中低速磁浮軌道連續(xù)軌排法施工技術(shù)

中低速磁浮軌道連續(xù)軌排法施工技術(shù)時(shí)紅軍+杜昆+王文飛【大綱】北京中低速磁浮交通示范線（S1線）工程，是我國最早設(shè)計(jì)和施工的完好自主產(chǎn)權(quán)的中低速磁浮項(xiàng)目。經(jīng)過在S1線軌道施工過程中積累總結(jié)形成的“連續(xù)軌排法”施工技術(shù)，能夠高質(zhì)量、高精度知足中低速磁浮軌道施工。【要點(diǎn)詞】中低速磁?。卉壍朗┕ぃ贿B續(xù)軌排法；精調(diào)系統(tǒng)；精調(diào)標(biāo)架Continuouslow-speedmaglevtrackcontinuousrailconstructionmethodShiHong-jun，DuKun，WangWen-fei（ChinaRailwayFirstBureauGroupXinyunEngineeringCo.，LtdXianyangShaanxi712000）【Abstract】Beijinglow-speedmaglevtrafficdemonstrationline（S1line）project，isChina'searliestdesignandconstructionoffullyautonomouspropertyoflow-speedmaglevproject.Throughtheconstructionof"continuousrailmethod"constructiontechnologyaccumulatedduringtheconstructionofS1track，theconstructionofmediumandlowspeedmaglevtrackcanbesatisfiedwithhighqualityandhighprecision.【Keywords】Mediumandlowspeedmaglev；Trackconstruction；Continuousrailmethod；Finetuningsystem；Finetuningframe序言中低速磁浮軌道因其安全、環(huán)保（特別是低噪音）、暢快、快捷、低能耗、低成本的鮮亮特點(diǎn)被更多的城市所喜歡，作為軌道交通的新選擇，其發(fā)展遠(yuǎn)景廣闊。北京市中低速磁浮交通示范線（S1線）工程的建設(shè)，是我國最早開始設(shè)計(jì)、施工的磁浮工程，其技術(shù)新、工藝新、精度高、施工難度大，且國內(nèi)無任何成熟施工經(jīng)驗(yàn)可供借鑒。經(jīng)過科技查新報(bào)告201736000Z08D395進(jìn)行檢索表示，北京市中低速磁浮交通示范線（S1線）軌道工程施工經(jīng)過自主研發(fā)的連續(xù)軌排法施工工藝，經(jīng)過不斷實(shí)踐研究優(yōu)化，其施工質(zhì)量、精度等級及軌道平順度獲得了有效控制，完好知足車輛懸浮需求和設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。工程大體1）北京市中低速磁浮交通示范線（S1線）工程西起門頭溝石門營，分別超越西六環(huán)、永定河、鐵路豐沙線后，穿石景山既有京門鐵路線，爾后線路向東沿京門鐵路南側(cè)控制帶敷設(shè)，至蘋果園樞紐，并與既有地鐵1號線形成換乘，沿線設(shè)8個(gè)車站，全部為高架站，正線線路全長10.210Km，其中高架段9.932Km，地道段0.278Km。在石門營站北側(cè)設(shè)車輛段一處，在車輛段內(nèi)設(shè)置備用控制中心一座。全線累計(jì)鋪軌長度25.806Km。2）本工程線路設(shè)計(jì)左右線并線等高，左線是右線的法線投影，正線最小曲線半徑為200m，車輛段最小曲線半徑為75m，最大坡度為53‰。施工方案及特點(diǎn)3.1施工方案。中低速磁浮軌道安裝工程采用軌排架軌法進(jìn)行施工。第一將磁浮軌排、扣件、短軌枕由廠家或臨時(shí)存料廠運(yùn)輸至施工現(xiàn)場，接著將扣件、短軌枕、鋼筋散鋪到承軌梁或軌道梁上，并趁早放置馬凳或磁浮軌排支撐架，爾后使用吊車將軌排吊至承軌梁或軌道梁進(jìn)步行架設(shè)、軌道調(diào)整、扣件安裝，采用吊車將混凝土吊至混凝土布料車進(jìn)步行承軌臺澆筑。3.2施工特點(diǎn)。1）采用自制的軌排吊架實(shí)現(xiàn)了磁浮軌排整體吊裝、整體架設(shè)，預(yù)防軌排吊裝過程中產(chǎn)生變形，降低了軌排吊裝風(fēng)險(xiǎn)。2）采用自主研發(fā)的軌排支撐架支承軌排的同時(shí)可配合精調(diào)對軌排方向、高程、里程進(jìn)行調(diào)整，簡易合用，同時(shí)提高了精調(diào)作業(yè)精度。3）經(jīng)過自主研發(fā)的磁浮軌道精調(diào)標(biāo)架配合中低速磁浮軌道精調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了中低速磁浮軌道數(shù)字化精調(diào)，保證了施工質(zhì)量。4）采用自主研發(fā)的混凝土布料車，縮短了混凝土澆筑時(shí)間，解決了中低速磁浮承軌臺尺寸小，數(shù)量多，振搗困難、澆筑遲緩等問題，提高了施工效率，保證了施工質(zhì)量。5）采用自主研發(fā)的中低速磁浮軌道磁極面檢測儀，解決了軌排進(jìn)場查收時(shí)磁極面共面度無法檢測的難題，操作簡單，使用便利，能夠有效檢測軌排進(jìn)場合格性。6）采用自主研發(fā)的中低速磁浮軌道用中線和方向測量儀，實(shí)現(xiàn)了磁浮軌排架設(shè)的高精度控制，提高了軌排架設(shè)備工效率的同時(shí)減少了軌道粗調(diào)的工作量。7）采用自主研發(fā)的中低速磁浮軌道軌縫調(diào)整裝置，實(shí)現(xiàn)了中低速磁浮軌排軌縫精準(zhǔn)控制，有效解決軌排伸縮量隨溫度變化的問題。施工工藝及施工方法4.1工藝流程。中低速磁浮軌道安裝施工工藝流程見圖1。4.2操作要點(diǎn)。施工準(zhǔn)備。軌排查收。（1）查收平臺搭建。基地軌排查收在鋪軌基地查收平臺進(jìn)步行。查收平臺長12米，寬3米。用C40混凝土硬化場所，硬化厚度20cm。預(yù)埋長12000mm，寬400mm，高200mm的兩根工字鋼，兩根工字鋼間距1000mm，用全站儀放樣工字鋼地點(diǎn)，工字鋼表面用雅致水平儀測量控制，保證工字鋼上表面處于同一水平面，平展度知足1mm/4m的規(guī)范要求（查收平臺見圖2）。endprint（2）軌排外觀查收。用30m卷尺檢測軌排的長度；眼觀檢查F軌可否有顯然磕碰及變形、感覺板可否有磕碰變形；用卡尺檢查軌枕間距、并對出廠有關(guān)合格證書進(jìn)行查驗(yàn)、存檔。（3）軌排內(nèi)部尺寸查收。利用中低速磁浮軌道中線和方向測量儀在軌排查收平臺上檢測軌排的軌距，利用中低速磁浮軌道磁極面檢測儀檢測軌排水平及磁極共面度等（見圖3）軌排貯備、運(yùn)輸。在鋪軌基地內(nèi)設(shè)置軌排儲(chǔ)藏平臺。儲(chǔ)藏平臺長1米，寬3米。用C40混凝土硬化場所，硬化厚度20mm。預(yù)埋五個(gè)長2000mm，寬400mm，高200mm的工字鋼，工字鋼間距依照軌排鋼軌枕間距設(shè)置，用全站儀放樣工字鋼地點(diǎn)，工字鋼表面用雅致水平儀測量控制，保證工字鋼上表面處于同一水平面，堆碼層間放置相同厚度的墊木（長400mm，寬200mm，高80mm），墊木支撐在軌枕上并湊近導(dǎo)軌，且在同一垂直面上，軌排堆放需齊整，堆碼層數(shù)不高出6層。軌排經(jīng)過汽車倒霉至施工現(xiàn)場。軌排車運(yùn)輸見圖4。4.2.1.3CPⅢ控制網(wǎng)及加密基標(biāo)測設(shè)。對業(yè)主供應(yīng)的原始基準(zhǔn)點(diǎn)，實(shí)時(shí)組織測量人員進(jìn)行復(fù)核，復(fù)核完成后，依照復(fù)測資料，進(jìn)行導(dǎo)線點(diǎn)精度等圖5級評定，合格后平差導(dǎo)線點(diǎn)，布設(shè)CPⅢ控制網(wǎng)（在兩線線路中線上每隔30～60m設(shè)置一對控制基樁），聯(lián)測CPⅢ控制網(wǎng)，精度評定，合格后放樣加密基標(biāo)?？刂苹鶚兑妶D5。搭建作業(yè)平臺及臨邊防備。單線梁及庫外股道施工空間狹小，施工前搭建單線軌道梁組合式作業(yè)平臺及臨邊防備。單線軌道梁組合式作業(yè)平臺及臨邊防備見圖6。承軌梁表面辦理。（1）預(yù)埋鋼筋辦理。在軌排安裝工程施工以前，聯(lián)合設(shè)計(jì)及施工規(guī)范要求，對承軌梁梁面預(yù)埋鋼筋傾斜的進(jìn)行扶正；對伸出梁面過長的鋼筋進(jìn)行裁剪或彎折辦理。（2）基底鑿毛。對承軌梁或軌道梁與承軌臺聯(lián)合部分混凝土表面浮渣進(jìn)行鑿毛辦理，鑿毛深度5～10mm，間距5～10cm；并清理其表面，不得有浮渣及油污，以保證承軌臺和承軌梁或軌道梁能聯(lián)接為一體?；阻徝妶D7。散布箍筋及短軌枕。（1）鋼筋加工。在鋪軌基地鋼筋加工棚加工鋼筋，進(jìn)場鋼筋在加工前進(jìn)行檢查，鋼筋表面要清潔、無損害、油污、鐵銹等。發(fā)現(xiàn)有油污采用洗衣粉沖洗潔凈，表面有陳銹的盤條鋼筋經(jīng)過鋼筋調(diào)直機(jī)將HPB30010盤條鋼筋調(diào)直，用鋼筋切斷機(jī)截?cái)喑?528mm，用鋼筋波折機(jī)將鋼筋波折成長400mm，寬300mm的長方形，每22個(gè)捆綁成束。鋼筋加工見圖8。（2）散布箍筋、扣件及短軌枕。使用吊車將箍筋、短軌枕及扣件吊至橋上后輩工抬運(yùn)將短軌枕和扣配件散布到每一個(gè)承軌臺處，將短軌枕放置于承軌梁承軌臺預(yù)埋鋼筋籠內(nèi)。散布馬凳。在垂直線路方向的承軌梁承軌臺預(yù)埋鋼筋中間趁早擺放好馬凳，馬凳部署間距3m。軌排吊裝、鋪設(shè)。吊裝。軌排進(jìn)場后，依照軌排重量及現(xiàn)場情況，采用知足噸位要求的吊車，經(jīng)過鋼絲繩將專用軌排吊架吊起，擺放于軌排上，用吊架下方的吊帶與鋼軌枕連結(jié)，確保吊架與軌排牢固連結(jié)后，再將軌排吊起，由專人指揮，軌排吊裝見圖9。鋪設(shè)。1）軌道粗調(diào)人員將軌排扶住慢慢降落至梁面擺放的馬凳上，使用弦線、“L”尺及中低速磁浮軌道中線和方向測量儀對軌排進(jìn)行初步定位，使軌排前后、左右地點(diǎn)誤差控制在10mm范圍內(nèi)。軌排鋪設(shè)見圖10。2）軌排鋪設(shè)時(shí)應(yīng)使用中低速磁浮軌縫控制裝置對軌縫進(jìn)行控制。量取實(shí)時(shí)軌溫依照軌縫計(jì)算公式計(jì)算出軌縫值后將軌縫控制裝置調(diào)整到相應(yīng)的軌縫值，將其放置在軌排感覺板上，與前節(jié)軌排密貼，推動(dòng)后節(jié)軌排與裝置密貼后停止，誤差控制在2mm以內(nèi)（見圖11）。3）在車站、地道、跨河、無施工便道的地段及車輛段庫內(nèi)股道先用吊車將軌排吊至吊車可抵達(dá)地點(diǎn)的軌道梁上，再用專用鋪軌門吊將軌排吊至安裝部位進(jìn)行施工。軌排粗調(diào)。（1）安裝軌排支撐架。軌道粗調(diào)前，安裝軌排支撐架（見圖12），調(diào)治軌排支撐架上豎向千斤頂使其受力，爾后檢查軌排支撐架可否全部受力，確認(rèn)無誤后，撤出馬凳。（2）中線調(diào)整。軌排中心線用中低速磁浮軌道中線和方向測量儀控制。中低速磁浮軌道中線和方向測量儀上自帶紅外線，當(dāng)測量儀兩頭卡住軌排F型導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)時(shí)，紅外線中心與軌排中心重合，將紅外線投影到承軌梁面，比較投影點(diǎn)與加密基標(biāo)橫向偏差，利用軌排支撐架上橫向調(diào)治螺桿調(diào)整軌排橫向搬動(dòng)，直至投影點(diǎn)與加密基標(biāo)重合。（3）水平、超高調(diào)整。中低速磁浮軌道中線和方向測量儀自帶角度儀控制軌道水平及超高。測量儀電子顯示屏?xí)詣?dòng)顯示軌道水平或超高值，利用軌排支撐架上豎向千斤頂調(diào)整軌排水平及超高，直至達(dá)到設(shè)計(jì)值。（4）里程、高程控制。軌排里程和軌排高程用L尺控制。加密基標(biāo)與軌排第一節(jié)鋼軌枕或倒數(shù)第一節(jié)鋼軌枕的里程差值為300mm，依照加密基標(biāo)高程及軌道高程趁早計(jì)算出加密基標(biāo)與鋼軌枕的高程差值作為粗調(diào)起道量，L尺立桿瞄準(zhǔn)加密基標(biāo)，橫桿搭在第一節(jié)或倒數(shù)第一節(jié)鋼軌枕中心，橫桿讀取里程差值與300mm對照較，利用斜向千斤頂調(diào)整軌排里程地點(diǎn)，直至橫桿讀取差值為300mm，豎桿讀取高程差值與起道量比較，利用軌排支撐架豎向千斤頂調(diào)整軌排豎向搬動(dòng)直至抵達(dá)設(shè)計(jì)高程地點(diǎn)。（5）粗調(diào)精度贊同誤差。粗調(diào)完成后，軌排里程誤差控制在±5mm，中線誤差控制在±5mm，高程誤差控制在±5mm以內(nèi)。軌道粗調(diào)見圖13。endprint安裝扣件及短軌枕。依照設(shè)計(jì)要求，趁早將錨固螺栓涂抹黃油，爾后將短軌枕的螺栓孔與鋼軌枕上預(yù)留的螺栓孔對齊，將套好平墊圈和彈性墊圈的錨固螺栓擰入螺栓孔，用專用扳手?jǐn)Q緊螺栓，螺栓扭矩需達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。安裝扣件及短軌枕見圖14。軌排精調(diào)。1）依照CPⅢ軌道控制網(wǎng)，采用全站儀、磁浮軌道精調(diào)標(biāo)架和精調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行軌排數(shù)字化精調(diào)，高程、方向、高低等精度控制在1mm以內(nèi)。2）采用自主研發(fā)的中低速磁浮軌道精調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行施工，中低速磁浮軌道精調(diào)系統(tǒng)包括中低速磁浮軌道精調(diào)軟件、手簿、全站儀、中低速磁浮軌道精調(diào)標(biāo)架以及配合調(diào)整的軌排支撐架組成。軌道精調(diào)施工時(shí)第一將全站儀在施工地區(qū)自由設(shè)站，接著對軌排里程進(jìn)行定位，并利用軌縫調(diào)整裝置調(diào)整軌排軌縫，爾后將精調(diào)標(biāo)架安裝在待精調(diào)軌排F型導(dǎo)軌上，將球形棱鏡安裝在精調(diào)標(biāo)架上，經(jīng)過手簿向全站儀發(fā)出測量指令，精調(diào)軟件計(jì)算出誤差量后利用軌排支撐架進(jìn)行軌道調(diào)整。鋼筋綁扎。1）用汽車將加工好的鋼筋運(yùn)輸至施工地段高架橋下，用吊車將鋼筋吊至承軌梁梁面，人工抬運(yùn)鋼筋進(jìn)行布設(shè)、綁扎固定。2）鋼筋綁扎要求：基層混凝土保護(hù)層厚度與設(shè)計(jì)誤差±5mm，上層與周圍混凝土保護(hù)層厚度與設(shè)計(jì)誤差±10mm；綁扎時(shí)，軌枕外露鋼筋與承軌臺鋼筋不能夠相碰，當(dāng)二者相碰時(shí)，可適合調(diào)整鋼筋綁扎間距；綁扎采用反8字綁扎，綁扎牢固。鋼筋綁扎完成后對綁扎點(diǎn)進(jìn)行檢查，防備漏綁。鋼筋綁扎見圖15。模板支立。（1）模板加工。依照承軌臺尺寸特點(diǎn)，模板采用U形對拼組合，長500mm，寬400mm，高220mm，模板資料采用ABS材質(zhì)。（2）放樣。支立模板前依照加密基標(biāo)對模板地點(diǎn)放樣，線路中線外偏300mm、500mm為模板兩長邊地點(diǎn)，模板中心地點(diǎn)與鋼軌枕中心對應(yīng)，模板中心地點(diǎn)沿線路方向各外偏250mm為模板兩寬邊地點(diǎn)。（3）模板支立。模板從鋼軌枕下部穿入對拼，并用螺栓連結(jié)兩塊模板，保證模板組合密貼無縫隙，模板對位后用木楔將模板與鋼軌枕夾緊，起到固定模板的作用?？紤]土建承軌梁標(biāo)高施工誤差，在模板加工時(shí)，頂部肋上預(yù)留了圓孔，若是模板高度不夠時(shí)，能夠在模板上面采用高20mm、30mm的加高模板加高，加高模板上自帶插銷，可直接插入原模板進(jìn)行對接以達(dá)到知足施工要求的目的。（4）模板安裝完成后贊同誤差：地點(diǎn)±5mm，垂直度2mm。模板支立見圖16。隱蔽工程查收。承軌臺澆筑前施工班組對已完工序進(jìn)行自檢、交接檢，填寫自檢表格，施工班組通知技術(shù)人員進(jìn)行檢查，檢查無誤后施工技術(shù)負(fù)責(zé)人通知監(jiān)理，會(huì)同質(zhì)檢人員、作業(yè)隊(duì)負(fù)責(zé)人、施工班組進(jìn)步行隱蔽工程查收，檢查的項(xiàng)目有：承軌梁表面辦理、鋼筋部署、伸縮節(jié)設(shè)置、模板尺寸、模板可否有傾斜、軌道幾何尺寸、扣件扭矩可否切合設(shè)計(jì)或有關(guān)要求，作業(yè)班組必定安排作業(yè)人員隨同整改，檢查無誤后在隱檢記錄表上署名，自檢完成此后，報(bào)請監(jiān)理進(jìn)行查收，并填寫隱蔽工程檢查記錄表。隱蔽工程查收見圖17。承軌臺澆筑。1）混凝土由攪拌站采用混凝土攪拌車運(yùn)至施工現(xiàn)場，澆筑前對混凝土進(jìn)行坍落度試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)切合設(shè)計(jì)要求。2）混凝土澆筑前應(yīng)將模板內(nèi)的雜物和鋼筋上的油污等消除潔凈，并對模板及鋼筋骨架尺寸及地點(diǎn)加以檢查，關(guān)于不切合設(shè)計(jì)要求的應(yīng)實(shí)時(shí)辦理。3）在施工橋梁下方支立吊車，經(jīng)過料斗將商品混凝土運(yùn)送至澆筑部位，使用自主研發(fā)的混凝土布料裝置進(jìn)行承軌臺澆筑，澆筑時(shí)使用插入式振搗器加強(qiáng)短軌枕底部及周圍混凝土的搗固，振搗時(shí)間應(yīng)在20S～30S之間，振搗時(shí)不得碰撞軌排、短軌枕和模板。布料平臺上設(shè)置4個(gè)布料口，可同時(shí)進(jìn)行4處承軌臺澆筑，澆筑完成后推送至下個(gè)澆筑地址。（4）混凝土澆筑應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，間歇時(shí)間不應(yīng)高出規(guī)范規(guī)定的時(shí)間（關(guān)于不摻外加劑的混凝土，其贊同間歇時(shí)間不應(yīng)高出2小時(shí)，當(dāng)溫度高達(dá)30℃時(shí)，不應(yīng)超過1.5小時(shí)，當(dāng)溫度低至10℃左右時(shí)，可延伸到2.5小時(shí)）。使用布料車澆筑混凝土見圖18。澆筑后應(yīng)實(shí)時(shí)對鋼軌枕及扣件進(jìn)行清理，預(yù)防污染鋼軌枕及扣件。5）混凝土初凝前應(yīng)進(jìn)行抹面，抹面贊同誤差為：平展度±3mm，-5mm≤高程≤0mm。抹面時(shí)灰面為短軌枕頂面下20mm。承軌臺抹面見圖19。（6）混凝土抗壓試件留置組數(shù)，同一配合比每澆筑100m（不足100m者按100m計(jì)）應(yīng)取二組試件，一組在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)，另一組與承軌臺同條件下養(yǎng)護(hù)。7）承軌臺澆筑完成后，應(yīng)立刻檢查方向、水平、高低等幾何尺寸，如軌道幾何尺寸變化高出限界范圍應(yīng)在混凝土初凝前實(shí)時(shí)調(diào)整。承軌臺養(yǎng)生。承軌臺澆筑完成后應(yīng)實(shí)時(shí)進(jìn)行養(yǎng)生，采用灑水方式對承軌臺養(yǎng)生，灑水次數(shù)應(yīng)能保持混凝土處于潤濕狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)天數(shù)很多于7天。承軌臺養(yǎng)生見圖20。模板及工裝拆掉、倒霉。在強(qiáng)度達(dá)到5MPa后拆掉模板。拆模時(shí)注意保護(hù)承軌臺的邊角，模板需輕拿輕放，免得將模板破壞；拆掉的模板將混凝土清理潔凈后，將模板上的螺栓原樣安裝，防備扔掉，并進(jìn)行涂油辦理。待承軌臺強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后拆掉軌排支撐架，拆掉的軌排支撐架應(yīng)實(shí)時(shí)從頭組裝，免得丟掉零配件。作業(yè)時(shí)要輕拿輕放，防備破壞內(nèi)部構(gòu)造。拆掉模板見圖21。質(zhì)量檢查。承軌臺施工完成后對軌排幾何尺寸、承軌臺外觀進(jìn)行檢查，做好檢查記錄，如有不切合設(shè)計(jì)要求，應(yīng)實(shí)時(shí)整改。中低速磁浮軌道幾何尺寸贊同誤差中低速磁浮軌道施工完成后軌道幾何尺寸必定達(dá)到表1要求。施工安全技術(shù)舉措1）施工中合理安排各道工序，各道