地鐵碎石道床梯形軌枕維修保養工藝研究

吳標

摘 要：根據地鐵五號線試車線碎石道床梯形軌枕在日常保養中存在的困難和出現的病害，分析了病害產生的主要原因，并通過現場試驗，總結出一套碎石道床梯形軌枕保養工藝，有效解決了碎石道床梯形軌枕病害問題。

關鍵詞：碎石道床；梯形軌枕；病害；維修方法

中圖分類號：U443.31+2 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.07.015

1 概況

五號線試車線全長911.016 m，采用碎石道床，其中，采用梯形軌枕新型減震軌道長110 m。梯形軌枕是縱向軌枕的一種，具有既能夠發揮軌枕的特性，大幅度提高荷重的分散能力，又能夠補充鋼軌本身的剛性和質量的性能特點，是軌枕的一種革新形式，其標準長度為6 150 mm，可根據軌道長度需要調整。該梯形軌枕地段由于基礎采用碎石道床，且連接曲線地段，隨著運營時間的增長和碎石道床基礎的變化，逐漸出現線路方向、高低不良等情況。由于缺少專用改道、起道工器具，無法進行較大幅度的整改，工班日常養護只能通過增加墊軌下膠墊來調整鋼軌高低，從而造成感應板相對軌面高度降低（最大值已達到10 mm）的情況。目前，個別感應板膠墊已經調整到最大值，仍無法達到檢修規程要求的高度。圖1為五號線碎石道床梯形軌枕。

2 維修保養工藝

為了保證五號線試車線運營安全，對于碎石道床梯形軌枕的各類病害，筆者所在的分部結合當前實際情況，采取以下保養措施。

2.1 加強對試車線梯形軌枕的巡視與檢查

2.1.1 日常巡檢項目

通過日常線路巡檢即可發現的問題主要包括梯形軌枕或道床掉塊掉角、側面限位（鑄鐵）支座松動、感應板安裝支座螺栓松動3項。日常巡檢項目的檢查頻次與普通線路相同。

2.1.2 不定期巡檢項目

一般情況不會發生，但下部路基結構產生不均勻沉降或異常變形、軌旁施工操作不當等意外情況下可能發生的問題主要包括以下4項：①梯形軌枕表面開裂；②聯接鋼管損傷；③整體道床地段側面限位（鑄鐵）支座損壞；④梯形軌枕移動、錯位、下沉或上翹，一般限于整體道床下部基礎發生異常變形或碎石道床地段。對不定期檢查的項目，開通運營后1年內根據線路條件和特點進行一兩次全面巡查，后續根據各部件運營使用狀況對檢查頻次進行調整，最長檢查間隔建議不超過2年。

2.2 梯形軌枕檢查方法和檢查記錄

2.2.1 檢查方法

目視或目測，必要時可借助尺量。對梯形軌枕鋪設段蓋板以下部位通過抽查方式進行檢查：連續鋪設段長度超過1 km時，每隔1 km抽取3塊梯形軌枕進行檢查；連續鋪設段長度不足1 km時，每一段抽取3塊梯形軌枕進行檢查。可根據梯形軌枕和感應板的實際運營狀況對檢查比例進行調整。

2.2.2 檢查記錄

記錄檢查的時間、問題、發生的數量、地段、線路條件、下部基礎類型及變形情況、位置、尺寸、程度、梯形軌枕軌道系統各部件的狀態。

2.3 梯形軌枕維修方法及工藝

2.3.1 掉塊掉角

掉塊掉角的情況一般有以下3種：①梯形軌枕縱梁端頭部位的掉塊掉角，經檢查未露出鋼筋或出現裂縫，可以暫時不處理；否則，應及時修補。②梯形軌枕縱梁非端頭部位深度不大于10 mm的掉塊掉角，經檢查無裂紋或裂縫時，可暫不處理。③梯形軌枕縱梁非端頭部位深度超過10 mm的掉塊掉角，需及時修補。修補材料可采用環氧樹脂砂漿或類似的高強錨固材料，要求其凝固至承載的時間不超過2 h。

2.3.2 表面開裂

首先應查找并排除導致開裂的原因或隱患，包括軌道幾何狀態、軌道設備狀態、梯形軌枕減振墊或緩沖墊狀態、梯形軌枕與道床之間的有效支承、約束或隔離狀態、下部道床的變形等。對于寬度不大于0.2 mm的裂紋，可暫不修補，但需對其發展情況進行觀察記錄；對于寬度大于0.2 mm的裂縫，應及時灌漿填充修補；對于垂直線路方向或與線路方向夾角大于60°且寬度大于0.2 mm的重復開裂裂縫，應視情況考慮更換整塊梯形軌枕。裂縫修補材料可采用磨細超流態CGM灌漿料或類似的混凝土結構裂縫專用修補材料，要求其凝固至承載的時間不得超過2 h。

2.3.3 聯接鋼管銹蝕或損傷

如果是表面銹蝕或無整體變形的輕微磕碰傷，則需對其進行清理后，重新進行表面防腐處理；如果是整體性損傷，則對該部位的梯形軌枕軌道系統進行全面檢查，根據其影響大小的評估，確定采取加強措施，比如增設軌距拉桿或更換整塊梯形軌枕。

2.3.4 梯形軌枕移動、錯位、下沉或上翹

首先應查找并排除導致這一問題的原因或隱患。梯形軌枕移動、錯位、下沉或上翹的主要原因包括下部道床基礎或路基基礎的破壞或異常變形等。按相關維修規則修復好下部基礎后，將梯形軌枕恢復正常狀態。

2.3.5 其他

扣件尼龍套管失效，基本可按普通線路維修方法處理，但優先考慮采用熱能錨固器將失效套管旋除，采用水鉆工藝時，鉆頭外徑不宜大于60 mm。除按扣件安裝圖要求進行扣件的維護之外，在R≤600 m的曲線地段應確保扣件地腳螺栓擰緊力矩不小于150 N·m，同時應盡量避免扣件地腳螺栓擰緊力矩超過250 N·m。

2.4 梯形軌枕的更換方法

首先松開所需更換梯形軌枕兩端30 m范圍內的扣件，將鋼軌分別撥至梯形軌枕外側，在更換梯形軌枕范圍兩端以外的鋼軌之間插入長2.7 m、厚10 mm的10號角鋼，保持鋼軌間距，再使用吊裝繩綁定舊梯形軌枕橫梁4個角，使用起吊車將舊梯形軌枕移開；然后使用起吊車將全新梯形軌枕安裝就位，最后撤除鋼軌之間的角鋼，恢復線路。

2.5 梯形軌枕地段起道及道砟振搗步驟

碎石道床梯形軌枕地段起道及道砟振搗步驟為：①梯形軌枕起道前，宜將扣件內所設的調高墊板予以撤除，拆除待起梯形軌枕及相鄰兩側梯形軌枕上的鋼軌扣件及夾板。②拆除橫跨待起梯形軌枕和相連梯形軌枕的感應板。如果感應板只安裝在待起梯形軌枕上，可不拆除。③梯形軌枕的起道、補碴及搗固一般采用人工配合小型便攜式起道及搗固設備作業，先拋開梯形軌枕下道碴，在軌枕縱梁兩側同時進行起道、補碴及搗固。起道時，應至少使用4臺液壓起道機將每塊梯形軌枕同步抬升，每次最大抬升高度不宜超過60 mm，各抬升點的差異抬升量不得超過10 mm。抬升點可設在鋼橫梁端部或縱梁內側，盡量避免在混凝土橫梁上抬升。梯形軌枕頂升部位應采取有效的保護措施（用木塊或膠墊墊在接觸面），避免表面局部受到損壞；也可采用起吊車直接吊裝鋼軌的方式來實現抬道。④在補給道碴的同時采用4臺手持式振搗機每隔25 cm左右對縱梁底部及兩側搗固，振搗裝置插入和拔出的頻率以每3次耗時15 s左右為宜，搗固次數不少于6遍。左右縱梁之間的橫梁下部不搗固或減少搗固次數。應注意道碴搗固的均勻性和密實度，必要時增加起道、補碴及搗固時間或搗固次數，搗固過程中應避免造成梯形軌枕出現裂紋和破裂等損傷。梯形軌枕端部及枕縫位置的道碴應加強搗固。⑤振搗完成后，應采用道碴將梯形軌枕左右縱梁內側及枕縫之間的空檔范圍填滿并搗固密實。⑥當抬道補碴及搗固完成后，檢查直線方向、曲線正矢、軌距等并聯合接觸網專業人員檢查接觸軌到軌面的距離是否符合檢修要求。如果有超標處，需利用軌距塊調整平面位置，也可采用液壓起道機調整高度的方法調整。接觸軌高低通過支座高低螺栓進行調整，直到符合要求為止。⑦恢復安裝感應板，使用感應板測量尺檢查感應板高低。如果有超標處，需用調整墊片調整，直到符合要求為止。⑧搗固好的道床在過車后，應立即進行線路高低檢查。如果有沉降現象，應立即起平，以防止軌枕扭曲變形。⑨當線路養護達到規定要求后，對兩線之間、曲線外側、道心、道床邊坡等地段補足道碴，修整邊坡。邊坡底線要做到線條分明、流暢、美觀。

3 結束語

通過研究，制訂五號線試車線梯形軌枕的巡視與檢查內容、維修方法及工藝，對梯形軌枕掉塊掉角、表面開裂、連接鋼管銹蝕或損傷等病害提出具體的處理方法和工藝。

針對試車線梯形軌枕下沉問題，因為目前暫時沒有專用的梯形軌枕起道設備，所以只能利用工班現有的設備，通過理論與現場試驗相結合，制訂起道和搗固作業工藝，在保證設備質量的前提下最大限度地節省人力和物力。

〔編輯：劉曉芳〕