地铁地下线铺轨施工技术研究

地铁地下线铺轨施工技术研究

李长峻

（中铁三局集团线桥工程有限公司  河北 三河 065201）

摘要：随着城市化进程的加速，地铁作为高效、便捷、环保的公共交通方式，越来越受到人们的青睐。地铁地下线铺轨施工是地铁建设中的关键环节，其技术水平和施工质量直接关系到地铁的安全、稳定、舒适和运营效益。因此本文针对地铁地下线铺轨施工技术进行研究，首先明确地铁地下线铺轨施工的特点，进而研究地铁地下线铺轨常用的施工技术，最后对地铁地下线铺轨施工进行实例分析，以进一步提高地铁地下线铺轨施工技术水平。

关键词：地铁；地下线；铺轨施工；技术研究

前言

近年来，随着城市化进程的加速和地铁建设规模的不断扩大，地铁地下线铺轨施工技术也面临着新的挑战和机遇。一方面，复杂的地质条件、狭窄的施工空间以及严格的施工要求，对铺轨施工技术的精度和效率提出了更高的要求。另一方面，新材料、新工艺、新设备的不断涌现，为地铁地下线铺轨施工技术的创新与发展提供了有力支撑。因此，深入研究地铁地下线铺轨施工技术，不仅有助于提升地铁建设的整体水平，还能为城市的可持续发展和交通优化提供有力保障。

1 地铁地下线铺轨施工的特点

1.1 施工环境复杂多变

地铁地下线铺轨施工通常在地下进行，施工环境复杂多变。地下空间有限，作业面狭窄，施工设备和材料需要通过专门的通道或井口吊入地下，并运至铺轨现场。这使得施工过程中的运输、组织和协调变得尤为困难。地下空间的通风、照明条件通常较差，对施工人员的操作和安全提出了更高的要求。同时，地下线铺轨施工还需要考虑与周围环境的协调。例如，地下管线、桩基等既有设施可能对施工造成干扰，需要在施工前进行详细的勘察和规划，确保施工过程中的安全和顺利进行。

1.2 技术要求高且精细

地铁地下线铺轨施工对技术要求极高，需要确保轨道的精度和平稳性。轨道铺设涉及多个方面的技术要点，如轨道几何尺寸的精确控制、轨道材料的选用和加工、焊接和接头的处理等。这些技术要点直接关系到地铁列车的运行安全和乘客的乘坐体验。地下线铺轨施工还需要考虑轨道的减振降噪问题。由于地铁列车在地下运行，产生的振动和噪声对周边环境和居民的影响较大。因此，在铺轨过程中需要采用一系列减振降噪措施，如使用减振扣件、梯形轨枕减振道床等，确保地铁列车的平稳运行和对周边环境的最小影响。

1.3 施工组织与管理难度大

地铁地下线铺轨施工通常涉及多个专业和工种的交叉作业，施工组织和管理难度较大。例如，铺轨施工需要与土建、机电、通信等专业进行紧密配合，确保各专业之间的衔接和协调。同时，由于施工环境复杂多变，施工过程中可能遇到各种突发情况和问题，需要及时进行应对和调整。为了有效组织和管理地铁地下线铺轨施工，需要建立完善的管理体系和制度，明确各方的职责和协作方式。

2 地铁地下线铺轨常用施工技术

2.1 工具轨法

工具轨法作为地铁地下线铺轨施工中的一种常用技术，主要适用于隧道内空间狭小、作业条件受限的场合，该方法的核心是利用特制的工具轨进行轨道的初步铺设，为后续长轨的铺设奠定基础。在工具轨法的施工过程中，首先需要根据设计要求准备好相应的工具轨，这些工具轨通常具有轻便、易安装的特点。随后，施工人员会在隧道内利用专门的铺轨设备将工具轨铺设在预设的轨道基础上。在铺设过程中，需要严格控制轨道的几何尺寸和水平度，确保工具轨的稳定性和精度。

工具轨法的优点在于其灵活性和适应性。由于工具轨轻便易携，因此可以在隧道内快速铺设，提高施工效率。同时，工具轨法对于施工环境的要求相对较低，即使在空间狭小、光线不足的隧道内也能顺利进行。但由于工具轨本身的强度和稳定性有限，因此只能作为临时轨道使用，不能用于长期运营。此外，工具轨法的铺设精度相对较低，可能需要进行多次调整和修正才能达到设计要求。

在实际应用中工具轨法通常与其他施工方法相结合使用，例如在长轨排法或散铺架轨法之前，先利用工具轨法进行轨道基础的铺设和调整。这样不仅可以提高施工效率，还可以确保轨道的精度和稳定性。

2.2 长轨排法

长轨排法其核心在于利用预先组装好的长轨排进行轨道铺设，从而大大提高施工效率和轨道的整体性。在长轨排法的施工过程中，首先需要根据设计要求和隧道实际情况，预制符合标准的长轨排。这些长轨排通常由多根钢轨和扣件组成，具有一定的长度和整体性。随后，施工人员利用专业的铺轨设备将长轨排整体吊装至隧道内，并按照设计要求进行精确铺设。

长轨排法的优点在于其施工效率高、轨道整体性好且精度高。由于长轨排是预先组装好的，因此可以大大减少现场组装和调试的时间，提高施工效率。同时，长轨排的整体性使得轨道在铺设后具有较好的稳定性和耐久性。由于长轨排法采用了精确的测量和定位技术，因此可以确保轨道的几何尺寸和水平度达到设计要求。但长轨排的预制需要较高的技术和设备支持，制作成本相对较高。长轨排法在隧道内的运输和安装需要专业的铺轨设备和操作技术，对施工人员的技能要求较高。对于隧道内空间狭小或曲线段较多的情况，长轨排的铺设可能面临一定的困难。

在实际应用中长轨排法通常适用于隧道空间较大、直线段较长且对轨道精度要求较高的场合。通过与其他施工方法相结合，可以进一步提高施工效率和质量。

2.3 散铺架轨法

散铺架轨法的核心在于将钢轨、扣件等轨道材料分散运输至隧道内，然后现场进行组装和铺设。在散铺架轨法的施工过程中，首先需要将钢轨、扣件等轨道材料按照设计要求进行切割和加工，然后通过运输设备将这些材料分散运送至隧道内的施工区域。在隧道内，施工人员利用专业的铺轨设备或手工工具进行轨道的组装和铺设。这个过程包括钢轨的对接、扣件的安装以及轨道的调整等步骤。

散铺架轨法的优点在于其灵活性和适应性。由于轨道材料是分散运输和现场组装的，因此可以根据隧道实际情况和施工需求进行灵活调整。这种方法特别适用于隧道内空间狭小、曲线段较多或需要现场变更设计的场合，散铺架轨法还可以根据施工进度和需求进行分段施工，有利于施工组织和管理。然而，散铺架轨法也存在一些不足之处。首先，由于轨道材料需要分散运输和现场组装，因此施工周期相对较长，且对施工人员的技能要求较高。其次，散铺架轨法的施工精度和质量受到现场环境和人为因素的影响较大，需要严格控制施工质量和安全。

在实际应用中，散铺架轨法通常也与其他施工方法相结合使用，以充分利用其灵活性和适应性。例如，在隧道内空间较大且直线段较长的区域，可以采用长轨排法进行铺设；而在曲线段较多或需要现场变更设计的区域，则可以采用散铺架轨法进行灵活调整。通过合理组合不同的施工方法，可以确保地铁地下线铺轨施工的高效性和质量。

3 地铁地下线铺轨施工实例分析

3.1 工程概况

杭州地铁3号线一期工程轨道工程施工Ⅱ标段施工范围为百家园站（不含）～沈半路站（不含）正线及配线的轨道系统，包含13站14区间，共计铺轨34.48km，其中一般及中等减振地段铺轨23.639km，高等减振地段铺轨3.101km，特殊减振地段铺轨7.722km，铺设60kg/m钢轨9号单开道岔14组，铺设60kg/m钢轨9号交叉渡线1组。

3.2 轨道铺设方案

该地铁联络通道采用“冻结法”施工，施工周期长，一般施工完成后仍有3个月的沉降观测期。在此期间，轨道无法铺设正式线路，为确保施工工期及施工质量，铺轨施工到达联络通道时采取轨道临时过渡措施，采用“工字钢横梁法”轨道临时过渡措施，以保证施工进度。土建联络通道施工期间，在联络通道前后各25米范围内采用轨道临时过渡措施。工字钢横梁作为轨道临时基础，实现轨道过渡，待沉降稳定后，拆除临时支撑，整体道床施工。

3.3 施工工艺

3.3.1 施工准备

施工前，先将旁通道地段前后25米范围内基底清理干净，确保基底无积水、无淤泥。测量基底高程，计算基底距离工字钢底部距离。现场提前测量每环盾构基底标高，得出实测轨道高度，将测量数据整理后交工程部，工程部根据不同轨道高度，计算每环工字钢横梁及下部立柱的加工尺寸，然后将数据送至加工车间，机械加工人员立即组织人员进行加工，工字钢要求外喷防锈底漆和暗红色油漆，加工后按盾构管片环号标识，便于现场铺设。

3.3.2工字钢加工及安装

本工程工字钢横梁及下部立柱采用20b型工字钢加工，根据管片圆弧形状，横梁两端采用斜坡型，并在横梁两端焊接10mm厚度钢板，钢板四周预留4个φ12的孔。工字钢横梁及支墩在铺轨基地车间加工完毕后，利用轨道车运输至施工作业面，铺轨小吊配合安装，将“工字钢”横梁搭接在盾构壁两侧，按照管片布置，每环1根（间距1.2m），在旁通道前后各20环设置。横梁下部中间安装一根“工字钢”立柱支撑，工字钢采用20b型，钢轨调整完成后采用扣板固定于工字钢上，钢轨下方垫10mm橡胶垫板。将“工字钢”横梁安装于盾构管片中心位置，两端焊接10mm厚度钢板（321×321mm），钢板四周预留4个φ12的孔，采用M10膨胀螺栓固定。旁通道洞门处钢管片位置，用电焊机点焊连接。底部钢支墩固定于横梁中部，采用焊接连接，下部采用10mm厚度钢板（300×200mm），钢板四周预留4个φ12的孔，采用M10膨胀螺栓固定。工字钢横梁固定完毕后，立即测量顶部高度，确认工字钢顶部高度满足轨道铺设要求，少量差异，采用不同厚度调高垫板调整，确保钢轨不吊空。

4.3.3钢轨铺设、精调、加固

在铺轨基地组装2根25m钢轨组成的轨排（无扣件、轨枕）中间用轨距拉杆固定好轨距，铺设于“工字钢”横梁结构上方。将轨道方向依据轨道中线、轨距、超高调整好，与两侧正式道床顺接，并在钢轨与“工字钢”横梁之间设置10mm橡胶垫板作为缓冲，在“工字钢”横梁上焊接“7”字型10mm厚铁扣板将钢轨固定，轨道两侧位置铺设500mm宽的钢模板作为人行通道。

4.2.4临时行车过渡

临时轨道加固完毕后，项目部工程技术部、安质环保部、机械设备部同监理工程师一同对临时轨道结构进行验收，验收合格后，方可允许轨道车通行。先空车来回运行三遍，确认轨道结构满足要求后，再用轨道车载重运行

，轨道车通过临时轨道地段时，必须严格控制车速不大于5Km/h。当过渡地段盾构沉降过大时，应增加工字钢横梁的长度，在工字钢中心立柱与横梁之间，以及横梁与盾构管片之间增加钢垫板，来调整轨道高度，钢板与横梁之间采用焊接连接，避免列车通过时，对轨道及横梁产生振动，使垫片滑落，危及行车安全。

4.2.5旁通道沉降稳定后拆除临时支撑

经相关部门根据沉降监测数据书面确认联络通道沉降稳定后，拆除临时支撑，准备浇注道床。重新在临时过渡地段安装24kg/m小吊走行轨，走行轨安装长度不少于80米，再组装2台DP-10铺轨小吊。将“工字钢”横梁及支墩拆除，钢管片与工字钢焊接地段拆除时，不得损伤钢管片，可将“工字钢”横向割除，外露部分不小于5mm，再用砂轮机打磨平，利用轨道车将拆除后的工字钢运出，并采用25T汽车吊将工字钢吊出轨行区。

4.2.6整体道床施工

将基底内垃圾、积水、杂物清理干净，用高压水冲洗，抽去积水，少量积水用海绵吸干，确保基底干净、湿润，无积水。采用“散铺架轨法”进行过渡段施工，施工工艺及施工标准按《一般及中等减振道床施工方案》进行施工。

4 结论

地铁地下线铺轨施工技术是地铁建设中的关键环节，其技术水平和施工质量直接关系到地铁的安全、稳定、舒适和运营效益。地铁地下线铺轨施工具有环境复杂多变、技术要求高且精细、施工组织与管理难度大等特点，地铁地下线铺轨常用施工技术有工具轨法、长轨排法、散铺架轨法等，要根据实际地铁工程情况进行灵活应用，为城市地铁建设施工提供更加安全、高效、环保的解决方案。

参考文献

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