論地鐵運營線在不停運狀態下無砟道床改造施工技術

摘要：部分地鐵運營線鄰近住宅和辦公區，列車運行引起震動和噪音影響人們生活和工作。需要對地鐵軌道進行改造，為了減少軌道改造對地鐵運營和市民出行影響，探討和研究在地鐵不停運狀態下對無砟軌道進行改造的施工技術，同時也為鐵路等類似工程改造提供借鑒。

關鍵詞：地鐵運營線；無砟軌道改造；混凝土破除；軌道板鋪設

自上世紀八、九十年代以來，隨著城市化的發展和地鐵規模的擴大，地鐵隧道鄰近建筑物的情況越來越多，同時運營密度也在加大，早期建成的地鐵大多采用現澆鋼筋混凝土整體道床結構，列車運行引起的整體道床地段振動和二次結構噪聲極大地影響了人們的生活質量，經常引發市民投訴。如何降低運營線的噪聲和振動是急需解決的問題。地鐵客流量大，停運改造施工會帶來市民和游客的諸多不便，同時增加地面交通壓力。如果運營線采用晚間的天窗點施工，不但可以解決地鐵停運給群眾帶來的出行不便，同時也解決了因中斷運營施工對整個運輸網絡的影響。本文介紹地鐵在不停運狀態下普通無砟軌道改造施工技術。

1、不停運狀態下改造的重難點：

1.1拆除地鐵既有線整體道床的施工方法；

1.2拆除地鐵既有線整體道床的成套施工機具與裝備；

1.3不中斷運營條件下實現整體道床拆裝的快速施工和施工組織。

1.4臨時行車系統安全性。

2、施工方法：

城市地鐵一般晚上11點到凌晨5點不運營，我們利用0點到4點天窗點，對地鐵無砟軌道進行改造，方法是利用混凝土破除設備分段依次對原道床破除，利用臨時軌道行車系統代替原軌道，在臨時行車系統下，施工新軌道底層結構，然后拆除臨時軌道，用地鐵軌道吊鋪設軌道板，換鋪新鋼軌完成無砟軌道改造。

3、施工順序和流水：

⑴無縫線路解除→⑵道床兩側混凝土切割和混凝土鑿除→（3）頂推工藝槽切割、開鑿和鋼枕支座安裝→（4）破除塊頂推、吊運和鋼枕（臨時行車系統）安裝→（5）基底清理和鋼筋綁扎→（6）基底澆筑→（7）臨時行車系統拆除和浮置板鋪設及精調→（8）標準鋼軌鋪設、焊接、放散鎖定、恢復無縫線路。

4、施工工藝

4.1無縫線路解除

利用鋸軌機和鋼軌打眼機，把改造段無縫線路改造成12.5米有縫線路。

4.2道床兩側混凝土切割、鑿除和鋼枕支座安裝

用墻鋸沿軌枕兩側縱向連續切割，使道床兩側混凝土與主體道床混凝土分離，用電鎬、液壓鎬沿著枕木頭兩側將混凝土鑿除，鑿除深度至隧道管壁，鑿除的垃圾裝袋清理。提前利用既有軌面高程測設鋼枕底座安裝位置并標記在隧道壁上。整體道床兩側混凝土鑿除后安裝鋼枕支座，間隔1m安裝1對鋼枕支座，鉆孔、安膨脹螺栓6顆、加隔震橡膠墊、擰緊螺栓。

4.3頂推工藝槽切割、開鑿

利用墻鋸順著線路方向每隔180cm橫向切割兩刀，兩刀間距25cm。切割深度最少30cm（底層鋼筋深度約28cm），保證切斷縱向鋼筋并預留5cm的保護層，以防傷及管片。切割后用電鎬、液壓鎬開鑿頂推工藝槽，槽深至管片表面，鑿除中不斷灑水控制揚塵，鑿除的混凝土渣塊裝袋集中外運。

4.4破除塊頂推、吊運和鋼枕（臨時行車系統）安裝

安裝頂推系統，放置后方反力支墊，加壓，頂推，當壓力表達到某一值后壓力迅速下降后并伴隨混凝土板脆裂聲響時，此時板塊已經剝離，頂推時要時刻觀察壓力表的變化不得超過設備安全額定油壓63MPa。實際頂推數據換算1m長板塊頂推力均小于185噸，不到理論值390.9噸的50%。

板塊剝離后用懸臂吊將板塊吊起，通過滾輪滑道送至平板車上固定并運離施工現場。板塊吊除時吊具利用既有枕木8個螺栓孔與既有板塊固定，每塊板上固定4塊吊具。可以安全通過懸臂吊內部放于滑軌上，破除塊通過滑軌推至后方平板車上并固定。

臨時軌道行車系統由4部分組成：①支座；②鋼枕；③連接桿；④鋼軌。支座已提前安裝，架設鋼枕，在縱向、橫向和垂直3個方向進行軌道方向、水平和高低狀態調整。并在相鄰間設置拉桿。

4.5基底清理和鋼筋綁扎

清理基底殘留混凝土及手孔，在基底表面噴涂界面劑，手孔內設直徑10mm L形圓鋼與基底鋼筋連接，加強基底與盾構管片的整體性。鋼筋從臨時行車系統鋼枕間隙中穿至綁扎位置，在臨時行車系統間隙中綁扎鋼筋，鋼筋綁扎時預留中心水溝位置，立水溝模板。

4.6混凝土攪拌及澆筑

底板采用早強性混凝土，現場攪拌。現場攪拌混凝土采用JZC250滾筒式攪拌機，將兩臺攪拌機固定在平板車一端，水泥、砂、石、水、鋼纖維等存放在平板車空余部位，當混凝土攪拌結束后從溜槽卸至小推車上，并運輸到澆筑點完成澆筑施工。基底混凝土施工完畢后，按照設計要求對基底混凝土表面標高進行復測檢查，對基底高程不符合設計要求部位進行打磨處理。

4.7臨時行車系統拆除和浮置板鋪設

根據設計資料，計算并測設每塊浮置板鋪設的起、終點和中心位置，拆除臨時行車系統后，采用軌道懸臂吊車鋪設浮置板，每塊板4個吊具，鋪設前安放KY隔震器，安放結束后浮置板吊至KY隔振器上，同時人工配合懸臂吊調整板塊位置，使板塊安放在預設位置，精調浮置板，恢復線路。

4.8鋪設新軌、焊軌、放散形成無縫線路

利用平板車裝卸標準新軌，換鋪新鋼軌、焊接鋼軌、放散鎖定形成無縫線路。

5、施工工效和設備

6、結論

6.1施工工效每個封鎖點每工作面7.2米（即二塊板）。

6.2混凝土破除方法有頂推法、繩鋸法、劈裂法和人工鑿除法，頂推法高效、經濟、環保更適用于運營線不停運狀態下施工。

6.3本施工方法很好解決了地鐵城市軌道改造施工時對列車運行安全要求高、對施工環境和施工噪音要求高的難題，較好解決了地鐵無砟軌道破除、臨時行車系統安全和施工流水組織。

6.4各施工工作面，界定清晰，標準明確，并按平行流水作業，，通過施工進一步驗證施工組織、工序銜接、車輛編組、資源配置，為以后施工提供借鑒。

6.5由于城市軌道交通運營線路天窗點在夜間，施工中，既有整體道床兩側混凝土鑿除、頂推工藝槽開鑿兩項工序均使用電鎬施工，施工振動噪音仍會對附近居民產生一定影響。在以后的研究中需進一步優化提高。

參考文獻：

[1]地下工程與隧道

[2]混凝土結構工程施工質量驗收規范

[3]鐵路軌道工程施工安全技術規程

作者簡介：

殷業鎖，男，1965年10月， 安徽合肥， 高級工程師，研究軌道工程。