地铁下穿地质断层聚氨酯固化宽枕板道床轨道施工技术

地铁下穿地质断层聚氨酯固化宽枕板道床轨道施工技术

王允

北京市轨道交通建设管理有限公司北京丰台110106

摘要：聚氨酯固化宽枕板道床是一种兼顾有砟轨道起道方便以及无砟轨道运营维修量少等优点的一种特殊轨道形式，在乌鲁木齐地铁一号线作为科研项目首次在地铁轨道工程中应用，为了确保轨道施工质量、降低施工成本形成一整套施工技术及工法。

关键词：地下线聚氨酯固化宽枕板

1工程特点

由于此项轨道形式在地铁中首次应用，因此施工方法较传统的轨排架轨法有着一定的区别，主要体现于：

地下线道砟槽施工工序复杂；后期轨道精调工序复杂，需通过CPⅢ轨检小车反复测试数据；注胶固化环节控制精度极高，需通过增加保压小车外力辅助作用控制轨道由于胶体膨胀内力所产生的轨面上浮。

2工艺原理、施工工艺流程及操作要点

通过临时线路铺设，洞内形成临时运输通道，完成道砟槽混凝土浇注，之后铺轨门吊拆除临时线路轨排、配合人工摊铺道砟、机械压路机碾压成型至标高，轨道车运输宽枕板至作业面，铺轨门吊吊装铺设，最后铺轨门吊配合人工完成钢轨扣件安装，最后人工轨道粗调、CPⅢ控制网及轨检小车精调完成轨道铺设。最后进行固化，实现碎石道床向整体道床的转化，轨道几何状态达到最终稳定。

道砟碾压

3道砟槽施工及道砟摊铺碾压

（1）道砟槽施工：道砟槽钢筋采用HRB400级，直径10mm，钢筋净保护层厚度不小于35mm。钢筋按照设计规格进行加工，人工搬运至绑扎地点进行绑扎作业（见道砟槽钢筋示意图）。现场可采用铁丝、钢筋桩、木条斜撑和木条内撑相结合的方式加固模板。安装后检查模板是否牢固，线型是否良好。钢筋保护层厚度不符合设计要求地段，应采取加垫保护层块等措施。道砟槽混凝土浇筑采用轨道车通过临时线路运输小罐车完成浇筑（混凝土等级为C35）。

（2）道砟摊铺与碾压：对摊铺好的道砟进行碾压，碎石道床和整体道床衔接部位应加强碾压。碾压完成后，利用水准仪测量底层道砟面标高并标注到两侧挡砟墙上，确保底层道砟不超限。线路底层道砟碾压采用FYL-S600C压路机进行作业。为精准控制轨面高程，道砟的摊铺应分层进行，最上层采用50cm面砟带。碾压完成后，利用水准仪测量面砟带顶面标高，确保面砟带高度不超限。面砟带平整度采用3m直尺检查不得大于10mm。

碾压后进行压实度检测，使用灌水法进行检测，在压实密度达到不低于1.7g/cm3后方可进入下一道工序。

4宽枕板轨道精调

（1）起落道作业要点：CPⅢ控制网及轨检小车对每块板进行数据采集，根据数据显示的实测轨面标高与设计标高的差值，精确调整每块板的标高。起道用两米五的15轨担在两块板缝之间的钢轨上，用15T起道机两台放在钢轨两头把宽枕板抬起，用撬棍和电镐（加长镐头）往板枕下逐步上石碴，一般用四台压机，两根短15轨前后循环起道。落道同样原理，用自制扒碴工具扒砟，直到达到标高标准。

（2）拨道作业要点：拨方向，调曲线正矢用的是两台10Ｔ油顶一头支在宽枕板上（需用木块或铁板垫宽枕板上保护宽枕板不被顶坏）油顶另一头顶在挡碴墙上，用耙子把宽枕板两头石碴拔开，以减小拨道阻力，，这样经过反复调整后线路几何尺寸趋于稳定。

（3）最后轨道垫板调整：当轨面实测标高在设计轨面标高±5mm内一般在不动轨枕下石碴，线路几何尺寸根据轨检车或道尺测量情况，标高，水平调整都是用（1至5mm）调高垫片或调整轨下胶垫来调整，调方向用油顶不变。

5聚氨酯固化

（1）道砟除湿：采用专用的烘干除湿系统进行道床烘干和除湿操作，达到聚氨酯浇注所需要的干燥程度。烘干作业目的是使道床上下表面达到干燥状态，且其内部湿度低于30%。为了确保道床的烘干效果，采取烘干前检测、烘干后检验的技术措施。

（2）聚氨酯材料性能

固化之前要对以下材料性能进行检测，数据合格后方可投入使用。其中自由发泡密度（g/cm3）≥130、压缩强度（10%变形，kPa）≥8、拉伸强度（MPa）≥0.2、断裂伸长率（%）≥140、撕裂强度（N/m）≥400、压缩永久变形≤10%（50%，70℃，22h）此六项指标较为关键。

（3）注胶工艺流程

采用在轨道车上加配重材料的方式保证轨道的保压（配重需保证每处轴重达到3t，保压时间30分钟含注胶时间）达到聚氨酯固化所需要的保压压力，在聚氨酯供货方的指导下严格按工艺试验确定的配比、灌注体量、灌注时间、保压压力等参数进行灌注，总体流程如下图：

固化注胶流程图

（4）固化作业

固化作业主要包括设备检查、材料添加、原材料高压循环、浇注、清理浇注头等工序。

1）注胶前轨面原始测量

注胶前需用电子水准仪完成原始轨面标高的实测，记录详细、齐全，为后续的轨面是否上浮做评定依据。

2）现场参数确定：检查确认储料罐内原材料充足，原材料温度、混合压力、混合比例等各项参数设定至符合施工要求状态，各管路无泄漏，机构运行正常。

3）点位确定：由于乌鲁木齐地铁聚氨酯固化道床设计为全断面浇注，结合聚氨酯固化材料的单点扩展形态。考虑轨道板的实际尺寸，预实现全断面浇注，除了在轨道板上4个注浆孔进行注浆外，在轨道板四周还需设置32个浇注点，如图所示：

5）轨道保压措施

除了注胶车辆本身的重量具有一定的保压作用，还需制作保压轨道小车，小车上可以通过增加承载物确保保压重量，保压小车配重后荷载不小于轴重2吨，保压轨道小车在注胶车辆前方5米左右位置，确保浇注板块不会发生上浮现象。

6.结束语

聚氨酯固化宽枕板道床作为一种应对地铁地质断层的新型轨道形式，虽其施工进度指标较低，但是完全解决了地质断层对整体道床的制约问题，此项技术在轨道板精调、聚氨酯固化关键环节进行了阐述，更是此项轨道施工的难点，本文提出了详细且有针对性的的说明，使得工程质量易于控制，在地铁地质断层段的轨道设计、施工中具有较大推广价值，可为类似工程提供参考依据。

个人简介：王允（1983），男，工程师，北京市轨道交通建设管理有限公司，2006年毕业于吉林建筑工程学院，工学学士。