城铁既有线碎石道床线路拨接施工工艺工法

1.前言

1.1工艺工法概况

地铁既有线运营具有行车密度大,单日客运量大,夜间集中时间停运,接触轨供电等特点。碎石道床地铁既有线拨接是将国铁线路拨接工法应用于地铁既有线的一种工法。相对于国铁线路拨接,地铁碎石道床拨接施工具有:增加了接触轨拨接、根据地铁新线的开通要求,需要冷滑和热滑,工作量大;涉及专业多,拨接过程中需要线路、供电、通信信号、机电及运营专业协调;天窗时间固定在夜间停运阶段,计划任务必须在天窗时间内完成,并保证按时通车等特点。因此,在施工中需要进行良好的组织和管理。

集团公司近年多次承接地铁碎石道床线路拨接的施工任务,在施工过程中周密部署,不断完善,总结提高,取得了良好效果,形成本工艺工法。

1.2工法原理

碎石道床地铁新线、便线、渡线、联络线等建成后需要与地铁既有线接通的,须将地铁既有线与新线、便线、渡线、联络线进行拨接。拨接是利用人力、工具配合机械将既有线路轨排整体水平拨移使之接入到预定线路的设计位置,通过连接达到线路贯通并适合行车目的的施工活动。

2.工法特点

2.1既有线拨接主要利用“天窗”点内施工,对地铁运营的影响小。

2.2需要周密部署、合理安排,充分减小拨接量,有效配置人工材料和机械。

2.3既有线拨接施工要求在短时间内完成全部施工任务,总体上具备短平快的特点。

2.4拨接施工周期短,选择和调整拨接日期较为灵活。

2.5冷滑、热滑可以排除侵限物体,调试供电通号系统,为拨接后立即开通线路提供了保障。

3.适用范围

本工法适用于城市地铁碎石道床轨道的拨接。

4.主要技术标准

《铁路轨道工程施工质量验收标准》TB10413-2003

《客货共线铁路轨道工程施工质量技术指南》TZ 201-2008

《铁路轨道工程施工安全技术规程》TB 10305-2009

《地下铁道工程施工及验收规范》 GB50299-1999

5.施工方法

按设计标准铺设新线部分;预铺新线龙口轨至既有线限界处;拨接前将无缝线路改为有缝线路,利用每日停运期间封锁线路,进行无缝线路长轨条的锯切及应力放散;龙口轨两边各锯开1个标准轨,钢轨打孔用鱼尾板连接,接轨连线,调试合格开通;要点封锁线路,将设计拨接点部位的既有线拆除,拨接龙口轨排,同时上碴整道,安装且连接接触轨及轨连线;大机养护线路;机车压道(冷滑);热滑、开通线路。

6.工艺流程及操作要点

6.1施工工艺流程

拨接施工工艺流程见图1。

城铁既有线碎石道床线路拨接施工工艺工法

图1 拨接施工工艺流程图

6.2操作要点

6.2.1点前准备

1 提前10天利用夜间列车停运期间封锁线路施工。每天测量轨温,确定应力放散的里程,并做好标记;在放散里程范围内检查每一个扣件,标识生锈打不开的,第二天锯掉。测量拨接点并在轨腹标识;对相应的接触轨拨接点做标识,并在路肩上对所有标识做标志。

2 白天在既有线外侧备料,主要有扣件板手、锯轨机、钻眼机、电焊机、拉轨器等设备和鱼尾板、轨联线、接头调整片等材料。

3 封锁线路进行长轨条应力放散,作业步骤如下:

1)松扣件,使钢轨处于自由状态。

2)测量尺寸,标记钢轨,锯轨,轨端平整度符合要求。

3)打眼,符合设计要求,满足连接需要。

4)上鱼尾板,分两次紧固,连接牢靠。

5)上扣件,安装位置正确,螺栓扭矩符合要求,检查线路轨距、大平。

6)安装轨联线,调试信号。

7)人员撤离,确保工完料清。

6.2.2拨接施工

1 施工准备

将钢轨、轨枕、配件、道碴等材料准备齐全并有一定的富余量,人工钉联龙口轨排,上好全部螺栓,并对轨排编号,不要超限;拨接轨排的设计边线,用石灰线标识,精确计算出所需龙口轨排长度。

对材料、机具进行检查,确保完好;对人员进行安排,安全防护,时间进度,工种转换等全面部署、动员。封锁施工计划360分钟。

2 拆断既有线(40分钟)

1)拆除鱼尾板和轨联线。

2)松扣件,使钢轨处于自由状态。

3)清除枕木盒内及枕端道碴,道碴清理干净,保证拨接顺畅。

4)接触轨及防护罩全部拆除,运送至相应放置钢轨的路肩上。

3 拨接合拢轨排、拨移既有线路(30分钟)

拨接至设计位置后,与已修好的新线用鱼尾板连接。

1)拨轨排,既有线拆断后,立即进行轨排拨接工作,人工用撬棍将拨接点既有线路轨排向新建便线拨移,同时装载机通过钢丝绳进行牵引,防止轨排回弹,方便拨接。

2)拨接至设计位置后,与已修好的便线用鱼尾板连接。

4 龙口轨合拢(20分钟)

如龙口轨较短时(轨缝超标)用拉轨器调整轨缝,如仍不满足可加入接头调整片。

如龙口轨较长(两轨头搭接)用锯轨机切割合拢;如搭接很小,可以用拉轨器匀轨缝,结合向曲线外侧拨至合拢。

5 连接接触轨及通信、信号(40分钟)

1)将拨接段接触轨直接拨至设计位置,安装好连接零件、接触轨弯头及防护板,用预敷设的电缆将既有接触轨与新铺设接触轨连接。

2)安装轨联线。

3)调试信号。

6 上碴、整道、连接附属配件(40分钟)

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上道碴从轨排到位后就开始,轨排合拢后,立即上连接配件。上碴、整道,检查线路大平、轨距、超高等尺寸。新老道床结合部加强捣固,安装防爬设备和轨距拉杆。安装轨联线,安装限速等标志。

7 交验龙口段线路、信号调试、检查线路(20分钟)

整道完毕,检查轨道几何尺寸进行验收,如不合格进行整改(10分钟富余时间)。报调度调试信号,全部完毕后,沿线检查施工现场,确保路肩以上无多余物品。

8 人员撤离,确保工完料清,报调度(10分钟)。

9 大机养护,人工配合上碴整修(60分钟)

10 机车压道两遍(冷滑)(50分钟)

11 电客车压道(热滑)(40分钟)

12 开通线路(10分钟)

6.2.3养护施工

拨接完毕后每天对新线路继续养护,至少连续养护三天。

7.劳动力组织

拨接施工劳动力组织见表1(按一个工作面考虑)。

表1劳动力组织表

序号 分  工 人数 备    注
1 队 长 3 组织现场作业
2 技术员 2 技术、质量
3 物资员 2 道碴收方、工具发放
4 线路工 40 巡线、轨距、大平
5 电 工 1 现场用电
6 发电司机 1 现场用电
7 装载机司机 1 转运道碴
8 防护员 10 安全防护
9 普 工 120 挖除道碴、回填道碴
10 其 他 30
合      计 212

8.主要机具设备

主要机具设备配置见表2。

表2主要机具设备配置表

设备名称 备 注 设备名称 备 注
1 发电机 1 备 用 10 标准扳手 48 套筒、活动
2 锯轨机 2 1台备用 11 接头带加力杠的扳手 4
3 钻眼机 3 1台备用 12 扣件板手 10
4 轨联线钻眼机 2 焊轨联线 13 接头调整片 8
5 拉轨器 2 14 对讲机 8
6 齿条式起到机 4 15 开口撬棍 40
7 小型捣固机 6 16 作业标志 8 4块限速标
8 水准仪 2 17 刚度仪 1
9 捣 镐 20 18 轨检尺 3

9.质量控制

9.1易出现的质量问题

9.1.1道碴清掏不到位,拨接阻力大。

9.1.2预留既有线轨排过短,轨缝超限。

9.1.3人员储备不足,拨移轨排困难,轨排拨移后出现回弹。

9.1.4轨距、大平测量超限。

9.2保证措施

9.2.1拨接前制定严密的拨接方案和作业指导书,下发参见各个班组及运营单位。施工中严格按照拨接方案和作业指导书施工,遇到任何突发事件及不符合施工进度计划的时间立即汇报总指挥,确定是否可以在后续施工中消除。

9.2.2拨接前组织专家论证会评审会,对拨接方案及施工进度计划细化到分钟,严密推敲作业的可行性、可操作性、安全性和合理性。进行桌面演练,演练过程中,邀请运营单位技术人员参加,确保各项工作时间充裕,衔接有序。

9.2.3拨接前组织运营单位召开启动会,确定各专业公司人员及工作量,确保每个专业有序交叉,平衡施工。调派足够数量具有丰富经验的技术工人,保障人力资源。

9.2.4成立拨接指挥部,确保协调有序,现场问题现场解决,100%完成拨接施工,100%保障运营。

9.2.5在拨接段距离拨接点最近的位置安排料场地,预先准备回填道碴、工器具、和抢险物资,为拨接做好物资准备。

9.2.6扒除道碴由专人指挥施工,随时检查,动态安排人力,对扒除不到位的部位立即集中整治。做到扒碴不到位不拨接。

9.2.7成立轨道状态检测质量控制小组,实时监控施工质量。并在拨接施工后自检合格。现场配备钢尺,轨距尺等仪器各两套。配备经验丰富的技术人员,带领小组进行质量检查和控制。

9.2.8 拨接到位后进行小型机械捣固配合人工捣固,之后进行大型机养车养护线路,随即进行轨道状态检测及正矢测量,不合格地段及时调整并加强养护。

9.2.9拨接施工完毕线路开通前组织技术人员、线路运营单位技术人员,监理工程师、设计代表、业主代表对线路拨接质量进行联合检查,现场确认。对施工需要现场的质量验收报告及时签认。

10.安全措施

10.1主要安全风险分析

10.1.1拨接工作是紧张有序,一环扣一环,一但出现意外导致预定时间滞后,就会影响整个拨接是否按时成功,进而影响发车时间。

10.1.2拆断线路施工中如当晚轨温不正常,钢轨接头无法顺利打开。

10.2保障措施

10.2.1为尽量缩短当晚施工时间,对施工方案进行可以进一步优化,但需有关部门审核、批准,正线拨接段接触轨防护板可提前拆除,置于路肩之上。减少工作量,节省拨接当晚时间。拨接后,新线拨接段接触轨防护板可先不进行安装,接触轨将暴露一天,待第二天夜间封锁安装。

10.2.2备足人员设备,检查设备,关键设备均有备用,施工前,清点人员,对于人员要熟悉工序及职责;在施工前把能提前施工的全部工程完工,到位。

10.2.3技术工作准备充分,做好培训和交底,责任到人。分工明确,做到使施工人员都知道施工前准备工作做到哪一步,到线路上每个人都清楚先做什么,后做什么,紧而不乱,分步骤有序施工。

10.2.4轨料、配件等材料准备齐全,且有富余量,确保封锁时满足施工需要。机械设备齐全,检查完好情况,主要设备有备用,以防意外。

10.2.5施工负责人严格控制时间进度,合理安排、调整,确保按点开通线路。

10.2.6技术负责人严格掌握技术标准,精确计算龙口轨长度和预留轨缝的大小;遇情况要及时采取补救措施,保证安全通车。

10.2.7施工联络人加强与调度及各工作面联系,及时传递信息;安全人员加强巡视检查,确保施工安全。

10.2.8进出线路清点人员和各自的设备工具,统一听口号进出线路,撤出线路时清楚线路上的所有多余物品,且专人负责复查。

10.2.9将整个拨接工作按半小时为单位划分工期,每半小时检查一次拨接进度,确保按时完成。一台备用发电机。护栏外预备50人,作为备用抢工。

10.2.10拆断线路施工中如当晚轨温不正常,钢轨接头无法顺利打开,可采取锯轨的方法,卸掉钢轨应力,打开接头。

10.2.11时间紧,拨接段接触轨防护板可先不进行安装,待第二天停运期间封锁进行安装。

11.环保措施

11.1施工过程中采用噪音最低的机械设备,在满足使用的前提下使用能耗较低,噪音较小的机械。

11.2要点施工完毕后,必须清理现场杂物。确保工完料清场地净。

12应用实例

12.1工程简介

北京市北苑东路城铁十三号线便线工程2009年3月开工12月完工,临时便线位于城铁13号线既有线北侧,需要与既有线相接。

12.2施工情况

施工前多次邀请专家论证评审,地铁运营公司多次查看现场并召开协调会,对相关各专业公司进行协调,确定了最终拨接方案。

实际作业于2009年5月16日、5月23日和10月17日、10月24日分4次完成拨接施工。

通过现场记录,第一次拨接施工总用时5h51min,比原计划提前了9分钟完成施工,各项检测验收合格率100%,并正点开通线路。后续3次拨接更为熟练,作业时间均较方案预定时间提前,冷滑和热滑的时间更为富余,拨接施工完毕均正点开通线路。4次拨接施工圆满完成。

12.3工程结果评价

既有线拨接的圆满完成,缩短了市政道路的建设工期,加快了周边房地产及配套设施的开发利用,具有极大的社会经济效益。拨接施工自身的短平快特点,也使项目本身具有一定的经济效益。

既有线拨接施工是在短时间内高效路精准完成线路施工的实例。作业效率高,对环境影响小,对地铁既有线运营影响小,确保地铁运营安全,具有良好的社会效益。既有线拨接成功后,通过工后第三方监测数据分析,位移沉降均满足要求,获得了业主、运营公司和政府管理部门的好评。

文章来源:

中铁一局新运公司北京分公司  杨  博(QB/ZTYJGYGF-GD-0806-2011)

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