運營地鐵軌道改造維修施工關鍵技術

李海峻

(中鐵一局集團有限公司，陜西 西安 710054)

截至2012年12月31日，中國內地共有17個軌道交通運營城市，運營總里程近2008 km。依次為:北京442 km、上海435 km、廣州222 km、深圳176 km、重慶131 km、天津131 km、南京85 km、大連63 km、武漢57 km、沈陽49.8 km、長春48.3 km、杭州48 km、成都41.5 km、蘇州25.7 km、西安20.5 km、昆明18 km、佛山14.8 km。

隨著運營時間、客流量的迅猛增長，運營管理和運行安全的矛盾日益突出，直接承受列車荷載的軌道結構不斷產生磨耗、疲勞損傷、部件老化等現象，因此在加強日常養護的基礎上，必須要著重對軌道進行維修改造，使之完全滿足運營要求。

1 地鐵軌道結構維修簡介

地鐵軌道結構的維修改造基本分為巡檢、日常維修、專項改造和大修更新等四類。1)巡檢。每天對軌道運行情況進行巡視、檢查，人工或自動采集運行過程中各種監測數據，判斷軌道運行狀態是否正常。屬現場巡檢。2)日常維修。根據軌道結構各部件(如鋼軌、扣配件、整體道床、道砟等)的不同要求，按月或按季度進行定期檢查和維護，在設備現場更換故障部件的維修作業。屬現場維修。3)專項改造。根據其他設備壽命周期，在運行若干年后對設備進行專項改造，整舊如新，重新投入使用，在此過程中對涉及到的部分軌道結構進行改造。屬配合維修。4)大修更新。對使用壽命到期的軌道結構進行報廢拆除和新品安裝，維持系統的正常運行。需要各種維修形式相結合。總的來說，地鐵軌道維修改造技術和組織形式源于國鐵，但在實際操作中又略有不同，原因在于地鐵改造維修工程是在地鐵運營線路上進行，只能在夜間地鐵停運后至次日開通運營前的短短3 h～4 h施工，對于一般的扣件涂油、緊固、小范圍更換零部件甚至鋼軌等，傳統作業基本可滿足要求，而對于其他技術要求高、時間要求緊、對運營安全影響大的關鍵部位，則因國內絕大多數城市剛剛擁有地鐵，沒有相應的技術儲備，因此本文對軌道結構關鍵部位采用相應的關鍵技術做一簡要闡述。

2 施工關鍵技術

2.1 地鐵隧道內更換道岔施工

在國鐵更換道岔施工中，通常采用以下兩種方法:在既有線外側預鋪整組道岔，通過在要點封鎖時間內，利用滑移裝置將道岔橫移就位;直接利用大噸位吊車，先將成組的舊道岔吊出，再吊入組裝好的新道岔。顯然，在地鐵隧道內的狹小空間里，上述兩種方法均不能實現，我們在現場采用“現地更換法”將拆除舊道岔和換入新道岔分段完成，這種方法比較靈活，一般不需要特殊的機械，比較適用于無場地可供新道岔預鋪時、又不便使用大噸位吊車的情況。工藝流程如圖1所示。

圖1 施工工藝流程圖

1)施工準備。組織人員進行全面檢查各種運輸機械，并使附屬機具、設備狀態良好。

2)吊裝道岔。在基地依照裝車計劃圖表，利用軌道平板吊車將道岔分開向和方向進行裝平板車作業，裝車順序為將先卸放的鋼軌對稱布裝于運軌平車兩外邊側。

3)道岔運輸。2輛軌道車采用前拉后頂編組方式與平板吊車連掛作為運輸動力推送，運輸材料至施工地點后利用平板吊車吊放在既有道岔兩側。

4)人工撥移到位。人工利用撬棍等專用工具配合軌道吊將道岔撥移至待施工位置，不得超限。調整道岔前后線路軌縫，徹底鎖定，防止爬行。

5)拼裝道岔軌件組。將道岔相關的軌件適當地聯結成軌件組(如圖2所示)，然后吊放在既有道岔的臨時存放位置，不得侵入限界。

6)更換道岔。a.拆除既有道岔轍叉部分，并人工配合平板吊車撥移出線路。此前應拆除既有信號轉轍機、連接桿及軌連線等。b.人工配合平板吊車鋪設新轍叉，連接其與舊道岔的鋼軌，安裝新扣件。檢測道岔幾何尺寸，保證新轍叉與舊道岔鋼軌的連接平順，對線路幾何尺寸影響不大。c.拆除舊道岔其余鋼軌和扣件，人工配合平板吊車吊放并撥入軌件組，連接鋼軌、安裝新扣件，先釘直股，爭取時間先開通直股。鋪設曲股，調整導曲線支距，上緊扣件。安裝連接桿和拉桿，與信號部門進行轉轍試驗，進行尖軌密貼調整。

圖2 單開道岔軌件組布置示意圖

7)回收舊軌料。采用軌道平板吊車將已換出的舊軌及舊扣配件依次吊運至車列上，均勻布放，并采取相對應的捆綁加固措施，運回施工基地，按照招標人指定場區進行分類卸存、標識。

8)質量檢查及撤場。全面檢查、整修，完成全組道岔。在整個更換道岔過程中，電務、信號專業必須到場拆除、安裝并調試轉轍機、道岔安裝裝置、鋼軌絕緣、道岔跳線、環路、鋼軌接續線、軌道電路連接線等工作。對現場進行清理，舊料回收將所有施工機具清出線路并辦理相關手續后，由施工負責人帶領施工人員撤離。

2.2 整治軌枕內的失效尼龍套管

通常對已失效的玻璃鋼套管采用水鉆進行掏取，然后用修補膠重新進行錨固的方法施工。但此方法需要先將失效套管所在軌枕上的鐵墊板及所有扣件取下，用水鉆在失效軌枕螺紋道釘孔上鉆一個與原孔同心，直徑為2倍以上的孔，再進行錨固新套管作業，所需機具和材料較多，施工效率較低，目前現場采用“雙頭螺栓置換法”施工。

1)施工準備。按照施工計劃及規格，從材料存放區如數提領材料(含意外情況下應急用的備用數量)，分類標識并裝運至施工現場，施工點內配套分卸于要整治的套管一側。

2)取出失效套管。施工時僅需要卸下道釘，不必卸下彈條和鐵墊板，利用小型手槍鉆打碎失效的預埋套管，并取出碎片。

3)注膠。利用注膠槍將錨固膠粘劑(按計算好的需用量)灌注入孔中，用搗固棒搗實。

4)安裝雙頭螺栓。將雙頭螺栓通過鐵墊板道釘孔從上部旋轉壓入灌滿錨固劑的孔正中(雙頭螺栓露出鐵墊板頂面5 cm左右)，用另一根雙頭螺栓輕輕敲擊道釘頭部，使錨固劑振動密實。最后清理孔口多余的錨固劑，并抹平。第二天允許在雙頭螺栓加裝扣件，即用螺母擰入雙頭螺栓中，注意連續數個失效的尼龍套管不得在同一天進行整治，要按照“隔一換一”的原則進行。

5)質量檢查。由質檢人員對所施工區段進行扭力矩和軌道幾何尺寸全面檢查。

2.3 整體道床裂縫修補施工

通常對影響整體道床強度，危及行車安全的裂縫需提前結束運營(或晚開通)，封閉區間，鑿除重新立模，用混凝土澆筑，并摻加早強劑，以便盡快恢復線路。此法對運營影響較大，目前現場采用“封口注膠”施工。

2.3.1 表面處理

鑿除裂縫兩側疏松的混凝土塊和砂粒，露出混凝土表面，用鋼絲刷沿裂縫走向清理寬約5 cm的混凝土表面，去除混凝土表面的污物、灰塵等。

2.3.2 粘結一體式注入器

使用封口膠將注入器粘在裂縫的中心，使注入孔對正裂縫中心。由于注入器的間距是根據裂縫的寬度和深度變化確定，所以要預先勘查裂縫的狀態，一般注入器間距為20 cm～30 cm。

2.3.3 密封裂縫、封口膠固化

用抹刀刮抹封口膠密封注入器之間的裂縫，密封寬度為5 cm、厚度3 mm。要先沿與裂縫垂直方向抹，盡量使封口膠填充進裂縫一定深度，然后再沿裂縫走向抹。密封后讓封口膠自然固化，進行后續工作。

2.3.4 注入灌注膠

把黃油槍與注入器利用連接頭組合進行連接，人工將灌注膠倒入小桶，利用攪拌棒人工混合均勻，攪拌時要控制攪拌量，保證用多少攪拌多少，避免浪費。將攪拌后的混合物倒入黃油槍中，將連接頭細端插入注入器中，慢慢拉動黃油槍推桿開始進行注入工作。使用完后要將黃油槍及配套工具利用丙酮浸泡，清水清洗干凈，以便下次使用。注膠過程中，待注膠嘴橡膠段呈雞蛋狀(見圖3)，說明裂縫里邊漿液飽滿，并已經保持一定壓力，注膠完成。

圖3 雞蛋狀注膠嘴橡膠段

2.3.5 灌注膠固化和清理表面

灌注膠注入完成后自行固化。灌注膠注入完成第二天用錘子、鑿子敲掉注入器，清理混凝土表面，完成施工。

運營地鐵軌道維修改造工作的基本任務是經常保持線路設備完整和技術狀態良好，使列車能以規定速度安全、平穩和不間斷地運行，并盡量延長線路設備使用壽命，通過不斷改進施工工藝，軌道結構關鍵部位的施工技術已逐漸成熟，可逐步推廣。

[1]鐵運2006[146]號文，鐵路線路修理規則[S].

[2]DB11/T 718-2010，城市軌道交通設施養護維修技術規范[S].

[3]鐵道部工務局.鐵路工務技術手冊:道岔[M].北京:中國鐵道出版社，2009.

[4]姚 帆.客專雙塊式無砟軌道工具軌法施工設備及工藝[J].山西建筑，2012，38(7):140-142.