城市轨道交通施工方法范文

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在整个城市轨道交通工程施工中，主要包含了车站和区间隧道施工，而这就要求施工企业必须切实掌握其施工技术要点，才能更好地强化工程质量。但是在车站和区间隧道施工中十分复杂，各施工技术要点较多，因而本文主要就城市轨道交通施工中最为重要的施工技术要点进行了简单的介绍。

1.城市轨道交通施工中的车站施工技术要点

1.1枢纽站施工技术

在对枢纽站进行施工时，主要是掌握换乘枢纽共建技术。这就需要严格按照人本原则和换乘便捷的原则，加强对枢纽站的建设施工管理。在实际施工中，主要应结合枢纽站设计确定的施工方案进行施工，并在整个施工中紧密结合实际需要制定针对性的施工技术方案，在确保枢纽站施工质量到位的同时完全满足其功能的发挥。对施工中出现的个别问题，进行针对性的处理，以保证施工安全进度质量。例如在某城市轨道交通工程的三号线车站的东侧墙面由于需要大面积的凿除，导致其结构整体的刚度被大幅度的降低，因而在实际施工中就需要采取先撑后凿的技术措施对其进行施工作业，并在凿除过程中采取化整为零的方式方法，做到随凿随建，才能更好地确保其整体刚度，保证其整体稳定性。而在四号线车站进行开挖时，由于施工控制不当，导致基坑变形，该施工企业又采取化整为零的方式进行基坑开挖，并设置了四道墙壁用于封堵，有效的确保了施工的安全和质量。

1.2盖挖施工技术

在城市轨道交通工程中，为了更好地解决施工现场和道路交通之间的矛盾，传统的盖挖施工技术已经难以满足实际需要，而如果采取新型的盖挖施工技术，其施工流程是通过盖挖进行逆作一体化技术，并建立标准化和模数化的临时路面体系，从而形成如下图所示的盖挖逆作一体化路面体系。

1.3深层地基的加固技术

在深层地基加固过程中，传统的加固技术已经难以满足实际需要，因而笔者以下列举几种新型的深层地基加固技术。一是双高压施工法，其加固深度和直径最大可以达到50米和2.4米，不仅加固范围较大，而且单桩能大直径和大深度的加固土体，因而在诸多工程中得到了广泛的应用。二是MJS高压旋喷法，该技术主要是全方位的平衡压力，进行高压和旋喷的施工方法[1]。

2.区间隧道施工技术

2.1盾构始发接收施工工艺

该施工工艺包含了诸多流程，例如处理地基、拆除洞门、安装止水装置和拼装负环、掘进盾构和封堵洞门等，且在这些施工环节中均包含了工程质量和安全的影响因素。尤其是在进行盾构隧道施工时，盾构始发接收事故发生率往往高达70%。而究其根源，主要就是因为施工的情况越来越复杂，影响施工安全的因素较多，所以传统的盾构始发接收施工工艺已经难以满足实际需要，加强新型技术的应用，这就需要应用上述的双高压旋喷和MJS施工技术，并在确定加固范围的基础上，紧密结合多种加固工艺的优点，对加固方案进行科学的确定。而在此基础上，就应对盾构接收流程进行优化，采取多层进洞接收的工艺，才能更好地确保施工效果，在降低渗漏风险的同时确保隧道施工安全[2]。

2.2障碍物正面切削技术

当盾构需要从既有工作井穿越时，就应采取切削技术将障碍清除，但是施工人员必须在穿越盾构前进行地下墙的爆破，并确保其带来的振动和破裂不会对现有的隧道结构带来影响，且爆破之后的墙能及时的进行盾构切削，从而及时的将障碍物清除。

2.3盾构穿越技术

在实际施工中，由于某些轨道交通已经建成，而此时新建的隧道工程需要盾构穿越已经运行的轨道交通线路，这就需要应用盾构穿越技术，采取超大直径的平衡盾构，并采取近距离的方式从运行中的轨道交通线路中穿越。但是为了避免对已经运行的轨道交通线路带来影响，首先就应切实加强工程监测工作的开展，采取沉降自动检测系统实时监控已经运行的轨道交通线路；其次就是在穿越区段划分时，就应严格控制穿越时的推进速度，速度一般应控制在每分钟20毫米左右，以确保整个盾构施工的均衡，从而尽可能的将对周边土地带来的扰动和影响降到最低；最后就是控制土体的卸载数量，同时还应进行结构同步施工，才能提高管片的整体强度。

2.4DOT双圆盾构施工技术

该技术主要是在同一平面上配置双圆形的刀盘两个，并与泥土压平衡盾构机同时施工，且与圆形断面相切的位置进行连接，设置海鸥型的接头管片，构筑双圆形的隧道。采取这一技术能替代传统的地铁隧道和地下高速公路等采用的传统技术，不仅能促进断面形式的优化，还能将断面面积减小，实现地下资源利用的最合理化。例如在某城市轨道交通工程中，通过采取这一技术，建筑物的最终变形最大沉降量仅为-4.07 mm，最大隆起量仅为4.63 mm。管线共同沟的最终变形最大沉降量仅为-7.80 mm，最大隆起量仅为0.75 mm。该工程中总结和运用的新技术代表了当前双圆盾构隧道施工上的最高水平[3]。

3.结语

综上所述，对城市轨道交通施工方法进行探讨具有十分重要的意义。作为新时期背景下的轨道交通施工企业，必须充分意识到施工技术在整个施工安全和质量中的重要性，并在坚持安全的原则下，切实加强现代新型城市轨道交通施工技术的应用，才能更好地提高整个城市轨道交通工程的质量，才能更好地强化和完善城市轨道交通网络，为人民的出行带来便利的同时强化自身的核心竞争力。

参考文献

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一、前言

我国国民经济的快速发展大力推动了城市化进程，城市人口逐渐增多，城市轨道交通事业得以蓬勃开展，轨道交通日益受到人们的关注。由于城市轨道交通工程在施工时面临着周边环境复杂，各种建构筑物、地下管线多，且对施工变形控制要求高；工程地质与水文地质复杂，不确定因素多；结构形式较多，施工方法交叉变换多，施工难度大等诸多问题，因此我们必须要重视其施工方法和施工工艺的研究。

二、城市轨道交通的特点

1.轨道交通是世界公认的低能耗、少污染的“绿色交通”，是解决“城市病”的一把金钥匙，对于实现城市的可持续发展具有非常重要的意义。

2.轨道交通安全性较高

轨道交通运行在自己专用的轨道上，与其他交通工具没有交叉点，不受其他交通工具的干扰，依靠先进的通讯、信号系统运作，较少发生事故。

3.轨道交通运输能力较大

轨道交通由于高密度运转，列车行车时间间隔短，行车速度高，列车编组辆数多而具有较大的运输能力。单向高峰每小时的运输能力最大可达到6万～8万人次（市郊铁道）；地铁达到3万～6万人次，甚至达到8万人次；轻轨1万～3万人次，城市轨道交通的运输能力远远超过公共汽车。据文献统计，地下铁道每公里线路年客运量可达100万人次以上，最高达到1200万人次，如莫斯科地铁、东京地铁、北京地铁等。城市轨道交通能在短时间内输送较大的客流，据统计，地铁在早高峰时1h能通过全日客流的17%～20%，3h能通过全日客流的31%。

4.轨道交通快捷性好

与常规公共交通相比，城市轨道交通由于运行在专用行车道上，不受其他交通工具干扰，车辆可以保持较高的运行速度，有较高的启、制动加速度，列车停站时间短，上下车迅速方便，而且换乘方便，从而可以使乘客较快地到达目的地，缩短了出行时间。

5.轨道交通舒适性较高

与常规公共交通相比，城市轨道交通的车辆具有较高的运行稳定性，车辆、车站等均安装有空调、通风等设施，车站导向明确，自动售票机、自助终端等设备为乘客提供便利，因而具有较好的候车环境和乘车条件，其舒适性优于公共汽车、出租车。

6.轨道交通具有较高的准点性

轨道交通由于在专用行车道上运行，不受其他交通工具干扰，不产生线路堵塞现象并且不受气候影响，是全天候的交通工具，列车能按运行图的时刻表运行，在列车准点方面较有保障。

三、城市交通轨道的施工方法及施工工艺

现阶段全世界城市轨道交通线路的轨道结构型式一般采用短轨枕式整体道床结构。通常来讲，短轨枕式整体道床结构主要有以下几种施工方法和施工工艺：

1.分段换轨法

我国很多城市轨道交通既有无缝线路进行改造时，多采用分段换轨法。分段换轨法的主要作业程序是，先将250m或500m长钢轨运至铺设地段，摆放于线路两侧，焊成单元轨节，一台收轨机将拆除的短轨收放于轨枕中间，另一台收轨机将摆放于线路两侧的长单元轨节收到承轨槽内，调整轨距安装扣件，将拆除的旧钢轨回收装运。

分段换轨法比较适用于既有线的改造施工，若新建线路采用此方法进行施工，不仅会降低施工效率，还会浪费大量的短轨。

2.轨排铺设法

长钢轨铺设法就是在车站或区间轨道等铺轨基地上，预先将钢轨和轨枕组装成一定长度的长轨排，然后用轨排运输车运至铺设工地预先设置好的铺助导轨上，用轨排运输车上的一排门式起重机，将长轨排铺设于铺助导轨位置，并及时调整轨道的几何尺寸，然后立模浇筑混凝土支墩和整体道床混凝土，最后用牵引装置牵引铺助导轨向前移一单元，并焊接连接结构，同时轨排运输车返回组装地，如此循环，进行下一轨排的铺设，直至施工到设计里程。

钢轨铺设法采用基地组装轨排，工厂化生产，技术可靠，易于管理，而且施工过程中不会对线路钢轨造成污染和损伤，但铺轨效率不太高，德国IEC铺轨作业基本采用此方法，平均作业效率为750m/d，另外此种方法长期占用区间，对于客运专线来说其站间距长，工期紧，一个区间内要进行铺轨、焊轨、补碴、整道、线路锁定等多工种作业，所以不很适用，故不经常采用。

3.单根轨枕综合铺设法

单根轨枕综合铺设法的主要作业程序是：首先将轨枕、厂焊长钢轨装至枕轨双层运输车上，上层装轨枕，底部装长钢轨；然后机车推送枕轨运输车至铺轨现场与铺轨机组连挂；最后钢轨抽拉装置抽拉长钢轨到铺轨机前端，由钢轨引导车引导，铺轨机前端的钢轨连续放送装置向前放送长钢轨并预铺至线路两侧。钢轨预铺的过程中，每隔15m距离布设低滚道承担长钢轨以减小阻力和曲线上固定钢轨。钢轨收轨铺设时，钢轨引导车的引导轮将钢轨定位到收轨控制的第一个收轨位置，布枕机按要求布设轨枕，同时收轨器将线路两则的长钢轨收至承轨槽内，后续人员补上扣件。如此循环，将枕轨运输车的所有轨料铺设完毕，枕轨运输车与铺轨机组分离，由机车牵引返回基地装料，然后进行下一单元的铺设。

单根轨枕综合铺设法平均铺轨效率可达到1.5km/d，高峰时可达到2.0～2.5km/d，不必设置轨排组装基地，省却了吊卸轨排的门吊等设备，还节省了大量的临时短轨、辅助导轨等材料，且此方法运输轨料及空车返回时占用区间的时间较短，对后续的工序如工地铝热焊、补碴整道、线路锁定等影响较小，比较适合于新线铺轨工程量大、工期紧等施工。秦沈客运专线采用此方法，取得很好效果。

4.推轨铺设法

推轨铺设法是一种辅助施工方法，对于有碴、无碴轨道由于交通条件不同，其施工方案也不相同。一般来说对于长大隧道内的整体道床以及无碴轨道来说，由于轨枕块与道床已浇筑在一起，铺设长轨时可采取长轨运输车运输长轨条，利用推轨车将长钢轨一次推人承轨台落槽后上紧扣件，推轨车和运轨车立即在其上行走通过，实现连续作业。对于有碴轨道，当沿线交通条件较好，单根轨枕运输方便时，也可以先人工布放单枕，然后采取推轨法铺设长钢轨。

推轨铺设法相当于单枕综合铺设法中的一个铺轨工序，但机具略作改造，十分简单，铺设速度较快，避免了换轨法铺设长钢轨需要二次铺轨的缺点，也避免了单枕综合铺轨法需要昂贵大型专业机械的缺点，是一种常用的长钢轨铺设方法。

此外，钢轨连接头的焊接质量对整个交通轨道的施工质量影响重大，因此在对城市交通轨道施工方法的选择时，还要选择适当的焊接工艺和焊接参数。一般来说焊接工艺和参数的选择必须要根据不同类型的接触焊机，按照工程中所使用的钢轨材质和采用的闪光焊接方式，并结合焊轨现场的具体施工条件，经过反复的试验再予以选择和确定。

上述四种施工方法的不同之处主要在于，整体道床施工时采用的钢轨不同。轨排铺设法和分段换轨法均采用工厂厂焊长轨条，而对于城市交通轨道工程来说，由于施工场地所限，单独设置铺轨基地和焊轨厂十分困难，因此多是采用外地厂焊长轨，然后借助长轨运输列车运至施工现场。而单根轨枕综合铺设法直接采用待焊钢轨进行铺设，因此钢轨的焊接质量是影响单根轨枕综合铺设法的关键，但是目前由于焊接工艺的发展和改进，钢轨的焊接质量已经完全能够满足城市交通轨道的安全、舒适度等要求，因此单根轨枕综合铺设法逐渐成为一种比较理想的城市交通轨道施工方法。

四、结语

可以预见的是，在我国城市化进程中，城市轨道交通将会扮演重要的角色。因此，在进行城市轨道交通建设中，要充分研究论证，统筹规划、精心设计、合理引进，科学操作，与国内城市具体情况相结合，推动城市轨道交通快速、健康发展。

参考文献：

[1]屈平 方芳：《轨道交通掀起建设新》，《交通与运输》，2004年06期

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我国第一条大容量的城市轨道交通明珠线一期工程，南起漕河泾北至江湾镇，正线全长24. 975 km ， 其中高架线21. 514 km ， 占全长的86. 1 % ， 地面线3. 461 km ， 占全长的13. 9 % 。由于城市轨道交通大部分线路在高架上，与城市地下铁道不同，其轨道结构的实施就要考虑钢轨温度力的影响，桥梁、车站不均匀沉降的影响，大跨度预应力桥梁徐变及对城市环境的影响等。

1 　明珠线轨道结构的类型

城市轨道交通在我国属起步阶段，除上海市轨道交通明珠线工程正在建设实施外，全国其他各大城市，如北京、长春、沈阳、武汉、重庆、南京、杭州等地都已进行了可行性研究，并都把如何实施轨道结构作为一项亟待解决的重大课题。上海市轨道交通明珠线工程高架线路的轨道结构采用了如下的型式。

1. 1. 1 　钢轨:为60 kg/m 高碳微矾轨(PD3) 。为了减少对轨道的振动和噪声，提高行车的平稳性，将标准轨焊接成长钢轨，即无缝线路。考虑到温度压力影响，在车站的道岔前后及大跨度桥梁中部设置了钢轨温度伸缩调节器。

1. 1. 2 　扣件: 为新型的小阻力WJ-2 型ω弹条扣件，弹性分开式，其钢轨调高量40 mm ， 其中轨下调整量是10 mm ， 铁垫板下调整量30 mm 。轨距调整量±20 mm ， 即每轨±10 mm 。轨下采用不锈钢板复合胶垫。WJ-2 扣件可承受最大横向力40 kN(疲劳荷载)，承轨台上的支承块不设挡肩。扣件节点刚度为40～60 kN/ mm 。锚固螺栓拧紧扭距为300 N·m。预埋绝缘套管抗拔力> 100 kN 。钢轨与承轨台间电阻> 108 Ω。

1. 3 　轨下基础:为支承块式承轨台道床结构，即将预制的钢筋混凝土短枕块(每块支承块顶面预留2 只锚固螺栓孔)，在相邻两股钢轨下各垫一块，用锚固螺栓及扣件将钢轨与支承块连在一起，并将预制好的支承块置入混凝土道床中。承轨台则为一种与桥梁梁部连成一体的一种沿纵向铺设在每股钢轨下面的条形钢筋混凝土结构，其特点是轨下基础和梁部紧密联结，具有很高的强度和稳定性，排水性好，符合城市景观要求。但其精度要求高，施工难度大，尤其在梁跨较大时，由于梁部顶面的徐变难以控制，会影响承轨台的制作和顶面的标高，同时还存在台体与梁体施工不同步问题。其日常养护维修量小。一旦损坏，维修困难。

2 　轨道结构的施工工艺

高架线路支承块承轨台道床结构，它属于混凝土整体道床的一种形式。其施工工艺要求较高。承轨台的施工作业程序可分为3 个阶段进行。

1. 2. 1 　施工准备阶段:首先对需铺设承轨台的线路进行测量，设置标桩，进行承轨台放样，并对需浇注混凝土的桥面进行凿毛和清理，然后检查调整桥面预埋插筋，绑扎承轨台下层钢筋。

2. 2. 2 　铺调轨道阶段:将铁垫板锚固在支承块上，放置在按设计要求铺设的位置。再将标准轨( 样板轨) 铺设在支承块短枕上，上好扣件，拧紧螺栓。同时在安装好钢轨支撑架后，进行粗整轨道几何尺寸。然后绑扎承轨台上层钢筋，安设定型模板，进行立模。最后细调轨道几何尺寸准确到位并焊接支承块底部与承轨台之间联结钢筋。

2. 3 　浇灌混凝土阶段:首先要在灌注前进行各项检查，确定轨道的几何尺寸准确无误后，用商品混凝土进行浇捣承轨台混凝土，对其表面进行收浆抹面，并进行混凝土养生。在混凝土承轨台达到一定的强度后，再拆除模板、钢轨支撑架和标准(样板) 轨，同时对支撑架、模板进行整修，最后再对桥面浇制防水层，进行全面整理。

城市轨道交通高架线路的轨道结构，采用支承块式承轨台整体道床结构，其结构施工具有如下的特点:

(1) 支承块式纵向承轨台新型整体轨下基础不同于一般轨排式整体轨下基础，其区别在于两股钢轨承轨台间无直接的横向联接，在施工中必须借助于钢轨支撑架，并采取一定的技术措施，才能使两股钢轨的各项几何尺寸( 平面位置、标高、轨底坡等) 准确到位。此系纵向承轨台式新型整体轨下基础施工的关键。

(2) 在明珠线高架桥面上使用了GZ97 型钢轨支撑架支承钢轨。钢轨底部通过扣件的连接悬挂预制的钢筋混凝土支承块，然后在现场灌筑隔断式钢筋混凝土纵向承轨台，与桥面直接连结而形成整体轨下基础结构的一整套施工技艺。使用GZ97 型钢轨支撑架，其结构简单，操作方便，能有效地控制轨道的几何尺寸，采用拆装便捷的纵向承轨台钢模板，能保证现场施工的质量和满足施工进度的要求(如图1) 。

(3) 混凝土承轨台的浇灌利用泵车将商品混凝土泵送上桥，采用分段流水作业的方法，使高架上的轨下基础施工能够全线铺开，以利于加快施工进度。

图1 　承轨台施工状态图

3 　承轨台施工中有关技术工艺的探讨

3. 1 　轨底坡控制

按设计，高架线路的轨底坡为1/ 40 。由于高架上承轨台是采用自上而下的施工工艺，即将钢轨件等架设在支撑架上，把安装好垫板及垫层的支承块用扣件将其悬挂在轨件下施工。钢轨轨底坡的控制是靠支承架上焊1/ 40 内倾契型铁座加以控制，而施工后线路钢轨轨底坡是靠支承块上铁垫板形成的。这样线路钢轨轨底坡与悬挂的支承块无法产生直接的因果关系，而是靠拧紧支承块上扣件螺栓形成接近1/ 40 的自然轨底坡。在实施施工中，由于悬挂在钢轨上的混凝土支承块较重(75 kg/ 块)，且悬挂后产生偏心力，而加拧扣件螺栓时的扭力矩按设计要求为80～100 N·m。因此在实际作业中产生支承块铁垫板与轨底出现不密贴现象，有缝隙。在静态下细调轨道几何尺寸时虽符合标准，但在承轨台浇灌后拆下标准轨、支架，换上再用轨后，实际轨距就出现了普遍偏小3～5 mm 、最大达7 mm 的现象。

针对出现的问题，笔者在承轨台浇筑实际操作的过程中研究发现，在上支承块加拧扣件螺栓时， 扭力矩不应受设计要求的80～100 N·m 的限制。应加大扭矩，使轨底与支承块上铁垫板密贴，从而克服因重力偏心、扭力不足产生缝隙的影响，使施工后的线路轨底坡真正达到1/ 40 的要求。至于设计要求的80～100 N·m 扭力矩标准的控制，应在更换无缝线路钢轨时加以实施，并最后满足轨道施工的技术标准。

3. 2 　道岔铺设辙部位滑床板密贴控制

通常在铺设碎石道床道岔时，将道岔滑床垫板及护轨垫板钉到岔枕上只需定好轨距，然后钉入道钉或拧上螺栓，较为简单。而在高架上铺设支承块式承轨台整体道床道岔中，因滑床垫板及其联结的支承块两侧长短相差较大，且只在一侧用弹条扣件及螺栓将其悬挂到基本轨上，故偏心力很大，使其很难保证滑床板的水平。尤其要把两侧AT 型尖轨下面的28 块滑床垫板保持在高差不大于0. 5 mm 的平面上， 这就是整体道床道岔施工难点所在。若施工时超过上述标准，将出现滑床板与尖轨不密贴，影响运营后道岔尖轨的正常工作。

为了解决上述难题，采取的第一种方法是纵向吊架法，即在转辙器基本轨轨顶上放上数根钢轨支撑架的横梁，在横梁上设置8 根纵梁，在纵梁下悬挂28 个吊钩，分别钩住每一块滑床板及其支承块内侧的联结螺栓，由此将每块支承块调到水平位置。但因放在基本轨上的横梁影响观测基本轨方向的视线，不得不舍弃此法，改用第二种方法，即用钢轨支撑架代替纵梁，使梁高于基本轨轨顶约150 mm 。这样既不影响观测基本轨方向的视线，又不干扰轨距的丈量，明珠线16 标(江湾镇站尽头线) 的2 组道岔是采用这种吊架方式克服了上述困难而进行铺设的。

由于在铺设道岔过程中滑床板水平控制难度极大，第一次铺设后的道岔仍存在个别滑床板与尖轨底部不密贴现象。在第二次铺设道岔中，又针对有关施工工艺作了改进。

道岔的尖轨是在工厂经检验后即与基本轨组装，尖端以铁丝捆扎后发运的。到达现场后，尖轨与基本轨一并铺设，但该种道岔尖轨下在滑床台中设有弹片，弹片又以销钉销紧。因尖轨的设置不仅影响滑床垫板的调平也给销钉的打入造成困难，为此在道岔的施工中采取将尖轨与基本轨分解，在滑床垫板调平及打入销子后将尖轨拨回滑床板，尖轨可在自由状态下检查轨头与基本轨、轨底与滑床台的密贴情况。根据上述分析，把原用纵向横梁吊钩控制滑床板水平面改为用简易螺栓千斤顶支撑方法(简易螺栓千斤顶如图2 所示) 。在施工中用螺栓调正滑床板水平面后，直接浇灌混凝土。这样既在道岔铺设过程中减少了轨距等尺寸丈量的干扰， 又减少吊架装卸等过大工作量。在进行该项施工时，同时可铺设各组道岔，也不必增加制做吊架的费用。实践证明，用螺栓支撑法易调平又稳定。

图2 　螺栓顶支撑法调平道岔示意图

3. 3 　梁面预留插筋方式梁面预留插筋的方式，效果比较好(见图3) 。但是

在承轨台施工中遇到了几个问题。为使承轨台与梁面混凝土连结牢固，设计采用

图3 　梁面预留插筋布置示意图

一是插筋的高度难以达到设计要求，尤其在曲线有超高地段，预埋筋的高程施工时不能满足精度要求;二是其平面位置做不到与承轨台范围吻合， 或宽或窄;三是门式筋纵向位置无法控制正好在两支承块之间，经常碰到支承块。由于这3 个主要问题的存在，使承轨台施工中产生大量的钢筋纠偏、接高、凿梁面补焊插筋、承轨台尺寸加宽等等一系列附加工作，耽误很多时间，增加许多工作量，也增加投资费用(仅明珠线一期工程轨道插筋纠偏的钢筋就增加了100 吨以上) 。

为解决上述问题，笔者认为，在高架上铺承轨台工程中，梁面预留筋的型式必须加以改进。建议采用矮型插筋，即高度全部控制在支承块底部以下，这样能保证不与支承块位置相矛盾;全部采用L 型插筋，不要门式筋，可以节约部分钢材;插筋面积范围缩小(间距缩小，根数不变)，以达到施工有一定误差时不致于超出承轨台范围;轨道施工时， 在支承块定位后再考虑与承轨台构造筋焊接(要求预留插筋高度满足焊缝长度要求即可)，按需要接高或加宽上面的钢筋。这样就会大大减少人工和材料费，工期也不因此而受到影响。

4 　结语

我国各大城市都已把发展城市轨道交通摆在重要的议事日程，但在城市轨道交通的建设实施中，具体采用何种的轨道结构和运用何种的施工方法都还在探索研究阶段。笔者在我国第一条城市轨道交通明珠线的轨道结构实施中，有如下几点体会:

(1) 轨道工程能否如期贯通，将直接影响到接触网、通信信号、电缆等工程的施工进度。轨道工程能否及时贯通，又取决于桥梁与车站土建工程的同步完成。为使后序工程能顺利进行，前期土建工程的施工安排应先难后易，先繁后简。使土建完成后桥梁与车站的沉降、徐变在基本相同的时间内趋于稳定，以免沉降不均，引起轨道异变。这样不仅有利于轨道结构支承块式承轨台道床的实施，而且也大大缩短工期，并保证轨道的工程质量。

(2) 为减少铺轨的工作量和节省投资，可在高架上的梁体与车站贯通后进行承轨台的铺设，使轨道铺设具有连续性，以减少标准(样板) 轨及各种机具用吊车送上桥面施工的工作量，既可满足工期要求，又给施工带来便利。

(3) 为确保铺设承轨台道床的质量，达到与梁体形成一体，在对需浇注混凝土的桥面进行凿毛时，必须达到要求，并在浇灌混凝土前将桥面清洗、清理干净。

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DOI：10．3973／j．issn．1672－741X．2016．04．009

引言

近年来，城市轨道交通发展越来越快，在城市交通建设中占有越来越重要的作用和地位。截至2013年，全国已有35座城市在建设城市轨道交通；至2014年，全国22个城市共开通城市轨道交通运营线路长3173km。在轨道交通工程中，设计是施工和运营的基础，其优劣关系到今后运营的状况和效果，故设计在整个轨道交通工程建设过程中是极其重要的环节。线路专业是整个设计的龙头专业，是所有设计的基础，具有总体性、阶段性和全局性特征，其主要设计内容是线、站位方案比选，然后通过相应合理的技术标准和设计规范，确定线路平、纵和横断面设计，准确地定位线路位置，为轨道交通工程其他专业打下坚实的基础。目前，国内学者对线路专业的设计内容及方法进行了研究和总结。陈剑伟［1］根据上位规划、客流吸引、施工、拆迁量等因素研究了线、站位分析和敷设方式的比选；邱云舟等［2］根据城市土地利用、环境因素和工程造价对地下线、地面线和高架线3种敷设方式进行了综合分析和比较，为线网线路敷设规划提供技术支持；张佩竹［3］归纳了线路设计过程中应重视的几个方面及部分基本经验，就地铁项目设计中涉及的一些问题进行了探讨并提出建议。本文在前人研究的基础上总结和归纳了线路专业的主要设计流程和各个阶段的工作内容，以及开展线、站位方案、敷设方式研究、加站减站方案的设计方法。

1城市轨道交通工程线路设计的工作流程

城市轨道交通建设基本流程分为线网规划、建设规划、工程可行性研究、初步设计、招标设计、施工图设计、施工配合及竣工验收［4］。线路设计贯穿于整个城市轨道交通工程中，按照轨道交通建设基本流程分为线网规划阶段、建设规划阶段、工程可行性研究阶段、初步设计阶段、招标设计阶段和施工图设计阶段以及调线调坡。

1．1线网规划

线路的主要工作就是3个稳定，即稳定线网中各线的线路走向、起终点，稳定换乘节点，稳定交通枢纽的衔接［1］。

1．2建设规划

线路的主要工作就是初步确定线路走向、敷设方式、车站分布和车站型式，明确起终点的延伸要求和分期建设情况，对重点及困难地段进行深入地比选，保证方案的可行性。

1．3工程可行性研究

基本稳定线路走向、车站分布、辅助线型式及位置，初步确定线路平面位置、车站位置及平面总图布置方案，基本稳定线路敷设方式及过渡段位置，初步确定地下车站埋深、高架车站轨面高程，稳定线路纵断面。

1．4总体设计

该阶段不是国家规定的设计流程中的必需阶段，但在实际工作中，依据合同规定，总体设计也是一个工作阶段，故该阶段继续落实外部条件，稳定线、站位；同时配合编制总体性文件，例如技术要求和机电对土建的技术要求，为下一阶段的工作做准备。

1．5初步设计

稳定线路走向和车站分布方案，基本稳定线路平面、车站位置、行车配线设置；稳定线路敷设方式和洞口位置，基本确定线路纵断面。

1．6施工图设计

最终稳定线路平面位置和精确的车站位置，稳定线路纵断面坡度及轨面标高（含换乘线路前后3站2区间）。

1．7调线调坡

本阶段的工作是全线土建施工完成后、轨道铺轨前的一项设计工作，是在对车站与区间隧道竣工横断面进行建筑限界检测的基础上，根据结构侵入限界的情况，对局部地段的线路平面、纵向坡度进行适当调整，作为修改轨道设计的依据和铺轨前施工整体道床的基准，以满足行车的限界要求，从而保证运营安全。

2线路主要设计原则

1）线路走向应符合城市总体规划、线网规划和建设规划的要求，满足城市综合交通规划及客流需求，预留城市轨道交通线网规划未来发展、衔接的条件［5］。2）线路平面尽可能沿城市主干道行进并在道路规划红线范围内布置，站位应靠近客流集散点、交通枢纽，并方便与公交及其他交通工具衔接，方便乘客出行，提高城市公共交通体系的服务水平，真正体现“以人为本”。3）车站分布应以规划线网的换乘节点、城市交通枢纽点为基本站点，结合城市道路布局和客流集散点分布确定。车站间距在城市中心区和居民稠密区地区宜为1km，在城市区宜为2km。4）线路敷设方案的选择必须符合城市总体规划的要求，根据地形、道路、工程地质、施工方法、地上地下建筑物及其基础结构埋深的情况，从降低工程造价和运营成本、减少对市民生活环境的干扰，保护城市生态环境、合理利用土地资源等方面进行综合比选。5）根据运营组织、行车相交线路，结合线路条件和工程条件设置辅助线，达到方便折返、停车、灵活调度，有利于运营和控制土建规模的目的。

3线路设计的主要工作内容

3．1线、站位方案研究

线、站位方案比较研究是城市轨道交通项目可行性研究的基础，是各专业开展工作的前提和条件。线、站位方案比较研究时，要从多方面因素综合考虑，进行各方面的综合比较研究，确定最优、最合理的方案。影响线、站位方案比较的主要因素如表1所示。工程可行性研究阶段对南延线过湖段路由进行了详细的研究和比选，过湖段的路由有3条，如图2所示。路由1：国体大道—过九龙湖—九龙大道—腾龙大道。该方案中，线路下穿规划的国展中心用地，且九龙大道是通往新建省委省政府办公楼的大道，前期与省相关部门的沟通协调，九龙大道今年将建成北段道路，并且不宜再次开挖，本工程若沿该大道行进，则基本无实施的可行性。路由2：与建设规划路由一致。边界控制因素较少，实施条件较好。路由3：国体大道—过九龙湖—腾龙大道。该方案中，线路下穿规划幼儿园用地和规划商业用地，且部分侵入国体大道过湖隧道的范围，具有一定的实施风险。上述3个方案的综合比较如表2所示。综上所述：方案1不具备可实施性；方案3过湖段最短，客流直接吸引效果相对较好，但从工程实施的成本、难度及风险方面分析，均比方案2大；方案2仍然能够有效覆盖到九龙大道和国体大道等主要客流走廊，同时结合考虑规划部门的意见和线网规划及建设规划的成果，故推荐方案2，即线路在九龙湖南站—腾龙路站段主要沿翔龙路行进。3．1．2车站站位方案比选车站站位方案比选主要是针对2个或2个以上不同位置并且可行性较强的车站方案进行研究和比选，最终根据各个方案的优、缺点综合比较车站服务功能、工程可实施性、工程造价和交通疏解等因素确定推荐方案。以南昌轨道交通3号线何坊西路站为例，在《南昌市城市快速轨道交通建设规划》（2014—2020年）中，何坊西路站站位于何坊西路与迎宾大道路口，如图3所示。在工程可行性研究阶段，该路口的现状发生了重大变化，何坊西路正在修建九州高架，该路口的现状如图4所示。正在修建的九州高架沿着何坊西路横跨迎宾大道，道路两侧桥桩之间的距离较小，车站施工风险较大，且位于立交桥下面，客流服务功能较差，故需将车站移出该路口。移站的方案有2个：1）北移至抚河南路；2）南移至三店西路。若移至三店西路，何坊西路站与前一座车站江铃东路站的站间距只有约575m，而何坊西路站与下一座车站建设路站的站间距为1900m，前后站间距不均匀，客流吸引范围不均衡。经综合考虑，将何坊西路站北移至抚河南路口，北移后前后站间距为1430m和1000m，站间距较均匀。何坊西路站北移后的站位示意图如图5所示。3．1．3车站加站和减站方案研究车站加、减站需结合站间距和客流进行研究。车站加站方案以南昌3号线起点站莲塘站南移后增加汽车大道站为例进行说明。莲塘站是3号线的起点站，站后接莲塘车辆段。建设规划中，莲塘车辆段位于江铃瓦良格西侧、莲西大桥南侧的地块，根据与南昌县的沟通结果，该地块是南昌县的泄洪区，且依据南昌市总体规划，该地块也是规划绿地，故该地不能作为车辆段使用。根据与南昌县协调结果、南昌市政府会议纪要，莲塘车辆段南移至银三角立交桥南侧，位于铁路公安学校北侧、京九铁路西侧、铁路中专学校南侧和向塘北大道东侧地块内。结合莲塘车辆段南移，为减小出入段线长度，且城南路南侧约1．6km的规划路路口周边存在大量小区，例如银河城、恒大绿洲和江铃瓦良格小区，故将莲塘站南移至该规划路路口。莲塘站南移后，莲塘站与第2座车站澄湖中路站的站间距约为3．1km，站间距过大，且城南路南侧汽车大道与迎宾大道路口规划有大量的居住用地和商业用地，未来规划客流较大。因此，在该路口增设1座汽车大道站，增设车站后，前后站间距分别为1120m和2000m，站间距相对较合理。增设汽车大道站示意图如图6所示。图6汽车大道站加站示意图Fig．6AddedQichedadaoStation车站减站方案研究以南昌3号线建设路站为例。在建设规划中，建设路站位于京山北路与建设路路口。建设规划中建设路站示意图如图7所示。图7建设规划中建设路站示意图Fig．7SketchmapofplanningJiansheluStation建设路站前后2．3km范围内有4座车站，分别为何坊西路站、建设路站、十字街站和绳金塔站，车站分布较密，且建设路站南侧约200m有一玉带河，河深约9．3m，为使何坊西路站—十字街站区间隧道与玉带河河底保持6m以上的净距，建设路站需设成3层车站，工程造价较高。因此，工程可行性研究阶段取消建设路站。3．1．4线路敷设方式比选线路敷设方式主要有地下、地面和高架3种。线路采用地下敷设方式时，车站主要采用明挖法施工，区间隧道主要采用盾构法、明挖法和暗挖法施工。线路敷设方式的比选主要针对地下、地面和高架方式的研究和比选。以南昌3号线莲塘站—阳光路站段线路为例，该段线路位于迎宾大道上，该段线路示意图如图8所示。工程可行性研究阶段对该段线路地下、地面和高架敷设方式进行了分析。迎宾大道宽度较窄，若采用地面敷设，会占用部分道路空间，影响道路交通，故莲塘站—阳光路站不采用地面敷设。下文将对盾构施工方法、浅埋明挖法和高架进行研究，综合比较如表3所示。地下浅埋明挖方案主要适用于在空旷地带。本段线路周边建（构）筑物、管线较多，道路宽度不足，交通流量较大，采用浅埋明挖时，需设围护桩，且路中无绿化带，区间自然通风不成立，故造价反而高于盾构。当采用高架敷设方式，需重新调整南外环互通立交，同时需对区间东西向横穿的220kV高压线（9组）进行迁改，高架桥全部侵入南北向高压线的保护距离，协调量较大；迎宾大道为南昌县未来最重要的经济发展轴，道路两侧规划大片高端住宅和商务区，高架桥对其规划开发影响较大。综上所述，莲塘站—阳光路站采用地下盾构敷设方式。3．1．5车站埋深方案研究车站埋深方案研究主要是为了确定合理的车站轨面标高。车站埋深的主要受制因素有两侧分布的河流、湖泊、管线、前后区间隧道入岩和拆迁等。以南昌3号线叠山路站为例，该站位于叠山路与环湖路路口，前后区间基本位于地块中间，下穿了大量的建筑物，施工风险极大。叠山路站及前后区间线路示意图如图9所示。结合南昌1号线和2号线工程实施情况，区间下穿建筑物的地段尽量入岩，可减少盾构穿越的风险。根据勘察单位提供的地勘资料，叠山路站岩层埋深为18．1m。相邻2区间的岩层情况如下：八一馆站—叠山路站区间的岩层深度为13．7～18．0m，叠山路站—青山路口站区间的岩层深度为17．7～21．0m。若要保证前后2段区间能进入岩层，则叠山路站轨面埋深要压至地面以下23．4m左右，故叠山路站需做地下3层车站。此时，叠山路站前后区间纵断面如图10和图11所示。综上所述，叠山路站设成地下3层站时，前后区间可全部进入岩层，这样可减小区间下穿建筑物地段的施工风险，且可减少大量建筑物加固、人员临迁和安置费用等。经综合比选和研究，叠山路站设成地下3层车站。3．1．6区间埋深方案研究区间隧道埋深主要控制因素有地质情况、沿线建（构）筑物情况、河流和湖泊、节能坡和其他相交线路等。以南昌3号线何坊西路站—十字街站区间纵断面为例，该区间站间距较长，可设节能坡，同时，根据是否将联络通道和泵房置于中风化岩层，纵断面有2种方案。1）联络通道和泵房位于上软下硬地层，节能坡效果最好。2）联络通道和泵房完全置于中风化岩层，节能坡效果较好。方案1纵断面图如图12所示。方案2纵断面图如图13所示。方案1中：节能坡的坡型组合为“－25‰、－5‰、＋6．954‰、＋25‰”，节能效果好，纵断面最低点位于上软下硬地层，隧道有约3．8m的深度侵入岩层，施工风险较大。方案2中：坡型组合为“－26‰、－9．4‰、＋18．055‰、＋27‰”，节能效果较差，纵断面最低点完全位于岩层以下约1．0m，施工风险较小。经综合研究，为减小施工风险，何坊西路站—十字街站区间纵断面采用方案2。

3．2线路平面设计

线路平面设计是在线网规划和建设规划的基础上，在确定线路路由和车站站位的情况下，对线路的平面位置、车站站位和全线的辅助线进行详细的分析和比较，以确定最终线路的平面位置，使线路平面位置最优、最合理。

3．3线路纵断面设计

线路纵断面设计是在线路平面稳定的基础上，根据车站和区间埋深方案研究确定车站、区间及其最低点轨面标高的过程。主要设计内容包括确定敷设方式和过渡段、分析沿线建（构）筑物、坡度、区间最低点泵房与联络通道的结合和联络通道的设置。此外，线路纵断面设计时还应注意以下问题。1）要结合地质条件，使隧道尽量避开上软下硬地层，以降低施工和运营的风险。2）尽量考虑设置节能坡，节能坡设计宜参照行车牵引曲线进行。变坡点尽量靠近车站端，节能坡长度不宜大。若有配线可不进行节能坡设计。3）竖曲线尽量不与平面缓和曲线重合，若节能坡设计与竖曲线和缓和曲线重合相矛盾时，应以节能坡为主。4）纵断面最低点设计时，应考虑避开上软下硬地层，同时考虑单个区间联络通道的设置数量。

3．4横断面设计

城市轨道交通工程有地下、地面和高架3种敷设方式，这3种敷设方式对沿线建（构）筑物的影响是不同的，其中地面和高架对沿线建筑物和道路环境影响较大，需要结合线路区间隧道与沿线道路、建（构）筑物的关系进行横断面设计。当轨道交通采用地面敷设时，横断面设计时需考虑线路两侧建筑物情况，与既有或规划道路相结合；当轨道交通采用高架敷设时，根据线路与所分布道路的相对位置关系，线路有路中、路侧和机非隔离带几种形式；当轨道交通采用地下敷设时，横断面设计需考虑隧道与沿线建（构）筑物的距离，保证施工和运营的安全。

3．5配线设计

配线是为了保证地铁列车正常运营，实现列车合理调度，并满足非正常情况下（事故、故障和灾害）组织临时运行和维修作业所设置的线路，主要包括车辆基地出入线、联络线、折返线、停车线、渡线和安全线［6］。3．5．1出入段（场）线设计出入段（场）线主要是连接车辆段或停车场至接轨车站的线路。出入段（场）线设计的重点是正线（或正线延伸线）与出入段（场）线的交点位置两者有足够的竖向净距，保证安全施工和运营的要求。另外，当出入段（场）线兼顾列车折返功能时，应具备一度停车的需要，结合行车要求，合理设置出入段（场）线的坡度、坡向和坡段长度［6］。3．5．2折返线、停车线和单渡线设计折返线、停车线和单渡线在线、站位稳定的基础上，结合行车方案和工程实际合理确定全线配线设置情况。3．5．3联络线设计联络线是根据城市轨道交通线网规划、车辆基地分布位置和承担任务范围确定的［7］。

3．6调线调坡设计

调线调坡设计又称线路平面及纵断面调整，是在车站与区间隧道施工完成后，轨道结构铺设前进行的一项重要的设计工作，它的重要性关系到地铁运营的安全。在车站和区间隧道施工过程中由于围岩和结构的变形、测量误差和施工误差等原因，导致建成后的车站和区间隧道结构与设计位置不能完全匹配，若不进行处理仍按原设计位置铺轨，则局部结构将侵入建筑限界，危及列车运行安全而发生事故［8］。调线调坡设计是在线路施工图设计的基础上，以竣工后的断面测量数据为依据，调整线路平面或坡度，使结构净空尽量满足建筑限界的要求［9］。

3．7换乘线路设计

换乘线路设计主要对相交线路的前后3站2区间进行平、纵断面设计，判定换乘线路平面和纵断面的可行性，以稳定换乘车站的换乘方案。