北京地铁5号线整体道床道岔施工技术
摘 要:道岔是轨道工程中相对薄弱的环节,其施工质量直接制约着线路的行车速度和安全性,介绍北京地铁5号线整体道床道岔施工技术,该施工工艺具备良好的适应性,可供同类工程参考。
关键词:北京地铁5号线;整体道床;道岔;施工
1 概述
整体道床以其整体性强、稳定性好、养护维修方便和工作量小而广泛应用于地铁、轻轨等城市轨道交通工程及国家铁路的隧道内和桥上。但采用整体道床作为道岔的轨下基础,主要是在地铁中应用,由于道岔的技术性能直接影响地铁运营的效率和行车安全,故其施工方法必须安全可靠。目前,北京地铁正线一般采用短枕式60kg/m钢轨9号系列道岔,主要是在参考铁道部通用图,并根据地铁的车辆构造特点和运营特点以及轨道结构的特殊性,进行多项改进的基础上研发的。
北京地铁5号线正线轨道工程共设道岔27组,轨下基础全部采用混凝土整体道床,其中60kg/m9号单开道岔26组,60kg/m9号道岔3.6m间距单渡线1组,60kg/m9号道岔5m间距交叉渡线2组,分布在9个区间。
2 施工工艺原理
通过精确测设铺岔基标,把道岔岔位及高程通过与基标之间的平面与空间关系表示出来,通过测设得知基标点与道岔的水平和高程差,利用L尺和支撑架配合使用,定出道岔中线和轨面高程,经调整道岔几何尺寸、吊挂短岔枕、浇筑混凝土等工序,将短岔枕连同整个道岔固定在混凝土道床内,使道岔铺设符合设计及规范要求。
3 施工技术简介
3.1 总体施工方案
整体道床道岔一般采用提前预铺方案,地下线道岔从下料口将道岔料倒送至施工地点,高架线道岔可直接用吊车将道岔料吊装上桥,人工进行架轨,安装混凝土短岔枕,调轨,浇筑混凝土支墩,最后拆除钢轨支撑架,经各专业联合隐蔽检查后,浇筑道床混凝土并养生。高架线和地下线具备条件地段直接采用泵送浇筑,若地下线距离下料口较远、不具备泵送条件的道岔,在完成架轨调整并打完混凝土支墩后,待正线整体道床施工到达时一并完成道岔道床混凝土的浇筑。
3.2 工艺流程(图1)
3.3 施工准备
施工前对土建施工单位移交的结构底板进行检查,要求无浮浆、积水和渗漏。基底采用人工进行密集凿毛,凿坑深5~10mm,坑距30~50mm,凿毛完毕后立即清扫杂物垃圾,并用高压水或高压风将结构底板冲洗干净。
3.4 基标测设
道岔铺轨基标测设根据控制基标和道岔铺轨设计图进行。精度应符合《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》(GB50308)相关章节的规定。
单开道岔设11个基标(图2),交叉渡线共设置51个铺轨基标,其中控制基标13个,分别位于4个单开部分的道岔中心(4个)、整个交叉渡线中心(1个)、长短轴上(4个)以及岔头岔尾(4个);加密基标共38个,分别位于交叉渡线的外侧及端部内侧。
3.5 进货检验及散料
由厂家直接供货于指定地点,现场清点验收,分类堆放。道岔钢轨装车时,尖轨、辙叉及护轮轨应注意铺设方向及道岔开向。尖轨与基本轨捆扎牢固、密贴,以防损伤尖轨。岔枕进场后严格按其外观质量、类型、尺寸逐一检查,验收合格后方可运往工作面。
3.6 组装道岔、粗调几何尺寸
(1)架轨
按照道岔总布置图进行道岔钢轨连接,用压机抬起钢轨,将支撑架合理放置在轨下托起钢轨(约每隔4根短枕放置1根支撑架)。由于道岔结构形式决定了所用支撑架较长,为便于施工,将支撑架设置为拼装式,使用时通过梁身连接板及联结螺栓连接,参见图3。
(2)粗调
①根据基标,确定并调整岔头、岔尾的位置,并保证岔头两股钢轨的方正。
②调外直股方向:根据外直股外侧基标,用L尺从岔头到岔尾依次调整道岔外直股的方向和高程,使其达到规范要求。
③在保持道岔外直股不动的前提下,通过调节钢轨支撑架上位于内直股处的轨卡的水平螺栓及立柱,依次调整道岔内直股的轨距、水平,直至达到要求。
④调整曲上股轨距、水平:按照设计图纸,把支距尺放在规定的支距点上,在保持外直股不动的前提下,通过依次调节钢轨支撑架上位于曲上股处轨卡的水平螺栓,使曲上股各点支距达到要求。
⑤调整曲下股轨距:在保持曲上股位置不变的前提下,通过调节钢轨支撑架上位于曲下股处的轨卡水平螺栓,调整曲下股各点轨距。
(3)散布、安装扣件及铁垫板铁垫板、扣件按设计图纸规定的类型有次序的分类散布,根据道岔图纸短轨枕间距在基本轨上画铁垫板印,按序号依次上扣件。上铁垫板时,有专人负责对安装铁垫板位置、型号进行检查。
3.7 吊挂混凝土短岔枕
在方向和轨距粗调完毕后,开始进行吊挂安装混凝土岔枕,短岔枕安装距离允许偏差为±10mm,螺旋道钉要拧紧,并复紧3次,以防止出现空吊板现象。采用水平尺检查相邻岔枕是否在同一平面,超标的立即改正。
3.8 精调道岔几何尺寸
道岔各部的几何状态,必须按道岔铺设图、整体道床布置图及铺设基标进行调整;施工过程中随时检查道岔和混凝土轨枕的位置,道岔各部的几何状态,发现超标立即调整。整体道床道岔铺设应符合下列规定:
(1)里程位置 允许偏差为±15mm;
(2)导曲线及附带曲线 导曲线支距允许偏差为1mm,附带曲线用10m弦量连续正矢差允许偏差为1mm;
(3)轨顶水平及高程 道岔全长范围内高低差不应大于2mm,高程允许偏差为±1mm;
(4)转辙器必须扳动灵活,曲尖轨在第一连接杆处的动程不应小于152mm;尖轨与基本轨密贴,其间隙不应大于1mm;尖轨尖端处轨距允许偏差为±1mm;
(5)查照间隔1391mm,允许偏差为 2、0mm;护背距离1348mm,允许误差为0、-1mm;
(6)轨面应平顺,滑床板在同一平面内,轨撑与基本轨密贴,其间隙不应大于0.5mm。
3.9 浇筑混凝土支墩
钢轨精调达标后支立支墩模板,每2~3m设1个混凝土支墩,支墩应沿线路中心线左右对称分布。支墩面距轨道底面10cm,混凝土支墩模板采用转角钢模拼装,木模宜采用表面平整光滑的竹胶板。由于混凝土支墩尺寸较小,模板与轨枕间的距离不足以使用振捣棒,因此在浇筑混凝土时人工振捣密实。
3.10 浇筑道床混凝土
支墩拆模后,撤除支撑架而以支墩代替。为加强与道床混凝土的联接,应按要求将支墩四周凿毛。按要求组装道床模板,道床浇筑过程中应分层、水平、分台阶灌注,采用插入式振捣棒振捣密实。
混凝土浇筑12h后,采用喷洒养护剂的方法进行养护,要保持混凝土处于湿润状态,养护应保证有14d时间。混凝土强度达到5MPa后方可拆模;达到设计强度的70%后,轨道上方可载重、行车。
3.11 整体道床交叉渡线铺设
根据交叉渡线上长、短轴上的基标,拉出长短、轴的轴线,然后根据弦线方向及道岔中心位置铺设锐角辙叉、钝角辙叉及连接短轨,装上接头螺栓,组成菱形, 再用道岔中心基标和两侧加密基标控制、调整4组单开辙叉的位置和方向,按图纸铺设4个角的单开道岔,其调轨方法基本同单开道岔。
4 质量控制
(1)健全质量保证体系,组织技术人员对道岔设计图纸进行详细会审,对每道工序进行技术交底,管物资人员依据图纸做好道岔材料的进场检验和清点
(2)严格按照《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》(GB50308)和《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299)进行导线点复测和基标测设并按相关检测程序进行报验,经检无误后再安排后续施工。
(3)及时准确地做好施工前的各种需用试验项目,为施工提供可靠依据。
(4)加强施工现场的施工技术指导和质量监督检查,严格按设计标准施工。特别对滑床板水平和尖轨的密贴调整作为施工控制重点,派专人跟班指导和检测,不放过任何一道不合格工序。
(5)严格控制道床模板安装尺寸,模板在混凝土达到要求强度后才能拆除。
5 安全措施
(1)完善安全保证体系,向施工人员进行工序和操作规程安全教育和培训,增强安全防范意识,每道工序施工前进行安全技术交底。
(2)拨移尖轨时应站稳,要有统一指挥,防止挤伤手脚。
(3)因施工空间受限,每个作业人员要注意自身安全,穿戴好防护用品还必须关注周围的作业人员、工具设备。施工中各道工序应保持适当间隔,避免相互干扰的同时还要保证必要的衔接与配合。
(4)道岔施工完成后,及时在尖轨尖端与基本轨处安装钩锁器。
6 结语
道岔是线路的薄弱环节,直接制约着列车运行速度,严格按照标准组织施工和检查是成功铺设的必要途径和关键所在,通过北京地铁5号线工程的成功实践,整体道床道岔施工技术日臻成熟,可向地铁及铁路推广应用。
