地鐵軌道施工常見問題及解決方案

梁宇欣

寧波市軌道交通集團(tuán)有限公司 浙江寧波 315000

摘要：在城市化進(jìn)程不斷加快的同時(shí)，城市地鐵交通也得到了較大規(guī)模的建設(shè)，能夠有效的緩解城市交通地?fù)矶卢F(xiàn)象。軌道建設(shè)作為地鐵工程建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，其將直接關(guān)系到地鐵工程的工期。因?yàn)榈罔F軌道的施工受到了不少因素的影響，怎樣提高地鐵軌道施工質(zhì)量就顯得十分重要。下面就地鐵軌道施工中常見的問題進(jìn)行分析，并提出了加強(qiáng)對(duì)應(yīng)的措施，希望對(duì)相關(guān)從業(yè)者有所幫助。

關(guān)鍵詞：地鐵工程；軌道施工；施工質(zhì)量

前言

在地鐵工程的施工建設(shè)中，軌道的施工作為十分關(guān)鍵地施工環(huán)節(jié)，因?yàn)檐壍莱休d地鐵運(yùn)行全部的荷載，其施工質(zhì)量好壞將直接關(guān)系到地鐵日后運(yùn)行的安全及其效率。目前國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的專家對(duì)地鐵軌道施工技術(shù)都進(jìn)行了深入的研究，并且其在實(shí)踐的施工中總結(jié)相關(guān)地鐵軌道施工的技術(shù)。可是在實(shí)際的施工中，還是會(huì)存在著不少的施工問題。本文就對(duì)這些問題及解決的方法進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。

一、地鐵軌道施工概念分析

1、地鐵軌道的結(jié)構(gòu)形式

城市地鐵軌道的鋼輪鋼軌系統(tǒng)作為地鐵軌道中最常見的結(jié)構(gòu)形式，其系統(tǒng)主要是利用鋼輪輪緣及鋼軌之間的相互作用，給軌道提供導(dǎo)向力。其軌道結(jié)構(gòu)地輪緣具有一定地高度及坡度，鋼軌頂面經(jīng)過圓弧組成，能夠有效的確保鋼輪向軌道中間靠。

2、地鐵軌道的施工工藝

在地鐵軌道的施工中，應(yīng)該先將超長(zhǎng)鋼軌鋪在整體的軌道床上，形成高質(zhì)量地?zé)o縫軌道線路，鋪設(shè)完成地軌道線路具有一定的抗疲勞及抗沖擊的作用，可以保證列車在運(yùn)行期間的平穩(wěn)、高速，軌道線路的使用壽命也會(huì)一定程度的延長(zhǎng)。但是在整體軌道床的施工中，對(duì)軌道床的施工精度要求較高，并且施工難度也相對(duì)較大。

二、地鐵軌道施工中的常見問題及其解決方案

1、對(duì)輔助軌道鋪設(shè)基地進(jìn)行設(shè)置

鋪軌基地通常情況下都會(huì)建立在停車場(chǎng)或是車輛通行量大的地段，其主要原因是因?yàn)檫@一地段的地理?xiàng)l件方便有助于對(duì)軌道輔助資料及組裝軌道等大型作業(yè)的統(tǒng)一管理。為了保證水電系統(tǒng)有效的聯(lián)通，去報(bào)設(shè)備等正常的使用，必須將輔助軌道鋪設(shè)基地設(shè)置在地理環(huán)境平整的地段，同時(shí)還保證了交通通暢，車輛順利運(yùn)行。一般情況下：輔助軌道基地的長(zhǎng)度在200米以上，寬度在25米以上；如果遇到條件不足的特殊情況，輔助軌道基地的長(zhǎng)度可以低于150米，但是寬度一定不能少于20米，地基內(nèi)部配置的形狀設(shè)置為長(zhǎng)方形。根據(jù)其他因素對(duì)鋪設(shè)基地造成的影響，可以將其分為以下這幾個(gè)部分：鋼軌堆放區(qū)、生產(chǎn)辦公區(qū)、配件堆放區(qū)、休息區(qū)等。輔助鋪設(shè)基地施工與段軌道排運(yùn)輸一起工作原因是因?yàn)槠涫艿搅说跹b孔徑尺寸的限制。在輔助鋪設(shè)軌道的基地內(nèi)部進(jìn)行軌排組裝工作，可以使用龍門吊依次放置吊裝孔中，然后利用炮車運(yùn)送已經(jīng)放置好地軌排到地鐵軌道鋪設(shè)路段。

2、鋼軌的焊接

（1）鋼軌的牌號(hào)和性能

地鐵工程正線一般采用60 kg/m鋼軌。按照牌號(hào)，目前我國(guó)60 kg/m鋼軌有：U71 Mn、U75V、U76NbRE3種規(guī)格。其中U76NbRE微合金鋼軌由于硬度較高，一般應(yīng)用于國(guó)鐵重載鐵路，地鐵工程不采用。U71 Mn熱軋軌與U75V熱軋軌與車輪硬度匹配關(guān)系較好，且價(jià)格適中，廣泛應(yīng)用于地鐵工程中。

（2）鋼軌焊接

現(xiàn)階段我國(guó)鋼軌焊接主要分為：接觸焊、氣壓焊、鋁熱焊。接觸焊的基本原理是利用單流對(duì)某電阻所產(chǎn)生的熱量熔焊接焊件，在經(jīng)過頂鍛以實(shí)現(xiàn)焊接的目的。接觸焊法的焊接質(zhì)量相當(dāng)較好，且效率極高，在地鐵工程施工中得到了廣泛的推廣應(yīng)用。鋼軌通常分為重軌、輕軌，其在地鐵中能夠滿足列車自動(dòng)駕駛，并且承受列車自身的重量及行駛的動(dòng)荷載。因此，無論在設(shè)計(jì)及施工中，必須對(duì)鋼軌性能的指標(biāo)判定進(jìn)行嚴(yán)格的確認(rèn)。但是在焊接鋼軌中難免會(huì)出現(xiàn)一些問題，例如：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，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，以有效的保證鋼軌焊接工作的合格完成。

按照實(shí)驗(yàn)資料，焊接長(zhǎng)鋼軌的各種焊法，其焊接接頭的質(zhì)量，以母材為100%作比較，結(jié)果如表l所示。

3、軌枕的鋪設(shè)

軌枕主要是支撐在上部的鋼軌，保證鋼軌地幾何位置及其方向，將鋼軌所承受的巨大荷載傳至下部道床中，同時(shí)還提供一種較為平順的滾動(dòng)面，其就要求軌枕需要具有一定的剛度、彈性以及柔韌性，以自身變形緩沖上部荷載所造成的沖擊。雖說枕木所具有的優(yōu)點(diǎn)相對(duì)較多，但是鋼筋混凝土軌枕在現(xiàn)階段軌道工程施工中較為常用，混凝土軌枕若是按結(jié)構(gòu)形式可以分為整體式及雙塊式。其中雙塊式是應(yīng)用較為廣泛的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。相對(duì)于枕木來說，其穩(wěn)定性較好，工作壽命較長(zhǎng)，養(yǎng)護(hù)周期較少，材料的損失率十分低下。但因?yàn)槠湓靸r(jià)相對(duì)較高，且具有一定的局限性，因此在軌枕的鋪設(shè)中時(shí)常存在著裂縫、彈性不好、質(zhì)量過大等的問題。對(duì)于其問題，我們必須加強(qiáng)對(duì)其的控制，完善制作工藝，嚴(yán)格控制施工工藝地精確性。嚴(yán)格來將，軌枕鋪設(shè)施工是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工藝流程，經(jīng)過研究論證、設(shè)計(jì)優(yōu)化、再設(shè)計(jì)、審核批準(zhǔn)幾個(gè)階段，以確定現(xiàn)場(chǎng)地技術(shù)交底。在其過程中，必須注重其科學(xué)合理性，在經(jīng)項(xiàng)目總工程師審核之后，由技術(shù)負(fù)責(zé)人向施工隊(duì)伍進(jìn)行交底，保證施工隊(duì)伍能夠保質(zhì)、保量進(jìn)行施工操作。

4、道床的鋪設(shè)

道床主要是鋪設(shè)在軌枕與路基之間，其主要是用來支撐軌枕，將列車及軌枕自身的重量及列車運(yùn)行中的動(dòng)荷載均勻的傳至下部路基，以有效的避免過大荷載對(duì)路基所造成的破壞，使得列車可以安全穩(wěn)定地運(yùn)行。現(xiàn)階段我國(guó)地鐵軌道大部分都是采用整體式、支撐式的道床，此種形式道床還可分為換鋪法和直接鋪軌法。整體道床都是沿著隧道方向逐步施工的，但是在其施工中，若是整體道床在澆筑混凝土?xí)r預(yù)留縫的位置不對(duì)，就有可能造成因?yàn)檎w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。因此，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(tái)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(chǎng)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。

5、基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)

地鐵基坑維護(hù)結(jié)構(gòu)主要包括：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樁五大類。工字鋼樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)比較適用于地質(zhì)較為疏松的地下環(huán)節(jié)。施工所產(chǎn)生的噪音較大，不適合在居民區(qū)附近施工。鋼板樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度較好，樁與樁之間連接起來能夠構(gòu)成連續(xù)樁墻，可以有效地隔水，并且可多次使用。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，主要是因?yàn)槠涫┕すに嚹軌蛴行У慕档驮胍舻膹?qiáng)度。深層攪拌樁擋土結(jié)構(gòu)主要是利用攪拌機(jī)械將混凝土與地基土均勻的攪合，澆筑成樁，作為阻擋基坑邊坡的擋土結(jié)構(gòu)，連續(xù)深層攪拌樁也可起到隔水的作用。SMW樁構(gòu)造比較簡(jiǎn)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。地鐵基坑地圍護(hù)結(jié)構(gòu)在施工中主要存在的問題就是樁體變形。樁體的水平位移變形對(duì)于軌道的施工可能是致命的，因此，必須加強(qiáng)對(duì)樁體水平位移變形的檢測(cè)工作。

結(jié)束語

地鐵軌道施工的是保證地鐵正常運(yùn)行的關(guān)鍵，其施工質(zhì)量的好壞將直接影響地鐵建設(shè)工程的總工期及施工質(zhì)量。在地鐵工程的施工中，因?yàn)楦鞣N因素的影響，難免會(huì)存在著各種問題，地鐵軌道的施工人員必須高度重視其存在的問題，對(duì)其問題進(jìn)行詳細(xì)的分析，制定出有針對(duì)性的解決措施，以有效的保證地鐵軌道交通施工的順利實(shí)施，且有效的提高地鐵建設(shè)工程地質(zhì)量水平

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