地铁整体道床施工技术优化与质量控制技术措施研究

裴存才

摘要：文章以佛山市城市轨道交通2号线一期轨道工程为例，对其地铁整体道床施工技术设计与优化策略进行介绍，并分析地铁整体道床施工中的质量控制技术措施，以供参考。

关键词：地铁整体道床施工技术优化；质量控制技术措施

1工程概况

佛山市城市轨道交通2号线一期轨道工程线路全长32.4km。其中高架段6.7km，地下段24.9km，过渡段0.8km。全线设车站17座（地下14座，高架3座），其中换乘站7座。车辆基地按一段一场布置。正线轨道施工里程为CK20+900～CK53+185，施工范围含正线、辅助线、出入线、林岳车辆段、湖涌停车场的轨道铺设以及疏散平台、线路信号标志施工和配合线路调试工作等。主要工程数量中地下线普通整体道床39.237km，地下线中等减振整体道床8.709km，地下线高等减振整体道床0.97km，地下线特殊减振整体道床4.307km。

2整体道床机铺施工技术优化

2.1地下线整体道床设计

地下线钢筋混凝土整体道床宽2500mm，道床顶面设不小于2.5%的横向排水坡，道床混凝土等级C35；短轨枕混凝土强度等级C50，采用工厂或基地预制；预应力混凝土长轨枕长2.1m，采用无挡肩设计，混凝土等级为不小于C50，工厂内预制，枕上设有钢轨扣件预埋套管，轨枕预留5个直径40mm穿纵向钢筋的圆孔。两侧水沟及人行道混凝土强度等级与道床混凝土一致，对应于钢轨中心线的枕下混凝土厚度不宜小于150mm（直线段）或130mm（曲线段），对应于水沟底的混凝土厚度不宜小于100mm，另加20mm结构预留施工误差来控制。

2.1.1矩形隧道

适合于明挖法、盖挖法施工的区间、车站和过渡段，矩形隧道内普通整体道床轨道结构高度，直线地段560mm（不含隧道底板施工误差20mm），曲线地段为560mm另加计算超高值的一半。减振地段将根据实际选用的减振结构型式采用合理的轨道结构高度。在进行道床结构断面设计时，必须同时满足枕下及水沟下混凝土最小厚度的要求。

2.1.2圆形隧道

盾构法施工的圆形隧道，直、曲线地段轨道结构高度相同。当盾构采用5200mm限界时，按照《地铁设计规范》要求“普通道床轨道结构高度设计不小于740mm”，但由于本线道床采用双侧排水沟，在曲线地段当超高较大时，线路内侧排水沟高度减小，水沟施工时难于实施，可能会造成区间排水不畅。鉴于以上原因，根据以往经验，轨道结构高度采用760mm。在盾构隧道内，减振地段的轨道结构高度一般根据减振轨道的结构型式具体考虑，一般情况下，减振扣件地段800mm，浮置板道床地段840mm。

2.1.3不同道床截面型式的过渡

由于在不同的隧道连接位置表现出不同的道床面高差，针对采用矩形隧道形式的隧道工程来说，为了实现对隧道底板的加深或者抬高需要按照变断面的方法来实现，并且满足不同轨道结构具有不同高度的需求。而且在不同的断面自检的道床中不再进行过渡的设置。但是如果隧道的结构形式为圆形，则上述方法不再适用。但是在对盾构施工中的蛇形运动特点以及后续需要开展线路调线调坡的要求，需要进行渐变的隧道纵向过渡的设置。而渐变的长度则需要按照盾构机能够偏转的最小角度来进行计算。

一般情况下纵向过渡坡率宜为1‰，即宜从分界点处开始过渡，过渡段设置于轨道结构高度较低的范围内，长度一般不小于40m。

2.2地下线道床的排水设计

隧道内水沟主要排放隧道渗漏水、消防废水和道床冲洗水。水沟设计断面流量应满足在最小排水纵坡时，大于最大消防废水和结构渗漏水流量，并留有余地。隧道内排水可采用双侧水沟和中心水沟。双侧水沟设于道床外侧，不削弱道床断面，并可迅速排走边墙渗漏水，保持道床面的干燥；同时，由于水沟布置在道床两侧，故不影响长轨枕的使用。采用中心水沟，不利于管线穿越轨道，更不利于紧急状况下乘客的疏散，且无法采用长轨枕整体道床。因此，在隧道内推荐采用双侧排水沟，对于浮置板轨道及与其相邻的过渡段轨道将根据道床结构型式采用中心水沟。特别地，在圆形隧道内设置侧沟，当曲线超高较大时，曲线内侧水沟断面变浅，外侧水沟沟底提高，可能会出现“曲线内侧道床受淹，外侧水沟排水不畅”的情况。因此，圆形隧道在小半径曲线地段改用中心水沟。

2.3地下线无缝线路设计

地下正线及辅助线整体道床在直线及曲线R≥300mm的地段均铺设温度应力式无缝线路。由于地下线温差小，无缝线路无须特殊设计。区间钢轨除道岔及缓冲轨外，其它全部焊联，焊接优先选用洞内移动式接触焊。正线道岔若有绝缘要求，接头可采用绝缘接头夹板，正线其它地段若有绝缘要求，则应采用厂制胶结绝缘接头钢轨。因隧道内全年温差变化较小，地下线设计锁定轨温为25±5℃。

3质量控制技术措施

3.1 一般整体道床施工

3.1.1轨排法

此种方法就是在铺设基地中使用扣件和轨枕来进行轨排组装的过程中，所使用的钢轨长度为25m，将其运输至现场的工具为轨道平车，而且对其进行连接的工具为特制的夹具。然后开展道床混凝土的浇筑以及对长钢轨进行焊接、对无缝线路进行锁定。此种整体道床施工方法就是在隧道外面進行轨排的组装，不仅具有较高的精度，而且具有较高的效率，影响因素也比较少，且方便对其进行运输。

3.1.2架轨法

用长轨运输车运到现场，用支承架将钢轨架好，再用扣件吊装轨枕，调整轨道，浇筑道床混凝土，焊接钢轨接头，锁定无缝线路。方案比选：两种施工方法都是自上而下进行施工，先架轨，后灌注道床混凝土，把施工误差消除在道床中，保证轨面精度，技术成熟。为减少隧道内人员作业工序和施工干扰，提高施工进度，确保施工质量，结合钢轨采用移动式接触焊工法，推荐优先采用轨排法施工；若土建施工受阻，则为了加快铺轨进度，有条件地段将轨料零星运到现场，采用架轨法施工，待线路铺通后，再进行无缝线路的焊接。

3.1.3道岔整体道床施工

采用架轨法施工，先用支承架将整组道岔架起，然后依据铺轨基标调整道岔方向、轨距、水平，再按设计位置挂好道岔岔枕，检查无误后再浇注整组道岔的混凝土道床。该法施工简便、进度快、精度容易保证。施工中应严格控制各工序质量，保证达到轨道施工的技术标准。施工单位也可根据设备、人员等情况采取其它切实可行的施工方法。

3.1.4钢弹簧浮置板整体道床施工

钢弹簧浮置板整体道床施工一般采取在现场绑扎钢筋、再施工道床混凝土的方法。由于浮置板本身钢筋量较大，绑扎难度较大，一般控制工期。本工程铺设钢弹簧浮置板地段较长，工期较紧张，如采用这种方法施工，势必会影响轨通时间。

为加快施工进度，钢弹簧浮置板整体道床施工推荐采用钢筋籠法，这种方法是在铺轨基地按照浮置板钢筋配置绑扎好钢筋，形成钢筋笼，再通过轨排吊装口把钢筋笼运到洞内，然后直接灌注道床混凝土。这种施工方法，可节省洞内钢筋绑扎时间，加快施工进度。

3.2无缝线路施工工法

本工程无缝线路施工工法分：直铺法。直铺法：在地面铺轨基地，直接用25m不带孔新钢轨组成轨排，用轨道平板车通过已铺设的龙门吊或平板车走行轨运至施工现场，轨排间钢轨用特制的夹具连接，现场用钢轨支撑架或支墩结合法施工整体道床，待道床施工完毕后。新型接触焊作业车跟在道床施工之后，直接在线上现场拆下部分扣件逐个进行轨缝焊接、并进行焊接接头的处理，铺设、锁定无缝线路。这种施工工法的优点是采用移动焊轨车直接线上焊，取消了小型气压焊焊接接头，提高长轨条的焊接质量，节省了在既有焊轨场焊轨后长距离专运列车运输长轨，或在地面建临时焊轨场，同时工序流程相对简单，省去大量工具轨费用。缺点是全线不易实现快速无缝线路铺轨，洞内焊轨工作条件较恶劣，焊轨的烟气不易消散，轨头尺寸不易匹配。

3.3 高铁CPⅢ技术的应用

由于传统的轨道铺轨测量主要采取人工作业，其误差难以有效降低。而目前在高铁及全国各大城市地铁均有广泛应用的CPⅢ精密测量技术，该技术采用专业检测装备，自动测量，保证施工精度，能有效提高轨道的平顺性。除应用于铺轨测量外，该技术还可利用于线路调线调坡测量与设计工作和轨道验收、运营期间隧道及轨道变形测量等工作。因此建议在地铁铺轨工程中全面采用CPⅢ精密测量技术，以提高测量精度和轨道施工质量。

4结语

在目前我国经济快速发展以及城镇化进程不断推进的过程中，城市人口和车辆数量的增加导致城市交通拥堵程度在不断加剧，因此在城市建设中进行地铁工程等城市轨道交通工程的建设对于缓解城市交通压力，确保城市交通运输的安全、快捷以及环保等具有重要作用。而在地铁工程施工中的整体道床施工中，由于其具有较高的平顺性、稳定性以及刚度均匀细鞥，并且表现出良好的结构耐久性、较长的使用寿命和较少的维护工作量等，在目前的地铁等城市轨道交通工程施工中广泛应用。文章就针对佛山市城市轨道交通2号线一期轨道工程中对地铁整体道床施工设计以及质量控制措施进行介绍，希望给同类工程施工起到指导作用。

参考文献

[1]黄海斌. 地铁整体道床施工技术优化与质量控制技术[J]. 价值工程，2018，37（34）：137-141.

[2]杨刚. 浅谈地铁整体道床施工系统施工工艺[J]. 科学技术创新，2017（34）：149-150.

（作者单位：中交二公局铁路工程有限公司）