城市軌道交通工程軌道施工方法和施工工藝探討

摘要：與其他交通方式相比，城市軌道交通具有安全性高、速度快、舒適性好、污染程度小等優點，因此近年來城市軌道交通工程發展迅速，而且在城市交通運輸中的作用也越來越大。

文章介紹了城市軌道交通工程的軌道結構型式和直接鋪軌法、換軌鋪設法等軌道施工方法，然后深入探討了各種施工方法的選擇，并對施工中的關鍵性問題進行了討論，對于優化城市軌道交通工程施工，保證施工質量和進度具有一定的現實意義。

關鍵詞：城市；軌道交通；施工方法；施工工藝

一、引言

近年來隨著經濟水平的發展和科技水平的進步，以往的傳統城市交通工具已不能滿足現代人的出行要求，而城市軌道交通以安全性高、速度快、舒適性好、污染程度小等優點，越來越受到人們的關注，因此近年來城市軌道交通工程發展迅速，而且在城市交通運輸中的作用也越來越大。但是由于一些管理、施工人員的綜合素質偏低，施工方法、施工工藝落后等原因，導致很多城市的軌道交通工程在施工過程中出現嚴重的質量和安全問題，不僅影響了施工單位的經濟利潤和名譽，還極大的威脅著廣大群眾的出行安全，因此現階段必須加強對城市軌道交通工程的施工研究，優化施工工藝。

二、城市軌道的結構型式及構造

城市軌道交通線路的軌道結構型式與普通鐵道線路相似，大致有鋼輪鋼軌式、橡膠輪胎式以及磁懸浮非接觸式三種類型，目前應用的比較多的就是鋼輪鋼軌式軌道結構。鋼輪鋼軌式軌道結構主要包括鋼軌、軌枕、道床、連接部分（扣件）、道岔以及其他一些附屬設備。其中鋼軌需要連接成長鋼軌條，一般采用接頭板焊接連接；軌枕的型式比較多，目前比較常用的主要有木材、鋼材以及混凝土三種型式；道床可以分為有碴和無碴兩種型式，其中無碴道床主要有長軌枕式整體道床、短軌枕式整體道床、現澆承軌臺式整體道床。由于鋼軌和軌下基礎的材料不同，因此木軌需要道釘、鐵墊板與進行鋼軌連接，而鋼軌枕、混凝土軌枕則需要扣件與鋼軌進行連接。道岔是城市交通軌道線路的重要組成部分，可以分為交叉、連接、連接與交叉三種類型。軌道交通線路還包括一些附屬設備比如車擋、轉轍機、護軌等，來保證列車能夠正常的運行。

三、城市交通軌道的施工方法及施工工藝

目前國內外城市軌道交通線路的軌道結構型式，多采用短軌枕式整體道床結構，因此本文將主要介紹短軌枕式整體道床結構的施工方法。短軌枕式整體道床結構的施工方法主要包括三種，即軌排鋪設法、分段換軌法、單根軌枕綜合鋪設法以及推軌鋪設法，下面將對這四種施工方法進行介紹。

（一）軌排鋪設法

長鋼軌鋪設法就是在車站或區間軌道等鋪軌基地上，預先將鋼軌和軌枕組裝成一定長度的長軌排，然后用軌排運輸車運至鋪設工地預先設置好的鋪助導軌上，用軌排運輸車上的一排門式起重機，將長軌排鋪設于鋪助導軌位置，并及時調整軌道的幾何尺寸，然后立模澆筑混凝土支墩和整體道床混凝土，最后用牽引裝置牽引鋪助導軌向前移一單元，并焊接連接結構，同時軌排運輸車返回組裝地，如此循環，進行下一軌排的鋪設，直至施工到設計里程。

鋼軌鋪設法采用基地組裝軌排，工廠化生產，技術可靠，易于管理，而且施工過程中不會對線路鋼軌造成污染和損傷，但鋪軌效率不太高，德國IEC鋪軌作業基本采用此方法，平均作業效率為750m/d，另外此種方法長期占用區間，對于客運專線來說其站間距長，工期緊，一個區間內要進行鋪軌、焊軌、補碴、整道、線路鎖定等多工種作業，所以不很適用，故不經常采用。

（二）分段換軌法

我國很多城市軌道交通既有無縫線路進行改造時，多采用分段換軌法。分段換軌法的主要作業程序是，先將250m或500m長鋼軌運至鋪設地段，擺放于線路兩側，焊成單元軌節，一臺收軌機將拆除的短軌收放于軌枕中間，另一臺收軌機將擺放于線路兩側的長單元軌節收到承軌槽內，調整軌距安裝扣件，將拆除的舊鋼軌回收裝運。

分段換軌法比較適用于既有線的改造施工，若新建線路采用此方法進行施工，不僅會降低施工效率，還會浪費大量的短軌。

（三）單根軌枕綜合鋪設法

單根軌枕綜合鋪設法的主要作業程序是：首先將軌枕、廠焊長鋼軌裝至枕軌雙層運輸車上，上層裝軌枕，底部裝長鋼軌；然后機車推送枕軌運輸車至鋪軌現場與鋪軌機組連掛；最后鋼軌抽拉裝置抽拉長鋼軌到鋪軌機前端，由鋼軌引導車引導，鋪軌機前端的鋼軌連續放送裝置向前放送長鋼軌并預鋪至線路兩側。鋼軌預鋪的過程中，每隔15m距離布設低滾道承擔長鋼軌以減小阻力和曲線上固定鋼軌。鋼軌收軌鋪設時，鋼軌引導車的引導輪將鋼軌定位到收軌控制的第一個收軌位置，布枕機按要求布設軌枕，同時收軌器將線路兩則的長鋼軌收至承軌槽內，后續人員補上扣件。如此循環，將枕軌運輸車的所有軌料鋪設完畢，枕軌運輸車與鋪軌機組分離，由機車牽引返回基地裝料，然后進行下一單元的鋪設。

單根軌枕綜合鋪設法平均鋪軌效率可達到1.5km/d，高峰時可達到2.0～2.5km/d，不必設置軌排組裝基地，省卻了吊卸軌排的門吊等設備，還節省了大量的臨時短軌、輔助導軌等材料，且此方法運輸軌料及空車返回時占用區間的時間較短，對后續的工序如工地鋁熱焊、補碴整道、線路鎖定等影響較小，比較適合于新線鋪軌工程量大、工期緊等施工。秦沈客運專線采用此方法，取得很好效果。

（四）推軌鋪設法

推軌鋪設法是一種輔助施工方法，對于有碴、無碴軌道由于交通條件不同，其施工方案也不相同。一般來說對于長大隧道內的整體道床以及無碴軌道來說，由于軌枕塊與道床已澆筑在一起，鋪設長軌時可采取長軌運輸車運輸長軌條，利用推軌車將長鋼軌一次推人承軌臺落槽后上緊扣件，推軌車和運軌車立即在其上行走通過，實現連續作業。對于有碴軌道，當沿線交通條件較好，單根軌枕運輸方便時，也可以先人工布放單枕，然后采取推軌法鋪設長鋼軌。

推軌鋪設法相當于單枕綜合鋪設法中的一個鋪軌工序，但機具略作改造，十分簡單，鋪設速度較快，避免了換軌法鋪設長鋼軌需要二次鋪軌的缺點，也避免了單枕綜合鋪軌法需要昂貴大型專業機械的缺點，是一種常用的長鋼軌鋪設方法。

此外，鋼軌連接頭的焊接質量對整個交通軌道的施工質量影響重大，因此在對城市交通軌道施工方法的選擇時，還要選擇適當的焊接工藝和焊接參數。一般來說焊接工藝和參數的選擇必須要根據不同類型的接觸焊機，按照工程中所使用的鋼軌材質和采用的閃光焊接方式，并結合焊軌現場的具體施工條件，經過反復的試驗再予以選擇和確定。

四、軌道施工方法的選擇

軌排鋪設法、分段換軌法、單根軌枕綜合鋪設法以及推軌鋪設法這四種施工方法的不同之處主要在于，整體道床施工時采用的鋼軌不同。軌排鋪設法和分段換軌法均采用工廠廠焊長軌條，而對于城市交通軌道工程來說，由于施工場地所限，單獨設置鋪軌基地和焊軌廠十分困難，因此多是采用外地廠焊長軌，然后借助長軌運輸列車運至施工現場。而單根軌枕綜合鋪設法直接采用待焊鋼軌進行鋪設，因此鋼軌的焊接質量是影響單根軌枕綜合鋪設法的關鍵，但是目前由于焊接工藝的發展和改進，鋼軌的焊接質量已經完全能夠滿足城市交通軌道的安全、舒適度等要求，因此單根軌枕綜合鋪設法逐漸成為一種比較理想的城市交通軌道施工方法。

五、結論

城市軌道交通在城市建設和運輸中的地位越來越重要，城市交通軌道施工質量的好壞直接關系廣大群眾的生命財產安全。因此要求城市軌道交通從業人員必須注意加強施工經驗和理論知識的積累，認真完成每一道施工工序，為我國城市軌道交通工程的建設貢獻力量。

參考文獻：

[1] 徐亮. 論述城市軌道交通工程施工工法. 建材與裝飾，2007 年12 月中旬刊：166-168

[2] 于春華. 城市軌道交通工程施工方法和施工工藝. 鐵道標準設計，2003， 12：7-9

[3] 江波. 武漢城市軌道交通工程施工技術研究. 西南交通大學，碩士學位論文，2006

簡介：杜文野（1982），男，籍貫：吉林輝南人，職稱：工程師，學歷：本科，主要研究方向：建筑施工