萬 俊 義， 周 健

(中國水利水電第七工程局有限公司 第一分局 ，四川 彭山 620860)

1 概 述

在地鐵建設(shè)中，地鐵軌道整體道床應(yīng)用的極為廣泛，其主要原因在于整體道床具有良好的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)耐久性、軌道幾何形體穩(wěn)定、易于維修等優(yōu)點(diǎn)。通常，地鐵軌道鋪設(shè)施工精度高、工期緊、制約影響因素多，在施工過程中，對(duì)施工工藝進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)、縮短施工周期以達(dá)到降低工程造價(jià)的目的至關(guān)重要。

傳統(tǒng)“架軌法”針對(duì)隧道的不同斷面分別采用配置走行軌及簡易龍門吊的形式，混凝土澆筑采用料斗法，基底鑿毛及道床抹面采用人工為主的方式而造成大量的資源浪費(fèi)，人工成本高、但施工效率卻很低。闡述了對(duì)地鐵軌道整體道床施工技術(shù)進(jìn)行深入研究、借鑒國內(nèi)外先進(jìn)的技術(shù)管理理念形成的一套新型施工工藝，總結(jié)出一套地鐵軌道整體道床施工技術(shù)。

2 工藝原理

(1)該技術(shù)以“軌排架軌法”理論為基礎(chǔ)，在鋪軌基地將鋼軌、扣件、軌枕等進(jìn)行預(yù)排后形成軌排，隧道內(nèi)預(yù)先架設(shè)可調(diào)式地鐵專用走行軌用于軌道運(yùn)輸和施工；使用龍門吊將已提前預(yù)裝完成的軌排吊裝到軌道平板車上，通過軌道平板車運(yùn)送到施工現(xiàn)場，由新型鋪軌機(jī)組對(duì)軌排進(jìn)行初步定位，然后進(jìn)行軌道的調(diào)整，待軌排的調(diào)整達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后，方可進(jìn)行整體道床混凝土的澆筑。

(2)可調(diào)式地鐵專用走行軌采用支墩可調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)，在支墩底部鋼板和支撐筒間添加活動(dòng)鉸鏈連接，通過調(diào)節(jié)底部鋼板的不同角度以適應(yīng)不同的隧道斷面，支撐筒采用可伸縮方式調(diào)節(jié)高度。

(3)新型鋪軌機(jī)組在機(jī)身側(cè)面添加“弓形”缺口設(shè)計(jì)，使其能夠在不變跨的情況下使鋪軌機(jī)組安全地通過車站站臺(tái)；鋪軌機(jī)組的頂部橫梁及側(cè)柱采用可伸縮式設(shè)計(jì)，可根據(jù)隧道斷面形狀調(diào)節(jié)鋪軌機(jī)組的高度和寬度。

(4)混凝土澆筑采用導(dǎo)管將混凝土從鋪軌基地導(dǎo)入軌道平板車車載混凝土罐車運(yùn)輸至作業(yè)現(xiàn)場后，通過車載混凝土泵車澆筑，其振搗及養(yǎng)護(hù)采用傳統(tǒng)施工工藝。

(5)混凝土抹面通過預(yù)先設(shè)計(jì)的一個(gè)與道床表面“人字坡”形狀一致的工裝，在混凝土收面時(shí)通過移動(dòng)工裝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工初步找平和收面。

道床水溝澆筑時(shí)通過移動(dòng)架設(shè)在軌道上的一種隧道水溝控制工裝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工測量對(duì)高程進(jìn)行控制。水溝控制工裝示意圖見圖1。軌道運(yùn)輸采用一種加裝了剎車裝置的平板車。

圖1 水溝控制工裝示意圖

3 操作要點(diǎn)

3.1 基底鑿毛處理

(1)基底鑿毛。采用一種新型專業(yè)鑿毛機(jī)對(duì)基礎(chǔ)表面進(jìn)行鑿毛處理，該鑿毛機(jī)原設(shè)計(jì)為主要針對(duì)路面施工，但經(jīng)我公司反復(fù)試驗(yàn)研究并與廠家協(xié)商后改進(jìn)了鉆頭間距及振動(dòng)頻率，完美匹配了地鐵隧道基底尤其是盾構(gòu)管片的鑿毛技術(shù)要求。該鑿毛機(jī)為氣動(dòng)手推式，一人手推即可操作，揚(yáng)塵少，鑿毛效果良好。實(shí)踐證明：在相同作業(yè)環(huán)境下，該鑿毛機(jī)的鑿毛效率較人工鑿毛提升2～4倍，大幅度提升了工作效率。

但鑿毛時(shí)需注意控制間距與深度，確保鑿毛完成后露出的新鮮混凝土面積不低于75%。

(2)基底清理。完成鑿毛后，采用高壓水對(duì)基底進(jìn)行沖洗。在其端部筑堰排污以避免污水污染其它地段，保證被清理范圍內(nèi)無積水、無殘?jiān)黐1]。

3.2 走行軌及鋪軌機(jī)組的安裝

(1)地鐵專用走行軌的安裝。地鐵專用走行軌采用24 kg/m鋼軌。在隧道結(jié)構(gòu)底板的兩側(cè)安裝走行軌，走行軌軌頂標(biāo)高高出道床鋼軌頂面。軌下采用鋼支墩筒支承，間距按照不大于1.5 m布置?？烧{(diào)式走行軌底座安裝示意圖見圖2。

圖2 可調(diào)式走行軌底座安裝示意圖

(2)新型鋪軌機(jī)組。根據(jù)傳統(tǒng)施工工藝及經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)與鋪軌機(jī)組生產(chǎn)廠家協(xié)商并反復(fù)試驗(yàn)，針對(duì)地鐵整體道床的施工特點(diǎn)對(duì)傳統(tǒng)鋪軌機(jī)組進(jìn)行了改進(jìn)，形成了一種新型鋪軌機(jī)組，該鋪軌機(jī)組施工操作簡便、性能穩(wěn)定、故障率低。在鋪軌機(jī)組橫梁上設(shè)置了可調(diào)節(jié)寬度的控制孔，通過調(diào)整側(cè)柱位置寬度以適應(yīng)隧道寬度的變化；側(cè)柱上設(shè)置了與橫梁類似的可調(diào)節(jié)橫梁高度的控制孔，通過調(diào)整橫梁高度適應(yīng)隧道高度的變化；在側(cè)柱上設(shè)置了“弓“型缺口，在鋪軌機(jī)組通過車站站臺(tái)時(shí)能一次性通過，避免了鋪軌機(jī)組的反復(fù)拆裝。通過該鋪軌機(jī)組的應(yīng)用，施工效率得到了極大程度地提高，節(jié)約了成本且安全有保障。新型鋪軌機(jī)組見圖3。

圖3 新型鋪軌機(jī)組照片

3.3 脹錨螺栓的植入

按照設(shè)計(jì)要求植入的脹錨螺栓為YG2 M16×245型，每排4根，橫向均勻布置，縱向排間間距為0.625 m，植入深度為110～130 mm，植入時(shí)需注意避開結(jié)構(gòu)底板鋼筋。

3.4 鋼筋的綁扎及焊接

(1)鋼筋網(wǎng)。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求控制鋼筋的布置間距，縱向和橫向鋼筋按防雜散電流要求焊接，在靠近短軌枕的內(nèi)側(cè)上、下共布置了4根縱向鋼筋作為道床排流條并與交叉的所有橫向鋼筋和架立鋼筋焊接；在每個(gè)道床塊結(jié)構(gòu)縫兩側(cè)的上、下共布置了4根橫向鋼筋、8根架立筋且必須與縱向鋼筋全部焊接；每個(gè)12.5 m長道床塊中部必須另選2處(即道床塊縱向全長各約1/3處)，將上、下2根橫向鋼筋、4根架立筋與縱向鋼筋全部焊接；對(duì)其余的鋼筋交叉處可綁扎搭接；鋼筋保護(hù)層厚度必需≥35 mm。

必需注意鋼筋網(wǎng)的質(zhì)量(間距、搭接、焊接)等符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

(2)防迷流連接端子。在整體道床伸縮縫的左右兩側(cè)引出銅排連接端子，其露出空氣中的長度為60 mm，通過面積為95 mm2的銅絞線連接。

連接端子采用一種新型連接端子標(biāo)高控制工裝，從而有效地控制了連接端子的外露高度及焊接平直度。

3.5 軌排的組裝、運(yùn)輸及鋪設(shè)

(1)軌排的組裝。按照設(shè)計(jì)要求，短軌枕數(shù)量等距懸掛，鋪設(shè)DZIII型扣件及雙層非線性減振扣件的一般地段，軌枕按1 600對(duì)/km等距布置(即扣件節(jié)點(diǎn)間距為625 mm)；對(duì)于正線曲線≤400 m地段或線路縱坡≥20‰地段(即加強(qiáng)地段)，軌枕按1 680對(duì)/km等間距布置(即將扣件節(jié)點(diǎn)間距調(diào)整為595 mm)。

①編制軌排表。根據(jù)配軌計(jì)算編制軌排表，軌排表中包含以下內(nèi)容：軌排編號(hào)；鋪設(shè)連續(xù)里程；左、右股鋼軌長度；左、右股鋼軌到達(dá)里程、相錯(cuò)量；混凝土短枕對(duì)數(shù)，布置間距，扣件類型以及道床伸縮縫、變形縫設(shè)置里程等。

②軌排的組裝。a.散布扣件于短枕兩端。b.安裝鋼軌支撐架并使鋼軌底離開承軌槽約5 cm。c.安裝軌距拉桿，調(diào)整軌距拉桿和鋼軌支撐架，使軌距基本滿足1 435 mm的要求。將軌排吊至存放區(qū)，軌排之間加墊木隔離、分層堆放，一般以4層為宜，不宜超過6層。

軌排組裝時(shí)其直線段每隔3 m(間隔4根軌枕)布置一套調(diào)軌支撐架，曲線段每隔2.5 m(間隔4根軌枕)布置一套調(diào)軌支撐架，軌道支撐架需符合相關(guān)規(guī)范。

軌排支架系統(tǒng)的主要作用：a.對(duì)軌排起支撐作用；b.對(duì)軌排的水平及高程起調(diào)節(jié)作用；c.對(duì)鋼軌1/40軌底坡進(jìn)行控制[2]。其中對(duì)軌底坡控制的方法通過反復(fù)試驗(yàn)及研究最終決定通過在支架承軌面上焊接一塊具有1/40坡度的鋼板，并在軌排安裝過程中通過調(diào)節(jié)使鋼軌底面與鋼板面完全貼合，從而達(dá)到控制軌底坡的目的。該創(chuàng)新改進(jìn)滿足了設(shè)計(jì)要求，提高了施工效率。

(2)軌排的運(yùn)輸及鋪設(shè)。軌排鋪設(shè)情況見圖4。

圖4 軌排鋪設(shè)示意圖

施工注意事項(xiàng)：

①將軌道車通過車站時(shí)的行車速度限制為5 km/h,區(qū)間最高限速為20 km/h。

②停車時(shí)及時(shí)放入鐵楔(止動(dòng)器)，防止平板車滑行。

3.6 軌道幾何狀態(tài)的調(diào)整

軌排鋪設(shè)就位后需要按設(shè)計(jì)和規(guī)范要求對(duì)其幾何狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整分粗調(diào)、精調(diào)兩種。調(diào)整原則為先調(diào)水平，后調(diào)軌距；先調(diào)基標(biāo)部位，后調(diào)基標(biāo)之間；先粗后精，反復(fù)調(diào)整[3]。

3.7 整體道床混凝土澆筑

(1)模板安裝。整體道床混凝土側(cè)模采用鋼模。安裝模板前應(yīng)復(fù)查道床標(biāo)高及軌道中心線位置是否符合設(shè)計(jì)要求，檢查預(yù)埋件及預(yù)留孔洞是否遺漏，位置是否準(zhǔn)確，確保模板安裝正確[4]。

(2)混凝土澆筑。澆筑前，再次對(duì)軌道狀態(tài)進(jìn)行檢測，排查所澆筑區(qū)域的連接端子、測試端子、過軌管、排流端子是否齊備，確保其符合設(shè)計(jì)和施工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)；用三防布覆蓋，避免對(duì)軌枕及扣件造成污染。整體道床混凝土采用車載泵加罐車的新型混凝土澆筑方式保證了混凝土的和易性，既確保了施工安全，又提高了生產(chǎn)效率。通過軌道平板車將專用混凝土罐車運(yùn)輸至施工地點(diǎn)，由車載泵車將商品混凝土運(yùn)送至澆筑作業(yè)面。

抹面通過對(duì)道床表面高程、坡度以及平整度的精確控制，形成了完整的“人”字坡。其工作原理為：制作與道床表面坡度一致的方鋼支架，施工時(shí)將其置于鋼軌上，移動(dòng)工裝對(duì)道床表面高程、坡度及平整度進(jìn)行控制。完工表面平整、縱橫坡平順、線條清晰整齊，不積水，無反坡。

矩形隧道兩側(cè)水溝的澆筑采用定制“U”型鋼模板，水溝一次性澆筑成型,水溝整體性好，操作便捷，可控精度高，解決了水溝線性不順直及溝底工藝倒角難施作等難題。

(3)模板的拆除。混凝土澆筑完成后，當(dāng)其強(qiáng)度達(dá)標(biāo)后即可拆除模板。拆除過程中需要注意保護(hù)混凝土，尤其避免損壞道床及水溝邊角。

3.8 道床的養(yǎng)護(hù)

混凝土采用灑水、鋪設(shè)土工布的方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)?；炷脸跄?，及時(shí)灑水并覆蓋土工布養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7 d，待其達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后方可行車承重[5]。

3.9 伸縮縫處理

整體道床養(yǎng)護(hù)結(jié)束后需按設(shè)計(jì)要求和規(guī)范對(duì)伸縮縫進(jìn)行處理。道床表面干燥后，將伸縮縫的瀝青木板鑿出深30 mm、寬20 mm的溝槽，然后用聚氨酯密封膠封面。

伸縮縫處理的注意事項(xiàng)：(1)聚氨酯密封膠需按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)配。(2)伸縮縫兩側(cè)邊緣應(yīng)覆蓋透明膠帶。(3)灌膠須飽滿，灌后應(yīng)進(jìn)行保護(hù)。

4 結(jié) 語

所研究的該項(xiàng)技術(shù)在保證工程質(zhì)量和施工安全的情況下，系統(tǒng)地解決了地鐵軌道整體道床施工過程中對(duì)精度、工期、成本等指標(biāo)的有效控制，同時(shí)，作業(yè)人員的勞動(dòng)效率得到提高，施工進(jìn)度加快，施工成本降低，所取得的經(jīng)驗(yàn)對(duì)類似施工條件的地鐵軌道整體道床施工具有參考借鑒意義。