北京地鐵5號線整體道床道岔施工技術

 

摘　要:道岔是軌道工程中相對薄弱的環節,其施工質量直接制約著線路的行車速度和安全性,介紹北京地鐵5號線整體道床道岔施工技術,該施工工藝具備良好的適應性,可供同類工程參考。  

關鍵詞:北京地鐵5號線;整體道床;道岔;施工

 

1 概述

整體道床以其整體性強、穩定性好、養護維修方便和工作量小而廣泛應用于地鐵、輕軌等城市軌道交通工程及國家鐵路的隧道內和橋上。但采用整體道床作為道岔的軌下基礎,主要是在地鐵中應用,由于道岔的技術性能直接影響地鐵運營的效率和行車安全,故其施工方法必須安全可靠。目前,北京地鐵正線一般采用短枕式60kg/m鋼軌9號系列道岔,主要是在參考鐵道部通用圖,并根據地鐵的車輛構造特點和運營特點以及軌道結構的特殊性,進行多項改進的基礎上研發的。

北京地鐵5號線正線軌道工程共設道岔27組,軌下基礎全部采用混凝土整體道床,其中60kg/m9號單開道岔26組,60kg/m9號道岔3.6m間距單渡線1組,60kg/m9號道岔5m間距交叉渡線2組,分布在9個區間。

2 施工工藝原理

通過精確測設鋪岔基標,把道岔岔位及高程通過與基標之間的平面與空間關系表示出來,通過測設得知基標點與道岔的水平和高程差,利用L尺和支撐架配合使用,定出道岔中線和軌面高程,經調整道岔幾何尺寸、吊掛短岔枕、澆筑混凝土等工序,將短岔枕連同整個道岔固定在混凝土道床內,使道岔鋪設符合設計及規范要求。

3 施工技術簡介

3.1 總體施工方案

整體道床道岔一般采用提前預鋪方案,地下線道岔從下料口將道岔料倒送至施工地點,高架線道岔可直接用吊車將道岔料吊裝上橋,人工進行架軌,安裝混凝土短岔枕,調軌,澆筑混凝土支墩,最后拆除鋼軌支撐架,經各專業聯合隱蔽檢查后,澆筑道床混凝土并養生。高架線和地下線具備條件地段直接采用泵送澆筑,若地下線距離下料口較遠、不具備泵送條件的道岔,在完成架軌調整并打完混凝土支墩后,待正線整體道床施工到達時一并完成道岔道床混凝土的澆筑。  

3.2 工藝流程(圖1) 

 

 

3.3 施工準備

施工前對土建施工單位移交的結構底板進行檢查,要求無浮漿、積水和滲漏。基底采用人工進行密集鑿毛,鑿坑深5~10mm,坑距30~50mm,鑿毛完畢后立即清掃雜物垃圾,并用高壓水或高壓風將結構底板沖洗干凈。

3.4 基標測設

道岔鋪軌基標測設根據控制基標和道岔鋪軌設計圖進行。精度應符合《地下鐵道、輕軌交通工程測量規范》(GB50308)相關章節的規定。

單開道岔設11個基標(圖2),交叉渡線共設置51個鋪軌基標,其中控制基標13個,分別位于4個單開部分的道岔中心(4個)、整個交叉渡線中心(1個)、長短軸上(4個)以及岔頭岔尾(4個);加密基標共38個,分別位于交叉渡線的外側及端部內側。 

 

 

3.5 進貨檢驗及散料

由廠家直接供貨于指定地點,現場清點驗收,分類堆放。道岔鋼軌裝車時,尖軌、轍叉及護輪軌應注意鋪設方向及道岔開向。尖軌與基本軌捆扎牢固、密貼,以防損傷尖軌。岔枕進場后嚴格按其外觀質量、類型、尺寸逐一檢查,驗收合格后方可運往工作面。 

 

3.6 組裝道岔、粗調幾何尺寸

(1)架軌

按照道岔總布置圖進行道岔鋼軌連接,用壓機抬起鋼軌,將支撐架合理放置在軌下托起鋼軌(約每隔4根短枕放置1根支撐架)。由于道岔結構形式決定了所用支撐架較長,為便于施工,將支撐架設置為拼裝式,使用時通過梁身連接板及聯結螺栓連接,參見圖3。 

 

(2)粗調

①根據基標,確定并調整岔頭、岔尾的位置,并保證岔頭兩股鋼軌的方正。

②調外直股方向:根據外直股外側基標,用L尺從岔頭到岔尾依次調整道岔外直股的方向和高程,使其達到規范要求。

③在保持道岔外直股不動的前提下,通過調節鋼軌支撐架上位于內直股處的軌卡的水平螺栓及立柱,依次調整道岔內直股的軌距、水平,直至達到要求。

④調整曲上股軌距、水平:按照設計圖紙,把支距尺放在規定的支距點上,在保持外直股不動的前提下,通過依次調節鋼軌支撐架上位于曲上股處軌卡的水平螺栓,使曲上股各點支距達到要求。

⑤調整曲下股軌距:在保持曲上股位置不變的前提下,通過調節鋼軌支撐架上位于曲下股處的軌卡水平螺栓,調整曲下股各點軌距。

(3)散布、安裝扣件及鐵墊板鐵墊板、扣件按設計圖紙規定的類型有次序的分類散布,根據道岔圖紙短軌枕間距在基本軌上畫鐵墊板印,按序號依次上扣件。上鐵墊板時,有專人負責對安裝鐵墊板位置、型號進行檢查。  

3.7 吊掛混凝土短岔枕

在方向和軌距粗調完畢后,開始進行吊掛安裝混凝土岔枕,短岔枕安裝距離允許偏差為±10mm,螺旋道釘要擰緊,并復緊3次,以防止出現空吊板現象。采用水平尺檢查相鄰岔枕是否在同一平面,超標的立即改正。

3.8 精調道岔幾何尺寸

道岔各部的幾何狀態,必須按道岔鋪設圖、整體道床布置圖及鋪設基標進行調整;施工過程中隨時檢查道岔和混凝土軌枕的位置,道岔各部的幾何狀態,發現超標立即調整。整體道床道岔鋪設應符合下列規定:

(1)里程位置　允許偏差為±15mm;

(2)導曲線及附帶曲線　導曲線支距允許偏差為1mm,附帶曲線用10m弦量連續正矢差允許偏差為1mm;

(3)軌頂水平及高程　道岔全長范圍內高低差不應大于2mm,高程允許偏差為±1mm;

(4)轉轍器必須扳動靈活,曲尖軌在第一連接桿處的動程不應小于152mm;尖軌與基本軌密貼,其間隙不應大于1mm;尖軌尖端處軌距允許偏差為±1mm;

(5)查照間隔1391mm,允許偏差為 2、0mm;護背距離1348mm,允許誤差為0、-1mm;

(6)軌面應平順,滑床板在同一平面內,軌撐與基本軌密貼,其間隙不應大于0.5mm。

3.9 澆筑混凝土支墩

鋼軌精調達標后支立支墩模板,每2~3m設1個混凝土支墩,支墩應沿線路中心線左右對稱分布。支墩面距軌道底面10cm,混凝土支墩模板采用轉角鋼模拼裝,木模宜采用表面平整光滑的竹膠板。由于混凝土支墩尺寸較小,模板與軌枕間的距離不足以使用振搗棒,因此在澆筑混凝土時人工振搗密實。 

 

3.10 澆筑道床混凝土

支墩拆模后,撤除支撐架而以支墩代替。為加強與道床混凝土的聯接,應按要求將支墩四周鑿毛。按要求組裝道床模板,道床澆筑過程中應分層、水平、分臺階灌注,采用插入式振搗棒振搗密實。

混凝土澆筑12h后,采用噴灑養護劑的方法進行養護,要保持混凝土處于濕潤狀態,養護應保證有14d時間。混凝土強度達到5MPa后方可拆模;達到設計強度的70%后,軌道上方可載重、行車。

3.11 整體道床交叉渡線鋪設

根據交叉渡線上長、短軸上的基標,拉出長短、軸的軸線,然后根據弦線方向及道岔中心位置鋪設銳角轍叉、鈍角轍叉及連接短軌,裝上接頭螺栓,組成菱形, 再用道岔中心基標和兩側加密基標控制、調整4組單開轍叉的位置和方向,按圖紙鋪設4個角的單開道岔,其調軌方法基本同單開道岔。

4 質量控制

(1)健全質量保證體系,組織技術人員對道岔設計圖紙進行詳細會審,對每道工序進行技術交底,管物資人員依據圖紙做好道岔材料的進場檢驗和清點

(2)嚴格按照《地下鐵道、輕軌交通工程測量規范》(GB50308)和《地下鐵道工程施工及驗收規范》(GB50299)進行導線點復測和基標測設并按相關檢測程序進行報驗,經檢無誤后再安排后續施工。

(3)及時準確地做好施工前的各種需用試驗項目,為施工提供可靠依據。

(4)加強施工現場的施工技術指導和質量監督檢查,嚴格按設計標準施工。特別對滑床板水平和尖軌的密貼調整作為施工控制重點,派專人跟班指導和檢測,不放過任何一道不合格工序。

(5)嚴格控制道床模板安裝尺寸,模板在混凝土達到要求強度后才能拆除。

5 安全措施

(1)完善安全保證體系,向施工人員進行工序和操作規程安全教育和培訓,增強安全防范意識,每道工序施工前進行安全技術交底。

(2)撥移尖軌時應站穩,要有統一指揮,防止擠傷手腳。

(3)因施工空間受限,每個作業人員要注意自身安全,穿戴好防護用品還必須關注周圍的作業人員、工具設備。施工中各道工序應保持適當間隔,避免相互干擾的同時還要保證必要的銜接與配合。

(4)道岔施工完成后,及時在尖軌尖端與基本軌處安裝鉤鎖器。

6 結語

道岔是線路的薄弱環節,直接制約著列車運行速度,嚴格按照標準組織施工和檢查是成功鋪設的必要途徑和關鍵所在,通過北京地鐵5號線工程的成功實踐,整體道床道岔施工技術日臻成熟,可向地鐵及鐵路推廣應用。