照相关的规定,组装出来的轨道框架需要通过验收后运抵地铁施工现场。
道床的施工流程为:根据基标进行测量放线,在路标上进行固定螺栓的打眼后把配件材料运输至指定位置,安装钢支墩、拧紧钢轨的固定螺栓和架设走行轨,调整轨距、标高。
轨枕的安装流程为:在钢轨上放置了轨枕后,在轨枕上摆放橡胶垫板、铁垫板、轨下橡胶垫板摆放钢轨进行调正工序以及调整轨枕之间的距离,安装扣轨弹簧和安装钢轨支撑架。
结语
综上所得,短轨枕整体道床轨道铺设技术在我国城市地铁建设中应用广泛,技术成熟,其作业施工流程也当为每一施工单位和每一位相关从业人员所熟悉,在实际施工过程中,对相关施工注意需要额外的进行关注,确保地铁工程施工的顺利交接。
参考文献:
[1] 崔晓璐.短轨枕区间钢轨波磨的现场测试和数值研究[J].振动与冲击,2018(13):171-176
[2] 张太平.短轨枕式整体道床施工研究[J].哈尔滨铁道科技,2017(3):04-06.
[3] 张荣, 关于地铁短轨枕整体道床轨道铺设[J], 工 业 技 术,2010(11):56-57
[4] 徐志武,关于地铁短轨枕整体道床轨道铺设问题的分析[J],智能城市,2018(21):46-47
[5] 许金峰, 浅谈城市地铁轨道工程长轨枕整体道床施工技术[J],工程技术,2014(07):171-172