地鐵碎石道床梯形軌枕維修保養(yǎng)工藝研究

吳標(biāo)

摘 要：根據(jù)地鐵五號(hào)線試車線碎石道床梯形軌枕在日常保養(yǎng)中存在的困難和出現(xiàn)的病害，分析了病害產(chǎn)生的主要原因，并通過現(xiàn)場試驗(yàn)，總結(jié)出一套碎石道床梯形軌枕保養(yǎng)工藝，有效解決了碎石道床梯形軌枕病害問題。

關(guān)鍵詞：碎石道床；梯形軌枕；病害；維修方法

中圖分類號(hào)：U443.31+2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.07.015

1 概況

五號(hào)線試車線全長911.016 m，采用碎石道床，其中，采用梯形軌枕新型減震軌道長110 m。梯形軌枕是縱向軌枕的一種，具有既能夠發(fā)揮軌枕的特性，大幅度提高荷重的分散能力，又能夠補(bǔ)充鋼軌本身的剛性和質(zhì)量的性能特點(diǎn)，是軌枕的一種革新形式，其標(biāo)準(zhǔn)長度為6 150 mm，可根據(jù)軌道長度需要調(diào)整。該梯形軌枕地段由于基礎(chǔ)采用碎石道床，且連接曲線地段，隨著運(yùn)營時(shí)間的增長和碎石道床基礎(chǔ)的變化，逐漸出現(xiàn)線路方向、高低不良等情況。由于缺少專用改道、起道工器具，無法進(jìn)行較大幅度的整改，工班日常養(yǎng)護(hù)只能通過增加墊軌下膠墊來調(diào)整鋼軌高低，從而造成感應(yīng)板相對(duì)軌面高度降低（最大值已達(dá)到10 mm）的情況。目前，個(gè)別感應(yīng)板膠墊已經(jīng)調(diào)整到最大值，仍無法達(dá)到檢修規(guī)程要求的高度。圖1為五號(hào)線碎石道床梯形軌枕。

2 維修保養(yǎng)工藝

為了保證五號(hào)線試車線運(yùn)營安全，對(duì)于碎石道床梯形軌枕的各類病害，筆者所在的分部結(jié)合當(dāng)前實(shí)際情況，采取以下保養(yǎng)措施。

2.1 加強(qiáng)對(duì)試車線梯形軌枕的巡視與檢查

2.1.1 日常巡檢項(xiàng)目

通過日常線路巡檢即可發(fā)現(xiàn)的問題主要包括梯形軌枕或道床掉塊掉角、側(cè)面限位（鑄鐵）支座松動(dòng)、感應(yīng)板安裝支座螺栓松動(dòng)3項(xiàng)。日常巡檢項(xiàng)目的檢查頻次與普通線路相同。

2.1.2 不定期巡檢項(xiàng)目

一般情況不會(huì)發(fā)生，但下部路基結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不均勻沉降或異常變形、軌旁施工操作不當(dāng)?shù)纫馔馇闆r下可能發(fā)生的問題主要包括以下4項(xiàng)：①梯形軌枕表面開裂；②聯(lián)接鋼管損傷；③整體道床地段側(cè)面限位（鑄鐵）支座損壞；④梯形軌枕移動(dòng)、錯(cuò)位、下沉或上翹，一般限于整體道床下部基礎(chǔ)發(fā)生異常變形或碎石道床地段。對(duì)不定期檢查的項(xiàng)目，開通運(yùn)營后1年內(nèi)根據(jù)線路條件和特點(diǎn)進(jìn)行一兩次全面巡查，后續(xù)根據(jù)各部件運(yùn)營使用狀況對(duì)檢查頻次進(jìn)行調(diào)整，最長檢查間隔建議不超過2年。

2.2 梯形軌枕檢查方法和檢查記錄

2.2.1 檢查方法

目視或目測，必要時(shí)可借助尺量。對(duì)梯形軌枕鋪設(shè)段蓋板以下部位通過抽查方式進(jìn)行檢查：連續(xù)鋪設(shè)段長度超過1 km時(shí)，每隔1 km抽取3塊梯形軌枕進(jìn)行檢查；連續(xù)鋪設(shè)段長度不足1 km時(shí)，每一段抽取3塊梯形軌枕進(jìn)行檢查?？筛鶕?jù)梯形軌枕和感應(yīng)板的實(shí)際運(yùn)營狀況對(duì)檢查比例進(jìn)行調(diào)整。

2.2.2 檢查記錄

記錄檢查的時(shí)間、問題、發(fā)生的數(shù)量、地段、線路條件、下部基礎(chǔ)類型及變形情況、位置、尺寸、程度、梯形軌枕軌道系統(tǒng)各部件的狀態(tài)。

2.3 梯形軌枕維修方法及工藝

2.3.1 掉塊掉角

掉塊掉角的情況一般有以下3種：①梯形軌枕縱梁端頭部位的掉塊掉角，經(jīng)檢查未露出鋼筋或出現(xiàn)裂縫，可以暫時(shí)不處理；否則，應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)。②梯形軌枕縱梁非端頭部位深度不大于10 mm的掉塊掉角，經(jīng)檢查無裂紋或裂縫時(shí)，可暫不處理。③梯形軌枕縱梁非端頭部位深度超過10 mm的掉塊掉角，需及時(shí)修補(bǔ)。修補(bǔ)材料可采用環(huán)氧樹脂砂漿或類似的高強(qiáng)錨固材料，要求其凝固至承載的時(shí)間不超過2 h。

2.3.2 表面開裂

首先應(yīng)查找并排除導(dǎo)致開裂的原因或隱患，包括軌道幾何狀態(tài)、軌道設(shè)備狀態(tài)、梯形軌枕減振墊或緩沖墊狀態(tài)、梯形軌枕與道床之間的有效支承、約束或隔離狀態(tài)、下部道床的變形等。對(duì)于寬度不大于0.2 mm的裂紋，可暫不修補(bǔ)，但需對(duì)其發(fā)展情況進(jìn)行觀察記錄；對(duì)于寬度大于0.2 mm的裂縫，應(yīng)及時(shí)灌漿填充修補(bǔ)；對(duì)于垂直線路方向或與線路方向夾角大于60°且寬度大于0.2 mm的重復(fù)開裂裂縫，應(yīng)視情況考慮更換整塊梯形軌枕。裂縫修補(bǔ)材料可采用磨細(xì)超流態(tài)CGM灌漿料或類似的混凝土結(jié)構(gòu)裂縫專用修補(bǔ)材料，要求其凝固至承載的時(shí)間不得超過2 h。

2.3.3 聯(lián)接鋼管銹蝕或損傷

如果是表面銹蝕或無整體變形的輕微磕碰傷，則需對(duì)其進(jìn)行清理后，重新進(jìn)行表面防腐處理；如果是整體性損傷，則對(duì)該部位的梯形軌枕軌道系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，根據(jù)其影響大小的評(píng)估，確定采取加強(qiáng)措施，比如增設(shè)軌距拉桿或更換整塊梯形軌枕。

2.3.4 梯形軌枕移動(dòng)、錯(cuò)位、下沉或上翹

首先應(yīng)查找并排除導(dǎo)致這一問題的原因或隱患。梯形軌枕移動(dòng)、錯(cuò)位、下沉或上翹的主要原因包括下部道床基礎(chǔ)或路基基礎(chǔ)的破壞或異常變形等。按相關(guān)維修規(guī)則修復(fù)好下部基礎(chǔ)后，將梯形軌枕恢復(fù)正常狀態(tài)。

2.3.5 其他

扣件尼龍?zhí)坠苁В究砂雌胀ň€路維修方法處理，但優(yōu)先考慮采用熱能錨固器將失效套管旋除，采用水鉆工藝時(shí)，鉆頭外徑不宜大于60 mm。除按扣件安裝圖要求進(jìn)行扣件的維護(hù)之外，在R≤600 m的曲線地段應(yīng)確保扣件地腳螺栓擰緊力矩不小于150 N·m，同時(shí)應(yīng)盡量避免扣件地腳螺栓擰緊力矩超過250 N·m。

2.4 梯形軌枕的更換方法

首先松開所需更換梯形軌枕兩端30 m范圍內(nèi)的扣件，將鋼軌分別撥至梯形軌枕外側(cè)，在更換梯形軌枕范圍兩端以外的鋼軌之間插入長2.7 m、厚10 mm的10號(hào)角鋼，保持鋼軌間距，再使用吊裝繩綁定舊梯形軌枕橫梁4個(gè)角，使用起吊車將舊梯形軌枕移開；然后使用起吊車將全新梯形軌枕安裝就位，最后撤除鋼軌之間的角鋼，恢復(fù)線路。

2.5 梯形軌枕地段起道及道砟振搗步驟

碎石道床梯形軌枕地段起道及道砟振搗步驟為：①梯形軌枕起道前，宜將扣件內(nèi)所設(shè)的調(diào)高墊板予以撤除，拆除待起梯形軌枕及相鄰兩側(cè)梯形軌枕上的鋼軌扣件及夾板。②拆除橫跨待起梯形軌枕和相連梯形軌枕的感應(yīng)板。如果感應(yīng)板只安裝在待起梯形軌枕上，可不拆除。③梯形軌枕的起道、補(bǔ)碴及搗固一般采用人工配合小型便攜式起道及搗固設(shè)備作業(yè)，先拋開梯形軌枕下道碴，在軌枕縱梁兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行起道、補(bǔ)碴及搗固。起道時(shí)，應(yīng)至少使用4臺(tái)液壓起道機(jī)將每塊梯形軌枕同步抬升，每次最大抬升高度不宜超過60 mm，各抬升點(diǎn)的差異抬升量不得超過10 mm。抬升點(diǎn)可設(shè)在鋼橫梁端部或縱梁內(nèi)側(cè)，盡量避免在混凝土橫梁上抬升。梯形軌枕頂升部位應(yīng)采取有效的保護(hù)措施（用木塊或膠墊墊在接觸面），避免表面局部受到損壞；也可采用起吊車直接吊裝鋼軌的方式來實(shí)現(xiàn)抬道。④在補(bǔ)給道碴的同時(shí)采用4臺(tái)手持式振搗機(jī)每隔25 cm左右對(duì)縱梁底部及兩側(cè)搗固，振搗裝置插入和拔出的頻率以每3次耗時(shí)15 s左右為宜，搗固次數(shù)不少于6遍。左右縱梁之間的橫梁下部不搗固或減少搗固次數(shù)。應(yīng)注意道碴搗固的均勻性和密實(shí)度，必要時(shí)增加起道、補(bǔ)碴及搗固時(shí)間或搗固次數(shù)，搗固過程中應(yīng)避免造成梯形軌枕出現(xiàn)裂紋和破裂等損傷。梯形軌枕端部及枕縫位置的道碴應(yīng)加強(qiáng)搗固。⑤振搗完成后，應(yīng)采用道碴將梯形軌枕左右縱梁內(nèi)側(cè)及枕縫之間的空檔范圍填滿并搗固密實(shí)。⑥當(dāng)抬道補(bǔ)碴及搗固完成后，檢查直線方向、曲線正矢、軌距等并聯(lián)合接觸網(wǎng)專業(yè)人員檢查接觸軌到軌面的距離是否符合檢修要求。如果有超標(biāo)處，需利用軌距塊調(diào)整平面位置，也可采用液壓起道機(jī)調(diào)整高度的方法調(diào)整。接觸軌高低通過支座高低螺栓進(jìn)行調(diào)整，直到符合要求為止。⑦恢復(fù)安裝感應(yīng)板，使用感應(yīng)板測量尺檢查感應(yīng)板高低。如果有超標(biāo)處，需用調(diào)整墊片調(diào)整，直到符合要求為止。⑧搗固好的道床在過車后，應(yīng)立即進(jìn)行線路高低檢查。如果有沉降現(xiàn)象，應(yīng)立即起平，以防止軌枕扭曲變形。⑨當(dāng)線路養(yǎng)護(hù)達(dá)到規(guī)定要求后，對(duì)兩線之間、曲線外側(cè)、道心、道床邊坡等地段補(bǔ)足道碴，修整邊坡。邊坡底線要做到線條分明、流暢、美觀。

3 結(jié)束語

通過研究，制訂五號(hào)線試車線梯形軌枕的巡視與檢查內(nèi)容、維修方法及工藝，對(duì)梯形軌枕掉塊掉角、表面開裂、連接鋼管銹蝕或損傷等病害提出具體的處理方法和工藝。

針對(duì)試車線梯形軌枕下沉問題，因?yàn)槟壳皶簳r(shí)沒有專用的梯形軌枕起道設(shè)備，所以只能利用工班現(xiàn)有的設(shè)備，通過理論與現(xiàn)場試驗(yàn)相結(jié)合，制訂起道和搗固作業(yè)工藝，在保證設(shè)備質(zhì)量的前提下最大限度地節(jié)省人力和物力。

〔編輯：劉曉芳〕