城市轨道交通工程地下线普通道床类型对比分析

城市轨道交通工程地下线普通道床类型对比分析
发表时间：2018-07-23T11:13:03.873Z 来源：《基层建设》2018年第14期作者：谢波[导读] 摘要：城市轨道交通工程地下线普通道床与采用碎石道床相比，一般均采用整体道床，具有线路平顺、稳定性好、整体性强、坚固耐久、易于清洗等特点，可降低维修工作量50～70%，可大幅度地减少维修成本，综合经济效益更好，更能适应地铁运营时间长、维修时间短的特点。

此外，整体道床轨道结构高度较碎石道床小，可减少隧道净空，节省土建结构工程投资。

本文结合地下线几种普通道床类型
的组成、造价、优缺点进行对比分析。

中铁上海工程局集团华海工程有限公司上海市 201101
摘要：城市轨道交通工程地下线普通道床与采用碎石道床相比，一般均采用整体道床，具有线路平顺、稳定性好、整体性强、坚固耐久、易于清洗等特点，可降低维修工作量50～70%，可大幅度地减少维修成本，综合经济效益更好，更能适应地铁运营时间长、维修时间短的特点。

此外，整体道床轨道结构高度较碎石道床小，可减少隧道净空，节省土建结构工程投资。

本文结合地下线几种普通道床类型的组成、造价、优缺点进行对比分析。

关键词：城市轨道交通工程；地下线；整体道床
1概述
近年来，我国城市化率迅速提高，城市人口已经达到全国总人口的一半以上。

随着我国城市化进程的加速，原有的城市交通基础设施已满足不了城市化发展的要求，轨道交通不仅是解决城市交通问题的重要手段，也是我国城市化发展的必然选择。

城市轨道交通具体运量大、速度快、安全、准点、保护环境、节约能源和用地等特点。

是解决城市交通问题的根本出路，同时是优先发展以轨道交通为骨干的城市公共交通系统。

其中地铁线路敷设方式有高架、地面和地下线，但为了城市的整体规划和建设用地，一般采用地下线线路敷设方式较多，地下线普通整体道床类型比较多，采用那种类型最经济、维修量少是值得探讨和研究。

2地下线普通整体道床结构类型组成及优缺点
2.1无枕式整体道床
这种道床亦称整体灌筑式或直联式整体道床，其结构简单。

国内大连有轨电车轨道上曾应用过这种技术。

道床采用C35混凝土现场直接浇筑，自下而上施工，轨底坡设在道床表面，轨道高度低，矩形隧道最小440mm，盾构隧道最小可达650mm。

要保证轨道铺设精度需要做大量的轨道调整作业，因此施工复杂、进度较慢。

施工误差容易集中到道床顶面，道床顶面的抹面精度和施工进度都不易保证，同时还可能留下扣件易松动和空、吊板等病害隐患。

现在国内地铁基本上不再采用这种结构。

无枕式整体道床如图1所示。

2.2短枕式整体道床
短枕式整体道床由短轨枕、C35混凝土道床及排水沟组成。

短轨枕在工厂或基地提前预制，横断面为梯形，混凝土强度等级为C50，底部设外露钢筋与道床钢筋连接，以加强道床整体性，如图2所示。

混凝土道床在现场浇筑，并将短轨枕嵌固其中，构成整体道床。

道床排水沟可设于道床中心，也可设于道床两侧。

道床表面设有3%的横向坡度，以利于排水。

短枕式整体道床可采用轨排架法施工，其设计、施工技术成熟，结构简单，造价较低，现场施工作业灵活。

短轨枕式整体道床突出的问题是轨底坡不易保证，导致运营中轮轨关系不良，影响列车的平稳性和舒适性，并增加钢轨打磨和扣件调整等养护维修工作量。

目前，地铁轨底坡可采用1/30或1/40，但无论采用哪种轨底坡都应根据轮轨关系确定，并在施工中予以准确设置。

而短轨枕式整体道床的轨底坡在工程实施过程中很难保证，尤其是在地下段及工期紧张的情况下更是如此。

北京、广州、南京、杭州、武汉等地铁均铺设了这种道床。

2.3长枕式整体道床
长枕式整体道床由预应力混凝土长枕、混凝土道床及排水沟组成。

长枕采用工厂预制，混凝土强度等级为C60，无挡肩外形，轨枕长2.1m，内部配置Ⅱ级冷拉钢筋，为防止轨枕开裂，采用了预应力钢筋。

轨枕预留5个φ50圆孔，供道床纵向钢筋穿越，利于保证轨道几何状态及整体稳定性。

长枕式整体道床采用轨排架法施工，有穿孔灌浆程序，道床排水采用双侧水沟，如图3所示。

长轨枕式整体道床突出的问题是其与道床板分界面上的大量裂纹以及轨枕对道床板的分割作用，影响结构的整体性和耐久性，并增加整体道床裂纹修补等养护维修工
作量。

目前，长轨枕一般采用预应力结构，而道床板为非预应力结构，两者的混凝土收缩特性区别较大，此外长轨枕与道床板的新老混凝土结合面大。

对于上述结构固有缺陷，无论如何提高施工质量，都无法消除其不利影响，导致运营后裂纹大量出现。

另外，长轨枕的通长结构，对道床结构分割作用明显，一定程度上影响了道床结构的整体性。

上海、广州、无锡、苏州等城市地铁均采用长轨枕式整体道床结构。

2.4钢筋桁架式整体道床
为解决短轨枕式整体道床和长轨枕式整体道床结构的固有缺陷，提出了带桁架钢筋的轨枕方案，包括桁架式双块轨枕整体道床和桁架式长轨枕整体道床。

桁架式双块轨枕整体道床和桁架式长轨枕整体道床的创新思路源自近年来国内外高速铁路领域广泛应用的双块式无砟轨道和岔区长枕埋入式无砟轨道，均采用非预应力结构，兼具短轨枕式无砟轨道和预应力长轨枕式无砟轨道的优点。

钢筋桁架式整体道床由钢轨、弹性扣件、钢筋桁架轨枕、钢筋混凝土道床等部分组成，如图4所示。

其主要结构特点是钢筋桁架的应用，可将两个短枕有效连接在一起，使轨底坡易于保证，增加了结构的可施工性；同时，可大大减少新老混凝土分界面，减少了裂纹源；此外，由于轨枕和道床均为非预应力结构，两者的收缩特性基本一致，也可减少部分裂纹。

目前上海、深圳、广州等城市地铁采用了钢筋桁架式整体道床。

2.5预制板式整体道床
预制板式道床是把高铁CRTSⅢ型板式无砟轨道引入城市轨道交通，在高铁预制板式道床进行优化和改进，该轨道系统结构的组成如下：钢轨、弹性扣件、预制轨道板（C60）、自密实混凝土（C40)、限位凸台（C40)及两侧现浇混凝土（C30)、混凝土底座（C40)层及周边填充树脂、土工布层，如图5所示。

预制板式道床具有结构相对简单、外观整洁、美观，施工简单、效率高，质量可靠等突出优点。

预制板在工厂预制，其施工质量和进度能够满足要求，预制板式道床施工要有专业的预制模具、运输和安装预制板机械等专用设备，但造价高，地铁结构沉降引起预制板式道床更换施工难度大。

目前上海、深圳、广州等城市地铁局部线路采用了预制板式整体道床。

3 地下线普通整体道的各类型道床的造价分析
无枕式整体道床、短枕式整体道床、长枕式整体道床、钢筋桁架式整体道床和预制板式整体道床是目前地铁中使用较为成熟而且常见的形式。

以每公里道床结构的材料含量及造价进行对比分析，详见表1所示。

表1 各类地下线普通整体道床每公里数量及造价对比表。