北京市轨道交通昌平线整体道床道岔施工质量控制

向世雄,黄德君,马德胜

(中铁一局集团新运工程有限公司，陕西咸阳 712000)

1 工程概况

北京市轨道交通昌平线正线全长42.7单线km,包含12组9号单开道岔(轨道减振器道岔7组、普通轨枕道岔5组),1组9号5 m间距交叉渡线,尖轨尖端采用藏尖式。

2 质量控制措施

2.1 人员保证

道岔铺设难度大,从事道岔施工人员必须具有多年城市轨道交通施工作业经验,通过岗前技术培训和现场技术指导,使之熟练掌握施工作业要领,并通过合理的引导,使其具有积极负责的精神,为优质工程提供人员保障。

2.2 程序保证

道岔铺设必须按照铺设程序严格执行。其施工程序为：清理道床、凿毛→基标测设→组装道岔→安装钢轨支撑架→粗调→吊枕、绑筋→精调→浇筑支墩→安装预制混凝土底座、浇筑道岔道床→浇筑排水沟混凝土(城南地下线道岔)→终凝后细调。

2.3 岔区基标

地铁施工主要依据基标来调整道岔方向和高程,准确的基标资料是保证施工质量的前提。首先由基标测设单位对轨道中心线、桥面高程进行测量,经过计算符合规范后设置控制基标和加密基标。基标精度技术要求为：

控制基标精度：方向6″,高程±2 mm,直线段距离1/5 000,曲线段距离1/10 000。

加密基标精度：方向与控制基标偏差±1 mm,高程±2 mm,直线段距离±5 mm,曲线段距离±3 mm。

施工单位必须组织测量人员对铺轨基标进行交接和复测,双方测量结果吻合后作为施工依据,若复测偏差不符合规定,则应配合基标测设单位对铺轨基标进行重新测量设置。

2.4 道岔搬运

道岔现场组装质量要求高,长大钢轨件、钢轨组件在装卸、运输及组装过程中容易变形和损坏,道岔的装卸、堆放及组装严格按照铺设技术要求执行。

2.5 道岔几何尺寸

铺设时,应重视直基本轨在整个道岔中的作用。道岔各部分彼此影响,调整直基本轨往往“牵一发而动全身”,顾此失彼。在岔区精调中,首先应以直基本轨为基准轨,先按基标进行调整；由于道岔及其前后线路是一个整体,通过“弦线法”将道岔与道岔、道岔与线路的方向、高低衔接到位。

岔区轨距、支距的控制必须精益求精,作业过程中认真控制每处具体尺寸。根据道岔的铺设原理,依次控制直上股、直下股、曲上股、曲下股的几何尺寸,这样可以减小误差积累,直到将岔区4股钢轨调整到前后高低平顺,轨面在一个水平面上。

2.6 滑床板空吊

昌平线岔区采用轨道减振降噪设计,使用了道岔减振器轨枕。在高架西二旗站道岔转辙器部分使用的B短轨枕1000型,单件质量达139.5 kg,造成滑床板一侧严重下垂。施工中必须先用千斤顶配合螺栓及铁垫片将轨枕支撑成一个平面(浇筑时将螺栓浇入混凝土),如图1所示。特别是尖轨滑床板部分,如果尖轨与滑床板不密贴形成空吊板,列车通过时将造成尖轨下弯,严重影响行车安全和尖轨使用寿命。

图1 调整轨枕水平示意

尖轨滑床板部分通常按以下步骤来进行调整：

双向DC-DC变换器可以采用单片机控制,通过PWM芯片驱动主电路,充放电一体,对信号实现实时采样。但文献[7]用此法设计的方案效率较低,采样电路复杂,所使用电容C值较大,明显增加系统的体积。还可以采用充放电电路分开设计方法,利用不同电源芯片控制充电电路和放电电路,实现双向功率流动,但文献[8]这种设计结构会增加电路的复杂度,会给控制电路设计带来困难。

(1)将每块滑床板横向调整水平；

(2)用“弦线法”将全部滑床板调到同一水平面,保证转线时均匀受力；

(3)通过在轨下增加橡胶垫板厚度来调整尖轨与滑床板密贴。

2.7 道岔道床浇筑

昌平线道岔施工采用墩架法,分2次浇筑,在确认道岔几何尺寸已符合相关技术要求下进行浇筑施工,浇筑时应注意观察,检查道岔的几何尺寸,当发现几何尺寸变化时,应及时处理。

道岔区是地铁车辆进行转线的重要设备,道岔枕设有加长轨枕,在施工过程中应严格按照《牵引网平面布置图》布置预制混凝土支墩。由于三轨吊架是定型加工产品,在转辙器部分应特别注意将吊架上的钢轨卡子紧贴钢轨作业边,方便以后接触轨的安装与精调。

整体道床道岔施工过程中交叉作业多,务必按照设计要求留好转辙机和连接杆沟槽,经电务、通号、供电等专业人员现场签字确认后再进行岔区浇筑作业,避免道床成型后再返工,造成道床质量缺陷。

2.8 道床结构

昌平线正线道岔从4月开始施工,避免了冬季施工,但是到西二旗车站道岔浇筑时已是7月中旬,正值北京气温最高的季节,室外气温达到40 ℃,控制道床裂纹成为了施工控制重点。主要措施如下：

(2)浇筑前在岔枕表面涂刷混凝土界面剂,可以有效控制轨枕边缘裂纹频发现象；

(3)混凝土浇筑尽量安排在晚上7点到11点这段气温相对较低的时段,提供一个相对恒温的初凝环境；

(4)混凝土浇筑完毕后立即用塑料薄膜覆盖养护,减缓混凝土表面水分的蒸发速度；

(5)混凝土初凝后松开轨枕扣件,使钢轨处于自由状态、消除温度应力引起的裂纹；

(6)终凝后用海绵和麻袋双层洒水养护,并根据实际情况即时补水。

2.9 道床混凝土终凝后的道岔质量检查与调整

由于混凝土道床凝固等影响,道岔的几何尺寸还会发生适度的变化,因此应重新检查并调整道岔几何尺寸,并重点检查查照间隔和护背距离；安装转辙机和连接杆后应调整尖轨,使之与基本轨密贴,若转辙机点密贴,中间不密贴,应减小转辙机压力,若转辙机点不密贴,应增加转辙机压力,最后查看限位器是否被顶死。

3 结语

道岔是铁路薄弱环节,虽然城市轨道交通中机车轴重较轻,但行车密度很大,往返转线频繁,对道岔造成了更大的影响。严格按照标准组织施工和检查是保证道岔铺设质量的关键所在。随着技术的进步,不断优化施工工艺,如应用高速铁路道岔铝热焊接的方法减少轮轨对尖轨及有害空间等的冲击、磨耗来提高道岔稳定性和使用寿命。

参考文献：

[1]于春华.城市轨道交通工程施工方法和施工工艺[J].铁道标准设计,2003(12)：7-9.

[2]刘颖达,北京地铁整体道床施工工艺与机具研究[J].铁道建筑，2003(S).

[3]史万成，魏宝林，蔡鲁泉.北京地铁5号线整体道床道岔施工技术[J].铁道标准设计，2007(10)：88-90.

[4]GB50157—2003,地铁设计规范[S].

[5]GB50299—1999，地下铁道施工及验收规范[S].