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地鐵工程車輛段內柱式檢查坑施工工法對比研究

文檔作者：曲騰飛１王媛２文檔來源：１.天津市地下鐵道集團有限公司２.天津渤海職業技術學院		點擊數：	更新時間： 2025年05月08日
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９６
施　工　技　術
ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
２０１６ 年１０ 月上
第４５ 卷　第１９ 期
ＤＯＩ：１０?? ７６７２／ ｓｇｊｓ２０１６１９００９６
地鐵工程車輛段內柱式檢查坑施工工法對比研究
曲騰飛１， 王　媛２
（１． 天津市地下鐵道集團有限公司，天津　３００３９１； ２． 天津渤海職業技術學院，天津　３００４１２）
［摘要］ 以天津地鐵６ 號線大畢莊車輛段建設為依托，主要介紹了地鐵工程車輛段建設過程中柱式檢查坑的２ 種
施工工法，包括架軌法與預埋套管法，通過兩者的對比以及質量通病的研究，得出各自的優勢與弊端。
［關鍵詞］ 地鐵；檢查坑；架軌法；預埋套管法；施工技術
［中圖分類號］ ＴＵ７５３ ［文獻標識碼］ Ａ　　　　［文章編號］ １００２?８４９８（２０１６）１９?００９６?０３
Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｐｉｌｌａｒ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ Ｐｉｔ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｓｕｂｗａｙ Ｃａｒ Ｄｅｐｏｔ
Ｑｕ Ｔｅｎｇｆｅｉ１，Ｗａｎｇ Ｙｕａｎ２
（１． Ｔｉａｎｊｉｎ Ｍｅｔｒｏ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ． ， Ｌｔｄ． ， Ｔｉａｎｊｉｎ　３００３９１， Ｃｈｉｎａ； ２． Ｔｉａｎｊｉｎ Ｂｏｈａｉ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ
Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ， Ｔｉａｎｊｉｎ　３００４１２， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｉａｎｊｉｎ Ｍｅｔｒｏ Ｌｉｎｅ ６ Ｄａｂｉｚｈｕａｎｇ ｃａｒ ｄｅｐｏｔ， ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｍａｉｎｌｙ
ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｂｗａｙ ｃａｒ ｄｅｐｏｔ ｐｉｌｌａｒ ｔｙｐｅ ｃｈｅｃｋ ｐｉｔ， ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｆｒａｍｅ ｒａｉｌ
ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｃａｓｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ． Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ａｎｄ ｓｔｕｄｙ， ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ
ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｗｏ ｍｅｔｈｏｄｓ ｗｅｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｕｂｗａｙｓ； ｄｅｐｏｔ； ｆｒａｍｅ ｒａｉｌ； ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｃａｓｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ； ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
［作者簡介］ 曲騰飛，工程師，Ｅ?ｍａｉｌ：ｑｕｔｅｎｇｆｅｉ１２３４５６＠１６３． ｃｏｍ ［收稿日期］ ２０１５?０８?０６； ［修訂日期］ ２０１６?０１?０４
１　工程概況
天津地鐵６ 號線大畢莊車輛段工程東西向最長
約１ ２００ｍ，南北向最寬約３６０ｍ，最窄處約１２０ｍ，總
占地面積３７?? ５ 萬ｍ２。該車輛段為盡端式布置，主要
承擔天津地鐵６ 號線大部分配屬列車的運營、停放、
檢修等工作。段內依據不同功能劃分為１ 區停車列
檢庫、２ 區聯合檢修庫、３ 區咽喉區、４ 區附屬用房。
其中，１ 區停車列檢庫與２ 區停車列檢擁有庫內柱
式檢查坑整體道床９?? １９３ｋｍ，分別位于停車列檢庫
（２５ 股道）、聯合檢修庫（１３ 股道）。
２　施工工法介紹
２?? １　架軌法
架軌法是地鐵車輛段內柱式檢查坑的常用施
工方法，優勢主要表現在能夠將軌道的施工偏差消
除在整體道床的混凝土施工過程中，有效地控制施
工誤差在允許范圍內。其主要工藝流程為：施工準
備→基標測設→基底處理及檢查坑基礎施工→檢
查坑主體施工（包括工具軌架設、軌距及高程調整、
軌排限位及混凝土澆筑等）→鋼軌及扣件安裝→調
整線路。
２?? １?? １　施工準備
首先工程前期對設計標準、技術條件及要求、
勘察報告等資料熟悉，其次及時編制施工組織設
計、施工方案、工程量統計、工期計劃等相關材料，
并據此開始著手機械、設備、物資、勞動力等的準
備，再次對相關施工人員進行崗前安全培訓及技術
交底工作，并做好書面記錄，最后匯總準備資料向
監理方報驗，履行報驗程序。
２?? １?? ２　基標測設
基標是軌道鋪設平面和高程的基準，基標測設
質量的好壞，將直接影響軌道鋪設質量，為此，基標
測設必須準確，以確保軌道鋪設的質量，為列車平
穩安全運行奠定基礎。本工程基標測設前在車輛
段范圍內布設控制網，并與土建單位所用控制網聯
測，避免出現由于控制網采用不一，導致庫外線路
與土建結構中線穿袖。具體做法為： 直線上每
１２０ｍ、曲線上每６０ｍ 和曲線起止點、緩圓點、圓緩
點、道岔起止點等各設置一個基標點，經測量監理
１００％的檢核測量，合格后進行加密基標測量，基標
萬方數據 加密要求：①直線地段每６ｍ 設置１ 處；②曲線地段
２０１６ Ｎｏ． １９ 曲騰飛等：地鐵工程車輛段內柱式檢查坑施工工法對比研究 　９７
每５ｍ 設置１ 處。
２?? １?? ３　基底處理及檢查坑基礎施工
基底處理的主要目的是消除地基的不均勻沉
降變形以及為后續檢查坑主體結構的施工提供良
好工作環境，本工程待地基處理完成后，將碎石墊
層鋪筑至設計標高，而后在碎石墊層上施作１００ｍｍ
厚Ｃ１５ 素混凝土墊層。
２?? １?? ４　檢查坑主體施工
表１　線路調整的允許偏差和檢驗方法
Ｔａｂｌｅ １　Ｔｈｅ ｌｉｎｅ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ａｌｌｏｗａｂｌｅ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ
序號項目
允許偏差／
ｍｍ
檢驗頻率
范圍／ ｍ 點數
檢驗方法
１ 軌道中線與基標中線±２ １００ ２ 經緯儀、全站儀檢測
２ 直線軌道方向２ ２０ １ 鋼尺檢查
１０ｍ 弦線、鋼尺檢查
３ 軌頂高程與設計比較±５ １０ １ 水準儀檢測
４ 鋼軌左、右股水平差≤３ ５ １ 水準儀檢測
５ 軌頂前后高低差≤１ ５ １ １０ｍ 弦線、鋼尺檢查
６ 軌距±２ ５ １ 道尺檢查
７ 軌底坡按１／４０ 設５ １ 坡度尺檢查
８ 軌縫±２ ５ １ 塞尺檢查
９ 接頭的軌面、軌頭內側平（直）順０?? ５ ５ １ １ｍ 直尺、塞尺檢查
檢查坑主體施工是整個施工過程中最重要的
環節，它主要包括鋼筋混凝土結構施工、工具軌（包
括扣件）架設、軌距及高程調整、軌排限位及混凝土
澆筑等工序，施工精度要求高，施工難度較大。本
工程鋼筋混凝土結構分為基礎、矮墻及柱體３ 部分
施工，檢查坑基礎和主體為Ｃ４０ 鋼筋混凝土，抗滲
等級Ｐ６，鋼筋保護層厚４ｃｍ（見圖１）。施工工序為：
①底板、矮墻及短柱的鋼筋綁扎；②澆筑底板混凝
土；③鋼軌架設　鋼軌在架設前應提前在鋼軌上標
出扣件位置，然后將鋼軌架設在已完成的短柱鋼筋
上方，按照３ｍ 的間距安裝軌距拉桿控制軌距，鋼軌
及扣件組裝完成后，采用特別加工的上承式支撐架
進行架設，具體方式如圖２ 所示；④軌距及高程調整
　由人工依據設計圖紙要求對軌道進行調整，總體
上按照先調高低再調水平最后調方向（水平與方向
也可同時調整）的順序進行，直線軌道方向允許偏
差２ｍｍ，軌頂標高允許偏差± ２ｍｍ，鋼軌左右股水
平差≤２ｍｍ，軌頂前后高低差≤１ｍｍ，軌距允許偏差
±２ｍｍ，軌底坡按１／４０ 設置；⑤軌排限位及混凝土
澆筑　該工序在上部工序完成的基礎上利用限位
裝置進行限位，而后即可進行混凝土澆筑施工，施
工方法為矮墻、短柱一次澆筑成型。
２?? １?? ５　鋼軌及扣件安裝
此步驟的鋼軌安裝是指將工具軌拆除后將正
圖１　立柱式檢查坑斷面及平面示意
Ｆｉｇ． １　Ｔｈｅ ｐｉｌｌａｒ ｔｙｐｅ ｃｈｅｃｋ ｐｉｔ ｓｅｃｔｉｏｎ
ａｎｄ ｐｌａｎ ｓｋｅｔｃｈ
圖２　上承式支撐架及支撐架采用
鋼管支撐方式加固
Ｆｉｇ． ２　Ｒａｃｋｓ ａｎｄ ｒａｃｋｓ ｄｅｃｋ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｗｉｔｈ ｓｔｅｅｌ ｐｉｐｅ
式２５ｍ 鋼軌及扣件安裝到位，此工序要注意以下幾
點：①扣件位置要以起始點往后排，暫不以軌縫中
心計算；②接頭位置扣件安裝時，Ｔ 型螺栓應與魚尾
板螺栓錯開，以不礙事為準；③尼龍套管要垂直于
鐵墊板底面，不可被鋼筋擋住，且螺旋道釘要將其
擰緊；④１∶ ４０ 軌底坡在鐵墊板上調整，尤其注意不
能放錯，安裝間距允許偏差≤５ｍｍ，并與鋼軌精確垂
直偏差＜５ｍｍ；⑤小橡膠墊板有圓粒子的朝上，兩邊
與鋼軌底部齊平，使下面兩端擋條卡住鐵墊板兩
側；⑥安裝過程中大橡膠墊暫不安裝，在鐵墊板下
用２ 個４ｍｍ 厚平墊圈代替橡膠墊預留位置，這樣利
于柱頂表面混凝土密實，找平；⑦Ｔ 型螺栓口位置粘
貼１ 層塑料膠帶，防止混凝土污染。
２?? １?? ６　調整線路
線路調整的允許偏差和檢驗方法如表１ 所示。
萬方數據
　９８ 施工技術 第４５ 卷
２?? ２　預埋套管法
預埋套管法是近期新興的一種柱式檢查坑施
工工法，它針對架軌法的很多弊端（如需要架設工
具軌，配置架軌器、支撐木枕等工具并大量反復周
轉，成本較大，工期較長等）做了改進。這種工藝的
關鍵是通過套管預埋模具和固定夾具將扣件套管
精確定位并澆筑于立柱設計位置，其主要施工工藝
流程為；施工準備→基標測設→調整立柱鋼筋網→
立柱模板安裝→安裝預埋套管模具→調整模具位
置→軌道中線放樣→模具拆除→安裝并調整設計
鋼軌→混凝土灌注、養護。
由于前期的施工準備、基標測設、調整立柱鋼
筋網、立柱模板安裝及后續的模具拆除、安裝并調
整設計鋼軌、混凝土灌注等工序與架軌法基本一
致，故在此不再贅述，此工法的關鍵工序為安裝預
埋套管模具和調整模具位置，現就此兩點進行詳述。
２?? ２?? １　安裝預埋套管模具
１）要為立柱鋼筋配套安裝模板，該模板制作精
度要求較高，上邊緣要求做出內低外高依照軌底坡
及立柱高程定位。
２）在模板頂部安裝預埋法模具，此模具應是提
前預制好的鋼制品，具有防變形、方便組裝、易清理
等特性。主要結構由角鋼、鋼筋棍、螺栓及預埋套
筒組成。角鋼的作用是將整個模具連成一個整體
并固定在已經成型的柱模板上，并具有一定的調節
伸縮空間；鋼筋棍的主要作用為連接角鋼與螺栓，
起到定位螺栓的效果；螺栓及預埋套筒的存在使得
柱面結構上形成預埋套管，后期將螺栓拆除后此套
管可用作固定軌下墊板及扣件系統。其結構示意
如圖３ 所示。
圖３　預埋法模具示意
Ｆｉｇ． ３　Ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｍｏｌｄ ｄｉａｇｒａｍ
最后，待模具逐個安裝完成后進行整體聯調，
整體聯調的基準是建立在立柱中心線的基礎上進
行的，過程中利用全站儀及棱鏡配合立柱中心線調
整軌距、柱面高程以及軌底坡，此過程需要操作工
精細、熟練，調整工作務必落實到每一根立柱上。
２?? ２?? ２　澆筑混凝土及人工收面
當所有柱頂面高程、中心距、軌底坡都已調整
完畢之后，便可進行混凝土澆筑作業，此工序需注
意泵送混凝土澆筑到距柱頂面２ ～５ｃｍ 處應停止澆
筑，其上部分混凝土應由人工填筑，并由人工收面，
收面時注意軌底坡度的留設。
２?? ２?? ３　拆模及柱面拋光
待混凝土強度達到允許拆模的時間后，即可進
行拆模工作，并用粗砂紙對整個柱面及柱側壁進行
打磨拋光。
２?? ２?? ４　組裝及安裝扣件
打磨完柱面進行擰除螺栓、組裝及安裝扣件的
工作。其組裝后效果如圖４ 所示。
圖４　扣件全套備件及組裝完成示意
Ｆｉｇ． ４　Ａ ｆｕｌｌ ｓｅｔ ｏｆ ｓｐａｒｅ ｐａｒｔｓ ａｎｄ ａｓｓｅｍｂｌｙ
ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｄｉａｇｒａｍ
３　兩種施工工法對比分析
３?? １　架軌法
１）優勢　①施工精度高　由于各支架可調及
限位裝置的作用有效保證了軌距、高程、軌底坡三
者精度，使得架軌法施工精度高且可控；②施工速
度較快　由于架軌法采用長距離聯調模式施工，精
調時間短，一次性澆筑距離長，可流水作業，施工速
度高峰時可達到１００ｍ／ ｄ；③工具可周轉性強　由于
各工序工具及材料嚴格按照模數制定，具備可周轉
能力；④勞動力需求較少　由于該工法屬于整體聯
調，適合統一部署，協調作業。
２）劣勢　①柱頂面混凝土外觀質量不易控制
　由于軌下墊板及扣件系統的存在，在澆筑混凝土
時很難將軌下墊板下的氣泡全部排出，這樣就導致
柱頂面混凝土平整度難達要求；②施工成本較大　
此工法需求的設備及工具多，雖可周轉使用，但初
期一次性投入成本較高；③前期施工準備要求高　
由于該工法必須用到鋼軌（或工具軌）及扣件系統，
故對于這些材料不受控的項目來說不宜使用；④混
凝土澆筑困難　由于扣件系統的存在使得混凝土
的澆筑空間狹小，如若使用塞填法（柱頭３０ｃｍ 采用
二次澆筑塞填混凝土）又大大拖延了工程進度。
３?? ２　預埋套管法
１）優勢　①施工成本低　由于不用提供過多
的工具及器材，故前期一次性投入較低；②施工速
萬方數據 　 　 （下轉第１０４ 頁）
１　０４ 施工技術 第４５ 卷
鉆鉆孔方式，原大理石圓板在注漿結束后回蓋。采
用此種方法最大限度減小了因施工對廣場正常運
轉的影響，保證了施工期間沒有影響政府舉辦各項
政治活動及市民的游玩。
廣場的預注漿采用局部封閉圍擋，且以夜間施
工為主，因施工產生的漿液泄漏及垃圾及時清理保
證了廣場的清潔。在廣場監測點的標識采用可清
洗中性筆，在施工結束，停止全部監測時清洗標識；
盾構穿越施工結束后，更換鉆孔大理石地磚及原裂
縫地磚，恢復了廣場的原貌。
７　結語
１）在八一廣場如此敏感的地面環境下進行盾
構施工，通過預先的數值計算、地質補勘及社會調
查，詳細了解敏感區域的地質環境、工程環境及其
相關的資料，進行沉降預判，對規避后續的施工風
險起到了重要作用。
２）在地層不穩而又政治敏感的地區盾構施工，
進行預期的地面加固是合理可行的，盾構掘進期間
采用的洞內、地面同時監控，及時地面二次注雙液
漿的施工方法對控制盾構掘進期間的地面沉降起
到了良好作用；在上軟下硬的富水地層中的盾構掘
進所采取的技術措施也是有效的，對主動控制地面
沉降及保證安全順利的掘進施工起到了積極作用。
３）盾構通過國旗旗臺后，根據監測數據采取的
再次地面補充注漿對控制地面的后續沉降有良好
的效果，通過再次注漿有助于控制后期沉降及監測
部位的沉降回升。
４）在敏感區域的地鐵隧道設計，應盡可能規避
盾構穿越敏感區域及政治影響大的建（構）筑物，以
減小施工風險及社會影響。
參考文獻：
［ １ ］　賈璐， 溫法慶， 閆利亞， 等． 富水地層條件下盾構機鉸接密
封保護技術研究［Ｊ］． 施工技術， ２０１５，４４（１３）： １０２?１０４．
［ ２ ］　葉新宇． 泥質粉砂巖地層土壓平衡盾構渣土改良試驗研究與
應用［Ｄ］． 長沙：中南大學，２０１４．
［ ３ ］　寧士亮． 富水砂層盾構渣土改良技術［Ｊ］． 鐵道建筑技術，
２０１４（３）： ８６?９０．
［ ４ ］　王新， 沈奇． 土壓盾構在砂性土中施工關鍵技術研究［Ｊ］． 施
工技術，２０１３，４２（２）： ９２?９４．
［ ５ ］　魏新江， 周洋， 魏綱． 土壓平衡盾構掘進參數關系及其對地
層位移影響的試驗研究［Ｊ］． 巖土力學，２０１３（１）： ７３?７９．
［ ６ ］　張恒， 陳壽根， 鄧稀肥． 盾構掘進參數對地表沉降的影響分
析［Ｊ］． 現代隧道技術，２０１０（５）： ４８?５３．
［ ７ ］　楊永強． 土壓平衡盾構土倉壓力設定與控制方法探討［Ｊ］．
施工技術，２０１２，４１（８）： ２２?２６．
［ ８ ］　李潮，周宏偉，左建平，等． 土壓平衡盾構刀盤扭矩計算方法
與多因素量化分析［Ｊ］． 巖石力學與工程學報，２０１３（４）： ７６０?
７６６．
［ ９ ］　鄧立營， 劉春光， 黨軍鋒． 盾構機刀盤扭矩及盾體推力計算
方法研究［Ｊ］． 礦山機械，２０１０（１７）： １３?１６．
［１０］　陳仁朋， 劉源， 湯旅軍， 等． 復雜地層土壓平衡盾構推力和
刀盤扭矩計算研究［Ｊ］． 地下空間與工程學報，２０１２ （１）：
２６?３２．
（上接第９８ 頁）
度快　由于此工法不受施工順序限制，可多點位、
大面積同時作業，故可大大加快施工速度，高峰時
可達１１０ｍ／ ｄ；③前期準備要求低　由于此工法不需
要鋼軌及扣件系統的配合，故在沒有鋼軌或扣件系
統的情況下依舊可以進行施工；④柱面混凝土澆筑
質量好　沒有了軌下墊板的遮擋，混凝土澆筑順暢
而且人工收面也有作業面，故柱面混凝土外觀質量
可控。
２）劣勢　①施工精度難控制　由于是各柱間
獨立調整誤差，故精度方面很難控制，很大程度上
取決于施工人員的施工經驗和作業水平；②勞動力
要求高　由于每一個柱面都需要調節軌距、高程、
軌底坡，而且每個柱面都需要人工復核基準線、人
工收面等，由此帶來的工作量大，需要的工人數量
多；③誤差調節工作量大　每個柱子都需要獨立調
節和聯合調整，故調節工作量大；④工具及材料周
轉率低　由于該模具及工具很大一部分處于混凝
土澆筑路徑中，受混凝土凝固的影響，很大一部分
模具不適于繼續使用或需處理才能使用，這使得模
具及工具周轉效率較低。
４　結語
每條地鐵線路的建設都不可避免會涉及車輛
段以及柱式檢查坑的建設。本文通過介紹并對比
國內最常用的２ 種柱式檢查坑施工工法，得出兩者
各自的優劣以及適用范圍。為日后城市軌道交通
車輛段建設中柱式檢查坑施工工法的選擇提供理
論參考和建設依據。
參考文獻：
［ １ ］　中國建筑科學研究院． 混凝土結構工程施工質量驗收規范：
ＧＢ５０２０４—２０１５［Ｓ］． 北京． 中國建筑工業出版社，２０１５．
［ ２ ］　地下鐵道工程施工及驗收規范（２００３ 版）：ＧＢ５０２９９—１９９９
［Ｓ］． 北京：中國計劃出版社，２００４．
［ ３ ］　鐵路軌道工程施工質量驗收標準：ＴＢ１０４１３—２００３ ［Ｓ］． 北
京：中國鐵道出版社，２００４．
［ ４ ］　何剛，唐國民． 立柱式檢查坑整體道床架軌法施工技術研究
［Ｊ］． 鐵道標準設計，２００８（７）：５３?５４．

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