上海市軌道交通8號線與既有1號線接軌實施方案研究摘 要 在分析與既有線接軌道岔施工方法研究的必要性和現狀的基礎上,對上海市軌道交通8號線人民廣場站與既有1號線接軌道岔的實施方案進行了多方案的研究,進而提出了推薦無枕式整體道床方案的具體施工組織步驟和工藝流程及平立面布置。關鍵詞 軌道交通 8號線 接軌 實施1前 言 隨著軌道交通建設的進一步發展和深入,建成運營的線路越來越多,軌道交通的網絡逐步發展和完善。在新建線路或既有線路改建過程中,為了實現軌道交通資源共享,必須在適當的位置考慮與既有線的聯絡和接軌,接軌處的道岔和道床與新線一起施工。但由于既有線已經運營,道岔區無法按照常規的施工方法組織施工,為了不影響既有線的正常運營,必須采取較特殊的施工方法,在特定的時間段完成道岔區的軌道施工。目前國內軌道交通領域在這方面的經驗還不是非常成熟。 根據總體安排,軌道交通8號線車輛廠、架修將由2號線承擔,而且本線必須與1號線聯絡,再通過1、2號線人民廣場聯絡線至北翟路車輛段,才能實現資源共享。而1號線人民廣場站雖然作了結構預留,但接軌道岔未鋪設,必須進行改建。本文對8號線與既有1號線在人民廣場站的接軌實施方案和步驟,進行一些相關的研究。2工程概況上海市軌道交通8號線一期工程是上海市城市軌道交通規劃網絡中8條市區地鐵線路之一,是一條南北徑向骨干線路,也是上海市軌道交通網絡中的客流骨干線之一。線路北起中原路,經營口路、控江路、大連西路、魯迅公園、虹口足球場、中山北路、西藏北路、人民廣場、西藏南路、江邊路,過黃浦江經浦東上南路、振興路、楊思路,止于濟陽路(主題公園)。沿線途經楊浦區、虹口區、閘北區、黃浦區、盧灣區、浦東新區等六個區,穿越北部中原大型居住區、楊浦、虹口居民密集區域、人民廣場、西藏路沿線、世界博覽會、濟陽路重要發展區域等區域。二期工程將在一期工程的基礎上繼續向南延伸,穿過中環線(華夏西路)、外環線至閔行區浦星路,沿浦星路向南至浦江鎮。 8號線一期工程線路全長26.2ｋｍ,均為地下線,共設置24座地下車站。在線路北段殷行地區設定臨修停車場及綜合維修中心。線路在人民廣場站與既有1號線和2號線相交換乘并聯絡。3 現狀及道岔選型 8號線通過下行線一組9號道岔7ｍ間距的單渡線與1號線上行線在人民廣場站接軌。其位置詳見圖1。接軌處位于1號線上行線無縫線路緩沖區范圍內,如圖2所示,緩沖區已鋪設有三根25ｍ長60ｋｇ/ｍ短鋼軌,軌下基礎為長軌枕埋入式整體道床,軌枕數量按1680根/ｋｍ配置。鋼軌扣件采用了與1號線相同的ＤＴⅢ型扣件。接軌道岔采用與設計8號線相同的道岔(導曲線半徑180ｍ),道岔扣件也采用與8號線相同的道岔扣件(采用彈條Ⅱ型扣件),以便于與8號線統一管理和養護維修。
4方案比選 根據該段緩沖區現場的實際情況,接軌道岔岔區施工考慮以下三個方案,其基本特征和方案優缺點比較如下:(1)方案一:無枕式整體道床方案 該方案基本思路是先按道岔扣件套管位置,鑿除既有長軌枕間隙的道床混凝土,清洗干凈,然后在現場用扣件模板定位,吊掛套管,涂上粘合劑,澆筑承軌臺高強混凝土,鑿除有關既有長軌枕擋肩,待新澆混凝土達到設計強度后,再換鋪道岔。承軌臺混凝土強度等級為Ｃ50,內設鋼筋,預埋套管,頂面為1/40軌底坡。 該方案的優點是:①不中斷既有1號線的安全、正常運營;②可最大限度地減少對既有整體道床的擾動,道床施工質量也有一定保證。缺點是:①施工難度較大;②施工工期較長;③道岔承軌臺混凝土強度高,費用也較高;④道岔承軌臺和扣件等備件增多,提高了成本。(2)方案二:碎石道床注漿加固方案[1] 該方案在1號線擬鋪設接軌道岔的約40ｍ范圍內,將長軌枕式整體道床改鋪混凝土岔枕碎石道床,待經過一段時間道碴沉落穩定后,檢修道床達到標準,對碎石道床進行注漿加固,使碎石道碴形成整體。該方案基本上不中斷行車,在改鋪鋼筋混凝土岔枕碎石道床施工中可維持1號線正常運營,但需慢行通過。 該方案的優點是:①不中斷行車;②施工工期較短。缺點是:①壓漿加固目前沒有成熟的施工工藝,施工質量不易保證;②道床彈性下沉較整體道床大,車輛動態包絡線加大,對車輛限界產生不利影響;③由于道床的剛度和穩定性與整體道床不同,道岔需經常進行養護,增加了養護維修工作量;④增加了道岔種類和備件及工具,提高了養護成本;⑤道岔需要修改設計。(3)方案三:既有1號線運行交路調整方案[1] 方案的主要特點是為不影響正常施工,調整1號線目前的運行交路,封閉人民廣場站站端換鋪道岔地段。 當1號線北延伸段(上海火車站～泰和路)尚未開通運營時,臨時交路為:1號線運行交路分解為兩個,其一為莘莊站～人民廣場站,自莘莊站向人民廣場站運行的列車,經人民廣場站站前渡線停靠人民廣場站下行線,而后折返,由一列列車在人民廣場站與上海火車站站之間利用上行線做“拉抽屜式運行”。 當時考慮到1號線北延伸段(上海火車站～泰和路)正在進行施工,屆時8號線正在進行施工,臨時交路為:運行交路分解為三,一為莘莊站～人民廣場站,二為人民廣場站～上海火車站站,由一列車在人民廣場站與上海火車站站之間利用上行線做“拉抽屜式運行”,三為上海火車站站～泰和路站(整個施工工期約一個月( 現上海火車站～共富新村北延伸段已投入試運營)。 該方案的優點是道床的施工質量能夠保證。缺點是:①調整1號線運營交路會嚴重影響其運營能力,鑒于1號線目前客流量較大,施工期間會給地面交通帶來巨大壓力;②給沿線居民的出行帶來很大不便;③行車組織和信號控制上存在較大困難。 綜上所述,鑒于方案一不影響1號線的正常運營,又能在一定程度上保證施工質量,并能最大限度地減少對既有整體道床的影響,其缺點相對另外兩個方案也更容易克服,故推薦采用該方案組織施工。5施工組織方案 根據上述綜合比較,選用對既有線運營影響較小的方案一來組織施工。施工組織方案按下列步驟進行: (1)施工前期準備 計算接軌點處既有道床改造地段所需長度,精測并繪制道岔施工區平面,確定岔心和長軌枕位置在此基礎上根據現場實際情況進行道岔及道床的設計。為使新老道床更好地連接,既有道床改造地段可適當向既有道岔方向延長。 (2)檢查接軌處是否為無縫線路 本段接軌處為緩沖區,有三根25ｍ長鋼軌,因此不需進行無縫線路應力放散。 (3)基底清理 即對接軌處既有1號線的長軌枕式整體道床進行處理。在列車夜間停運時間,用高壓風清除浮碴及雜物。 (4)精測定位 逐一確定承軌臺的具體位置,澆注承軌臺混凝土。將原混凝土整體道床內兩長軌枕之間的承軌臺位置混凝土鑿除至結構底板面,然后就地澆注承軌臺混凝土并養生,達到設計強度(可采用早強水泥或摻加外滲劑,縮短混凝土達到設計強度的時間)。 (5)鋪軌 新老線承軌臺全部施工完畢并達到設計強度后,拆除既有道岔及扣件,進行道床改造地段的一次性鋪軌,并與原有地鐵軌道和新建道岔一次性接通。施工利用列車停運后的晚上進行,不中斷1號線的運營。 (6)接軌貫通 工作量較大,施工時間較長,僅利用晚間停運后施工恐難以完成,為保證列車安全運營和順利接軌,可采用如下措施:①提前兩小時結束運營,以便于有較多的時間施工。②有可能的話停運半天,方便工程施工。③接軌期間可考慮只開通1號線一條線(下行線)的方案。(7)整組道岔換鋪后 對換鋪道岔兩端線路進行檢修,并引出排除雜散電流端子,以保證電氣連接。本方案接軌施工共需澆注道岔承軌臺約67塊。施工工藝流程示意如圖3所示。根據上述方案和施工工藝流程,設計接軌實施施工縱向立面和平面分別如圖4和圖5所示。6結 語 鑒于特殊的施工條件、施工環境和施工時間,與既有線接軌的道岔的施工往往成為全線軌道鋪軌施工的關鍵節點之一。當前各大城市軌道交通建設蓬勃發展,線路越來越多,線網越來越密,各條線路之間也越來越強調相互聯絡和資源共享,不可避免地,聯絡線尤其是與既有線的聯絡接軌線路也越來越多。運營和信號控制的困難也對施工提出了更高的要求。進行這方面的實施方法和工藝研究、盡可能減小其實施對各方面尤其是既有線運營的影響,對本線與今后其它類似線路的設計和實施具有重要的實際意義。參考文獻1 上海市隧道工程軌道交通設計研究院等.上海市軌道交通8號線工程初步設計.2002.
4方案比選 根據該段緩沖區現場的實際情況,接軌道岔岔區施工考慮以下三個方案,其基本特征和方案優缺點比較如下:(1)方案一:無枕式整體道床方案 該方案基本思路是先按道岔扣件套管位置,鑿除既有長軌枕間隙的道床混凝土,清洗干凈,然后在現場用扣件模板定位,吊掛套管,涂上粘合劑,澆筑承軌臺高強混凝土,鑿除有關既有長軌枕擋肩,待新澆混凝土達到設計強度后,再換鋪道岔。承軌臺混凝土強度等級為Ｃ50,內設鋼筋,預埋套管,頂面為1/40軌底坡。 該方案的優點是:①不中斷既有1號線的安全、正常運營;②可最大限度地減少對既有整體道床的擾動,道床施工質量也有一定保證。缺點是:①施工難度較大;②施工工期較長;③道岔承軌臺混凝土強度高,費用也較高;④道岔承軌臺和扣件等備件增多,提高了成本。(2)方案二:碎石道床注漿加固方案[1] 該方案在1號線擬鋪設接軌道岔的約40ｍ范圍內,將長軌枕式整體道床改鋪混凝土岔枕碎石道床,待經過一段時間道碴沉落穩定后,檢修道床達到標準,對碎石道床進行注漿加固,使碎石道碴形成整體。該方案基本上不中斷行車,在改鋪鋼筋混凝土岔枕碎石道床施工中可維持1號線正常運營,但需慢行通過。 該方案的優點是:①不中斷行車;②施工工期較短。缺點是:①壓漿加固目前沒有成熟的施工工藝,施工質量不易保證;②道床彈性下沉較整體道床大,車輛動態包絡線加大,對車輛限界產生不利影響;③由于道床的剛度和穩定性與整體道床不同,道岔需經常進行養護,增加了養護維修工作量;④增加了道岔種類和備件及工具,提高了養護成本;⑤道岔需要修改設計。(3)方案三:既有1號線運行交路調整方案[1] 方案的主要特點是為不影響正常施工,調整1號線目前的運行交路,封閉人民廣場站站端換鋪道岔地段。 當1號線北延伸段(上海火車站～泰和路)尚未開通運營時,臨時交路為:1號線運行交路分解為兩個,其一為莘莊站～人民廣場站,自莘莊站向人民廣場站運行的列車,經人民廣場站站前渡線停靠人民廣場站下行線,而后折返,由一列列車在人民廣場站與上海火車站站之間利用上行線做“拉抽屜式運行”。 當時考慮到1號線北延伸段(上海火車站～泰和路)正在進行施工,屆時8號線正在進行施工,臨時交路為:運行交路分解為三,一為莘莊站～人民廣場站,二為人民廣場站～上海火車站站,由一列車在人民廣場站與上海火車站站之間利用上行線做“拉抽屜式運行”,三為上海火車站站～泰和路站(整個施工工期約一個月( 現上海火車站～共富新村北延伸段已投入試運營)。 該方案的優點是道床的施工質量能夠保證。缺點是:①調整1號線運營交路會嚴重影響其運營能力,鑒于1號線目前客流量較大,施工期間會給地面交通帶來巨大壓力;②給沿線居民的出行帶來很大不便;③行車組織和信號控制上存在較大困難。 綜上所述,鑒于方案一不影響1號線的正常運營,又能在一定程度上保證施工質量,并能最大限度地減少對既有整體道床的影響,其缺點相對另外兩個方案也更容易克服,故推薦采用該方案組織施工。5施工組織方案 根據上述綜合比較,選用對既有線運營影響較小的方案一來組織施工。施工組織方案按下列步驟進行: (1)施工前期準備 計算接軌點處既有道床改造地段所需長度,精測并繪制道岔施工區平面,確定岔心和長軌枕位置在此基礎上根據現場實際情況進行道岔及道床的設計。為使新老道床更好地連接,既有道床改造地段可適當向既有道岔方向延長。 (2)檢查接軌處是否為無縫線路 本段接軌處為緩沖區,有三根25ｍ長鋼軌,因此不需進行無縫線路應力放散。 (3)基底清理 即對接軌處既有1號線的長軌枕式整體道床進行處理。在列車夜間停運時間,用高壓風清除浮碴及雜物。 (4)精測定位 逐一確定承軌臺的具體位置,澆注承軌臺混凝土。將原混凝土整體道床內兩長軌枕之間的承軌臺位置混凝土鑿除至結構底板面,然后就地澆注承軌臺混凝土并養生,達到設計強度(可采用早強水泥或摻加外滲劑,縮短混凝土達到設計強度的時間)。 (5)鋪軌 新老線承軌臺全部施工完畢并達到設計強度后,拆除既有道岔及扣件,進行道床改造地段的一次性鋪軌,并與原有地鐵軌道和新建道岔一次性接通。施工利用列車停運后的晚上進行,不中斷1號線的運營。 (6)接軌貫通 工作量較大,施工時間較長,僅利用晚間停運后施工恐難以完成,為保證列車安全運營和順利接軌,可采用如下措施:①提前兩小時結束運營,以便于有較多的時間施工。②有可能的話停運半天,方便工程施工。③接軌期間可考慮只開通1號線一條線(下行線)的方案。(7)整組道岔換鋪后 對換鋪道岔兩端線路進行檢修,并引出排除雜散電流端子,以保證電氣連接。本方案接軌施工共需澆注道岔承軌臺約67塊。施工工藝流程示意如圖3所示。根據上述方案和施工工藝流程,設計接軌實施施工縱向立面和平面分別如圖4和圖5所示。6結 語 鑒于特殊的施工條件、施工環境和施工時間,與既有線接軌的道岔的施工往往成為全線軌道鋪軌施工的關鍵節點之一。當前各大城市軌道交通建設蓬勃發展,線路越來越多,線網越來越密,各條線路之間也越來越強調相互聯絡和資源共享,不可避免地,聯絡線尤其是與既有線的聯絡接軌線路也越來越多。運營和信號控制的困難也對施工提出了更高的要求。進行這方面的實施方法和工藝研究、盡可能減小其實施對各方面尤其是既有線運營的影響,對本線與今后其它類似線路的設計和實施具有重要的實際意義。參考文獻1 上海市隧道工程軌道交通設計研究院等.上海市軌道交通8號線工程初步設計.2002.
