地铁整体道床单开道岔“散铺法”施工工艺
2017-04-07王建同
王 建 同
(青岛地铁集团有限公司运营分公司,山东 青岛 266108)
地铁整体道床单开道岔“散铺法”施工工艺
王 建 同
(青岛地铁集团有限公司运营分公司,山东 青岛 266108)
以某市地铁1号线工程为例,介绍了地铁整体道床单开道岔“散铺法”的施工工艺,并从底板处理、基标测设、道岔精调等方面,阐述了施工中的注意事项,指出“散铺法”能在保证工程质量和精度的基础上节省工期,值得推广应用。
地铁,道床,道岔,散铺法
1 概述
随着中国人口的增加,给城市尤其大中城市带来严重的交通堵塞问题,地铁作为一种可以很好的缓解交通堵塞问题的交通工具并且以其节省土地、减少噪声、节约能源、减少污染等诸多优点而受到人们的青睐。整体道床因其不易变形、结构美观、病害较少和利于快速安全行车而广泛应用于地铁。整体道床单开道岔又是其中的一项关键施工工序,故其施工方法必须安全可靠。在地铁工程中通常采用的道岔型号是60 kg/m钢轨9号单开道岔。
某市地铁一号线工程共设单开道岔26组,道岔型号均为60 kg/m 9号单开道岔,轨下道床形式全部采用混凝土整体道床。鉴于该地铁一号线工程施工周期较短、所处环境比较复杂、施工单位交叉作业杂乱等特点,决定对所有道岔进行“散铺法”施工,以节约施工时间,同时不影响正线的施工进度。下面以某车站的单开道岔为例详细介绍该方法的施工工序,该道岔安排10人进行施工作业,预期该道岔将在7 d内完成作业。
2 “散铺法”施工工艺
2.1 施工方法介绍
整体道床单开道岔由于其施工的独特性而一般采用“散铺法”进行提前预铺,即人工铺设。由铺轨基地或预留下料口将道岔岔料提前运输至待铺地点后,由人工或借助小型机械进行钢轨的移位、架轨、安装钢轨支撑架以及钢筋的绑扎,然后按照规范要求对轨道的几何尺寸进行调整、安装短轨枕,使其达到规范要求。
浇筑混凝土时宜采用商品混凝土,条件良好的地段可以直接采用泵送方式浇筑,不具备泵送浇筑的地段可在完成支墩浇筑后,和正线整体道床一起浇筑。商品混凝土应满足良好的和易性,必须满足强度要求。整体道床单开道岔施工方案见图1。
2.2 施工注意要点
1)底板处理。该车站线下单位交付线下工程后,经过现场的勘察具备了铺设道岔的条件,遂决定采用“散铺法”进行道岔铺设作业。
在岔料运送至施工地点之前该铺轨单位对土建单位移交的结构底板进行了人工凿毛处理,凿毛深度控制不得大于10 mm,一般也不得小于5 mm,同时凿毛间距不得大于100 mm,一般间距为30 mm~50 mm;待凿毛完毕后对产生的垃圾要及时清除,同时用高压水枪冲洗干净。该车站预留盾构井有10.4 m,利用吊车通过预留下料口将完整的岔料吊运至铺轨现场。
2)基标测设。基标测设前应保证使用的测量仪器的精度达到规范要求,同时必须使用经过检验合格的仪器进行基标测设工作,不合格或者未经过检验的仪器不得用于基标的测设工作。整体道床单开道岔基标布置(如图2所示)按相关规定应由5个控制基标和5个加密基标组成。5个控制基标分别位于岔头2个,岔心1个,直股岔尾和曲直股岔尾各1个,加密基标根据规定或者现场施工条件进行加密设置。所有的基标必须均达到精度要求方可进行施工。基标同时应保证可以永久保存,不易生锈的要求。经过对现场勘察,该铺轨单位按照规范要求完成了基标测设工作,为了后期和正线联接无误,同时对道岔前后各加设两个控制基标,联合业主测量队复测,全部达到规范要求。
3)绑扎钢筋网。钢筋绑扎应按照钢筋绑扎施工图进行绑扎、焊接,钢筋纵横向的节点焊接应符合防迷流设计要求。钢筋网绑扎过程一定要注意基标保护工作,避免碰撞基标,以免造成基标失效或损坏,鉴于此,该铺轨单位安排安全员兼基标保护工作驻扎现场,负责现场安全以及基标保护。
4)道岔组装及架轨。岔料清点无误后方可进行道岔组装工作。由于该车站的岔区空间相对比较宽敞,容易使用小型作业工具施工,根据基标的位置,利用该铺轨单位自行研制的“炮车”将岔料大体调拨到位,并用鱼尾板及螺栓将道岔组装成一个整体,同样此工序更要注意基标保护。然后用道岔支撑架将道岔架高到合适的位置,钢轨支撑架按照规范要求布置,通常可以每隔3个~4个岔枕布置一根支撑架,道岔支承架宜使用“上承分离式”,每根支撑架应只控制一根短岔枕上的钢轨、转辙器或辙叉的标高和平面位置,同时应保证支撑架可以独自牢固可靠。待道岔上升到合适的位置后,此时应复查基标的精度和损坏情况,如有损坏应立即联合相关单位对基标进行补做、复查,以保证后续工序的顺利进行。
5)道岔粗调。待基标完整准确无误后方可进行道岔粗调工作。粗调使用的工具比如L尺、支距尺等必须达到规范要求,同时必须使用经过检验合格的工具进行调试工作,不合格或者未经过检验的工具不得用于道岔的调试工作。该铺轨单位安排两人进行粗调工作,一人粗调作业,一人随后复查,发现误差较大时,马上调整。道岔粗调的顺序首先根据基标调整岔头、岔尾的方向,保证钢轨方正;然后利用外侧的控制基标和加密基标调整外股钢轨的几何尺寸和高程;最后利用调好的外股借助支距尺、L尺调整曲股钢轨的方位和高程。粗调结束后应全岔位再复测一遍,误差较大的应重新调整。
6)安装岔枕。根据道岔铺轨图按顺序安装岔枕,安装时应避免冲撞道岔部件,螺栓必须要拧紧以防出现空吊板现象。直股钢轨的岔枕中心连线应与线路中心线垂直,曲股的岔枕中心线要和线路中心线切线垂直。安装岔枕时同样要注意基标保护工作。
7)道岔精调。精调的步骤和粗调的步骤相同,但比粗调的要求更加严格,必须将误差控制在要求的范围之内。精调完毕后要再复测一遍,经复测检查各部分无误后方可进行支墩浇筑工作。
8)浇筑道岔支承墩。道岔精调完成后,采用道岔专用混凝土支墩模板模型,待模板安装完毕后应全面检查一次道岔的几何尺寸,确定正确无误后,即可进行混凝土浇筑。条件良好的地段可采用泵送浇筑,如若不能采取泵送浇筑,则必须采用人工浇筑。在两个支撑架间的一根短岔枕下浇筑1个混凝土支承墩或每2 m~3 m浇筑1个混凝土支墩,岔区的混凝土支墩应布置均匀,左右分布合理。由于该车站空间良好,适合泵送浇筑混凝土。通过泵管以此完成混凝土支墩的浇筑,在浇筑过程安排两人利用小型振捣棒人工振捣密实,浇筑完毕后立即清除扣件及钢轨上的残留混凝土以防污染道岔。
9)道岔整体浇筑。待支墩强度满足要求后,可拆除模板和支撑架,同时安装泵管采用泵送方式浇筑混凝土。整体浇筑之前应对支墩进行凿毛处理以加强新旧混凝土的联接。按规范要求安装模板、防护套、浇筑混凝土,混凝土应按分层、台阶方式浇筑,人工振捣密实,振捣过程中避免冲撞道岔的结构部件,以防止出现尺寸偏差。1 d~2 d后即可对道床面进行修正作业,修整道床面时应及时清除混凝土残渣,以防止锈蚀钢轨和扣件。
10)混凝土养护。在自然气温条件下喷洒养护液养护,养护液均匀分层喷洒。待混凝土的强度达到5 MPa后,即可拆模养护。混凝土强度达到设计强度的70%后,才能承载。
3 几何尺寸复测
待道岔浇筑完成达到强度要求后应对道岔的几何尺寸进行复测,若超出误差容许范围应通过调高垫板、轨距块等进行调整。
检查道岔各部位几何尺寸是否符合规范要求,转辙器扳动是否灵活,尖轨尖端与基本轨是否密贴。第一连杆处最小动程:直尖轨142 mm,曲尖轨152 mm,弹性可弯尖轨180 mm。轨距允许偏差在有控制锁的尖轨尖端处为±1 mm,其他各部位为+3 mm,-2 mm。查照间隔不小于1 391 mm,护背距离不大于1 348 mm。联合各单位检查该车站道岔的精度满足要求,可交付检查。
4 结论
1)由于该车站空间良好适合泵送作业,该车站道岔施工周期为6 d,比预期时间提前1 d完成。缩短工期节省劳力。
2)经过对该道岔的几何尺寸、高程、方位以及强度的检测均满足规范要求。
3)道岔施工作业期间未发生安全事故。
4)该道岔具备承载要求后第2天正线施工队伍亦到达该车站,没有影响施工的继续推进。
5 工作心得体会
1)岔料进场和运输岔料之前应进行岔料的检查检测,尤其是心轨的检查,如发现问题应及时记录、汇报。
2)不论粗调、精调,调整完毕后都要复测1次~2次,并及时记录数据,以给下一步的施工检测提供依据。
3)道岔施工时必须安排熟练作业人员施工作业,必要时组织专业道岔施工作业队。
4)施工作业期间必须有安全员在场监督,遇到紧急情况听从指挥,保证安全。
5)道岔施工前排好施工计划表,尽量提前与车站施工单位联系,预留下料口,尽量使用泵送浇筑混凝土,以缩短工期,同时减少残留混凝土对扣件的污染、锈蚀。
6)基标是道岔铺设的唯一参照,因此在道岔施工作业期间,全程都应注意基标的保护工作,如果有基标失效或者损坏,应立即进行补做,否则会造成该道岔的施工不合格,甚至需要重新铺设,严重者造成行车事故。
6 展望
通过实践证明地铁整体道床单开道岔“散铺法”施工工艺由于是提前预铺,在保证精度和强度合格的情况下,可以大大缩短工期,具有较好的经济效应,在各大地铁施工现场都可以看到它的“身影”。道岔作为线路的重要环节,也是线路的一个薄弱环节,其安全与否直接制约着列车运行速度与安全。虽然地铁在全国各大城市兴起“地铁热“,但是施工方法却是大同小异,大多采取传统施工方法,尤其是道岔的铺设大多采用“散铺法”施工。近年来有专家学者开始研究新的施工工艺,有的学者在施工方法上进行优化,有的学者通过优化设计岔枕设计而改变传统施工方法等,但这些方法都只是在理论上进行研究,并未或很少应用于实际生产中,不论哪种研究思路都有待不断完善和实践的检验。
[1] 梁柏成,常素良.整体道床施工技术[J].铁道建筑,2003(2):20-22.
[2] 史万成,魏宝林,蔡鲁泉.北京地铁5号线整体道床道岔施工技术[J].道路标准设计,2007(10):36-37.
The “spreading method” construction technology of metro overall ballast bed single turnout
Wang Jiantong
(OperationBranch,QingdaoMetroGroupLimitedCompany,Qingdao266108,China)
Taking a Metro Line 1 engineering as an example, this paper introduced the “spreading method” construction technology of metro overall ballast bed single turnout, from the bottom slabs treatment, benchmark measurement, turnout fine adjustment and other aspects, elaborated the matters needing attention in construction, pointed out that “spreading method” could save the time in guaranteeing engineering quality and precision, worthy of popularization and application.
metro, ballast bed, turnout, spreading method
1009-6825(2017)06-0170-02
2016-12-17
王建同(1985- ),男,助理工程师
U213.6
A