论文部分内容阅读
摘要：部分地铁运营线邻近住宅和办公区，列车运行引起震动和噪音影响人们生活和工作。需要对地铁轨道进行改造，为了减少轨道改造对地铁运营和市民出行影响，探讨和研究在地铁不停运状态下对无砟轨道进行改造的施工技术，同时也为铁路等类似工程改造提供借鉴。
关键词：地铁运营线；无砟轨道改造；混凝土破除；轨道板铺设
自上世纪八、九十年代以来，随着城市化的发展和地铁规模的扩大，地铁隧道邻近建筑物的情况越来越多，同时运营密度也在加大，早期建成的地铁大多采用现浇钢筋混凝土整体道床结构，列车运行引起的整体道床地段振动和二次结构噪声极大地影响了人们的生活质量，经常引发市民投诉。如何降低运营线的噪声和振动是急需解决的问题。地铁客流量大，停运改造施工会带来市民和游客的诸多不便，同时增加地面交通压力。如果运营线采用晚间的天窗点施工，不但可以解决地铁停运给群众带来的出行不便，同时也解决了因中断运营施工对整个运输网络的影响。本文介绍地铁在不停运状态下普通无砟轨道改造施工技术。
1、不停运状态下改造的重难点：
1.1拆除地铁既有线整体道床的施工方法；
1.2拆除地铁既有线整体道床的成套施工机具与装备；
1.3不中断运营条件下实现整体道床拆装的快速施工和施工组织。
1.4临时行车系统安全性。
2、施工方法：
城市地铁一般晚上11点到凌晨5点不运营，我们利用0点到4点天窗点，对地铁无砟轨道进行改造，方法是利用混凝土破除设备分段依次对原道床破除，利用临时轨道行车系统代替原轨道，在临时行车系统下，施工新轨道底层结构，然后拆除临时轨道，用地铁轨道吊铺设轨道板，换铺新钢轨完成无砟轨道改造。
3、施工顺序和流水：
⑴无缝线路解除→⑵道床两侧混凝土切割和混凝土凿除→（3）顶推工艺槽切割、开凿和钢枕支座安装→（4）破除块顶推、吊运和钢枕（临时行车系统）安装→（5）基底清理和钢筋绑扎→（6）基底浇筑→（7）临时行车系统拆除和浮置板铺设及精调→（8）标准钢轨铺设、焊接、放散锁定、恢复无缝线路。
4、施工工艺
4.1无缝线路解除
利用锯轨机和钢轨打眼机，把改造段无缝线路改造成12.5米有缝线路。
4.2道床两侧混凝土切割、凿除和钢枕支座安装
用墙锯沿轨枕两侧纵向连续切割，使道床两侧混凝土与主体道床混凝土分离，用电镐、液压镐沿着枕木头两侧将混凝土凿除，凿除深度至隧道管壁，凿除的垃圾装袋清理。提前利用既有轨面高程测设钢枕底座安装位置并标记在隧道壁上。整体道床两侧混凝土凿除后安装钢枕支座，间隔1m安装1对钢枕支座，钻孔、安膨胀螺栓6颗、加隔震橡胶垫、拧紧螺栓。
4.3顶推工艺槽切割、开凿
利用墙锯顺着线路方向每隔180cm横向切割两刀，两刀间距25cm。切割深度最少30cm（底层钢筋深度约28cm），保证切断纵向钢筋并预留5cm的保护层，以防伤及管片。切割后用电镐、液压镐开凿顶推工艺槽，槽深至管片表面，凿除中不断洒水控制扬尘，凿除的混凝土渣块装袋集中外运。
4.4破除块顶推、吊运和钢枕（临时行车系统）安装
安装顶推系统，放置后方反力支垫，加压，顶推，当压力表达到某一值后压力迅速下降后并伴随混凝土板脆裂声响时，此时板块已经剥离，顶推时要时刻观察压力表的变化不得超过设备安全额定油压63MPa。实际顶推数据换算1m长板块顶推力均小于185吨，不到理论值390.9吨的50%。
板块剥离后用悬臂吊将板块吊起，通过滚轮滑道送至平板车上固定并运离施工现场。板块吊除时吊具利用既有枕木8个螺栓孔与既有板块固定，每块板上固定4块吊具。可以安全通过悬臂吊内部放于滑轨上，破除块通过滑轨推至后方平板车上并固定。
临时轨道行车系统由4部分组成：①支座；②钢枕；③连接杆；④钢轨。支座已提前安装，架设钢枕，在纵向、横向和垂直3个方向进行轨道方向、水平和高低状态调整。并在相邻间设置拉杆。
4.5基底清理和钢筋绑扎
清理基底残留混凝土及手孔，在基底表面喷涂界面剂，手孔内设直径10mm L形圆钢与基底钢筋连接，加强基底与盾构管片的整体性。钢筋从临时行车系统钢枕间隙中穿至绑扎位置，在临时行车系统间隙中绑扎钢筋，钢筋绑扎时预留中心水沟位置，立水沟模板。
4.6混凝土搅拌及浇筑
底板采用早强性混凝土，现场搅拌。现场搅拌混凝土采用JZC250滚筒式搅拌机，将两台搅拌机固定在平板车一端，水泥、砂、石、水、钢纤维等存放在平板车空余部位，当混凝土搅拌结束后从溜槽卸至小推车上，并运输到浇筑点完成浇筑施工。基底混凝土施工完毕后，按照设计要求对基底混凝土表面标高进行复测检查，对基底高程不符合设计要求部位进行打磨处理。
4.7临时行车系统拆除和浮置板铺设
根据设计资料，计算并测设每块浮置板铺设的起、终点和中心位置，拆除临时行车系统后，采用轨道悬臂吊车铺设浮置板，每块板4个吊具，鋪设前安放KY隔震器，安放结束后浮置板吊至KY隔振器上，同时人工配合悬臂吊调整板块位置，使板块安放在预设位置，精调浮置板，恢复线路。
4.8铺设新轨、焊轨、放散形成无缝线路
利用平板车装卸标准新轨，换铺新钢轨、焊接钢轨、放散锁定形成无缝线路。
5、施工工效和设备
6、结论
6.1施工工效每个封锁点每工作面7.2米（即二块板）。
6.2混凝土破除方法有顶推法、绳锯法、劈裂法和人工凿除法，顶推法高效、经济、环保更适用于运营线不停运状态下施工。
6.3本施工方法很好解决了地铁城市轨道改造施工时对列车运行安全要求高、对施工环境和施工噪音要求高的难题，较好解决了地铁无砟轨道破除、临时行车系统安全和施工流水组织。
6.4各施工工作面，界定清晰，标准明确，并按平行流水作业，，通过施工进一步验证施工组织、工序衔接、车辆编组、资源配置，为以后施工提供借鉴。
6.5由于城市轨道交通运营线路天窗点在夜间，施工中，既有整体道床两侧混凝土凿除、顶推工艺槽开凿两项工序均使用电镐施工，施工振动噪音仍会对附近居民产生一定影响。在以后的研究中需进一步优化提高。
参考文献：
[1]地下工程与隧道
[2]混凝土结构工程施工质量验收规范
[3]铁路轨道工程施工安全技术规程
作者简介：
殷业锁，男，1965年10月， 安徽合肥， 高级工程师，研究轨道工程。
关键词：地铁运营线；无砟轨道改造；混凝土破除；轨道板铺设
自上世纪八、九十年代以来，随着城市化的发展和地铁规模的扩大，地铁隧道邻近建筑物的情况越来越多，同时运营密度也在加大，早期建成的地铁大多采用现浇钢筋混凝土整体道床结构，列车运行引起的整体道床地段振动和二次结构噪声极大地影响了人们的生活质量，经常引发市民投诉。如何降低运营线的噪声和振动是急需解决的问题。地铁客流量大，停运改造施工会带来市民和游客的诸多不便，同时增加地面交通压力。如果运营线采用晚间的天窗点施工，不但可以解决地铁停运给群众带来的出行不便，同时也解决了因中断运营施工对整个运输网络的影响。本文介绍地铁在不停运状态下普通无砟轨道改造施工技术。
1、不停运状态下改造的重难点：
1.1拆除地铁既有线整体道床的施工方法；
1.2拆除地铁既有线整体道床的成套施工机具与装备；
1.3不中断运营条件下实现整体道床拆装的快速施工和施工组织。
1.4临时行车系统安全性。
2、施工方法：
城市地铁一般晚上11点到凌晨5点不运营，我们利用0点到4点天窗点，对地铁无砟轨道进行改造，方法是利用混凝土破除设备分段依次对原道床破除，利用临时轨道行车系统代替原轨道，在临时行车系统下，施工新轨道底层结构，然后拆除临时轨道，用地铁轨道吊铺设轨道板，换铺新钢轨完成无砟轨道改造。
3、施工顺序和流水：
⑴无缝线路解除→⑵道床两侧混凝土切割和混凝土凿除→（3）顶推工艺槽切割、开凿和钢枕支座安装→（4）破除块顶推、吊运和钢枕（临时行车系统）安装→（5）基底清理和钢筋绑扎→（6）基底浇筑→（7）临时行车系统拆除和浮置板铺设及精调→（8）标准钢轨铺设、焊接、放散锁定、恢复无缝线路。
4、施工工艺
4.1无缝线路解除
利用锯轨机和钢轨打眼机，把改造段无缝线路改造成12.5米有缝线路。
4.2道床两侧混凝土切割、凿除和钢枕支座安装
用墙锯沿轨枕两侧纵向连续切割，使道床两侧混凝土与主体道床混凝土分离，用电镐、液压镐沿着枕木头两侧将混凝土凿除，凿除深度至隧道管壁，凿除的垃圾装袋清理。提前利用既有轨面高程测设钢枕底座安装位置并标记在隧道壁上。整体道床两侧混凝土凿除后安装钢枕支座，间隔1m安装1对钢枕支座，钻孔、安膨胀螺栓6颗、加隔震橡胶垫、拧紧螺栓。
4.3顶推工艺槽切割、开凿
利用墙锯顺着线路方向每隔180cm横向切割两刀，两刀间距25cm。切割深度最少30cm（底层钢筋深度约28cm），保证切断纵向钢筋并预留5cm的保护层，以防伤及管片。切割后用电镐、液压镐开凿顶推工艺槽，槽深至管片表面，凿除中不断洒水控制扬尘，凿除的混凝土渣块装袋集中外运。
4.4破除块顶推、吊运和钢枕（临时行车系统）安装
安装顶推系统，放置后方反力支垫，加压，顶推，当压力表达到某一值后压力迅速下降后并伴随混凝土板脆裂声响时，此时板块已经剥离，顶推时要时刻观察压力表的变化不得超过设备安全额定油压63MPa。实际顶推数据换算1m长板块顶推力均小于185吨，不到理论值390.9吨的50%。
板块剥离后用悬臂吊将板块吊起，通过滚轮滑道送至平板车上固定并运离施工现场。板块吊除时吊具利用既有枕木8个螺栓孔与既有板块固定，每块板上固定4块吊具。可以安全通过悬臂吊内部放于滑轨上，破除块通过滑轨推至后方平板车上并固定。
临时轨道行车系统由4部分组成：①支座；②钢枕；③连接杆；④钢轨。支座已提前安装，架设钢枕，在纵向、横向和垂直3个方向进行轨道方向、水平和高低状态调整。并在相邻间设置拉杆。
4.5基底清理和钢筋绑扎
清理基底残留混凝土及手孔，在基底表面喷涂界面剂，手孔内设直径10mm L形圆钢与基底钢筋连接，加强基底与盾构管片的整体性。钢筋从临时行车系统钢枕间隙中穿至绑扎位置，在临时行车系统间隙中绑扎钢筋，钢筋绑扎时预留中心水沟位置，立水沟模板。
4.6混凝土搅拌及浇筑
底板采用早强性混凝土，现场搅拌。现场搅拌混凝土采用JZC250滚筒式搅拌机，将两台搅拌机固定在平板车一端，水泥、砂、石、水、钢纤维等存放在平板车空余部位，当混凝土搅拌结束后从溜槽卸至小推车上，并运输到浇筑点完成浇筑施工。基底混凝土施工完毕后，按照设计要求对基底混凝土表面标高进行复测检查，对基底高程不符合设计要求部位进行打磨处理。
4.7临时行车系统拆除和浮置板铺设
根据设计资料，计算并测设每块浮置板铺设的起、终点和中心位置，拆除临时行车系统后，采用轨道悬臂吊车铺设浮置板，每块板4个吊具，鋪设前安放KY隔震器，安放结束后浮置板吊至KY隔振器上，同时人工配合悬臂吊调整板块位置，使板块安放在预设位置，精调浮置板，恢复线路。
4.8铺设新轨、焊轨、放散形成无缝线路
利用平板车装卸标准新轨，换铺新钢轨、焊接钢轨、放散锁定形成无缝线路。
5、施工工效和设备
6、结论
6.1施工工效每个封锁点每工作面7.2米（即二块板）。
6.2混凝土破除方法有顶推法、绳锯法、劈裂法和人工凿除法，顶推法高效、经济、环保更适用于运营线不停运状态下施工。
6.3本施工方法很好解决了地铁城市轨道改造施工时对列车运行安全要求高、对施工环境和施工噪音要求高的难题，较好解决了地铁无砟轨道破除、临时行车系统安全和施工流水组织。
6.4各施工工作面，界定清晰，标准明确，并按平行流水作业，，通过施工进一步验证施工组织、工序衔接、车辆编组、资源配置，为以后施工提供借鉴。
6.5由于城市轨道交通运营线路天窗点在夜间，施工中，既有整体道床两侧混凝土凿除、顶推工艺槽开凿两项工序均使用电镐施工，施工振动噪音仍会对附近居民产生一定影响。在以后的研究中需进一步优化提高。
参考文献：
[1]地下工程与隧道
[2]混凝土结构工程施工质量验收规范
[3]铁路轨道工程施工安全技术规程
作者简介：
殷业锁，男，1965年10月， 安徽合肥， 高级工程师，研究轨道工程。