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浅谈利用盾构口进行地铁铺轨的施工组织

发表时间：2020/10/19 来源：《基层建设》2020年第19期作者：揭瑞海姬永祥杨勇何云

[导读] 摘要：在呼市地铁2号线施工中，由于工期紧张，按原施工计划无法在规定节点完成铺轨任务。

        中铁十六局集团铁运工程有限公司河北省高碑店市 074000
        摘要：在呼市地铁2号线施工中，由于工期紧张，按原施工计划无法在规定节点完成铺轨任务。为解决施工工期紧张的问题，现场采取了利用盾构井地铁口开辟新的施工面，通过合理组织，科学优化等措施，最终实现了施工进度快速、稳步的推进，按时保质保量的完成了施工任务。
        关键字：地铁   施工组织   盾构口   铺轨
        1 工程概况
        呼市地铁2号线线路全长27.3km，全部为地下段。设站24座，其中换乘站6座，全部为地下站。设停车场一处，车辆段一处。
        呼市地铁2号线铺轨项目共设四座铺轨基地，负责全部轨道工程施工。由于部分车站主体结构完成时间滞后，区间洞通计划也滞后严重。如仍按照计划采用机械铺轨，铺轨完成时间需推迟至少1-2个月。如要保证长轨通的计划，则需增加散铺作业面以保证轨通节点。
        2 方案比选
        由于诺和木勒站主体结构封顶完成时间滞后严重。如仍按照年初计划，从五里营至新华广场站左线采用机械铺轨，铺轨完成时间将严重滞后。如要保证长轨通的计划节点，则需在诺和木勒站~呼和浩特站之间增加铺轨作业面，以保证轨通节点。
        在诺和木勒站~呼和浩特站之间的几个车站中选址建立铺轨基地，面临以下困难：一是铺轨基地建设需要足够宽阔的场地，而该段的车站位于呼和浩特市城市中心，场地紧张，交通压力大。二是铺轨基地需要足以容纳轨排的下料口，但备选车站中仅有11.5米×7.5米盾构口可利用。
        对比各个车站所有的围挡位置，场地大小及盾构口布局等因素。通过现场调查及与土建标段对接，仅有大学西街站具备设立铺轨基地场地的条件，同时可利用大学西街站盾构井口做下料口。计划大学西街铺轨基地建立仅保留一些主要的生产功能区域，铺轨作业选用半机铺。前期选用散铺完成一段整体道床后，调入机铺设备改为机铺施工。放弃在地面组装轨排改为地下进行，利用盾构口经由吊车协助组装。
        3 具体实施步骤及说明
        3.1 铺轨材料选取
        利用盾构口进行地铁铺轨施工，对钢轨需求有别于正常铺轨施工。使用25米60Kg/m钢轨铺轨作业，施工技术成熟，铺轨后钢轨焊接任务相对容易。但是钢轨过长，在11.5m长7.5米宽的盾构口下吊过程极其困难。经过大学西街实地考察，确定25米钢轨无法通过盾构口吊下进入铺轨面。
        若采用12.5米60Kg/m短钢轨（12.5米钢轨为25米钢轨在铺轨基地内锯断所得），相对容易通过盾构口进入地下。而且重量更轻，散铺施工时操作更容易。
        最后决定采用12.5米钢轨满足大学西街半机铺施工。
        3.2 铺轨方式选取
        铺轨施工方式原计划采用散铺。散铺对场地与设备依赖度比较小，可以在环境苛刻的情况下继续施工。无需另设轨排组装场地，可在施工面利用铺轨吊进行组装轨排。但是其对人工需求大，而且远离铺轨基地的施工面进度相对缓慢。
        如果采用散铺和机铺相结合的方式铺轨，可大大节省施工时间。进入机铺阶段后对场地要求大，且严重依赖轨道车进行材料设备和轨排的运输。
        为达成加快施工进度，赶上施工节点的目标。最后采用半机铺方式进行铺轨作业。
        3.3 利用盾构口散铺施工方案
        3.3.1 利用盾构口吊装12.5米钢轨
        第一步：做好吊装前的准备，工人将钢轨夹夹在距离两端轨头2.5m-3.5m的位置，分别将钢轨夹上的钢丝绳套在吊钩上，准备起吊。另将牵引绳一头系到钢轨的大里程端，另一头由地下人员手持。
        第二步：将盾构口下附近工人全部撤离至安全地点，并拉上警戒线；中板层留一工人警戒并持长杆防护。
        第三步：先用吊车将12.5m钢轨吊起离地面1m左右，经确认钢轨夹夹牢固后方可继续起吊。
        第四步：顶板及中板警戒线设置好之后，由信号工指挥吊车与下方牵引工人同时行动。当钢轨被吊起到盾构口上方时，由牵引工人将钢轨向站台层拖拽，使钢轨方向沿盾构口对角线，并持续牵引钢轨使之方向不产生大变动。此时吊车缓慢下放钢轨，下放过程中要随时观察夹轨器状态，防止滑脱，而且要保证钢轨不能碰触设置好的警戒线，钢轨端头不能超过两条警戒线所形成的平面（即顶板、中板）。必要时由中板工人持长杆微调，使钢轨在下落过程中不发生磕碰，以免伤及钢轨影响施工质量。

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        第五步：钢轨安全穿过中板后及时利用牵引绳回正，然后调整钢轨落下位置，使之顺利放置在预备好的轨枕上。
        3.3.2 利用盾构口散铺施工流程
        （1）施工准备，根据施工图纸铺轨基地内进行钢筋放样和加工。
        （2）基底凿毛、清理
        （3）安装铺轨龙门吊及走行轨。由吊车经盾构口吊装走行轨、钢支墩等工机具，工人在清理凿毛后的基础面上打孔安装最初的钢支墩及走行轨。由吊车吊下铺轨龙门吊，由专业人员安装调整龙门吊使其正常工作。
        （4）轨排组装及吊运。通过盾构口吊运轨枕、钢轨、及扣件等工机具。再经由平板车运送至施工面，由施工面龙门吊将该材料运送到指定位置，完成轨枕铺设于轨排组装。
        （5）安装道床钢筋网，安装站台内平模或盾构区间内水沟模板
        （6）轨道状态的调整轨排架起后按设计和规范要求对其几何状态进行粗调、精调。
        （7）整体道床浇筑砼。选择用泵送的方式对散铺面整体道床进行砼浇筑。
        3.4 利用盾构口机铺施工方案
        3.4.1 利用盾构口用吊车协助地下轨排组装方法
        第一步：在整体道床面上密布厚木方，使之高过钢轨顶面，对钢轨形成保护。以此作为轨排组装平台。起吊施工前安全员拉起警戒线，检查施工现场有无安全隐患。做好吊装前的准备。
        第二步：吊装轨枕。将待用的轨枕使用吊车与轨枕吊具从基地内吊放至地下，一次将一垛轨枕下放。然后再分次吊起每一层轨枕（5根轨枕）放置在轨排组装平台上适当位置。
        第三步：匀枕。按照图纸要求的枕距，利用尺矩和撬棍分布轨枕，是轨枕间距误差控制在5mm以内，并对轨枕表面进行清理。
        第四步：检查调整轨枕块位置，利用直角尺、弹线等工具测量将一侧的螺栓孔布成一条线，偏差小于1mm。
        第五步：吊装钢轨。将两根钢轨分次下放至轨枕中间，并利用撬棍、翻轨器调整横向钢轨落入扣件垫板槽中，继续精调钢轨纵向相对位置。
        第六步：复查轨枕位置并上紧扣件。利用轨距尺、方尺等测量工具，对轨枕间距，轨枕平直进行精确调整。待轨枕与钢轨位置调整完成后安装扣件。
        第七步：对轨排螺栓安装质量及轨枕间距进行检查。合格后用吊车吊起2-3米，最大高度不可超过中板底面，经吊车四级与信号员配合将组装好的轨排移放至临时轨排存放区。
        3.4.2 利用盾构口用吊车协助地下轨排运输方法
        在散铺段施工结束之后。按计划需要从盾构口处借由50吨吊车放下轨道车与两节平板车。轨道车车头在小里程，平板车在前的方式停在诺大区间左线已完成散铺的区间内。当地下轨排组装完成一定数量之后，由地面吊车通过盾构口吊起轨排，由轨道车推进至盾构口下方对位。限制装载两张轨排和其他配套的钢筋成品、扁钢、端子等工机具。推进至施工作业面，由铺轨龙门吊卸载后牵出至大学西街左线站内等待下一轮装卸（即紧邻轨排组装区站内大里程）。
        3.4.3 机铺施工流程
        （1）施工准备，根据施工图纸铺轨基地内进行钢筋放样和加工。
        （2）盾构区间基底清理。
        （3）安装铺轨龙门吊及走行轨。
        （4）轨排组装及吊运。通过轨道车和铺轨龙门吊运输轨排。
        （5）轨排起道及粗调，安装道床钢筋网，盾构区间内水沟模板。
        （6）轨道精调。
        （7）整体道床浇筑砼。
        4 总结
        在地铁施工过程中，当遇到工期紧张时，可开辟新的铺轨基地利用盾构口开展半机铺施工，有效节省工期，大大提高施工速度。
        由于盾构口尺寸与场地的限制，可以选择使用12.5m短钢轨进行轨道散铺施工，其后利用完成施工的散铺段进行地下轨排组装以及停放轨道车，开展机铺作业。待短轨通后利用闪光焊机将12.5m钢轨焊成长轨条。