田世光
中国电建市政建设集团有限公司 天津市 300000
摘要：城市轨道交通以低污染、低能耗、大容量及安全、准时、快速的优点成为解决城市交通问题的首选方案。地铁轨道工程作为土建和机电安装承上启下的工程，对地铁能否按期投入运营起着至关重要的作用。随着结构设计复杂的减振降噪技术在轨道工程中的应用，传统的现场浇筑混凝土道床施工模式，还存在施工效率低下、质量控制难，影响减振效果的问题。为了适应地铁在各大城市的大规模建设，急需克服现有地铁轨道施工技术瓶颈，将高速铁路成熟的精密测量技术及板式轨道技术引入地铁，开展相关技术研究。
关键词：地铁；预制板式无砟轨道；施工关键技术
传统现浇整体道床结构具有造价低、施工设备简单、施工技术难度低等优点，在我国地铁线路中应用比较广泛。近几年来，随着地铁线路设计速度的不断提高、行车密度的不断加大，以及人们对环保要求的不断提高，具有施工速度快、线路平顺性好、绿色环保、后期养护维修及减振升级改造方便等突出优点的预制板式无砟轨道在地铁中得到了推广应用。如北京地铁昌八联络线，深圳地铁 11号线，北京地铁 6 号线，上海地铁 12 号和 17 号线，天津地铁 5 号线，广州地铁 18 号和22 号线等地铁线路上均采用了预制板式无砟轨道结构。
1.工程概况
为了更好地分析地铁预制板式无砟轨道施工关键技术，本文将以上海地铁 12 号线项目为例。上海轨道交通 12 号线轨道 2 标正线由七莘路站至天潼路站（不含），正线均为地下线，途经闵行、徐汇、黄浦、静安、闸北 5 个行政管辖区，起止里程为 SK0+227.190～SK22+275.785，设 17 个车站，正线及辅助线铺轨长度 44.8 km。车辆类型为 A 型车，车辆编组 6 节车，轴重 160 kN，接触网供电。正线及出入段线铺轨 47.71 km（其中减振浮置板约 16 km，预制钢弹簧浮置板线路约 9.5 km），整体道床道岔 19 组，无缝线路钢轨焊接 46.57 km。中春路停车场铺轨 7.282 km，铺设有砟道岔 19 组。
2.预制板轨道施工重难点
2.1浮置板线路长、施工难度大
上海轨道交通 12 号线穿越上海繁华城区重要地段，为了降低地铁运营对周边环境的影响，大量采用特殊减振降噪技术。本标段钢弹簧浮置板整体道床 16 km（其中预制钢弹簧浮置板 9.5 km），约为本标段正线铺轨长度的 1/3。铺设浮置板地段集中于嘉善路站～天潼路站区间（该区段线路铺轨长 13.476 km，其中浮置板 10.587 km，约 80%线路为浮置板），位于上海的繁华地段，土建移交时间晚。另浮置板道床工艺复杂，施工周期长，技术要求高、施工难度大。综上，钢弹簧浮置板道床施工的成败，是制约全线铺轨施工的关键，为本标段铺轨工程的重点和难点。
2.2主城区施工干扰制约因素多，文明施工要求高
设计在国内外地铁领域首次采用了普通预制板轨道、道岔板轨道，轨道结构新，不能简单地照搬高速铁路的相关技术，需要结合地铁工况条件及设计标准开发配套的工艺工法及工装。道床混凝土浇筑将会占道施工，干扰城市道路交通，而采用预制板轨道则可减轻这方面的影响，但需对运板的线路进行提前策划。
虽然国内高速铁路板式轨道运用较广，技术也相对成熟，但地铁工况与高速铁路差异很大，相比环境更为恶劣，不能将高速铁路板式轨道施工的相关技术拿来直接使用，需要重点解决的问题是地铁轨道基础控制网的建立，为后续预制轨道板数字化精调提供准确的数据支撑。
3.地铁预制板式无砟轨道施工关键技术
3.1地铁轨道基础控制网的设计与建立
①地铁轨道基础控制网的设计
目前地铁轨道测量主要采用导线法测设铺轨控制基标和加密基标的方法施测，采用人工精调轨道的方法。随着 CPⅢ轨道控制网测量技术及轨检小车、板式轨道测量等先进测量手段和配套的精密测量仪器设备在高速铁路上的应用，为地铁轨道测量技术的提升，提供了可借鉴的宝贵经验。但是高速铁路 CPⅢ轨道控制网是建立在基础平面控制网 CPⅠ、线路控制网 CPⅡ基础上的，同时高速铁路同地铁在线路设计标准、轨道结构设计等存在差异，均无法直接拿来使用。需根据地铁线路特征及边界工况条件，消化、吸收高速铁路的 CPⅢ轨道控制网，建立适用于地铁轨道控制网，进行地铁轨道几何尺寸的控制。同时，地铁轨道控制网的建立，犹如工程施工的眼睛，为后续地铁铺轨施工朝着模块化、机械化、自动化、人工智能化等方向发展，实现人机对话模式提供了测量基础。
②地铁轨道基础控制网的建立
高速铁路 CPⅢ轨道控制网的特点是控制点沿线路布置在路基两侧的接触网杆或基础、桥梁防撞墙、隧道侧壁上。点间距为纵向 60 m 左右，可供双线使用，测量精度为相邻点位的相对点位中误差小于 1 mm。而地铁隧道相比高速铁路，隧道大部分为单线隧道、曲线半径小，且频繁交错布置，隧道壁上布置有疏散平台、电缆支架、消防水管等，设置条件很差，视线不良。直接采用高速铁路CPⅢ控制网布设测量的方法，将无法满足点位的测量及保护要求，需对其布设间距、高度等进行针对性地布网设计。
3.2预制钢弹簧浮置板轨道结构设计
钢弹簧浮置板轨道是将具有一定质量和刚度的混凝土道床板浮置于钢弹簧隔振器上，以隔离或减少轨道向周围传递振动。在传统现浇浮置板的基础上，设计预制钢弹簧浮置板，对新型结构体系进行仿真、设计断面尺寸和结构进行优化、并通过现场测试及验证。为了满足不同线路地段预制钢弹簧浮置板的铺设要求，标准板为 2700 mm，曲线地段设计两种曲线板。在需要设置信标位置设置无凸台板，在限界超标位置采用宽度为 2540 mm 的窄板。浮置板均按平面板进行预制。基本覆盖所有的使用地段。
3.3预制 9 号单开道岔板轨道施工
京津、京沪高速铁路从德国引入 18 号、42 号大号码板式无砟道岔，道岔板在工厂内分段预制，现场机械化铺设，精调到位后，灌注自密实混凝土，然后在其上铺设道岔钢轨件。经过工程实践，先后在沪杭、郑徐等高速铁路项目得到推广应用。地铁道岔区整体道床浇筑混凝土方量较大，要求一组单开道岔一次浇筑成形，工人劳动强度大，混凝土浇筑过程中对已精调到位的道岔轨排会产生扰动，影响道岔几何形位。考虑将高速铁路板式道岔的理念引入地铁，需要结合地铁特殊的工况条件进行板长、板宽的设计，并开发配套的道岔板运输、铺设、精调工艺和配套的工装。
预制 9 号单开道岔板轨道铺设总体方案为：道岔板为专项设计的标准定型产品，采用工厂化进行道岔板预制生产，加工成型的道岔板通过汽车运输至铺岔车站，通过地铁预留的吊装孔吊入需铺岔的地下车站，采用吊装运输设备，运输、吊装至铺岔位置，采用轨道基础控制网及配套测量系统及工装设备进行道岔板几何位置调整，调整完毕后进行自密实混凝土层的灌注施工，最后道岔钢轨及配件组装及精调。道岔板基底台座混凝土施工提前于道岔板铺设前完成。
结 语：
本文以上海地铁预制板轨道施工为背景，将高速铁路CPⅢ轨道控制网测量技术引入地铁，轨道板精调时引入高速铁路调板软件及数字化精调技术，针对地铁轨道设计结构特点及隧道限界工况条件，进行创新研究，积累了丰富的设计、施工经验。高速铁路板式轨道的系列技术能否引入地铁轨道工程中，需要进行研究。
参考文献：
[1]蒋全. 武广客运专线无砟轨道施工关键技术[D].长沙：中南大学，2008.
[2]杨明华. 城市轨道交通无砟轨道结构选型 [J].现代城市轨道交通，2015,02:52-54.