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北京城铁正线碎石道床轨道工程施工技术

【摘要】针对北京城市铁路碎石道床轨道工程的特点,提出适合于城市铁路施工的方案,据此圆满地完成了北

京城铁轨道工程的施工,证明施工方案快速高效、经济合理。【关键词】城市铁路碎石道床大型机械化

养路无缝线路

随着城市现代化建设的不断发展,城市人口数量的日益激增,交通问题已经成为制约城市经济和社会发

展的重要问题之一。城市轨道交通以低污染、低能耗、大容量及安全、快速等优点而成为解决城市交通问

题的首选方案。在北京城市轨道交通的轨道工程中,首次采用“一次铺设无缝线路”的施工方案。在施工中,

我们以科研为先导,努力攻克难关,不断改进完善,研究出快速高效、经济合理的先进施工工艺和机具配备方

案,圆满地完成了北京城市轨道交通工程的施工,为我国城市铁路轨道施工积累了宝贵的经验。

1工程概况

北京城市铁路(西直门—东直门)以西直门车站西侧为起点(K0+004.17),沿西直门至清河段、东北内

环线、望京至和平里铁路支线既有铁路走廊延伸,终止东直门地铁站(K40+914),设16个车站和1个车

辆段,其中5个高架车站,1个地下车站,11个地面车站。线路环北京市西北、北、东北部呈倒“U”字形,双

线全长81.7km,由地下线、地面线及高架线三部分组成。

2碎石道床地段的主要工程数量

碎石道床地段的正线轨道工程铺轨47.28km,铺道岔28组,其中60kg/m钢轨1/9单开道岔23组,

D=5m交叉渡线5组。铺道碴121409m3(面碴为81150m3,底碴为40259m3)。

3施工总体方案

3.1工程特点及难点

(1)采用了新材料、新设备。在应力放散作业中,使用聚四氟乙烯板代替传统的滚筒。适合于城市轨道交通

施工的PG216轻型铺轨机在北京城铁首次投入施工。

(2)施工难度大。①按轻型荷载设计的高架桥在施工中使用国铁施工的常规设备受到限制;②与国铁无

法接轨,路料运输和设备进场相当困难;③临时平交道口多,连续施工受到限制;④该工程在市区建设,环

保要求高,制约施工的因素多;⑤在冬季进行现场联合接头焊接难度大。

(3)工艺要求高。该工程要求一次铺设无缝线路,轨道工程验交运行速度为80km/h,线路要有较高的平

顺性和稳定性,因而要求有高水平的施工工艺。

3.2针对工程特点采取的主要技术措施

(1)根据北京城铁设计轴重为140kN的特点,研制出适用于城市轨道交通施工的PG216轻型铺轨机。这种

铺轨机不仅轴重轻,而且针对城市施工的特点,为降低噪声和减少污染,对发动机部分进行了改进,增设了消

音设备和尾气排放的净化装置,经环保部门检测,符合北京市环保要求。原国家大型铁路施工所用的K13风

动卸碴车满载后的轴重也超过了设计要求,根据北京城铁设计轴重为140kN的特点,经过详细计算论证,将

原来的装载量降低为27m3,并用红线在K13风动卸碴车内标注,施工中严禁超载。

(2)北京城铁铺轨的方法是,先铺设25m无孔过渡轨排再换铺长钢轨。25m钢轨接头的连接方法是根据

直线和不同的曲线半径,分别采用231、271、331mm的短轨头,按照螺栓孔的间距,在其中部钻两个螺栓

孔,再用夹板连接。长钢轨的连接是采用自行研制的无孔连接器加以连接。

(3)在应力放散施工中,用新型材料聚四氟乙烯板来替代传统的滚筒。经过试验,钢对钢的滚动摩擦系数为

0.1,而聚四氟乙烯的滑动摩擦系数为0.05,从而大大提高了应力放散的质量。

聚四氟乙烯板的厚度为10mm,两块叠在一起为20mm,比预埋铁座的高度27mm低7mm,从而解决

了小半径曲线拉伸时钢轨出槽的问题。同时由于聚四氟乙烯板重量轻、体积小、携带方便,降低了劳动强度,

提高了工效。

(4)路基和桥台相衔接的部分一直是施工的薄弱环节,北京城铁采用灌筑混凝土垫层的方法取得了较好的效

果。即在路桥过渡段分别灌筑厚度为390mm和2