軌道交通工程軌道施工技術(shù)與質(zhì)量管控措施研究

郭巖

（北京地鐵科技發(fā)展有限公司，北京 100070）

0 引言

軌道交通工程是城市發(fā)展的重要組成部分，其施工規(guī)模大、技術(shù)要求高，對(duì)于施工人員而言，是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。我國(guó)正處于軌道交通發(fā)展的重要階段，因此，施工單位應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)施工人員的培訓(xùn)，提高其操作熟練度和管理水平，以減小施工質(zhì)量缺陷和安全損失。

1 軌道交通工程軌道施工特點(diǎn)及重要性

軌道交通是一種獨(dú)特的交通運(yùn)輸形式，它行駛在專門(mén)的軌道上，與其他交通運(yùn)輸形式?jīng)]有交叉點(diǎn)，并依靠現(xiàn)代化信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行管理，可以有效地減少事故發(fā)生。

與傳統(tǒng)的公交相比，軌道交通的速度更快，停車時(shí)限更短，轉(zhuǎn)乘也更加方便快捷，能夠使乘客更快地抵達(dá)目的地。但是，城市軌道交通工程的施工環(huán)境復(fù)雜、地下管網(wǎng)眾多、地質(zhì)條件差異性大、不確定因素多、涉及專業(yè)龐雜、施工難度大等問(wèn)題，使得城市軌道交通工程的實(shí)施困難很多，一定程度上影響了施工單位的經(jīng)濟(jì)效益[1]。

2 軌道交通工程軌道的設(shè)計(jì)及特點(diǎn)

2.1 軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在進(jìn)行軌道設(shè)計(jì)時(shí)，除了確保地鐵安全可靠、舒適便捷外，還應(yīng)盡量減少線路維護(hù)工作量，確保構(gòu)造強(qiáng)度和穩(wěn)定性，同時(shí)也要重視軌道結(jié)構(gòu)的耐久性、減振性和平整度。

2.2 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度

為了確保軌道構(gòu)造的安全性和耐久性，研究中選用了軸重較大的動(dòng)力集中式電動(dòng)車組（19.5N），并充分考慮到該線的不順暢性，設(shè)定運(yùn)動(dòng)載荷系數(shù)為3.0，運(yùn)動(dòng)載荷為300kN。通過(guò)實(shí)踐運(yùn)行結(jié)果得出結(jié)論：該軌道板道床的設(shè)計(jì)工作承載力足以達(dá)到鋼軌結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的需要，并且具備足夠的安全儲(chǔ)備空間。

2.3 橫向穩(wěn)定性方面

在曲線區(qū)間的橋上軌道設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分考慮輪軌側(cè)向相互作用負(fù)荷，選用調(diào)高量大、扣壓強(qiáng)小的扣件構(gòu)造，以確保鋼軌的側(cè)向安全性，從而提高橋梁的安全性和可靠性。

2.4 減震效果方面

地鐵軌道采用了取代傳統(tǒng)碎石軌道的道砟層，能夠有效地補(bǔ)償常規(guī)碎石鋼軌的剛度不足，但是在工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分考慮在鋼軌板下部設(shè)置彈力層，以減少輪軌內(nèi)部的推動(dòng)效應(yīng)和振動(dòng)，從而提高鋼軌的減震效果。

3 軌道交通軌道工程主要施工要點(diǎn)

3.1 提升混凝土結(jié)構(gòu)的耐火及防水性能

為了進(jìn)一步增強(qiáng)建筑物的耐火功能，澆筑時(shí)應(yīng)選用剛性較強(qiáng)的水泥，以避免開(kāi)裂和滲漏。應(yīng)選用性能優(yōu)良的外加劑來(lái)保證混凝土的質(zhì)量和強(qiáng)度，并盡量減少收縮對(duì)其耐火功能的危害[2]?？?jié)B等級(jí)應(yīng)達(dá)到S8，并嚴(yán)格控制各種骨料、混合物和外加劑的品質(zhì)和配比。防水建筑物的規(guī)模應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，并掌握好防水層的厚度。在澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)加入有機(jī)玻璃纖維，以增強(qiáng)建筑物的強(qiáng)度，減小塑性開(kāi)裂，延長(zhǎng)使用壽命。在施工前，應(yīng)充分考慮拌和站與施工場(chǎng)地的距離、交通狀況、天氣條件以及混凝土質(zhì)量等因素，并嚴(yán)格遵守入泵坍落度和水灰比標(biāo)準(zhǔn)，以確保緩凝時(shí)間，并加強(qiáng)混凝土保養(yǎng)工作。

3.2 滲漏高危地區(qū)的防水處理

在有建筑縫的區(qū)域，應(yīng)依據(jù)具體情況選擇合適的鋼管止水帶，以確保建筑縫的密閉性能。250×6mm截面的止水帶是最常用的，但是對(duì)于一些特殊的地區(qū)，鋼管止水帶可能不太適用，因此可以選用30×20mm 遇水膨脹止水條進(jìn)行密閉。在建筑底板與側(cè)墻連接處，應(yīng)在施工前預(yù)先埋入灌漿管，以有效防止變形縫漏水。此外，可以選用背貼式止水帶，其上密布的齒條與混凝土之間的黏結(jié)力極強(qiáng)，可以有效地密閉縫隙[3]。還可以使用中置式止水帶，其設(shè)計(jì)長(zhǎng)度達(dá)到30mm。需要注意的是，在轉(zhuǎn)角處不得使用止水帶作為接點(diǎn)，以確保結(jié)構(gòu)的安全性。

4 軌道交通工程鋪設(shè)的施工工藝優(yōu)勢(shì)及工藝流程

4.1 工藝優(yōu)勢(shì)

鋪設(shè)長(zhǎng)鋼軌可以形成質(zhì)量?jī)?yōu)良的無(wú)縫線路，為列車提供更加穩(wěn)定的運(yùn)行基礎(chǔ)。使道床整體具有更長(zhǎng)的使用壽命、更強(qiáng)的抗疲勞和抗沖擊能力，大幅度提升地鐵軌道的安全性和可靠性。

4.2 工藝流程

4.2.1 施工測(cè)量

在鋪軌期間，應(yīng)對(duì)測(cè)設(shè)基標(biāo)進(jìn)行精確的檢查、維護(hù)和加固，并且要精確地布設(shè)鋼軌縱向上的觀測(cè)樁，以確保水平交叉貫通及鋼軌線路中點(diǎn)的準(zhǔn)確性，同時(shí)需要對(duì)隧洞構(gòu)造的凈空限界進(jìn)行精確的檢查和調(diào)整，以確保其完全閉合。

4.2.2 軌排的鋪設(shè)

在施工前，應(yīng)先對(duì)框構(gòu)底進(jìn)行鑿毛處理，并清理框架基礎(chǔ)，之后開(kāi)始打眼放線，架設(shè)軌排吊車的模板和鋼軌，并鋪上鋼筋網(wǎng)片。接著，使用軌排吊車將軌排從軌道車上卸下，送到指定的位置，確保其水平度，并將其側(cè)向調(diào)直，然后牢固固定[4]。要求一端安置在鐵軌的連接卡具上，另一端則固定在墻面上，以提供橫向支撐。

4.2.3 C30 混凝土澆筑

在施工前應(yīng)與混凝土生產(chǎn)商進(jìn)行充分溝通，綜合工程設(shè)計(jì)要求、材料以及氣候因素，確定C30 混凝土的配比。在開(kāi)挖前，應(yīng)先安裝樣板，并在支立后完成C30 混凝土的澆筑。在C30 混凝土入場(chǎng)后，應(yīng)立即開(kāi)展質(zhì)量檢驗(yàn)，確保其符合規(guī)定后，將其從建筑豎井的下料口送至洞內(nèi)的料斗，然后送至作業(yè)面上。在澆筑過(guò)程中如出現(xiàn)故障，應(yīng)立即采取措施。

4.2.4 抹面養(yǎng)護(hù)

在C30 混凝土澆筑完畢后，應(yīng)對(duì)道床表層進(jìn)行精細(xì)的抹平和壓光處理，以確保其表層光潔平順、紋路完整[5]。在C30 混凝土全部固化之后，應(yīng)進(jìn)行必要的保養(yǎng)，并且在保養(yǎng)結(jié)束后，對(duì)單元軌的接頭進(jìn)行焊接，以確保其牢固可靠。

4.3 軌道的竣工測(cè)量

在開(kāi)展軌道交通工程竣工測(cè)試時(shí)，首先確定測(cè)試的初始信息，即列車兩端的控制基標(biāo)；其次，檢查鐵軌有無(wú)發(fā)生變化；最后，對(duì)豎向和橫面的變化量加以測(cè)試，而不是對(duì)基標(biāo)間距加以測(cè)試，特別是要測(cè)試標(biāo)高和折角，因?yàn)檫@二者對(duì)于保證鐵軌的平整度至關(guān)重要。應(yīng)當(dāng)注意，基標(biāo)的設(shè)置必須符合地鐵的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢查要求。

5 軌道交通工程建設(shè)中質(zhì)量管控的重點(diǎn)和方法

5.1 地鐵隧道盾構(gòu)建設(shè)質(zhì)量管控

5.1.1 通過(guò)科學(xué)的盾構(gòu)參量，確保始發(fā)掘進(jìn)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性

為了確保盾構(gòu)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行，必須為其提供良好的工作環(huán)境，并且需要定期檢測(cè)各種作用力，以確保其處于穩(wěn)定的范圍內(nèi)。在施工過(guò)程中，土質(zhì)和埋深是最主要的參照指標(biāo)，在水土合算方法的支持下，設(shè)定土倉(cāng)氣壓，使其保持均勻壓值，以確保盾構(gòu)機(jī)在工作時(shí)處于平穩(wěn)狀態(tài)，防止意外發(fā)生。

5.1.2 盾構(gòu)法應(yīng)用中防止管片上浮

盾構(gòu)施工中常常發(fā)生管片上浮現(xiàn)象，為此要精準(zhǔn)掌握工程現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)環(huán)境和信息參數(shù)后開(kāi)始施工。在掘進(jìn)過(guò)程中，要掌握方法、速度以及推力，控制千斤頂?shù)倪M(jìn)程差，避免意外發(fā)生[6]。

5.1.3 盾構(gòu)設(shè)施出入洞處理要點(diǎn)

地鐵工程建設(shè)中，項(xiàng)目質(zhì)量和出入洞處理息息相關(guān)。盾構(gòu)設(shè)備在出入洞時(shí)，一方面要詳細(xì)檢測(cè)投用的設(shè)備是否滿足出入洞要求，若不滿足要立即調(diào)節(jié)；另一方面要確定基本路線，避免軸線誤差太大，耗費(fèi)時(shí)間和資金。

5.1.4 盾構(gòu)法應(yīng)用中管理地面下沉的方法

盾構(gòu)法應(yīng)用時(shí)會(huì)導(dǎo)致地面下沉，因此，需要嚴(yán)格控制灌漿時(shí)間、灌漿量以及灌漿壓力等；在配置漿液時(shí)，要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，保證漿液滿足設(shè)計(jì)要求。施工時(shí)，應(yīng)反復(fù)壓漿，從整體上避免工程地面劇烈下沉；正面支撐時(shí)要在規(guī)定氣壓值下展開(kāi)，避免土體塌陷。

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5.2 超欠挖管理

在隧道挖掘時(shí)，按照圍巖種類，可采取鉆爆法處理。施工中要注意如下四點(diǎn)：

一是在放樣過(guò)程中，要保證放樣與打樣的正確性。

二是在炮眼中放藥時(shí)，要根據(jù)間隔要求加藥。

三是斷面處理時(shí)，要采取微差爆破法。

四是定時(shí)檢測(cè)隧道斷面，便于發(fā)生意外時(shí)能立即采取應(yīng)對(duì)措施。在輪廓面挖掘時(shí)，要滿足以下要求：

第一，在巖面上防止有爆破時(shí)留下的裂紋。

第三，保障兩個(gè)炮眼連接臺(tái)階出現(xiàn)的偏差小于15cm。

第四，爆破后石碴碎化程度要符合機(jī)械裝碴要求。

第五，按照評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)及圍巖狀況，科學(xué)設(shè)置超欠挖規(guī)范值[7]。在檢查隧道挖掘質(zhì)量時(shí)，既要檢查單一斷面，還要對(duì)同一尺寸的斷面展開(kāi)信息計(jì)算和分析，以獲得準(zhǔn)確的檢驗(yàn)結(jié)果。在針對(duì)超欠挖的檢查中，除了采用水準(zhǔn)儀檢查之外，還可以通過(guò)對(duì)比實(shí)際出碴量和設(shè)計(jì)出碴量進(jìn)行檢測(cè)，若發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，要立即采用科學(xué)的方法予以解決。

5.3 支護(hù)質(zhì)量管控

第一，安裝效果是鋼支護(hù)施工質(zhì)量管控的核心。在鋼支護(hù)生產(chǎn)時(shí)，其質(zhì)量管控包含尺寸管理、強(qiáng)度管理、焊接質(zhì)量管理等。在鋼筋格柵質(zhì)量管控時(shí)，要根據(jù)鋼筋骨架生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行管理；安裝質(zhì)量涉及設(shè)置標(biāo)高、距離與平縱面傾斜度；在連接鋼架時(shí)，要保證連接位置的固定性，鋼架要和錨桿穩(wěn)定焊接，保證施工的總體效果。

第二，要順著開(kāi)挖面進(jìn)行錨噴支護(hù)，在錨噴前，要清理干凈松散巖塊，然后使用清水沖洗噴面。錨噴支護(hù)施工質(zhì)量管控內(nèi)容包含錨桿安裝效果、噴射材料性能管理與噴射施工效果管理等。

第三，設(shè)置錨桿時(shí)，其間距、排距和鉆孔深度直接關(guān)系著施工質(zhì)量，還會(huì)影響沖孔效果；在錨桿灌漿時(shí)，要根據(jù)施工規(guī)范，將錨桿插入孔下5～10cm 處，在注漿工作停止時(shí)，要保證孔洞溢出漿液，在漿液終凝前，嚴(yán)禁碰撞錨桿；施工完畢，還要針對(duì)漿液飽滿度與錨桿拉拔力進(jìn)行檢測(cè)。

6 軌道交通工程軌道施工中的安全控制措施

安全控制是施工過(guò)程中不可或缺的一環(huán)，軌道交通工程軌道施工中存在個(gè)別安全隱患和風(fēng)險(xiǎn)，因此需要強(qiáng)化安全技術(shù)管理工作，保證施工安全順利完成。在施工前，應(yīng)將安全技術(shù)規(guī)程、細(xì)則及安全施工工藝印發(fā)至各工作小組，并積極組織學(xué)習(xí)。在每次施工開(kāi)始前，應(yīng)制訂詳盡的方案和落實(shí)舉措，并經(jīng)監(jiān)理批準(zhǔn)后方可實(shí)施[8]。在施工過(guò)程中，應(yīng)該加強(qiáng)施工監(jiān)督，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展全面勘查，勘查內(nèi)容涉及作業(yè)流程、緊急物料、安全注意事項(xiàng)等主要控制點(diǎn)，特別是加強(qiáng)控制可能存在安全隱患的地方。為了確保軌道施工的安全性，必須采取預(yù)防性措施，加強(qiáng)對(duì)安全隱患的預(yù)防和控制，讓每個(gè)施工人員都明確自己的責(zé)任，做到有備無(wú)患。道交通工程軌道施工關(guān)乎國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，因此，施工人員要以高度的責(zé)任感和使命感，確保工程質(zhì)量和施工安全。

7 結(jié)語(yǔ)

軌道施工質(zhì)量影響著軌道交通工程的整體品質(zhì)和效益。軌道交通建設(shè)中，要注重各個(gè)施工環(huán)節(jié)的工藝與質(zhì)量管控，而且要加強(qiáng)施工人員的整體素養(yǎng)與專業(yè)技能培訓(xùn)，并制定科學(xué)的崗位責(zé)任制，根據(jù)工程實(shí)際情況及項(xiàng)目特征，加強(qiáng)施工全過(guò)程的質(zhì)量管控。唯有如此，才能保障軌道交通建設(shè)質(zhì)量，保證施工人員的安全，提高工程項(xiàng)目的總體效益。