高山
(中铁四局集团有限公司第八工程分公司 安徽合肥 230041)
昆明地铁4号线工程起点为陈家营站,终点为昆明火车南站。线路全长约43.422km,单线铺轨工程量87.13km,铺设道岔49组,设置车站29座,车辆基地呈“一段两场”布局。设计最大行车速度80km/h,采用B型车6辆编组,DC1500第三轨受电方式。
图1 昆明地铁4号线站点
全线设置4个机铺基地(图1中五角星标注处),分别为大漾田铺轨基地、昆明东站铺轨基地、螺蛳湾北站铺轨基地、白龙潭铺轨基地,每个铺轨基地服务里程6~10km。
昆明地铁4号线正线单线铺轨量87.13km,其中普通及中等减振道床铺轨量63.216km;钢弹簧浮置板道床铺轨量23.914km,占比27.45%,相比于广州地铁13号线的8.8%、重庆地铁10号线的9.6%、常州地铁1号线的10.4%、深圳地铁8号线的10.7%、武汉地铁7号线的15.1%等都高,相较于普通道床铺轨速效降低18%。
昆明地铁4号线隧道洞径5.5m,对比其他线路5.4m洞径偏大0.1m,导致普通道床结构高度为0.93m,对比其他线路0.88m增加0.05m,道床混凝土方量增加12.89%,铺轨速效降低9.35%;钢弹簧浮置板道床结构高度为0.99m,对比其他线路0.9m增加0.09m,道床混凝土方量增加19.95%,铺轨速效降低5.48%;整体影响铺轨速效降低14.83%。
综合以上两点铺轨速效降低32.83%,合理的施工组织同工期优化至关重要。
昆明地铁4号线铺轨施工于2018年5月进场筹建,线下洞通率22.4%,2018年7月洞通率29.3%,2018年9月洞通率39.7%,2019年3月洞通率72.4%,2019年6月洞通率89.7%;从上可看出前期洞通率低,后期洞通率迅速增加,注定后期铺轨工期紧张局面。
昆明东站铺轨基地仅预留1处轨排吊装井口,承担着26.736km铺轨施工任务,其中包含钢弹簧浮置板道床12.959km,占其铺轨量48.5%,在极短4个月施工时间内完成如此繁重铺轨任务,而且共用一个轨排井口同时满足四个机铺面施工需求,施工组织压力不容小视,目前是国内地铁铺轨工程首例。
昆明地铁4号线铺轨施工自始进行工筹探讨,共计动态调整9次,专题工期讨论2次,每月详查土建施工进度,现场踏勘铺轨条件,预先确定混凝土下料口位置,为减少混凝土运距做准备。
为节约主线施工时间,预先将小菜园站、火车北站、东华站、大树营站、牛街庄站、云大西路站内左右线轨道散铺进区间,待机铺作业面到达,形成直接过站进区间铺轨条件,每个车站将节省铺轨小车进出站变跨工序及站内铺轨时间达4d,最多可节约主线12d的施工时间。
施工主线上另增设东华站、牛街庄站两处散铺基地,以东华站散铺基地为中心自东华站→大树营站方向区间右线组织耗时44d预先散铺施工,为主线节约工期24d,而后转场东华站→大树营站方向区间左线组织耗时31d预先散铺施工,为主线节约工期24d;又以牛街庄站散铺基地为中心自牛街庄站→云大西路站方向右线组织耗时39d预先散铺施工,为正线节约工期28d,后经羊甫站道岔转线自云大西路站→牛街庄站左线反向组织散铺施工,为正线节约工期8d。
为完成最后区段轨通目标,组织双作业面相向铺轨,小菜园站~火车北站区间左右线小里程组织一对机铺作业与大里程一对机铺作业面相向对铺;牛街庄站~云大西路站左线及羊甫站~螺蛳湾北站右线小里程组织一机铺作业与大里程散铺作业面相向对铺;由此节约一半主线施工时间。
从项目特点中可以清楚了解钢弹簧浮置板工程量大、密度高,道床浇筑方量增加,综合铺轨速效降低32.83%,需科学的施工组织安排。
钢弹簧浮置板道床分上下两层结构,面板与基底结构两次施工,预先施工基底结构,车站附近钢弹簧浮置板基底结构进行泵送混凝土浇筑,长大区间如大树营站~菊花村站区间左线、麻苴站~牛街庄站左右线、牛街庄站~云大西路站右线采用自行式混凝土运输罐车预先进行结构底板浇筑,可为主线机铺作业面减少0.64m3/m混凝土浇筑量,为正线钢弹簧浮置施工提速。
大洞径、高结构、大方量使得混凝土浇筑量增高,每天浇筑方量至少120m(384m轨道指标),每次运输9m3,采用4个2.3m3料斗放料,每班运输13次,每次间隔45min,运输加混凝土浇筑施工耗时近10h。在有限施工时间内必须要增加每次运输方量,改用大料斗、大运输罐车,采用4个3m3料斗及12m3运输罐车,每次运输混凝土量增加3m3;另外改进浇筑工艺,采用自行式轮轨混凝土运输罐车施工,直接进行接料、卸料浇筑,施工间隔时间可压缩至30min,节约间隔时间15min,达到提高功效目的。
昆明地铁4号线区间联络通道及泵房采用冷冻法施工有8个,冷冻法施工将产生前后各25m范围内冻土融沉段,因需解冻融沉注浆,在融沉未稳定前不得进行铺轨作业,这将直接扼住铺轨咽喉。应急采取在联络通道位置处设置钢支撑临时过渡轨排,以满足轨道车运输通行需要,有效解决铺轨与联络通道施工相抵触问题。
昆明地铁4号线攻坚克难圆满完成“短轨通”节点目标,整个铺轨施工过程中动态调整工筹,不断研究工期优化措施及调整施工组织安排,至此为今后同类工程施工提供相关经验。