地鐵軌道施工中的常見問題與解決方案

摘 要：地鐵軌道的施工是地鐵工程整體建設(shè)的關(guān)鍵性工程，由于軌道施工的精度要求很高，而且在施工過程中會受到各種因素的影響。本文列舉地鐵軌道施工最常見的幾個(gè)問題， 并提出相應(yīng)解決方案， 為保證工程質(zhì)量和總工期要求提供保障。

關(guān)鍵詞：地鐵軌道；施工問題；解決方案

1 引言

軌道是列車運(yùn)行的基礎(chǔ)，它直接承載列車并引導(dǎo)列車運(yùn)行。滿足列車運(yùn)行的同時(shí)，還必須承擔(dān)列車自身的重量，運(yùn)行過程中的動(dòng)荷載對于軌道的強(qiáng)度、穩(wěn)定平順性和彈性也是具有相當(dāng)大地考驗(yàn)的。而軌道施工質(zhì)量的好壞和工期進(jìn)度的控制，直接影響整個(gè)地鐵工程，具有重大的經(jīng)濟(jì)意義和社會意義。

2 地鐵軌道施工中的常見問題及解決方案

地鐵軌道的施工是至關(guān)重要的，軌道鋪設(shè)的精確性對于工程質(zhì)量的指標(biāo)具有十分重要的影響，整個(gè)工程的“軌通”時(shí)間也主要受制約于軌道的施工。通常，軌道的構(gòu)造主要由鋼軌、軌枕、道床、聯(lián)接零件、防爬設(shè)備、排水溝以及邊坡組成。那么，地鐵軌道施工過程中存在的問題無非就是在于這些構(gòu)件質(zhì)量、施工環(huán)境以及一些人為等因素。

2.1 輔助鋪軌基地的布置

工程工期隨著工程進(jìn)展不斷發(fā)生變化，其中最常見的是鋪軌工期被壓縮，這時(shí)往往要在原設(shè)計(jì)的鋪軌籌劃基礎(chǔ)上調(diào)整方案。盡可能多增加鋪軌作業(yè)面能最直接解決這一問題。因此， 需要在合適地點(diǎn)增設(shè)輔助鋪軌基地。一般將輔助鋪軌基地設(shè)在場地交通比較便利的地段，如停車場。為了更進(jìn)一步便于施工，我們盡量將輔助鋪軌基地設(shè)置為沿軌道線路方向的規(guī)則矩形。在輔助鋪軌基地中，我們常常可以看到它包括以下幾個(gè)區(qū)域：材料堆放場、材料加工區(qū)、辦公生活區(qū)和軌排組裝區(qū)。可以根據(jù)自身的場地大小合理分配和布置各個(gè)區(qū)域。完成以上工作，后續(xù)工作才可以有條不紊地進(jìn)行下去。

2.2 鋼軌的性能和焊接

鋼軌是地鐵配件的主要標(biāo)志，對于其型號和性能的合理運(yùn)用和掌握，是對地鐵軌道施工質(zhì)量的一個(gè)保證。而且，鋼軌的焊接也是一項(xiàng)重要的施工工藝，在實(shí)際施工過程中務(wù)必將鋼軌段之間合理的焊接以達(dá)到各項(xiàng)力學(xué)指標(biāo)，并達(dá)到使鋼軌連接部位具有與標(biāo)準(zhǔn)鋼軌段一樣的連續(xù)的滾動(dòng)平面的目的。鋼軌以每米的標(biāo)準(zhǔn)重量可分為重軌與輕軌兩種，它在地鐵中的功用是滿足列車自動(dòng)駕駛，并承受傳遞列車自身重量和行駛帶來的動(dòng)荷載，所以無論是設(shè)計(jì)還是施工，對于使用鋼軌的性能指標(biāo)的判定必須嚴(yán)謹(jǐn)。然而，焊接鋼軌的工作在實(shí)際中總是會各種各樣的缺陷，諸如接觸焊不良引起鋼軌斷裂、鋁熱焊不良引起鋼軌折斷、氣壓焊不起引起鋼軌斷裂等等，這就要求施工方雇用經(jīng)過專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)合格的焊工，做到施焊前熟悉焊工崗位職責(zé)、熟悉焊接技術(shù)措施、嚴(yán)格作業(yè)施焊，以確保鋼軌焊接工作的合格完成。

2.3 軌枕的鋪設(shè)

軌枕的功用主要在于支承上部的鋼軌，保持鋼軌的幾何位置和方向，將鋼軌所承受的巨大荷載傳遞給下部的道床，而且還提供了一種比較平順連續(xù)的滾動(dòng)面。這就要求軌枕要具有一定的剛度、彈性和柔韌性，四兩撥千斤，以自身的變形緩沖上部荷載對它的沖擊和破壞。雖然，枕木的優(yōu)點(diǎn)很多，但是現(xiàn)行國內(nèi)軌道施工最常用的還是鋼筋混凝土軌枕。混凝土枕軌以結(jié)構(gòu)形式可分為整體式和雙塊式兩種，其中雙塊式最常用且被視為是一種普通的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 相比較木枕而言，它的穩(wěn)定性好，工作壽命長，養(yǎng)護(hù)需求較少，材料損失率低。缺點(diǎn)在于造價(jià)高昂且施工條件具有局限性，如在不穩(wěn)固的特殊路基處、冬季凍脹地段和鋪設(shè)道床條件復(fù)雜的地段都不宜采用。由于制作構(gòu)件的材料、加工以及施工環(huán)境等因素的存在，枕軌鋪設(shè)過程中常見的問題有：使用中出現(xiàn)裂縫、彈性不好、質(zhì)量過大等等。似乎這些問題我們只能盡量減少發(fā)生的可能性，但是從根本上講，在制作工藝上還是可以做進(jìn)一步的改進(jìn)的。嚴(yán)格控制施工工藝的精確性，配備合格的施工技術(shù)工作人員。軌枕鋪設(shè)的施工是一項(xiàng)復(fù)雜的工藝流程，主要是進(jìn)行研究論證、設(shè)計(jì)優(yōu)化、再設(shè)計(jì)、審核批準(zhǔn)幾個(gè)階段，然后最終確定現(xiàn)場的技術(shù)交底。這一過程要注重科學(xué)合理性，然后由項(xiàng)目總工程師審核交由技術(shù)負(fù)責(zé)人員向施工隊(duì)伍技術(shù)交底，確保施工隊(duì)伍掌握施工要點(diǎn)，保質(zhì)保量進(jìn)行施工操作。

2.4道床的鋪設(shè)

道床鋪設(shè)于軌枕和路基之間，主要功用是支撐軌枕，將來自列車和軌枕自身重量以及列車運(yùn)行中的動(dòng)荷載均勻傳遞給下部的路基上，以避免過大的荷載對于路基的破壞，使得列車能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行。通常情況下，我們可以把道床分為有砟道床、瀝青道床和混凝土道床三類。道砟的存在可以有效的利用塊石之間的空隙和相互作用力，使得軌道具有一定的彈性，很大程度上緩沖了列車自身重量的荷載和運(yùn)行過程中的動(dòng)荷載，軌道的使用壽命也會得到延長。而且，道床與軌枕之間保持一定的摩擦力可以穩(wěn)固的保持軌枕的既定位置，防止軌道的偏移和脹軌，避免導(dǎo)致事故的發(fā)生。目前，我國地鐵軌道大部分采用整體式、支撐式的道床，此種形式的道床又可分為換鋪法和直接鋪軌法。整體道床是沿著隧道方向逐段施工的，問題隨之而來。第一，整體道床在澆筑混凝土?xí)r預(yù)留縫的位置不對，就有可能致使由于整體結(jié)構(gòu)的不均勻沉降而引起道床開裂。施工工程中可以考慮將預(yù)留縫留置在與隧道結(jié)構(gòu)縫同一平面上。第二，在實(shí)施道床混凝土澆筑時(shí)，腳手架的搭設(shè)和拆除可能由于與鋼軌的碰觸原因，導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)變形，施工質(zhì)量大大受損。因此，腳手架的搭設(shè)和拆除必須與鋼軌置離，獨(dú)立搭設(shè)、拆除。第三，由于澆筑混凝土要進(jìn)行水化作用和凝固成型過程，澆筑混凝土過厚、水化作用時(shí)間不足，導(dǎo)致道床施工質(zhì)量不良，降低設(shè)計(jì)承載能力。故而，澆筑混凝土要進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆謱樱ㄟ^特疏的施工工法進(jìn)行分臺階澆筑，并合理振搗振實(shí)，以便發(fā)揮成型后最大的承載能力。整體道床的現(xiàn)場工作面很小，而且工序復(fù)雜繁多、相互之間的干擾大，所以必須按照《地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 GB50299-1999》，加強(qiáng)調(diào)度指揮，合理有序地流水施工。

2.5基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)

地鐵基坑的維護(hù)結(jié)構(gòu)主要分為工字鋼樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)、鋼板樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)、鉆孔灌注樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)、深層攪拌樁擋土結(jié)構(gòu)、SMW樁五類。工字鋼樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要適用于地質(zhì)比較疏松的地下環(huán)境，施工產(chǎn)生的噪聲污染較大，不宜在居民區(qū)附近施工。鋼板樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度好，樁與樁之間連接起來構(gòu)成連續(xù)樁墻，可以有效隔水并能多次反復(fù)使用。鉆孔灌注樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)多采用機(jī)械泥漿護(hù)壁鉆孔，適用于在居民區(qū)附近施工，原因在于它這種施工工藝恰恰可以降低噪聲的強(qiáng)度。深層攪拌樁擋土結(jié)構(gòu)是利用攪拌機(jī)械將混凝土和地基土拌合，澆筑成樁，作為阻擋基坑邊坡的擋土結(jié)構(gòu)，連續(xù)的深層攪拌樁也可以起到隔水作用。SMW樁構(gòu)造比較簡單，利用型鋼布置圍護(hù)結(jié)構(gòu)，隔水性好，且施工進(jìn)度快，節(jié)省材料。地鐵基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)在施工過程中主要存在的問題就是樁體變形。樁體的水平位移變形對于軌道的施工可能是致命的，對于樁體水平位移變形的檢測事關(guān)重要。首先要做好監(jiān)測點(diǎn)的布點(diǎn)預(yù)案。繼而再做檢測點(diǎn)的的埋設(shè)工作并提出合理的技術(shù)要求。

三、結(jié)語

由于地鐵軌道工程自身具有特殊性，不同工程就有著不同程度的施工難度，這就要求承包地鐵的施工單位在軌道施工過程中嚴(yán)格控制質(zhì)量并及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。發(fā)現(xiàn)問題時(shí)， 要在第一時(shí)間將問題上報(bào)到相關(guān)管理部門，軌道承包商在施工過程中協(xié)同設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位及業(yè)主等共同協(xié)商解決，以確保整個(gè)地鐵工程的順利實(shí)施。

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