哈尔滨地铁集团有限公司 黑龙江省哈尔滨市 150000
摘要:随着城市化进程的不断加快,我国的交通行业发展的越来越迅速,尤其是在地铁建设方面。为了更好的保障地铁的建设质量,方便人们的出行,就需要提高城市地铁的相关施工水平。基于此,本文以某地铁二号线为例,首先介绍了此地铁二号线的概况,接着对施工方案进行了比较,最后对长钢轨直铺施工无砟道床工艺以及其优点进行了分析,希望能够提供相关参考。
关键词:城市地铁;长枕式;无砟轨道;直铺法;施工工艺
引言
现浇板式无砟轨道施工主要有三种方法,分别是标准轨直铺法、轨排框架法以及长排直铺法。在这三种施工方法中,标准轨直铺法有着不用换铺长钢轨的特点,所以其在城市轨道交通工程中应用的十分广泛;轨排框架法则需要对铺长钢轨进行更换,其多用于铁路铺轨;最后的长轨排直铺法在进行使用的过程中要在铺轨基地对长钢轨轨排进行安装,安装完成以后再使用大型的轨道运输设备将其运输到现场,经过细致的调和以后才能够浇筑到道床混凝土上,这种方法是近两年来最为常用的一种方法。
1.工程概况
某地铁二号线几乎全线都是在高架桥上,在二号线道床的两侧有一个竖向的L形状的挡墙,这个挡墙能够很好的防止地铁脱轨;此地铁二号线的道床断面十分的复杂,不仅道床板没有底座,桥梁也没有超高,几乎都是通过道床来实现线路的超高的,这使得模板设计很困难;此地铁二号线的扣件使用的是德国 Vossloh DFF21扣件。螺旋道钉、轨距挡板、弹条、基板、平垫圈以及橡胶垫是组成这个扣件的主要零件。其中,基板可以直接浇入道床板中,不需要使用轨枕或支撑块。另外,钢轨使用的是25m的定尺钢轨,在现场焊接的时候使用的格式250m的钢轨,在锁定的时候使用的是铝热。该地铁二号线车辆段最小曲线半径只有50m,正线的最小曲线半径是133m,需要注意的是,如果有半径小于150m的地段,钢轨需要进行预弯[1]。
2.方案比选
2.1轨排框架法
首先是轨排框架法,在使用这种方法进行施工的时候,需要使用移动式的龙门吊铺设短轨排,还需要对混凝土进行浇筑。在道床施工完成以后,将长钢轨换铺上去,接着再对无缝线路进行现场焊接。使用轨排框架法需要使用龙门吊这种大型的设备,还需要使用运输列车把长钢轨运输到施工现场,最后铺设的过程中还需要使用铺轨机,最重要的是还需要设置铺轨基地,这一系列的过程需要耗费巨大的人力和物力。经过分析在此地铁二号线中不适合使用轨排框架法。
2.2标准轨直铺法
如果使用标准轨直铺法,此地铁二号线在进行组装轨排的时候则需要使用25m的标准轨,还需要使用轨排调整系统来对轨道几何参数进行细致的调整,在完成了浇筑工作以后再通过移动闪光焊来对无缝线路进行现场焊接。在后期也需要使用平板车以及轨道车来对移动闪光焊进行运输。上文中提到了此地铁项目有L型竖向挡墙,在使用移动闪光焊进行焊接的时候,焊机机头并没有充足的操作空间,所以说,此项目中不适合使用标准轨直铺法。
2.3长轨排直铺法
近两年,在我国城市轨道交通施工中最为常见的就是长轨排直铺法。在使用这种方法的时候,需要对铺轨基地进行设置,设置完成以后再对长轨排进行组装,使用相关的运输设备将长轨排运输到现场定完位以后再进行混凝土浇筑。此地铁二号线的现场环境是没有办法进行铺轨的,所以不适合使用这个方案。通过对此地铁二号线的观察,由于其有曲线半径非常小以及L型道床断面的特点,所以说可以使用长钢轨直铺法施工无砟道技术来进行施工。为了保证施工的质量,需要在施工之前在起点的一定距离处设置临时焊轨生产线,之后再使用长钢轨运输拖拉机把长钢轨散布到位;在进行道床的施工过程中,需要使用将近二十多个小型的门吊框架把长钢轨吊装起来,之后再使用安装模板对混凝土进行浇筑。
长钢轨直铺法施工无砟道床技术在使用的过程中几乎用不到一些大型的轨道设备,更不需要对铺轨基地进行设置以及不需要更换长钢轨。面对小曲线半径的情况,可以选择合适的钢轨长度,使得单元焊焊接接头巧妙地避开小曲线,大大的提升了施工效率,降低了建设成本。
3.施工机具设备
钢轨支撑调整系统、小型门吊框架、可调模板系统以及传统的混凝土施工机具是长钢轨直铺法施工前最需要的设备。其中,钢轨支撑调整系统主要包括了侧托架、支撑杆、轨向撑杆、钢轨托盘以及支腿等设备,在这些设备中,侧托架主要是用来调整螺栓以及对轨距进行调节。轨向撑杆则主要用来对长钢轨的防线进行调节,支腿主要是用来对长钢轨的高程进行调节。小型门吊框架主要是用来吊装250m长钢轨。可调模板系统则主要是为了应对项目道床断面不断变化的特点。
4.长钢轨直铺施工无砟道床工艺
4.1钢轨支撑调整系统组装
在组装钢轨支撑调整系统的时候,要每隔2.5m设置一套,其中主要工作有组装侧托架及支腿、摆放中托架及支撑杆以及侧托架及中托架联接。在进行这些工作的时候首先把中托架放置到中托架支撑杆上面,接着再对托盘、侧托架以及支腿进行组装,在组装完成以后再将托架和中托架使用螺栓连接起来。
4.2长钢轨吊装
为了更好的安装长钢轨,需要按照相关的间距要求来对小型门吊框架进行固定。在进行吊装的时候一定要有专业人员进行指挥,之后再进行统一起吊和就位。一般情况下,长钢轨都是放置在两线之间的,所以说,在进行吊装的时候需要先将吊线路内侧长钢轨进行吊起,之后再吊起另一股长钢轨,在确定了轨距以后再对其进行固定。最后再进行轨向撑杆以及长轨排的组装[2]。
4.3其他工序
在上述的两道工艺完成以后,需要根据相关扣件设计间距的要求在长钢轨上标出来具体扣件的位置,将扣件扣起来。在进行这道工序的时候需要注意的是,这个扣件系统是没有轨枕的,这也就意味着很容易在浇筑的过程中出现污染。为了解决这个问题,需要对塑料罩子进行加工,使用胶带将其粘贴到扣件基板的周围,这样混凝土就不会从四周涌入了。
5.优点分析
(1)设备投入比较。标准轨直铺法投入的设备有平板车、轨道车等大型的设备。轨排框架法投入的则有轨排框架长钢轨运输列车、可移动式龙门吊、轨道车等一些相关的大型设备。长钢轨直铺法则不需要大型的轨道运输设备,只需要增加小型门吊框架及钢轨支撑调整系统。(2)工序比较。长轨排直铺法在施工的过程中需要建设铺轨基地,不需要换铺以及在铺轨后进行移动闪光焊焊接。轨排框架法需要对长钢轨的铺设工序进行增加,并且这项工作需要在道床施工完成以后进行。标准轨直铺法和轨排框架法一样,也是在道床施工完成以后再进行施工,如果不对长钢轨进行换铺的话,则需要使用移动闪光焊在线路上进行焊接[3]。
6.结束语
综上所述,本文以某地铁二号线为例,对无砟道施工工艺进行了简要的分析,最后证明新型的长钢轨直铺法施工无砟道床技术是一种最为合适的施工工艺。在以后的地铁建设中也要注意无砟道施工质量,保证我国地铁施工的质量,促进我国地铁行业的快速发展。
参考文献:
[1]牛建成.长轨排法一次铺设整体道床无缝线路施工工艺[J].山西建筑,2007(4):269.
[2]张希海,马德胜. 北京地铁 5 号线高架桥整体道床一次性铺设无缝线路施工工艺[J].铁道标准设计,2007(10):86.
[3]张书国.双块式无砟轨道混凝土裂缝成因及控制措施[J].现代城市轨道交通,2017(2):46-47.