浅谈地铁车辆段有砟道岔及墙柱式整体道床综合标准施工基础工艺.docx

浅谈地铁车辆段有砟道岔及墙柱式整体道床施工工艺
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摘 要:介绍北京地铁xxx有砟道岔及库内线墙柱式整体道床施工工艺及相关铺设标准。
关键词:北京地铁xxx；地铁车辆段；碎石道床；整体道床；轨道；施工 
1 概述
北京地铁xxx车辆段轨道安装工程碎石道床铺轨8km，库内整体铺轨7km，总长度为15km。50kg/m钢轨7号单开道岔37组，50kg/m钢轨7号道岔5m间距交叉渡线3组，50kg/m钢轨9号单开道岔1组。 
车辆段库外线含有道岔多、距离近，股道半径小等特点。为减小道岔和股道、道岔和道岔、股道和股道间相互影响，必需严格控制基标点正确度，把握每道工序施工质量。
车辆段库内整体道床分为横通道整体道床、通常地段整体道床、墙式检验坑整体道床和立柱式检验坑整体道床、一侧墙式一侧柱式检验坑整体道床、直埋式整体道床。为确保施工质量和施工进度，需要分别制订相适应施工工序。
2 库外线碎石道床施工
库外线碎石道床施工任务重，工期相对较长，且受天气影响大。为确保工期节点目标实现，必需考虑到天气对施工影响，合理安排施工工序，严格控制施工过程中施工质量,避免返工。
道岔铺设理想状态为先将相关联道岔全部施工完成，再铺设线路。十三陵景区车辆段受铺轨工作面限制，道岔不能全部施工完成。所以，施工工序为：合理分析土建方所交工作面→对工作面内道岔进行基标测设→道岔施工→道岔位置尺寸复核及股道连接线基标测设→股道施工。
道岔铺设为库外线施工重中之重，下面介绍碎石道床道岔铺设施工工艺。
2.1 施工工艺步骤
道岔进场试拼、检验→摊铺道砟→摆放岔枕→摆放连接钢轨→拼装道岔→安装扣件垫板→钉联枕木→起道、整道→质量检验。
2.2 道岔进场试拼、检验
铁路道岔为厂制订型设备，由业主指定专业厂依据设计图生产，尤其是车辆段使用7号单开道岔，7号道岔5m间距交叉渡线虽均为铁路定型岔型，但道岔质量也存在差异。检验内容包含：
(1)道岔部件加工尺寸，如基础轨、连接轨，尖轨锯切尺寸，接头处孔距，孔径、打孔后是否倒角；
(2)辙岔长度、前后开口尺寸；      
(3)各类垫板加工尺寸、滑床台高度；
(4)试拼后道岔各部件连接后，各部位尺寸是否满足设计要求，即岔头轨距,尖轨尖端处轨距，尖轨跟端直股，曲股轨距，导曲线终点轨距，距导曲线终点2.5m处轨距，岔尾轨距，查照间隔和护背距离，交叉渡线试铺后除检验组成交叉渡线4组7号单开道岔尺寸，还应检验钝角辙叉和锐角辙叉前后开口尺寸，菱形长短对角线尺寸，钝角辙叉和锐角辙叉连接时是否错牙。
2.3 摊铺道砟
路基面平整完成后，按道岔桩位铺设道砟，预铺20cm左右厚面砟并分层碾压密实，其厚度应严格控制，避免道砟过高而落道返工，所用道砟应符合规范要求质量要求。
2.4 摆放岔枕
木枕采取人工铺设，按设计图纸位置、标准间距排放整齐。铺设时线路枕木端头取齐，一侧钉设间距绳，将枕木端头和间距绳对齐。设三轨支座枕木，按配枕图要求部署。曲线线路枕木间距以线路中心为准，并和内侧钢轨垂直向外股钢轨略呈放射状。
2.5 摆放连接钢轨
(1)摆放钢轨
在枕木摆放基础就位后，将道岔钢轨运输至现场，利用吊车卸下，根据配轨图人工配合放至岔枕承轨槽内。
(2)连接钢轨 
在鱼尾板向轨一侧涂油,连接钢轨。按设计图查对曲基础轨弯折支距，合格后方可连接钢轨。连接钢轨配件及轨枕扣件，先尖轨后辙叉，先直股后曲股，严格控制尖轨尖端轨距和直线尖轨轨头刨切起点两基础轨距离，并确保尖轨扳动力调至6000N以下。
2.6 安装扣件配件
按扣件配件型号安装扣件，并用加力杆扳手紧固扣件，使扭矩达成100～200N·m。需要进行轨距调整时，选择适宜轨距块进行安装。
2.7 钉联枕木
木枕在布枕后需要钻孔安装铁垫板和螺纹道钉。用专用模型在木枕上确定钉孔位置，打出样孔，采取电钻按要求孔径、深度及孔数钻孔(孔内立即涂入防蚀剂)；依次放置铁垫板，然后用螺纹道钉将铁垫板固定在轨枕上。应用专用扳手拧入道钉孔，扭矩控制在100～120N·m，严禁锤击。
钉联次序：直线上股、直线下股、曲线上股、曲线下股。钉联时应确保铁垫板处于枕木中间位置，铁垫板两外沿和枕木两侧面距离应基础相等，道钉和枕木外侧边缘距离不得小于5cm。
钉联时分两组进行，先行钉联端头取齐一侧一股钢轨，将枕木头用撬棍撬起，使铁垫板和塑料垫板及枕木相互贴紧，枕木两侧和垫板两外缘等距。采取手摇钻或电动钻经过垫板孔眼进行木枕钻孔，钻头直径小于道钉直径3～4mm，孔眼垂直于枕面，孔深和道钉长度相同，打孔后注防腐油。然后用专用扳手将螺纹道钉拧入孔内，将钢轨和枕木钉联。和枕木端头取齐一侧钢轨钉联5～10m后，钉联另一股钢轨。
钉联下股前，先用轨距卡控制两根钢轨标准轨距1435mm（误差不超出+3、-2），每隔4～5根枕木先钉一眼，将轨距固定，然后补钉其它枕木，钉联完成后，进行轨道结构尺寸检测，不合格处立即调整。
曲线钉联时，先按中线拨正上股，基础圆顺后钉联。钉联下股时，在曲线头尾之间按要求进行加宽。在曲线头尾桩外侧直线段按1‰至3‰过渡。加宽过渡改变率视曲线头尾外侧直线段长度而定，以改变率小为宜。
2.8 起道、整道
上碴起道通常分3次进行。铺轨后第一次上碴厚度不宜大于100mm，车辆段道床钢轨中心线下道砟厚度大于250mm，可一次将石碴补充至实际高程。补充道碴后，按水平桩起道至设计高程，找平小洼，校正轨道左右水平和前后高低。轨面高程按设计要求(含路基预加沉落量)许可偏差为+50mm,-30mm。
因为车辆段线路不设缓解曲线和超高，但严禁出现反超高；直线段起道时以线路左股为标准；曲线段起道时以线路内轨为标准，应先将内股起至略低于设计高程，再起外股。
2.9 质量检验
检验各部轨距和支距，顶铁和基础轨间隙。各部分螺栓拧紧，弹簧垫圈没有错口，呈压平状。
3 库内整体道床施工
为确保车辆段整体道床施工质量，便于施工中检验、校核、控制轨道结构精度，将施工误差消除在道床中，车辆段整体道床轨道施工，采取现场“散铺架轨法” 施工总体方案，并避开冬季施工。
3.1 库内整体道床施工方法
短枕无检验坑整体道床，优异行基底处理，施工道床垫层，然后采取上承式支撑架法施工；短枕有检验坑整体道床，先将已完工检验坑顶面混凝土凿毛处理后，采取上承式支撑架法施工；墙式检验坑整体道床和柱式检验坑整体道床，在土建单位交接混凝土顶面上进行凿毛处理后，采取人工架轨法施工。
库内整体道床中墙式检验坑整体道床和柱式检验坑整体道床施工工艺最具特色，也是库内整体道床中关键施工部分，下面关键介绍下这两种方法施工工艺。
3.2 墙式检验坑整体道床
3.2.1 施工工艺步骤
基标测设→钢筋绑扎→钢轨、轨枕及其扣配件倒运、架设钢轨→安装轨枕、扣件→调轨→支立模板→道床混凝土浇筑和养护。
3.2.2 基标测设
第三方测量单位将加密基标移交后，应采取全站仪和水准仪逐一对基标进行平面位置和高程进行复测。
加密基标平面位置和高程测定限差应符合下列要求：
(1)纵向：相邻基标间纵向距离误差为±5mm。
(2)横向：加密基标偏离两控制基标间方向线距离为±2mm。
(3)高程：相邻加密基标实测高差和设计高差较差不应大于1mm，每个加密基标实测高程和设计高程较差不应大于2mm。
3.2.3 钢筋绑扎
库内墙式检验坑结构主筋由土建单位预留，轨道施工时检验并扶正预留钢筋，在轨道负责范围内布设单层钢筋网片，每股钢轨下采取5根Φ12HRB400纵向钢筋，横向间距为75mm，每隔250mm布设一根箍筋。
3.2.4 钢轨、轨枕及其扣配件倒运、架设钢轨
轨枕及扣配件用手推车人工进行倒运，钢轨在倒运之前为确保施工安全先在已经做好检验坑基础上垫木枕和滚轮，滚轮线超出库门轴线约30m，再用特制吊架将钢轨吊上滚轮，依次倒运至工作面，再依据已经测设好钢轨接头位置进行钢轨对位并连接钢轨。对位及钢轨连接完成以后在钢轨上用粉笔标识出轨枕位置进行轨排组装。钢轨到位后每隔3～4米左右安装一根轨距拉杆和钢轨支撑架工装将钢轨架起，横向支撑固定在沿线路纵向搭设，轨道精度要求很高，支架必需稳定，稳固，坚固。
3.2.5 扣件及轨枕安装
(1)散扣件、尼龙套管，扣件按设计要求类型有次序地散布。 
(2)画点，安装前先在钢轨上按设计要求画轨枕吊挂位置点。先在一股钢轨上画点，另一股用方尺找出。
(3)将铁垫板、扣件、橡胶垫板和尼龙套管连接，铁垫板和钢轨垂直，且上、下两股钢轨铁垫板相对，轨底胶垫不出台。
(4)库内墙式检验坑整体道床轨枕部署间距为1440对/km，钢轨接头处轨枕部署间距为a=705、b=592、c=560。
3.2.6 调轨
轨排调整定位程序是：先调水平，后调轨距；先调桩点，后调桩间；先调基准轨，后调另一轨，先粗调后精调标准，反复调至符合标准为止。
粗调定位：轨排经钢轨支撑架摆放就位后，以铺轨基标为基准，借助于L型道尺和万能道尺，经过钢轨支撑架支撑杆对轨道几何状态进行初调。要求轨道目视顺直或圆顺，标高、轨距、水平及方向偏差均不超出±20mm（以降低精调工作量），内外长轨枕对齐，上紧接头螺栓并保持轨缝对接。
精调定位：轨排初调完成后，采取L型道尺和万能道尺（精度许可偏差+0.5/0mm）等工具进行精调定位作业。轨道中线和基标中线许可偏差±2mm；直线轨道方向许可偏差±2mm；轨顶标高和设计比较许可偏差±1mm；钢轨左右股水平差1mm；轨顶前后高低差≯1mm；轨底坡按1/40设置，另外轨缝控制在许可偏差1mm。轨面、轨头内侧应平（直）顺，许可偏差为0.5 mm。
3.2.7 支立模板
轨排架设调整完成以后应进行墩模板支立。用彩条布覆盖在钢轨、扣件上，确保钢轨、扣件不受混凝土污染。采取混凝土罐车运输混凝土至现场直接浇筑，混凝土顶面高度控制在比钢轨顶面低220mm。
3.2.8 浇筑混凝土、道床养护
混凝土浇筑要严格根据振捣规程操作，采取插入式振捣棒振捣密实，确保混凝土浇筑质量，混凝土施工完成后，应加强对模板校正，根据设计尺寸及许可偏差认真检验各部位几何尺寸。道床每隔6m左右设一道伸缩缝，结构变形缝处也要设置道床伸缩缝。凝土浇筑完成后12h内对混凝土加以覆盖并保湿养护。混凝土浇筑后必需洒水养护不少于14d，其强度达成5Mpa以上后方可拆除钢轨支撑架及模板。
3.3 柱式检验坑整体道床
3.3.1 施工工艺步骤
基标测设→钢筋绑扎→倒运钢轨、扣件及安装钢轨支撑架→安装扣件及尼龙套管→支立模板→调轨→道床混凝土浇筑和养护→拆除支撑架、整道。
3.3.2 基标复测
柱式检验坑整体道床基标复测和墙式检验坑整体道床基标复测方法相同。
3.3.3 钢筋安装
柱式检验坑结构主筋由土建单位预留，轨道施工时检验并扶正土建单位预留钢筋，在轨道负责范围内布设2根Φ8HPB300箍筋。
3.3.4 钢轨及扣配件倒运、安装钢轨支撑架
柱式检验坑整体道床是在两股道中间使用大型滚筒沿线路纵向每隔5米摆放一个，人工沿着滚道线将已经计算好钢轨推送至指定位置。在两股钢轨基础就位后，利用装有手动葫芦钢轨吊装三角架将钢轨吊起并平移放在间隔3.5-4m钢轨支撑架上，拆除立柱支撑，同时安装轨距拉杆确保轨道几何尺寸正确。立柱检验坑顶面距离地面较高，采取整体道床普遍使用钢轨支撑架，将支撑架下支撑点垫到要求高度。横向支撑固定在沿线路纵向搭设钢管架上。
3.3.5 安装扣件及尼龙套管
(1)扣件安装位置要以起始点往后排，暂不以轨缝中心计算，每隔1.25m安装一套扣配件；
(2)接头位置扣件安装时，T型螺栓应和鱼尾板螺栓错开，以不碍事为准；
(3)尼龙套管要垂直铁垫板底面，不可被钢筋挡住，且螺旋道钉要将其拧紧；
(4)铁垫板“△”符号放置钢轨内侧，安装螺旋道钉时，为确保尼龙套管垂直精度，先采取一个24平垫圈替换；
(5)小橡胶垫板有圆粒子朝上，两边和钢轨底部齐平，使下面两端挡条卡住铁垫板两侧；
(6)轨距垫安装：钢轨内8#外10#，接头位置安装对应轨距垫，不许可轨距垫卡在小橡胶垫上；
(7)中间位置安装A型弹条，接头位置安装B型弹条；
(8)T型螺栓放进槽后必需右旋转90°到位后再安装弹条及平垫圈，用螺母拧紧弹条，扭矩100～120N•m。最终往螺母及T形螺栓上部涂黄油并放在螺母罩。
安装过程中铁垫板下橡胶垫板用提前制作好180×195mm沥青米板替换，这么利于柱顶表面混凝土密实，找平。在铁垫板T型螺栓口位置粘贴一层塑料胶带,预防混凝土污染T型螺栓。
3.3.6 支立模板
模板支立时采取木模，施工前依据立柱尺寸加工成型，在高度方面，应比柱体结构尺寸高出3～5cm。整个模板采取方木条进行纵横向联结加固，为确保模板在浇筑混凝土时产生纵横向平移，可在模板底部用钢筋头固定，钢筋头打入底部混凝土中。
3.3.7 调轨
(1)轨道调整：粗调根据先调高低，再调水平，最终调整方向；
(2)精调时水平、方向同时进行，轨道中线和基标中线许可偏差±2mm；直线轨道方向2mm；轨顶标高和设计比较许可偏差±2mm；钢轨左右股水平差≯2mm；轨顶前后高低差≯1mm；轨底坡按1/40设置，另外轨缝控制在许可偏差±2mm。
(3)并用彩条布覆盖在钢轨、扣件上，确保钢轨、扣件不受混凝土污染。
3.3.8 混凝土浇筑及养护
混凝土运输是浇筑柱式检验坑整体道床时比较困难工序，浇筑时应确保整个立柱混凝土一次性浇筑完成，预防分层浇筑产生施工缝，影响立柱结构质量和立柱外观质量。振捣时应避免震动棒碰击到模板，使模板产生变形，影响外观质量。在浇筑混凝土时为预防混凝土污染钢轨及扣配件，可在立柱位置铺设挡板，罩在钢轨及扣配件上。
在混凝土浇注过程中，因为振动棒捣固混凝土时振动作用会使尼龙套管和螺旋道钉之间产生松动，尼龙套管可能倾斜，而且工人工作工程中也会对轨道高低、水平，线路中线造成偏差，所以在混凝土浇注过程中必需有专员对尼龙套管松动情况，轨道高低、水平等进行复核。对有不满足规范要求情况时，在混凝土终凝前立即更正。
混凝土养护应在混凝土浇筑完成后12h～18h开始，养护时间不得少于7d。
3.3.9 拆除支撑架，整道
混凝土强度达成70%以后拆下螺旋道钉、平垫圈并装上大橡胶垫、弹簧垫圈，拆除支撑架，对扣件上混凝土进行清理并检验是否安装到位；对轨道几何状态进行调整，包含高低、水平及方向。
4 结束语
经过北京地铁xxx轨道安装工程实践证实，按上述库外线有砟道岔及库内线墙柱式检验坑整体道床施工工艺施工，方法简单、有效，质量很好，对以后地铁车辆段铺轨施工有一定借鉴意义。

参考文件：
[1] TB10082/J448-，铁路轨道设计规范
[2] TB10302－96，铁路轨道施工验收规范
[3] GB50026-，工程测量规范 
[4] TB10413/J248-，铁路轨道工程施工质量验收标准
[5] 铁路混凝土工程施工技术指南.北京：中国铁道出版社，