捷運道岔支架法整體道床施工工法

《捷運道岔支架法整體道床施工工法》是中鐵五局（集團）有限公司完成的建築類施工工法，完成人是王國慶、薛明勝、龔楠富。該工法適用於地下鐵道整體道床道岔施工。

《捷運道岔支架法整體道床施工工法》主要的工法特點是：加快施工速度，縮短工期；精密測量放樣，嚴格控制定位，整體調整，利於保證規範要求、技術標準。

2011年9月30日，《捷運道岔支架法整體道床施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2009~2010年度國家二級工法。

基本介紹

• 中文名：捷運道岔支架法整體道床施工工法
• 工法編號：GJEJGF204-2010
• 完成單位：中鐵五局（集團）有限公司
• 主要完成人：王國慶、薛明勝、龔楠富
• 審批單位：中華人民共和國住房和城鄉建設部
• 主要榮譽：國家二級工法（2009-2010年度）

形成原因

整體道床軌道工程在21世紀城市軌道交通系統的發展中有著廣泛的套用前景，而整體道床道岔施工技術又是整體道床軌道施工的重點和難點。在施工整體道床道岔時，關鍵是把道岔調整到設計位置，方可澆築混凝土，採用道岔支架法整體道床施工就是把道岔一次組裝好，利用支架的升降、平面縱橫向調整功能，將道岔方向、水平、高低調整到設計位置，滿足施工規範要求、技術標準後，澆築整體道床混凝土。採用支架法施工比傳統的支蹾法施工具有以下的優越性：

一、能一次把道岔拼裝成型，便於檢查和調整道岔幾何尺寸使其滿足技術要求，澆筑前發現問題能及時調整。

二、施工工序較支蹭法簡單。

三、施工便捷，縮短施工周期。

成都捷運號線一期工程軌道工程全線採用無碴軌道，道床形式為短軌枕整體道床。整體道床道岔16組，交叉渡線1組，均為9號道岔，道岔較為集中，其中孵化園站道岔達9組之多。為解決整體道床道岔鋪設技術中精度高，施工難度大的難題，中鐵五局開發並套用了《捷運道岔支架法整體道床施工工法》。通過精心組織，合理安排，單組道岔施工進度為6.5天，多組相連道岔作業施工進度可達2組/10天，縮短了道岔施工工期，保證了正線道床順利通過。經監理、業主、地方質檢站的聯合檢查，完工後的道岔幾何尺寸滿足驗標要求。

工法特點

《捷運道岔支架法整體道床施工工法》的工法特點是：

一、採用支架法施工可以加快施工速度，縮短工期。

二、精密測量放樣，嚴格控制定位，整體調整，利於保證規範要求、技術標準。

三、克服了容易出現空吊板、短岔枕不水平、標高難控制等通病。

四、採用輸送泵泵送混凝土到作業面進行整體澆築，無需澆築支墩，減少了二次澆築工序，節約了時間和勞動力。

操作原理

適用範圍

《捷運道岔支架法整體道床施工工法》適用於地下鐵道整體道床道岔施工。

工藝原理

《捷運道岔支架法整體道床施工工法》的工藝原理敘述如下：

利用支架把拼裝成型的道岔支撐起來，成為一個成型框架的整體，按照工序施工順序進行各道施工工序，直到完全符合澆築要求，利用支架法可與其他工序平行作業，而其隨時糾偏，達到規範要求、技術標準。

施工工藝

• 工藝流程

《捷運道岔支架法整體道床施工工法》的施工工藝流程見下圖。

整體道床道岔支架法施工工藝流程圖

操作要點

《捷運道岔支架法整體道床施工工法》的操作要點如下：

一、支架設計加工

1.荷載分析

支架的設計主要通過計算道岔、扣件、軌枕的重量，加上施工人員施工過程中有可能增加的荷載，根據道岔鋼軌最小撓度的計算，確定出支架間距；根據支架布設間距、支架上承受的荷載確定支架各部件的規格。

2.支架的加工製作

支架加工製作要考慮支架的強度和剛度滿足施工時荷載的要求，升降方便、安裝方便，為便於升降，支架的豎向支撐桿件採用圓鋼車絲構件，水平橫向連線用“工字鋼”構件，主要用於支墊鋼軌底部，豎向支撐桿件與橫向連線之間採用螺栓連線。

二、支架的安裝、調整

道岔扣件、軌枕組裝成型後開始支架的安裝，支架安裝時先安裝橫向連線部件於道岔鋼軌下，支撐起鋼軌軌底，然後把豎向支撐桿件套入橫向連線的螺栓孔內，往下旋轉豎向支撐桿件，支架形成。所有支架安裝完畢後，讓每個支架均處於受力狀態時開始旋轉豎向支撐桿件，使豎向支撐桿件升高，橫向連線跟著升高，道岔鋼軌隨之升高，逐個旋轉豎向支撐桿件，達到整組道岔被升高的狀態，高度升高到（或降低）標高時停止升高。精調時採取升降豎向支撐架，達到技術標準要求。

三、道岔鋪軌基標測設

根據設計院交付的基標進行複測，並將覆核資料上報監理工程師覆核，審批後進行道岔基標的測設。道岔基標測設為：在岔前、岔心各設一個，按照5米間距布設。基標測設完成，對道岔框架進行放樣，放樣完後再設岔前岔後直曲股的線路中心基標，基標樁採用衝擊鑽眼，打入鋼筋埋設，然後在樁頂測設標高和中線，用於調整道岔的參數控制。

四、基底處理

在道床施工前，先對土建單位施工的隧道基底面進行鑿毛處理，利於新老混凝土更好的銜接。基底鑿毛的要求：鑿毛採用風鎬，鑿毛面不得低於80%，深度以風鎬鑿毛產生的深度為宜，先清理混凝土垃圾裝袋後，再用高壓風管沖刷，混凝土道床澆筑前澆水，保證接觸面濕潤。水源方便的情況下可用水沖洗，但不得留有積水，確保混凝土灌注的質量。

五、支承架架軌、鋼軌連線

在鋪軌基地利用龍門吊將道岔鋼軌、配件、短枕、鋼筋等材料及支承架吊裝到運輸汽車上，由汽車運輸到道岔鋪設地就近車站，通過土建單位預留的通風井口或盾構端頭井，用汽車吊吊裝下洞，在洞內採用簡易輪胎運輸平板車將道岔料運輸到施工作業面。按測量定位的鋪軌基標樁位擺放道岔轉轍器、連線部分鋼軌、轍叉心，用起道機把道岔鋼軌起高后下塞墊木支墊，鋼軌縱向用夾板連線接頭，橫向用特製的軌距拉桿將道岔鋼軌連線成軌排框架，安裝道岔支承架（軌距拉桿、道岔支承架具體安裝位置詳見下圖1、下圖2所示）。利用支承架調節螺栓調節軌排架高度，初調時以調整到略高於短軌枕高度1~3厘米為宜，便於安裝道岔短軌枕。

六、安裝道岔短枕、調整枕木間距根據設計圖紙要求，在道岔鋼軌上按照設計的間距進行劃分，按劃分好的間距進行短枕安裝。當連線段短枕遇到結構縫或伸縮縫時要進行調整，枕木間距調整範圍為0~25厘米，如果轉轍器、轍叉心部分遇到土建結構縫時，則按施工圖要求於道岔下支墊鋼板，道岔短枕不進行調整。

七、支承架初調

當道岔短枕安裝完畢後，可利用支承架調節螺栓調節整組道岔高度至設計標高。調節道岔高度時可用起道機配合，加快起道速度，起道時要均勻起道，以免造成單個支承架受力過大。在初調時每個支承架可基本起到設計標高，利用撥道或支撐的方式調整道岔的水平位置，達到設計要求。

八、鋪設道床鋼筋網、安設防迷流銅排

當支承架初調到位後，用水管沖洗乾淨道岔道床範圍內的殘碴後，將作業場加工好的道岔鋼筋運到作業面開始鋪設道床鋼筋。按設計圖紙鋪設道岔鋼筋，鋪設過程中要注意鋼筋的型號和間距。

1、鋼筋綁紮過程中要控制好綁紮間距誤差，誤差在±20毫米，綁紮的鋼筋套用扎絲捆綁成“8”字形或“十”字形。

2、縱向鋼筋接頭必須採用焊接，布設鋼筋時要注意鋼筋的搭接接頭長度和同一截面的接頭數量，鋼筋搭接接頭的長度為：單面焊接10天，雙面焊接5天，同一截面的鋼筋搭接接頭數量不得超過50%，軌枕底下必須有一根縱向鋼筋與每根橫向鋼筋都焊接，且不得漏焊，伸縮縫處的橫向鋼筋與縱向鋼筋採用雙面焊接。在伸縮縫處斷開的道床鋼筋處焊接防迷流銅排，銅排焊接時要控制好焊接銅排的位置，保證銅排距軌枕邊距離不小於5厘米，保證銅排高度露出澆築後道床頂面10厘米，且相鄰銅排保證在同一高度和同一平面，便於下一工序的施工。

九、安裝模板和伸縮縫

由於道岔採取提前施工，除了安裝水溝模板外還要安裝端頭模板，以便於兩端整體道床銜接，模板的安裝可以採用在基底埋設鋼筋頭，固定模板底部不跑模，然後採用拉、撐的方式固定好模板，模板安裝好後進行調整和加固，保證安裝正確、模板平順、沒有錯台、誤差在規範允許範圍內；伸縮縫採用塑膠泡模，安裝時要保證平直、上下貫通，在結構縫處保證伸縮縫與結構縫重合，為保證伸縮縫平直和上下貫通，可採用模板或鐵板夾持泡模，待混凝土澆築到伸縮縫的位置後才拔掉夾持的模板或鋼板，以保證伸縮縫的平直。

十、檢查、調整、確認道岔幾何尺寸

模板安裝完畢後，對道岔的幾何尺寸進行，複查，檢查道岔的結合尺寸是否滿足規範要求，檢查時以直股為準。根據設定好的鋪軌基標，利用直角尺、支距尺、萬能道尺按照驗收技術標準進行軌道精調，道岔軌頂可用調整支承架高度，軌距可用軌距拉桿進行調整。檢查調整按照先水平、後軌距、先調鋪軌基標部位、再調基標之間的部位，反覆調整，直到滿足規範要求標準，調整時也要注意模板尺寸及位置，防止多次精調後模板跑位。在精調的過程中還要仔細檢查道岔的扣配件，檢查是否有空吊板，有滑床板段用塞尺進行檢查，各類配件是否齊全，螺栓是否擰緊，用扭力扳手檢查。

十一、泵送混凝土進行澆築

經過道岔作業工班對鋼筋綁紮、防迷流焊接、模板安裝、道岔幾何狀態自檢合格後，上報質檢員檢查，經過復檢合格後上報監理工程師檢查，經監理工程師簽認合格後方可進行整體道床混凝土澆築。

道床混凝土澆筑前，將施工的浮渣和雜物清理乾淨，條件許可時可用水沖洗，沖洗乾淨後把水抽乾，施工現場不得留有積水，也可用高壓風管吹乾淨後灑水把基底潤濕，以保證新舊混凝土很好的銜接。當模板有縫隙和空洞時，應予採取填充措施，不得漏漿。道床混凝土採用商品混凝土從地面泵送至澆築部位，商品混凝土澆築時按照規範要求做現場坍落度試驗。坍落度控制在120~150毫米範圍內為最佳。澆築時按照規範隨機取樣做混凝土試塊，同一強度等級混凝土做兩組，一組同條件養護，一組標準養護。澆築過程中為防止軌道幾何尺寸發生變化，應派專人進行複查，發現變化，及時調整。灌注過程中還要注意混凝土不得分層、離析，間隔時間不能太長，一般不應超過3分鐘，防止堵管，在等料的過程中為避免堵管，應隨時開動泵機做間隙性泵動。澆築過程中要加強搗固，不能漏搗、超搗，搗固採用插入式搗固器，過程中採用“快進慢出”，移動間距不得大於作用半徑的1.5倍，振搗點間間隔不得超過60厘米，每點振搗時間以40~60秒為宜，直觀判斷混凝土不再沉落，不再出現氣泡，表面出現浮漿為宜。應加強軌枕底部和周圍混凝土搗固使軌枕和道床結合，避免出現翻漿現象。混凝土應當連續澆築，有搗固間隙時，間隙時間不得超過允許間隙時間，否則應按澆築中斷處理，同時應留置施工縫。

混凝土澆築完畢後應及時對鋼軌、扣件、軌枕上殘留的混凝土進行清理，加強混凝土表面平整度的控制，不能有積水和出現反坡，高程允許偏差為±10毫米，因此，澆築完畢後要進行混凝土的抹面工作，不得少於次抹面。混凝土澆築過程中要及時做好詳實的混凝土灌註記錄。混凝土灌注終凝後及時進行覆蓋並灑水養護，當日平均氣溫低於5攝氏度時應採取保溫養護，不得澆水養護，當日平均氣溫高於5攝氏度時進行澆水養護。保持混凝土具有足夠的濕潤狀態，養護時間不少於7天。混凝土強度未達到設計強度的70%時，不得行駛車輛和承重。

材料設備

《捷運道岔支架法整體道床施工工法》無需特別說明的材料，採用的機具設備見下表。

機具設備表

序號	名稱	單位	數量	備註
1	全站儀	台	1	配套
2	水準儀	台	1	配套
3	衝擊鑽	台	1	/
4	空壓機	台	1	/
5	風鎬	把	1	/
6	汽車吊	輛	1	租用
7	架子車	輛	4	/
8	起道機	台	6	/
9	軌矩拉桿	套	18	/
10	正線普通起道大支架	套	11	/
11	正線普通起道小支架	套	12	/
12	撬棍	根	5	/
13	直角道尺	把	1	/
14	萬能道尺	把	1	/
15	支距尺	把	1	/
16	扭力扳手	把	1	/
17	鋼筋調直機	台	1	/
18	鋼筋彎曲機	台	1	/
19	鋼筋切斷機	台	1	/
20	電焊機	台	1	/
21	插人式振搗器	台	2	/
22	搗固棒	根	3	/
23	鐵鏟	根	6	/
24	泵車	台	1	租用
25	泵管	根	根據實際	租用

質量控制

《捷運道岔支架法整體道床施工工法》的質量控制要求如下：

一、施工質量標準

質量標準參照《地下鐵道輕軌交通測量規範》、《地下鐵道工程施工及驗收規範》、《鐵路軌道施工及驗收規範》等標準，並根據《60kg/m鋼軌9#單開道岔整體道床鋼筋布置圖》、《60kg/m鋼軌9#單開道岔4.075間距道床圖》、《60kg/m鋼軌9#單開道岔通用圖》等施工。

二、施工質量保證措施

1、堅持“質量第一”的指導思想，加大對施工人員的培訓力度，使之對各作業工序及施工方法能熟練掌握，確保施工能順利進行。

2、嚴格執行計算、覆核的“雙核制度”，確保技術資料準確無誤。

3、嚴格執行崗位責任制，明確員工的工作職責，充分發揮員工的主觀能動性。

4、嚴格把好原材料質量，進場復檢，不合格的材料或半成品不準使用。

5、嚴格執行工序“三檢”制度和報監製度。確保工程質量。

6、嚴格控制混凝土的澆築過程，出現意外情況應按照規範要求採取緊急處置措施。

7、澆築過程中嚴禁重物碰撞鋼軌、枕木，避免因碰撞發生尺寸變化。

8、認真做好質量標準和作業指導書交底，並嚴格執行。

安全措施

採用《捷運道岔支架法整體道床施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：

一、建立健全各級安全責任制，責任落實到個人，充分發揮各級監督作用，及時發現和排除安全隱患。

二、搞好安全教育培訓和安全交底，對特殊工種必須堅持培訓合格後持證上崗。

三、認真搞好三級教育和崗前教育培訓，未經崗前培訓和三級教育的人員一律不得上崗。

四、堅持班前講話制度，提高員工安全防範意識，提醒員工注意當天的安全注意事項。

五、進入施工現場必須正確佩戴安全帽，並正確使用勞動保護用品。

六、施工用電嚴格執行三級配電二級保護，“一機一閘一箱一漏”，嚴格執行電源管理制度並對現場電氣設備加強檢查，出現故障應有電工專門維修。

七、裝吊作業必須由專人指揮，操作人員嚴格按照作業程式和操作規範辦理，嚴禁違章作業和違章指揮，嚴查“三違”現象；堅持班前班後機具設備檢查，並按期進行保養，確保設備正常運轉。

八、嚴格執行“三上崗、一講評”制度，加強檢查，查重大隱患，對查出的問題嚴格執行“三定”制度整改落實。

環保措施

《捷運道岔支架法整體道床施工工法》的環保措施如下：

一、嚴格執行工完料清制度。

二、施工現場按規定要求設定施工銘牌和文明施工告示牌。銘牌（告示牌）規格按規定要求製作，內容均按規定要求填寫。

三、各類材料、設備、預製構件等堆放位置與施工總平面布置圖相符，工地現場機具、料具和施工材料堆放整齊，並懸掛有名稱、品種、規格等標牌；施工場地飛揚顆粒建築材料應密閉存放或採取覆蓋。

四、施工場地進行封閉隔離施工，不得把馬路、交通和社會運行區域與施工區域混在一起，並設立安全警戒標，施工區域與非施工區域進行分隔志，與施工無關人員不得進入施工區域。

五、嚴格按規範施工，對施工便道要經常灑水，防止塵土飛揚並做好施工用水的處理工作。施工用車輛駛出施工場地之前要用水清洗，垃圾運送車輛駛出施工場地要加蓋。

六、施工過程中按環境保護要求採取措施控制揚塵。施工現場車輛出入口處設定車輛沖洗及沉澱池，對進出車輛採取沖洗等措施確保車身、輪胎不帶泥土，防止污染道路和環境。

七、按環境保護要求嚴格控制噪聲。需夜間施工時，先到有關部門進行申請並得到批准後方能進行，並向社會進行告示，同時，在規定的作業時間範圍內，合理安排作業內容，使用低噪聲、環保型的施工機械設備，把施工產生的噪聲降低到最小限度。

效益分析

《捷運道岔支架法整體道床施工工法》的效益分析如下：

一般捷運道岔整體道床的施工常採用支墩法施工，採用支架法施工除操作簡便，更保證質量外，通過支架法與支墩法施工工序流程比較不難發現，支架法比傳統道岔支墩法減少了四道主要工序，具體區別如下表1、下表2。

表1 道岔支墩法施工分析表

序號	主要施工步驟	施工時間（天）	勞動力配置（工日）	輔助機械或工具	備註
1	基底鑿毛、清洗	1	3×1	風鎬、抽水機、空壓機	/
2	安裝枕木、調整枕木間距	1.5	6×1.5	壓機、扳手	/
3	起道、安裝支頂、拉桿	0.5	6×0.5	壓機、扳手	/
4	調整支頂、拉桿	0.5	6×0.5	壓機、扳手	/
5	布設道床鋼筋網、安設防迷流銅排	1.5	5×1.5	電焊機	/
6	安裝支墩模板	1	3×1	木工工具	/
7	檢查、調整、確認道岔幾何尺寸	1	5×1	壓機	合格後方能進人下道工序
8	澆築支墩混凝土	0.5	4×0.5	搗固棒	/
9	支墩混凝土養護	2	1×2	水桶（抽水機）	/
10	拆除支墩模板	0.5	2×0.5	/	/
11	重新復檢道岔幾何尺寸	0.5	5×0.5	/	復檢合格進入下道工序
12	泵送混凝土進行澆築	0.5	15×0.5	搗固棒	/
合計		10	48.5	/	/

表2 道岔支架法施工分析表

序號	主要施工步驟	施工時間（天）	勞動力配置（工日）	輔助機械或工具	備註
1	基底鑿毛、清洗	1	3×1	風鎬、抽水機、空壓機	/
2	安裝枕木、調整枕木間距	1.5	6×1.5	壓機、扳手	/
3	起道、安裝支架、拉桿	1.5	6×1.5	壓機、扳手	/
4	布設道床鋼筋網、安設防迷流銅排	1.5	5×1.5	電焊機	/
5	檢查、調整、確認道岔幾何尺寸	0.5	5×0.5	/	合格後方能進人下道工序
6	泵送混凝土進行澆築	0.5	15×0.5	搗固棒	/
合計		6.5	38.5	/	/

從以上兩種施工方法的主要工序對照表可以得出，採用支架法可以比支墩法節約3.5/組，每組道岔節約10工日。從整個項目道岔總量來看，節約的成本如下：

（1）16組單開道岔共節約的人工工費：16×10工日×50元/工日=8000元。

（2）交叉渡線1組，一般按4.5組單開道岔拆算，節約人工工費：4.5×10工日×50元/工日=2250元；共節約的工費支出為：8000+2250=10250元。

（3）縮短的施工時間：16組×3.5天/組+4.5組×3.5天/組=72天。

從整個項目來看，節約直接工費10250元雖不算多，但從縮短施工時間的意義來看就明顯，整整提前了72天。如果道岔的數量再增大，效果就更顯著。

註：施工費用以2009-2010年施工材料價格計算

套用實例

《捷運道岔支架法整體道床施工工法》的套用實例如下：

成都捷運1號線一期工程軌道工程第Ⅱ標段正線總長度21.813千米，鋪軌總長度22.824千米。整體道床道岔17組（其中P60-1/9單開道岔16組，5米間距P60-1/9交叉渡線1組），均採用支架法施工。該工法縮短了道岔施工工期，保證了正線道床順利通過，確保了工期和質量目標，通過監理、業主、地方質檢站的聯合檢查，該工法施工的道岔質量評定為“合格”（驗收標準只有合格與不合格），滿足驗收標準要求。

榮譽表彰

2011年9月30日，中華人民共和國住房和城鄉建設部審定《2009-2010年度國家二級工法名單》，以建質[2011]154號檔案公布，《捷運道岔支架法整體道床施工工法》被評定為中國國家二級工法。