城市轨道合成树脂长枕埋入式无碴道床道岔施工技术

城铁合成长枕埋入式无碴道床道岔施工技术

目前我国几十座城市中，已建成通车和正在兴建的城市轨道交通基本是采用钢轮、钢轨走行系统的地铁和轻轨，该走行系统虽然技术成熟，但对城市噪音、振动、景观等生态环境的影响，在某些情况下尚难以得到理想解决，尤其是道岔区的振动和噪音。

道岔是整个轨道系统最薄弱的环节之一，目前，无论是对有碴道床还是无碴道床，所采用的各种形式的减振降噪技术，都是针对线路部分进行的，对于道岔，有碴轨道是直接铺设在道碴道床上，无碴轨道是直接铺设在无碴道床上，均没有采用减振降噪的新技术。

广州地铁四号线在国内首次引进新型城市轨道交通一一一直线电机牵引系统减小轮轨间的动力冲击，降低地铁运行时的振动和噪音。该系统对轨道的施工精度要求极高，因此道床全部采用长枕埋入式无碴道床，尤其是道岔区轨枕采用日本FFU-74合成长轨枕。

以广州地铁四号线合成长枕埋入式整体道床道岔的施工实践为依托，通过自行研发的施工王艺及施工方法，成功地铺设了合成岔枕整体道床道岔，保证了直线电机系统的安装精度，大大降低了地铁列车通过道岔时的振动和噪音改善了地铁运行周边的环境。

2 合成轨枕性能及应用

1980年日本开发玻璃长纤维和硬质发泡聚氨醋复合材料合成轨。

1985 年取得了各种基本物理性能的详细数据和开发时试铺的验证

报告，并正式投入使用。

文献显示，这种合成轨枕的重量和抽换的简便性与木枕相同，它在

线路腐蚀环境和高负荷条件下的耐用性，却是前所未有的长寿命材料，这种轨枕用于道岔和桥梁轨枕极为有利。合成轨枕铺设15年后的状态良好，没发现有裂开、剥离和弯曲等损伤，其表面色彩、形状和尺寸也无变化，从而表明合成轨枕具有极强的耐腐蚀性、耐气候性、耐疲劳性和耐电绝缘性。

文献针对直线电机系统对轨道的特殊要求，通过对碎石道床、浮置

板轨道、弹性长轨枕整体道床在直线电机系统中的减振比较分析，认为弹性长轨枕整体道床能满足直线电机系统对轨道的减振降噪要求。

目前，合成轨枕是日本直线电机轨道结构铺设形式之一。其性能和优点主要为：(1）合成轨枕能将钢轨顶部至感应板安装基面的高度控制在一定的容许公差之内。（2 ）轨道组合铺设完成后，能在任意地段打孔安装感应板。（3）合成轨枕紧固螺栓抗拔强度能满足感应板安装要求。（4 ）合成轨枕施工的尺寸精度高，能保证感应板的安装精度要求，不吸水，耐腐蚀性能好。（5 ）合成轨枕具有一定的减振降噪效果。

3 合成岔枕道床道岔工程概况

广州地铁四号线 I 标段首期工程共铺设 60 kg/m9 号固定型单开道岔

17 组、60 k g/m 12 号固定型单开道岔2 组。为了保证直线电机系统

的安装精度和减振降噪要求，道岔轨下基础采用日本FFU一74合成长

轨枕，这在国内尚属首次使用，目前我国铁路包括地铁尚无合成轨枕

的设计、制造、施工经验。采用合成轨枕可以减小动力冲击力，有效地

降低车辆、轨道和附近环境的振动。

4 合成岔枕道床道岔施工技术

4.1 施工工艺

合成轨枕道岔铺设采用“散铺架轨法”提前预铺，道岔整体道床采用“支墩法”施工。施工工艺流程为：基底处理→基标测设→弹道岔道床块及水沟立模线→散布岔料及合成轨枕→道岔组装→架立道岔→粗调道岔几何尺寸→绑扎钢筋及防迷流处理→精调道岔几何尺寸→浇筑支墩→立道岔道床及水沟模板→浇筑道岔道床混凝土、拆模、养生→质量检验。

4.2 施工要点

4.2.1 基底处理

对隧道基底进行全断面凿毛处理，人工清理后用水或高压风清除浮杂物，并清理干净基底抽渍。在隧道结构底板距离钢轨顶面超过设计尺寸的地段，在结构底板与道床之间浇筑 C20 混凝土找平层。

4.2.2 基标测设

基底处理完后，测设控制基标。道岔区前后直线每120 m、曲线60 m 设置一个控制基标，道岔岔前在线路两侧对称各设一个控制基标，岔心、岔后在直股外侧各设一个控制基标，道岔控制基标与线路控制基标应贯

通测设。在控制基标的基础上进行加密基标测设。加密基标每5 m 一个，设在直股外侧。

4.2.3 弹道岔道床块及水沟立模线

按照设计要求，依据道岔整体道床施工图纸，划分道岔道床块及水沟立模线，根据道岔岔前、岔心、岔后控制基标及直股加密基标为基准弹立模线。

4.2.4 散布岔料及合成轨枕

根据道岔控制基标，依据道岔铺设图将道岔转辙部分、辙叉部分、联接部分及各种联接配件，散布至设计安装位置附近，按照道岔铺设图摆放合成轨枕。散轨前，在合成轨枕的表面铺一层塑料薄膜，防止在施工过程中损伤轨枕表面，从而影响感应板安装的精度。

4.2.5 道岔组装

（1）将钢轨摆放在合成轨枕上，依据道岔铺设图，将道岔各部分

钢轨、辙叉用普通夹板连结。在钢轨上划出合成轨枕间距印，安装铁

垫板和滑床板，然后按照铺设要求在合成轨枕上钻孔，孔深l 10 mm ,

同时用吸尘管吸除钻孔产生的粉末。

钻孔是合成轨枕道床道岔施工的重点和难点，钻孔必须垂直轨枕，位置准确，钻孔角度不得偏移或者错位。如果出现不合格孔，轻微者只能采用日本进口的修补剂（价格极其昂贵）进行修复，严重者合成轨枕报废。为了保证合成轨枕钻孔的准确性，采用自制的不同规格的“打孔模板”进行钻孔。

(2 ）依据道岔整体道床施工图将相应类型的合成轨枕用螺纹道

钉与铁垫板连接，合成轨枕辙叉部分及其前后3根岔枕垂直于辙叉角

平分线，其余岔枕均垂直于钢轨直股线路中线。

（3）安装道岔上的其它各种联接零配件，使道岔连结成一整体。

4.2.6 架立道岔

（1）道岔连接成一个整体后架设。每隔四个轨枕架设一个支撑架，

在道岔前端，转辙部分前、中、后，导曲线部分前、中、后，辙叉部

分前、中、后均应设置支撑架，且须在支距点处设置钢轨支撑架以便

支距调整。

（2）安装钢轨支撑架时，左右必须适中。道岔直线部分支承架要

垂直线路中心方向，曲线部分支承架垂直切线方向，不得歪斜。

4.2.7 粗调道岔几何尺寸

用道尺、方尺、支距尺、线锤和10m弦线，对道岔轨距、水平、

高低、方向、支距、牵引点开口值、查照间隔、护背距离等轨道几何

状态进行调整。

4.2.8 钢筋制安

道岔架设好后，按设计要求一次绑扎好道岔道床的双层钢筋和防迷流

处理。

道床钢筋网在洞外下料加工，现场绑扎焊接铺设。绑扎钢筋时要

注意钢筋搭接端面错开，搭接长度为钢筋直径的5倍，必须采用双面

焊。

道岔伸缩缝按照道床块长度断开钢筋，在伸缩缝两侧设置两根50 mm*10mm 扁铜作排迷流引出端子，中间用20mm的沥青木板填充，排迷

流钢筋应严格按照设计要求进行焊接。

4.2.9精调道岔几何尺寸

用道尺、线锤、支距尺和10mm 弦线，配合目测对道岔的轨距、水平、高低、方向、支距、尖轨与滑床板、尖轨与基本轨、转辙部分、辙叉及护轨等进行全面检查和精调，使其各部位尺寸符合地铁施工规范或

设计标准。

4.2.10 浇筑支墩

道岔精调后，立支墩模板，浇筑混凝土。支墩模板根据现场实测尺

寸用木模板拼装。浇筑支墩混凝土时必须注意保护已调好的道岔，使

用振动棒振捣时，不得碰撞道岔及钢轨支承架，并随时测量道岔几何

状态，随时纠偏.

混凝土支墩经洒水养护24h达到强度后即可拆除模板及钢轨支撑架。

4.2.11 立道岔道床及水沟模板

（1）道床块间伸缩缝用20 mm 沥青板填充，整体道床模板采用木板，道岔水沟用钢模板做成宽200mm的矩形槽通过连杆固定在轨底。

（2）对扣件、轨枕、钢轨用编织袋覆盖保护，将长轨枕上预留的 2

个感应板安装孔用胶带纸密封严实，以防止挠筑混凝土时被污染。

4.2.12 浇筑道岔道床，拆模、养生

（1）道床混凝土由搅拌站拌制，采用混凝土搅拌车运输至施工现场，再泵送到作业面。浇筑前应对每车混凝土进行塌落度试验必须保证

符合设计要求。

( 2 ）浇筑混凝土前复检并精调道岔几何状态，浇筑过程中，密切注意道岔轨道几何状态的变化，浇筑后未凝固之前再次检查道岔几何尺寸，