摘要：本文主要就地铁轨道工程地下线小半径曲线地段整体道床收面的质量控制，结合重庆轨道交通六号线支线二期工程整体道床收面工序，浅要分析影响道床收面的因素，并针对道床上部“倾斜”横移量Δ进行了计算，通过对该现象进行研究，找出其“倾斜”的原因，从而进行施工工艺的改进，避免其对道床外观质量造成影响。
关键词：城市轨道工程；超高地段；道床“倾斜”；模板支立
1 引言
目前城市轨道工程多采用现浇整体式道床，道床外观质量是其重要评价指标。道床铺设是地铁轨道工程中一项专业性较强的工序环节，主要包括了轨排组装、钢筋绑扎、模板支立、道床混凝土浇筑等作业内容，但是在地铁轨道道床浇筑施工工程中也存在着各种各样的难题，针对如何处理道床浇筑中上部“倾斜”问题本文进行研究和探讨。
2 道床外形相关施工过程简介
重庆轨道交通六号线支线二期轨道工程刘家院子站至思源站左线上行ZK18+650.000～ZK18+900.000区间，采用预应力混凝土长轨枕式整体道床，位于半径R=530m圆曲线和缓和曲线上，整体道床每隔12.5m设置一处伸缩缝。该曲线地段曲线半径为530m，R＜800m，铺设预应力混凝土长轨枕数量为1680根/km。该曲线地段为一般减振单洞单线马蹄形隧道，整体道床结构高度为650mm。
该曲线地段最大超高h=120mm，采用内外轨绕轨顶连线中点旋转，使内轨降低、外轨抬高形成超高值的方法设置（半超高方式）。该曲线地段整体道床采用C35混凝土，在整体道床结构段两侧端头部位引出连接端子，连接端子采用埋入型连接端子，埋入型连接端子采用50×8镀锌扁钢与所有纵向钢筋进行焊接。道床内布设上下两层钢筋，纵向采用C14/16（HRB400）钢筋，纵向钢筋兼作杂散电流的排流筋。整体道床中的横向箍筋采用∅8（HPB300）钢筋，地下线钢筋保护层厚度应不小于30mm。道床设置两侧矩形水沟，水沟宽度300mm，两侧向水沟方向设3%横向排水坡。地下线曲线地段超过断面示意如图1所示。
图1 地下线曲线地段道床断面示意图
3 道床上部“倾斜”现象原因分析
通过对影响道床外形的施工工序分析中可知，道床上部之所以呈现“倾斜”现象，定然与轨道调整施工或模板支立施工有关。以下通过模拟分析曲线超高地段轨道变化，从而找出道床上部“倾斜”原因。地下线道床施工分两次浇筑完成，第一次浇筑道床混凝土，如图2所示，第二次浇筑道床水沟，如图3所示。
图2 地下线曲线地段第一次道床混凝土浇筑示意图
图3 地下线曲线地段第二次水沟混凝土浇筑示意图
如图4所示，两股钢轨间距L=1500mm（由于存在轨底坡，钢轨间距一般并不正好等于1500mm），60钢轨高度H=176mm，轨底宽D=150mm，模板底面位置距离基标为a，模板顶面距离钢轨轨底外侧为b，由现场模板支立作业方式可知，a、b为定值。
由图4可知，在曲线超高地段，假设超高为h=100mm，外侧钢轨在绕内侧钢轨轨顶中心旋转抬高h=100mm后，轨底外侧向外偏移，设偏移量为Δ，由于模板支立时a、b值为定值，所以道床上部同样会向外横移Δ。
4 道床上部“倾斜”横移量Δ计算
将钢轨简化为倒“T”型，超高引起内外侧钢轨轨顶中心连线与水平线夹角为α，则sinα=h/L，即超高与钢轨中心距的比值，由于a、b为定值，则道床上部较原来平移距离与轨底外侧向外偏移量相等，即为Δ，如图5所示。
图4 曲线超高地段与普通地段对比示意图
图5 曲线超高地段道床上部“倾斜”示意图
图6 道床上部水平横移量Δ分解示意图
由图6所示几何关系可知，Δ由三部分组成，分别是：外侧钢轨轨头中心绕内侧钢轨轨头中心旋转α角所产生的水平横移量Δ1，外侧钢轨轨底中心绕自身轨头中心旋转α角产生的水平横移量Δ2，钢轨轨底外侧绕轨底中心旋转α角产生的水平横移量Δ3，根据图6所示几何关系可得：
将Δ1，Δ2，Δ3带入得：
按上述例，假定超高h=120mm，将L=1500mm、H=176mm、D=150mm、sinα=h/L，带入上式可得：
Δ=9.91mm
对求导可得，为增函数，α增大，Δ也随之增大，即超高越大，道床上部横移量也越大，“倾斜”现象越严重。
5 结论
一般地下线现浇混凝土整体道床结构高度为2400mm，除去钢轨、扣件等部分高度，混凝土道床高度在490mm～560mm之间，以超高为100mm为例，按上述计算道床横移为9.91mm，则坡度为1/40～1/46，几乎与轨底坡相同，无论是道床绝对偏移量，还是相对平整度，都大大超出规范规定要求。因此曲线超高地段施工时，应根据超高大小，适当减小道床外侧与钢轨轨底侧边距离，即b值，以满足道床侧面平整度和道床外观质量方面的要求。
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论文作者:冯志宁
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/17
标签：钢轨论文; 曲线论文; 地段论文; 混凝土论文; 所示论文; 床上论文; 钢筋论文; 《基层建设》2019年第25期论文;