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1、地铁轨道工程铺轨基标的测设方法1 引言 地铁已成为现代城市公共交通的一种重要形式。由于地铁在建筑物稠密、地下管网繁多的的城市环境中建设，同时工程自身与环境的安全、稳定在施工和运营期间极为重要；城市地铁又作为公共交通，要求乘坐的舒适性和结构坚固耐久。我国当前地铁采用的是混凝土现浇整体道床，其钢轨位置的可调整量极有限。地铁轨道的精度要求远远高于一般铁路铺轨工程的精度。本文结合广州地铁二号线轨道工程的实际情况，介绍怎样保证地铁铺轨控制基标、加密基标和道岔铺轨基标的测设精度和作业方法、流程以及需要注意的一些问题。2铺轨基标测设前的基础准备工作 铁路铺轨精度没有特别的要求，按线路施工复测的精度要求：距离
2、(纵向)为12000、曲线横向闭合差10cm。2000年6月实施的地下铁道、轻轨交通工程测量规范对地铁中线名相邻点间纵、横向中误差规定直线上：纵向应小于1Omm，横向应小于5mm；曲线上：纵向应小于5mm，曲线段小60m时横向应小于3mm、大于60m时应小于5mm。地铁铺轨基标(包括控制基标、加密基标和道岔铺轨基标)的测设，是根据铺轨综合设计图，利用调整好的线路中线点或施工控制导线点和水准点测设(其精度要求在后面有详细说明）。由于轨道工程要铺设330550mm厚的混凝土道床，中线只能与铺轨基并定出，因此铺轨基标般是根据施工控制导线和水准点来测设的。因为测设精度要求高，用铁路线路测量方法已不能满
3、足其测量精度要求，而需要对测量所用的仪器、作业方法和流程都要严格控制。下面就广州地铁二号线施测的方法、流程和注意问题做介绍，供地铁铺轨工程测量人员参考。21 测量仪器的检校 要保证所需的测量精度，首先要使测量仪器(全站仪和水准仪)处于正常可靠的工作状态。除了定期检校外，在使用过程中还要经常做以下常规检校工作：全站仪的圆水准器、长水准器、2c、指标差、光学对中器等的检校；反射镜基座圆水准器、长水准器、光学对中器、觇标、对中杆圆水准器等的检校；水准仪的圆水准器、i角误差、水准尺的圆水准器等的检校。22 洞内施工控制导线和水准的检测或复测 在测设铺轨基标前，首先要对业主方交付的洞内施工控制导线和水准
4、点，以一至二个区间为单元进行检测或复测，确认点位无误和精度是否满足要求。为满足放样点点位精度，洞内控制导线应按四等导线检测，角度按方向观测四测回(J2全站仪)，检测角与原有角度差值一般应小于35”，限差应小于7”；边长测量(2mm+2ppm全站仪)应加入仪器加、乘常数改正和气象(温度、气压)改正,往返测取其平均值检测长度与原有长度的差值应小于7mm；对附和导线(两端闭合到施工时的陀螺仪定向边)的方位角闭合差应小于5n（n为导线角的个数)，全长相对闭合差135000。对水准点的复测，高差闭合差应小于84L（L为水准点间的长度，以km计)。对超出限差的导线点或水准点，应在核实后及时报甲方认定并做调
5、整，调整方法是选定两端确认可靠的陀螺定向边、和起始点用铁路工程施工测量自动化处理系统软件对中间点整体严密平差，重新计算其坐标。表1是广州地铁二号线某区间部分控制导线点的角度、边长检测结果。从表1中角度和边长的差值可见，边长相差较小，都在限差之内；导线角相差较大，有的远远超过了限差，若不加以调整，将无法实现铺轨基标和中线的应有精度。表明检测的必要性和重要性。附表1 广州地铁某区间部分导线控制点的角度、连长检测结果 导线点间的距离，一般控制在120-150m为宜，对过长、过短的地方可增加或去掉个别控制点，按四等导线测量纳入控制网整体严密平差，计算出新设控制点坐标。注意在左右线间有渡线的地方和联络线
6、处，需将其相邻的控制点联系测量后作整体平差处理。如图1中左9与占4-2之间为渡线、KO与右4之间为地铁一号线和二号线的联络线，原控制导线是左右相对独立的两条导线，检测结果见表1，差值较大，如不经上述处理，放出的控制基标是不可能满足其精度要求的。铺轨基标分为控制基标、加密基标和道岔铺轨基标。铺轨基标一般设置在线路中线上(也可设置在线路中线的右侧)，道岔铺轨基标一般设置在直股和曲股的两侧。控制基标在直线上每120设置-个，曲线上曲线元素点设置控制基标外，还应每60m设置一个；加密基标在直线上每隔6m、曲线上每隔5m设置一个；道岔铺轨基标应包括单开道岔、交分道岔、交叉渡线道岔的铺轨基标。然后分别根据
7、铺轨综合设计图、道岔铺轨设计图计算出各铺轨墓标的平面坐标和桩顶高程资料。桩顶高程H基的确定：当采用矩形及马蹄形隧道时，为对应轨顶高程减去255mm；当采用圆形隧道弹性短轨枕道床时，为对应轨顶高程减去420mm，普通短轨枕道床时，为对应轨顶高程减去380mm。对于基标设在中线外的情况，可参考基标距线路中线的距离：弹性短轨枕道床为135m，普通短轨枕道床为130m，浮置板道床为145m计算其平面坐标(这样铺好整体道床后可露8-10mm高的铜标，方便后期铺轨拨轨使用)。为后续的放桩工作准备好基础数据。3铺轨基标的测设、方法、流程及限差要求 图2铺轨基标测设流程圈31 初放铺轨基标桩位 根据洞内控制导
8、线点、计算出的基标平面高程资料，放出基标桩位，测出其相应的地面高程，按H基-H地-15mm(15mm为考虑铜标高度和预留司调整量而设)计算出基标埋桩高度，埋好桩供后面使用。此步测量用对中杆即可满足，并可提高作业效率。32 测设基标铜标埋设位置 在埋好基标桩后，根据洞内控制导线点、和平面资料用极坐标放样的方法精确测出铜标埋设位置(铜标直径1cm，要保证后面所放点位不会下桩)，并画出铜标中心十字线，钴眼埋好铜标。铜标露出高度1215mm为宜。33精确调整使铜标达到设计高程 铜标埋好后，依次测定其桩顶高程(两端附合到施工控制水准点上，通过严密平差计算出各点高程)，根据玎，算出各点调整量进行调整，然后
9、再测定次，对不满足要求的个别点再次调整即可。固定铜标，供后面放点之用。34精确测设控制基标平面位置 在基标铜标埋设好且标高精确调到位的情况下即可进行控制基标的平面精确定位。定位的方法采用极坐标放样的方法。置镜、后视检测合格的导线点，用盘左、盘右两次所定方向取中，再测距、移点即可得到所放点位；重复以上步骤逐个测设控制基际。需注意的是每次拨角都要重新后视，以保证放样精度；放样边长一般尽量不超过该处两控制点间长度的23，在置镜下一控制点时，对相邻的最后一个放样点重新测设一次，取两次分中结果，以保证很好的搭接。35 加密基标和道岔铺轨基标的测设 加密基标和道岔铺轨基标的测设是在控制基标检测合格的基础上
10、进行的。测设方法同控制基标，只是其测设除了可依据导线点外，还可以依据控制基标。36铺轨基标的的检测和限差要求 控制基标的检测：可置镜控制基标或导线点对两个或两个以上的控制基标用方向观测法测四测回进行夹角检测(或其左、右角各测二测回)，距离检测应加仪器加、乘常数改正和气象(温度、气压)改正。各项限差应满足：(1)控制基标：直线段控制基标间的夹角与180度较差应小于8”，实测距离与设计距离较差应小于10mm；曲线段控制基标间的夹角与设计值较差计算出的线路横向偏差应小于2mm，弦长测量值与设计值较差应小于5mm。在施工控制水准点间，应布设附合水准路线测定每个控制基标高程，其实测值与设计值较差应小于2
11、mm。满足各项限差要求后，基标桩进行永久性固定。(2)加密基标：直线加密基标应满足纵向6m5mm，横向上加密基标偏离两控制基标间的方向线应小于2mm，高程上相邻加密基标实测高差与设计高差较差应小于1mm，每个加密基标的实测高程与设计高程较差应小于2m。曲线加密基平面上应满足纵向5m5mm，横向上加密基标相对于控制基标的横向偏距应小于2mm，高程上要求同直线加密基标。(3)道岔铺轨基标：道岔铺轨基标与线路的距离和设计值较差应小于2mm，相邻道岔铺轨基标间距离与设计值较差应小于2mm，相邻道岔铺轨基标间的高差与设计值较差应小于1mm，其高程与设计值较差应小于2mm。以上铺轨基标经检测满足各项限差要
12、求后，进行永久性固定，计算出对应处混凝土整体道床的灌筑厚度、拨道、起道量等数据，交付施工和后期运营使用。4 结束语 由于控制导线和水准点在整个中线和铺轨基标测设过程中的基础作用，这就要求甲方业主所提交的洞内控制导线和水准点，应配合轨道工程施工中铺轨基标的测设精度，满足地下铁道、轻轨交通工程测量规范规定的精密导线和精密水准要求，特别是车站、竖井下的已知点和陀螺定向方位的准确度和可靠度显得尤为重要；铺轨施工前对洞内控制导线和水准点的检查复测，从本文前面可以看到它的重要性和必要性，以减少不必要的返工。总之，地铁铺轨工程中，铺轨基标的测设点多、精度要求高、作业程序复杂，环环相扣只有合理组织，对测量作业
13、过程的每一个环节、测量过程中使用的仪器、作业方法和流程都要严格控制，才能满足所需测量精度要求，提高工作效率。地铁轨道铺设流程： 地铁铺设是在整体道床上铺设超长钢轨，形成高质量的无缝线路，为地铁列车的运行提供线路基础。 整体道床具有抗列车冲击及疲劳作用能力强、使用寿命长、列车运行平稳，且速度高等优点。 其作业技术流程为：组装轨排运送轨排铺设轨排轨排定位灌注整体道床短轨线路焊接长轨条焊接钢轨接头形成无缝线路。沈阳地铁一号线轨道施工技术简介一、工程概况沈阳市地铁一号线工程是沈阳市修建的第一条地铁线，大致为东西走向，全地下敷设。线路西起沈阳经济技术开发区的十三号街站，东至终点黎明文化宫站。线路全长约2
14、8Km,共设置22座车站。地铁一号线轨道工程包括正线整体道床和车辆段碎石道床两部分，其中正线铺轨长度约58KM，采用60KG/M、U71MN钢轨和U75V钢轨铺设，车辆段铺轨长度约14KM，采用50KG/M、U71MN钢轨铺设。二、轨道工程主要施工内容正线轨道工程包括铺轨、铺道岔、焊轨、铺整体道床；车辆段铺碎石道床和整体道床轨道（包括侧壁检查坑式、柱式检查坑）；车辆段内道口（铺橡胶道口、混凝土道口）；各类车挡；铺轨基地等大小临时工程施工；正线及车辆段钢轨钻孔（配合信号及供电）；轨道线路及工务的备品、备料的采购、运输、储存、移交等；配合有关管线过轨工程；土建工程移交后轨行区的安全运输管理、照明设
15、施的安装及维护管理等；线路及信号标志；全线（含出入段线、试车线）轨道清理；竣工验收前的维护等。三、轨道施工进度指标（1）地下线整体道床轨道铺设综合进度：100150m/天。（2）地面线碎石道床轨道铺设综合进度：200m300m/天。（3）整体道床单开道岔铺设：68天/组。（4）碎石道床单开道岔铺设：23 组/天。（5）现场移动式闪光接触焊施工：20个接头/天。（6）无缝线路应力放散及线路锁定施工：500m/天。四、总体施工方案沈阳市地铁一号线轨道工程，分为地面车辆段和地下正线两大部分，地面车辆段轨道铺设和地下正线的道岔、部分辅助线采用“散铺法”组织施工，地下正线轨道采用“轨排法”进行铺设。五、
16、施工方法及工艺1、普通短枕弹性短轨枕式整体道床轨道铺设普通短轨枕与弹性短轨枕整体道床的施工方法基本相同，其不同之处是弹性短轨枕需先将橡胶套靴套入轨枕中并枕下橡胶垫板一起绑扎后完成弹性短轨枕成品组装。正线整体道床轨道铺设采用“轨排法”施工：即在铺轨基地将25m待焊钢轨、扣件及混凝土短轨枕（或弹性短轨枕），用特制的轨距拉杆组装成成品轨排，利用龙门吊将轨排吊装到铺轨专用平板车上，运送到施工现场后，用铺轨龙门吊将轨排吊运至作业面后铺设就位，然后利用钢轨支撑架架立轨排，调整轨道状态，绑扎整体道床钢筋，按规定焊接防杂散电流钢筋网及镀锌扁钢，经隐蔽验收合格后，浇筑整体道床中部混凝土，待铺轨车走行轨拆除后，完
17、成两侧混凝土浇筑施工。2、柱式检查坑整体道床施工柱式检查坑采用“架轨法”施工。将标准轨运至设计位置后，现场组装与承轨台连接的套管、胶垫铁垫板等扣件，按设计间距安装在轨底，同时用木枕在柱式承轨台间搭设架轨平台，上面放置一根钢筋混凝土轨枕，将钢轨吊装在轨枕的承轨槽内并与轨枕连接固定好，调整轨道中心线位置及轨顶标高后，根据设计安装轨道扣件，经精调线路及校正钢筋后，安装柱式承轨台模板，进行混凝土浇筑。3、车辆段碎石道床轨道铺设本工程碎石道床轨道包括混凝土枕、木枕碎石道床两部分。碎石道床轨道铺设采用人工配合机械进行，减振胶垫采用人工铺设；碎石道碴采用汽车运输、人工散布、机械碾压，人工配合小型液压捣固机整
18、道；在铺轨基地用硫磺熬浆转炉熬制硫磺水泥砂浆，采用锚固架用反锚法锚固轨枕，吊车配合汽车倒运至铺设现场；钢轨用专用拖车转运，吊车配合卸车，拖车不能到达的地方，采用小型机械转运。4、无缝线路施工无缝线路长钢轨应用于正线、试车线及出入段线60kg/m钢轨，主要施工工艺包括：1）钢轨焊接试验主要包括正式焊轨前的型式试验、焊轨施工过程中的周期性检验及全部焊接接头的超声波无损探伤检测及外观检查。钢轨焊接形式试验需分2次进行。即60kg/m钢轨U71Mn、60kg/m钢轨U75V和U71Mn联焊的接触焊接型式试验。2）线路接头焊接线路钢轨接头焊接采用先进的K920移动式闪光接触焊机进行现场焊接。钢轨焊接施工
19、，在整体道床施工完毕后，利用线路行车空闲时间在用K920型焊轨机将标准长度钢轨焊接成设计规定长度的长轨条，并按规定进行长轨条应力放散及锁定施工。长轨条焊接之前，先在地面完成焊接型式试验，调试焊轨机的焊接参数，经试验焊接接头各项指标完全符合设计及规范要求后，再将焊轨车组转移至正线，正式进行正线的焊轨施工。3）线路应力放散、锁定无缝线路施工采用一次性铺设区间无缝线路的方法，先用标准25m钢轨铺设，施工整体道床，在混凝土达到要求强度后，利用线路空闲时间利用K920型焊轨机现场进行长钢轨焊接施工，单元轨节长度根据设计确定。根据设计锁定轨温及现场温度条件分段、左右股同时进行长轨条温度应力放散和锁定施工。长轨条锁定时，其锁定轨温必须符合设计规定，相邻长轨条锁定轨温差不大于5，左右股长钢轨的锁定轨温差不得大于3，且曲线外股锁定轨温不得高于内股。