城市轨道交通轨道板装配施工工艺
2021-08-14庞景东
庞景东
(山东高速轨道交通集团有限公司,山东济南 250098)
作为现代化城市标志性的轨道交通建设,其优势在于能最大限度地合理利用城市土地资源,减少土地浪费情况,有效缓解城市道路交通拥堵的情况,提升城市交通质量,保证交通运行更快速。近年来,我国各大城市的轨道交通建设使我国轨道交通事业发展情况较好,但综合实践经验还存在一些缺陷,需要对施工管理方面和施工采取措施严格把控,提高施工效率、节约成本、保证质量,降低施工失误率,合理解决问题。应充分利用我国轨道发展的自身优势,促进我国轨道交通事业的健康可持续发展,施工前期统筹规划应合理合规,不断改进施工工艺,创新适合我国国情的现代化轨道交通建设。
1 城市轨道交通项目概述
城市轨道交通施工的管理除必须满足相关规范的要求,如《地下铁道工程施工与验收规范》(GB 50299—1999)、《岩土锚固与喷射混凝土支护工程技术规范》(GB 50086—2011)、《地下工程防水技术规范》(GB 50108—2008)等外,满足当地城市轨道交通建设管理办法的相关规定。
城市轨道交通施工中地铁项目由于施工条件的特殊性较为复杂,地铁施工分为车站施工和区间施工,车站施工方法具体分为明挖、暗挖、盖挖、明暗结合等;区间施工方法具体分为明挖、暗挖、盾构等。我国现阶段主要地铁施工方法主要为两种,应根据实际施工环境、水文地质、沿线环境的情况合理选择,参考施工项目的整体预期目标,确定适合需求的施工方法。
2 城市交通工程轨道施工工艺
2.1 轨排铺设法
国内外比较著名的轨道施工工艺就是轨道铺设法,因名而义就是在车站或区间轨道等铺轨基地上,前期准备将轨枕、钢轨组成长轨排,再将其运输到铺设工地已经布置好的辅助导轨上,使用起重设备将长轨排铺设到辅助导轨,使用几何尺寸进行数据调整。
以上作业按规范完成后,立即进行立模混凝土浇筑作业,浇筑整体道床混凝土和混凝土支墩,浇筑养护完成后再用牵引装置将辅助导轨移动一个单元,焊接衔接完工后,将运输车返回基地,反复以上施工流程,直到施工作业符合设计规划的需要。
预制板轨道结构横断面如图1所示。
图1 预制板轨道结构横断面
2.2 分段换轨法
分段换轨法更适用于无缝线路进行改造的工程项目,具有更好的优势,主要程序是将长钢轨运输到铺设现场,长钢轨以250 m或500 m为主。长轨运输到指定位置按规定摆放到线路两旁,使用焊接连接施工工艺变成单元轨节,利用新型现代技术的收轨机对拆除的短轨放置在轨枕中心位置,再派另一台收轨机对线路两侧的长单元轨节设置到承轨槽内,根据测量进行对轨距的调整,再对废弃的旧钢轨进行归拢回收处理[1]。
综合实践经验得出,分段换轨法更适用于对既有轨道线路开展的改造施工,应用到新的轨道交通工程中未必能将优势最大限度发挥出来,影响整体施工工期,也不会提高施工效率,造成大量短轨浪费。
2.3 单根轨枕综合铺设法
单根轨枕综合铺设法更适用于新开发的轨道交通施工,工艺作业流程是将长钢轨和轨枕安装到轨枕双层运输车,将轨枕安装到运输车上层,将长钢轨安装到运输车下层,通过机车将轨枕双层运输车推送到铺设现场,使其能够连挂到铺轨机组。
完成上述作业施工后,让钢轨抽拉装置将长钢轨移动到铺轨机的前端,再通过钢轨引导车进行引导,借助普轨机的连续放送装置的功能,井然有序地将长钢轨铺设在线路两旁,必须在间隔15 m的位置安装低滚道承担长钢轨,用以减少机车运行带来的阻力,更有利于在曲线上进行钢轨固定。进行对铺设钢轨收轨作业时,采用钢轨引导车准确的固定首个收轨位置,再按规划要求开展轨枕铺设作业,利用收轨机的功能将线路两侧的长钢轨收放于承轨槽,并及时安装所需扣件。
2.4 推轨铺设法
推轨铺设法是国内比较常用的辅助施工技术,其技术对有无轨渣情况相应施工方案有一定差别。例如在铺设无碴轨道施工时,道床和轨枕都已完成浇筑,能采用长轨运输车对长钢轨进行运输,再使用推轨车将长钢轨推送到承轨槽,并按时固定扣件,重复数次上述施工流程实现连续施工。
对有碴轨道的施工时,交通条件良好、单轨运输条件方便时,可以采用传统的人力方式对单枕布设,完成后再使用推轨法对长轨进行铺设作业。利用推轨法进行长钢轨铺设,可以免去二次铺轨施工作业,使用机械化成本相对较低,以小型机械为主,提高了轨道交通工程的施工效率。
2.5 盾构法
盾构法是利用综合机械化对地下开挖施工的一种方法。其优势在于安全性高,盾构机支撑力稳定,开挖衬砌顺畅,而且还有行车速度快、劳动强度低、不影响地面交通和航运、不受季节和气候影响、无噪声、无振动、修建大埋长隧道的技术经济优势,施工欲达目标均能满足。但也有一些劣势,例如工程预算成本较高、机械设备操作较难、流程烦琐、对施工团队要求严苛等。通过实践经验汇总,盾构法更适用于软水地层中的长隧道和河流中的水下隧道[2]。
(1)利用多排搅拌桩加固土体作业时,需要使用三角形搭接桩,在打桩前详细勘测地下管线。盾构施工准备前期,应对土质层进行强度和抗渗性试验,用以证实加固稳定性。如果没有达到规划的相关要求,应具体分析及时采取对应补救措施。
(2)模具应采用精密度高的模具,对承载力、刚度特定要求,以满足工程施工的要求,密封性能好、稳定性较好。
(3)管片混凝土配套配件应符合规格要求,且经试验合格。
(4)严格把控节段钢筋骨架的制造流程,保证质量经试验均符合要求。
(5)控制盾构始发平台的定位、反力架的安装、橡胶密封条及洞口的拆除、临时管片的固定。
(6)适当调试盾构的位置和角度,保证盾构姿态合规,避免发生压头现象。
(7)最安全的切割洞口方法是从最后一层钢筋自下而上切,切割顺序准确。
(8)在掘进过程中,加强对控制盾构的姿态和推力的勘测,依据所得数据结果适当调整掘进参数。
(9)最大限度调整盾构推力和合力位置点,有利于控制盾构推力轴线的形成,通过控制盾构纵坡调整盾构高程,通过控制两侧对称千斤顶的差值调整盾构的平面位置。
(10)管片拼装过程中,必须保证千斤顶从底部抽出的装配顺序正确,避免盾构因围岩压力和工作面泥浆产生的压力而发生后退现象。
(11)盾构推进过程中可以同步开展注浆作业;衬砌管片脱离盾尾后,检查地面勘测情况及时进行墙后注浆作业;注浆过程中的压力必须满足设计规划,使墙后空隙全部填充完整;灌浆量应符合设计及有关规范要求;灌浆顺序应从两腰处开始,从上自下,最后封闭墙孔完成施工。
3 城市轨道交通工程施工技术关键点
为了使轨道施工水平最大限度发挥,需要开展轨道交通工程中技术关键点准确掌握,有利于轨道施工按计划顺利开展。提高轨道交通工程的整体效果,施工技术团队应熟知和掌握相关技术要点。
(1)开展整体道床施工作业时,会使用道床基地的清理、道床基地的凿毛作业、龙门吊铺设行轨、调整轨排、浇筑水泥砂浆等各道工序,按照轨道施工原有设计方案按步骤推进,各道工序做好相应衔接工作,避免施工因工序混乱影响整体施工有序进行。需要注意配备小龙门吊数量要符合需求,完全满足施工需要,奠定稳固基础为轨排和钢筋等吊运工作提供有利基础[3]。
(2)开展整体道床及道岔的施工作业时,应用轨距拉杆、钢轨支撑架功能性,解决岔道因零散部件较多、相互连接力欠缺的问题,使轨道施工中各部件的连接牢固性能加强。调整标准的各部门之间位置及轨距后,按照相关规定进行混凝土浇筑施工,规定使用型号C30的混凝土,其浇筑强度大,能够确保混凝土浇筑质量符合标准。
(3)开展对C30混凝土浇筑施工准备前期,施工技术人员应对施工图纸完全掌握,按照设计方案对道岔电务拉杆、轨套管的埋设、通信、沟槽信号分期进行核准,数据必须满足施工图纸规定,之后按施工工序进行混凝土浇筑,避免出现返工现象。对道床两侧的混凝土浇筑和道床养护施工时,应注意距离的把控,留有一定间距让其自然增长,降低道床开裂和压溃等质量问题的发生率,使工程施工质量得到有效保障。
4 结语
综上所述,现阶段主导我国交通事业发展的主要措施就是轨道交通的发展,对交通事业具有巨大影响。但由于施工团队整体专业水平偏低,对施工工期以及施工质量有一定制约。在实际交通施工作业中,质量问题成为关键,质量问题直接影响安全事故的发生率。从社会影响方面分析,会对城市经济造成一定损失,对市民出行安全方面也会埋下安全隐患。因此,加强城市轨道交通工程施工方法和施工工艺研究具有现实意义。