金 磊

(上海天佑工程咨詢有限公司，200092，上?！喂こ處?

城市軌道交通軌行區(qū)“限界”是指列車與沿線固定建筑物、設(shè)備之間的相互空間關(guān)系。其具體的凈空尺寸大小是在規(guī)定的工況下參照不同車輛類型，經(jīng)設(shè)計計算后確定的。根據(jù)軌行區(qū)限界的不同功能要求，可分為車輛限界、設(shè)備限界和建筑限界。從三種限界尺寸大小來看，車輛限界最小、建筑限界最大，設(shè)備限界介于兩者之間。為滿足使用功能，車輛限界與設(shè)備限界、設(shè)備限界與建筑限界之間均應(yīng)留有一定的安全間隙。從理論上來看，要實現(xiàn)設(shè)計限界并不困難，但是實際施工中往往受到施工(安裝)誤差、結(jié)構(gòu)沉降等綜合因素影響，容易導(dǎo)致限界超標(biāo)情況的發(fā)生。因此，在列車上線調(diào)試前對全線軌行區(qū)進(jìn)行全面的限界檢測是十分必要的。通常情況下，經(jīng)限界檢測合格后列車才能上線進(jìn)行冷滑、熱滑等調(diào)試作業(yè)，否則容易引發(fā)行車安全事故(如發(fā)生列車與軌旁設(shè)備碰撞等)或在使用功能上造成某種缺陷(如站臺板與車輛安全間隙過大、站臺板偏高或偏低等)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，可采取的限界檢測方式很多，檢測技術(shù)和手段也越來越先進(jìn)(如紅外線、超聲波、雷達(dá)等)。目前，在城市軌道交通建設(shè)中，常用的限界檢測方法是利用限界檢測車來實施檢測。由于該檢測方法的費用低、操作較簡便，故在實踐中被廣泛采用。本文主要圍繞限界檢測車驗收和檢測的相關(guān)工作進(jìn)行探討，以供同行參考。

1 限界檢測的主要內(nèi)容

由于在限界檢測車上安裝了具有可調(diào)節(jié)功能的檢測模板，可以根據(jù)檢測需求(參照限界設(shè)計圖)來調(diào)整不同的限界尺寸輪廓線，從而檢測出車輛限界與建筑限界、設(shè)備限界與建筑限界之間的關(guān)系。限界檢測主要內(nèi)容可參照限界設(shè)計圖紙的要求;若設(shè)計無具體要求，可參考目前現(xiàn)行的國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

1.1 車輛限界與建筑限界之間的關(guān)系檢測

車輛限界是車輛在直線地段正常運行狀態(tài)下形成的最大動態(tài)包絡(luò)線。一般情況下，車輛限界計算只考慮正常運營工況下車輛在直線上運行的狀況，在曲線地段增加的附加因素及非正常運營工況下產(chǎn)生的附加偏移量均在設(shè)備限界中考慮。

在利用限界車檢測時，對車站主要是針對車站有效站臺范圍內(nèi)的各種限界關(guān)系進(jìn)行檢測。即在限界檢測車進(jìn)入車站有效站臺區(qū)域前，先將檢測模板調(diào)整到車輛限界的輪廓尺寸，在檢測車通過車站時，可對車輛與站臺板邊緣、車輛與屏蔽門等之間的關(guān)系進(jìn)行檢測，以避免出現(xiàn)車輛輪廓與站臺、屏蔽門等部位的安全間隙或高差過大，影響今后乘客的正常上、下車安全。一般情況下，車站范圍內(nèi)限界檢測宜在車站內(nèi)建筑裝修、車站范圍軌旁設(shè)備安裝完成后再實施。車站有效站臺范圍內(nèi)限界檢測的主要內(nèi)容與標(biāo)準(zhǔn)見表1所示。

1.2 設(shè)備限界與車輛限界之間的關(guān)系檢測

設(shè)備限界是用以限制設(shè)備安裝的控制線。它是在車輛限界之外考慮了其他因素和安全間距而形成的界線。按照線路特征可分為直線段設(shè)備限界、曲線段設(shè)備限界。直線段設(shè)備限界是在直線段車輛限界外擴(kuò)大一定安全間隙后形成的;曲線段設(shè)備限界是在直線段設(shè)備限界基礎(chǔ)上，根據(jù)線路平面曲線半徑、過超高或欠超高引起的偏移量等因素經(jīng)計算后確定。

利用限界車對車站有效站臺范圍以外區(qū)域(包括區(qū)間)的限界關(guān)系進(jìn)行檢測。在限界檢測車行進(jìn)到非車站有效站臺區(qū)域前，將檢測模板調(diào)整到設(shè)備限界的輪廓尺寸，在檢測車通過時就可檢驗設(shè)備限界與車輛限界之間的關(guān)系，以避免發(fā)生列車與軌旁建(構(gòu))筑物、設(shè)備(設(shè)施)之間發(fā)生接觸。一般情況下，宜在沿線建(構(gòu))筑物和設(shè)備全部安裝完成后再實施檢測。車站有效站臺范圍外的限界檢測主要內(nèi)容與標(biāo)準(zhǔn)見表2所示。

2 限界檢測車的制造與驗收

2.1 限界檢測車的制造

通常情況下，限界檢測車由業(yè)主方委托鋪軌或接觸網(wǎng)等有施工車輛的專業(yè)單位來進(jìn)行制作，經(jīng)驗收合格后即可投入使用。雖然目前針對限界檢測車制作和驗收還沒有統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，但是其基本構(gòu)造、檢測原理都基本類似。

2.1.1 限界檢測車的基本構(gòu)造

限界檢測車主要由平板車、限界檢測模板兩大部分組成(見圖1)，并通過機(jī)車牽引在軌道上運行。其中，限界檢測模板是主要檢測部件，應(yīng)具有可調(diào)節(jié)、可伸縮的功能，可以模擬出不同設(shè)計工況下的各類限界輪廓尺寸。施工單位在加工制作限界檢測模板前，應(yīng)先征詢限界設(shè)計單位的意見和要求，再開始加工制作。

表2 車站有效站臺范圍外的限界檢測主要內(nèi)容與標(biāo)準(zhǔn)

圖1 限界檢測車實景圖

2.1.2 限界檢測車的制造

1)限界檢測模板的制作:限界檢測模板應(yīng)按照限界設(shè)計圖紙來進(jìn)行加工和制作，選材應(yīng)具有一定的剛度。限界檢測模板的外圍輪廓線應(yīng)連續(xù)、封閉，其中最小輪廓線應(yīng)滿足車輛限界要求，最大輪廓線應(yīng)滿足最小曲線半徑區(qū)段的設(shè)備限界(最不利條件下的設(shè)備限界)要求。限界檢測模板的可伸縮部分還需滿足伸縮方便、靈活的要求，檢測模板經(jīng)人工伸縮、調(diào)節(jié)后不能隨意松動。

2)限界檢測模板的安裝:限界檢測模板應(yīng)與平板車形成可靠的固定連接，其中心安裝位置應(yīng)與平板車轉(zhuǎn)向架中心、軌道中心線(直線段)基本吻合，安裝偏差應(yīng)控制在允許范圍內(nèi)。安裝完畢后應(yīng)進(jìn)行測量、校正。

2.2 限界檢測車的驗收

限界檢測車制造完畢，應(yīng)經(jīng)過專項驗收合格后才能投入使用。一般情況下，限界檢測車驗收小組成員由業(yè)主、設(shè)計、施工、監(jiān)理等單位共同參與，其主要驗收的內(nèi)容見表3所示。

表3 限界檢測車主要驗收內(nèi)容

3 限界檢測前應(yīng)具備的主要條件

在城市軌道交通工程中，限界檢測的“理想”條件是軌行區(qū)范圍內(nèi)所有建筑裝修、設(shè)備安裝全部完成后進(jìn)行。但實踐中往往由于工期緊等的原因，很難完全達(dá)到“理想”條件，若倉促地提前進(jìn)行限界檢測工作，勢必會存在一定風(fēng)險性，并增加檢測次數(shù)，費工費時?？紤]到限界檢測時間與后續(xù)列車上線冷滑、熱滑作業(yè)的間隔時間比較短，為不影響后續(xù)工作，在工期緊張且全線存在軌行區(qū)剩余工作量較多的特殊情況下，作為業(yè)主方宜根據(jù)全線工程實際進(jìn)展，統(tǒng)籌安排好限界檢測的適當(dāng)時機(jī)，在具備一定的基本條件后再安排進(jìn)行限界檢測工作。在軌行區(qū)范圍內(nèi)還有剩余工作量的特殊情況下，限界檢測前首先應(yīng)滿足行車安全條件，其次應(yīng)盡可能創(chuàng)造良好的檢測環(huán)境條件。否則不僅會干擾限界檢測的正常進(jìn)行，也會為后續(xù)列車上線調(diào)試作業(yè)埋下隱患。限界檢測應(yīng)具有的主要基本條件如下:

1)軌行區(qū)內(nèi)垃圾基本清理完畢:由于軌行區(qū)內(nèi)專業(yè)施工單位多、點多線長，有施工就不可避免會產(chǎn)生建筑垃圾。如果各專業(yè)施工單位不做好“落手清”工作，及時處置建筑垃圾，不僅容易引起行車安全事故，也會影響檢測工作的實施?？紤]到軌行區(qū)內(nèi)建筑垃圾清理問題歷來都是建設(shè)管理的難點之一，因此，無論如何在限界檢測前至少應(yīng)對全線建筑垃圾進(jìn)行一次全面清理，以消除行車安全隱患。

2)地下段軌行區(qū)內(nèi)排水系統(tǒng)基本健全:地下段軌行區(qū)內(nèi)積水嚴(yán)重或排水不暢的情況，勢必會給行車和檢測工作帶來不便。特別是地下線在線路最低位置通常要設(shè)置廢水泵房，如果在正式排水系統(tǒng)未啟用之前，地下段臨時排水系統(tǒng)無法保持通暢(如排水系統(tǒng)未貫通、排水泵房與地面管路不通等)，則容易導(dǎo)致積水，且抽排水困難。因此，在限界檢測前宜安排對全線(特別是地下線路)排水系統(tǒng)進(jìn)行一次全面調(diào)查，將影響降低到最小程度。在正式排水系統(tǒng)啟用前，應(yīng)安排專人負(fù)責(zé)抽排水。

3)地下段軌行區(qū)內(nèi)隧道宜清洗完畢:地下隧道內(nèi)清洗工作受諸多工作制約，不同工作內(nèi)容之間又環(huán)環(huán)相扣。比如，軌行區(qū)內(nèi)垃圾清理不及時，隧道清洗就很困難;地下消防管網(wǎng)沒有與地面市政管網(wǎng)形成接駁，隧道清洗水源就很難落實;地下排水系統(tǒng)不通暢，隧道清洗后的廢水就不能及時排出;接觸網(wǎng)帶電時就無法安排隧道清洗工作等?？梢?，地下隧道地段在具備條件時宜提前安排隧道清洗，再安排限界檢測工作，也可為了后續(xù)列車上線調(diào)試創(chuàng)造良好的條件。

4)地下段軌行區(qū)內(nèi)隧道照明設(shè)施完善:地下段軌行區(qū)內(nèi)隧道正式照明系統(tǒng)無法正式啟用前若安排限界檢測工作，則應(yīng)提前對臨時照明設(shè)施進(jìn)行排查和檢修，以確保臨時照明系統(tǒng)能正常使用。如果正式照明系統(tǒng)能在限界檢測前啟用，可使行車和檢測條件更佳。

5)軌行區(qū)內(nèi)剩余工作量應(yīng)暫時停工:由于受軌行區(qū)內(nèi)存在剩余工作量的影響，提前安排限界檢測會帶來一定的風(fēng)險性。為了更好地體現(xiàn)限界檢測效果，在軌行區(qū)還存在剩余工作量情況下，在限界檢測期間軌行區(qū)內(nèi)剩余工作量應(yīng)先暫停施工。

4 限界檢測的主要工作安排

4.1 限界檢測人員組織

限界檢測涉及的專業(yè)多、檢測工作量比較大，為確保限界檢測工作順利實施，在檢測實施前宜由業(yè)主方牽頭成立限界檢測工作小組，并明確限界檢測工作小組成員的組成和分工。在限界檢測過程中，應(yīng)由限界檢測工作小組成員全程參加?？紤]到限界檢測車的空間有限，隨車參加檢測人員不宜過多(控制在10人左右)，其他相關(guān)專業(yè)單位若有需要，可考慮在車站等候。

4.2 限界檢測方案制定

限界檢測前宜事先制定檢測的具體實施方案。

根據(jù)全線軌行區(qū)范圍內(nèi)工程進(jìn)度和設(shè)計限界圖紙的要求，事先明確限界檢測范圍、檢測內(nèi)容、檢測標(biāo)準(zhǔn)、檢測計劃、特殊地段限界檢測等相關(guān)內(nèi)容。在檢測期間，根據(jù)檢測方案來有計劃、有組織地實施檢測工作。

4.3 限界檢測行車安排

為提高限界檢測效率，宜事先策劃好限界檢測車的行車路線，盡量確保需檢測地段的全部覆蓋。若全線采取列車分區(qū)段上線調(diào)試，則應(yīng)分段安排限界檢測工作。限界檢測車的運行速度不宜過快，直線地段和道岔地段宜控制在10～25 km/h，曲線地段宜控制在5～10 km/h。限界檢測時間一經(jīng)確定后，宜事先進(jìn)行全線通告，告之沿線作業(yè)單位限界檢測的具體時間安排、行車路線等信息。在限界檢測期間軌行區(qū)范圍內(nèi)應(yīng)暫停所有的施工作業(yè)。

4.4 限界檢測模板的調(diào)整

限界檢測模板可根據(jù)檢測需求來調(diào)節(jié)輪廓尺寸。在限界檢測前宜先做好各項技術(shù)準(zhǔn)備工作，根據(jù)限界設(shè)計圖要求，事先計算、統(tǒng)計好限界檢測車途經(jīng)不同地段時的限界檢測模板的調(diào)整量(特別是不同曲線半徑地段的設(shè)備限界輪廓尺寸)，以便于檢測時事先調(diào)整好檢測模板的尺寸。對于曲線地段，若每進(jìn)入一個曲線地段前都根據(jù)其半徑調(diào)整限界模板的尺寸，則工作量比較大，且耗費時間長。為方便檢測，也可考慮將全線所有曲線地段按照其曲線半徑分檔(如半徑250～500 m、500～800 m，800～1000 m 等)，按照每檔最不利限界尺寸進(jìn)行檢驗(如半徑250～500 m之間按照半徑250 m的限界尺寸檢驗)，若實際檢測期間發(fā)生侵限情況出現(xiàn)，再重新按實際曲線半徑所對應(yīng)的設(shè)計限界尺寸進(jìn)行檢驗。

4.5 限界檢測成果記錄

限界檢測期間應(yīng)安排專人負(fù)責(zé)測量和記錄工作，若遇到侵限問題應(yīng)在侵限部位或設(shè)備旁做好標(biāo)記，并記錄實測侵限的具體位置和測量數(shù)據(jù)，必要時拍攝照片。全部檢測完成后應(yīng)形成限界檢測書面報告。

5 結(jié)語

城市軌道交通工程建設(shè)周期長、涉及專業(yè)多、參與單位多，在工程實踐中可能經(jīng)常會遇到一些侵限的問題發(fā)生。為避免侵限，施工期間應(yīng)在各土建、軌道、機(jī)電等專業(yè)工程之間做好相互的協(xié)調(diào)配合工作，才能最終滿足設(shè)計對限界的總體要求。各專業(yè)單位除了要嚴(yán)格控制好各自專業(yè)的限界尺寸外，還需要做好不同專業(yè)工序的交接檢驗。特別是在土建結(jié)構(gòu)完成后，由于需要進(jìn)行線路的調(diào)線調(diào)坡，原先的設(shè)計限界尺寸可能會發(fā)生一定變化，如果對此不引起注意，就會容易造成車站站臺板返工、設(shè)備安裝侵限等問題的發(fā)生。可見，在列車上線調(diào)試前進(jìn)行限界檢測只是檢驗是否達(dá)到設(shè)計限界要求的手段之一，如何加強(qiáng)對侵限問題的預(yù)防和控制才是參與城市軌道交通各方應(yīng)共同重點關(guān)注的課題。

［1］劉永中.地鐵設(shè)備限界的檢測方法［J］.隧道建設(shè)，2006(4):70.

［2］GB 50490—2009城市軌道交通技術(shù)規(guī)范［S］.

［3］CJJ 96—2003地鐵限界標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［4］GB 50157—2003地鐵設(shè)計規(guī)范［S］.

［5］陳中杰，劉建平.對地鐵車輛限界若干問題的探討［J］.城市軌道交通研究，2010(5):57.