关键词：城市轨道交通、建设、创新
一、引言
上海是我国最大的经济中心和历史文化名城。市域面积6340km2，其中中心城面积约670km2，2002年末，全市总人口1641万人（不含流动人口约300万），其中中心城人口956万人，全市gdp总值5408.8亿元，人均gdp达到4912美元，全市财政收入2203亿元。
2001年5月，国务院批准了《上海市城市总体规划》（1999～2020），明确上海的城市性质是我国重要的经济中心和航运中心，并将建成国际经济、金融、贸易、航运中心之一。为实现这一目标，上海市必须加强城市基础设施的建设，加快大容量城市轨道交通和高速公路的建设，加强对外交通和市内交通的联系，进一步完善中心城道路系统。要坚持以公共交通为主体的政策，形成以轨道交通与公共汽车密切结合，各种交通方式协调发展的城市综合交通体系。
大容量城市轨道交通建设是上海交通工程的一项重要任务，是支撑上海实现若干发展目标的基本要素。特别是2002年12月，上海成功获得了2010年世博会举办权，这对上海构筑“网络型、枢纽型”的城市交通又提出了新的需要。
二、世博会与上海城市交通发展战略
2010年上海世界博览会会址确定在南浦大桥和卢浦大桥之间的黄浦江两岸，预计总参观人数超过7000万人，高峰日参观人数将达到80万人，解决交通问题是成功举办世博会的关键因素之一。Www.133229.CoM有关专题研究结果表明，世博会客运必须形成以轨道交通为主体，公共汽车、大客车、小汽车为辅的交通结构。
为此，上海制定了专门的城市一体化交通发展战略，其交通发展战略目标包括：
1.总体目标是构筑国际大都市一体化交通，以优质、高效、整合的巨型交通体系来适应不断增长的交通需求，全面提升城市综合竞争力。
2.一体化交通具备人性化、捷运化、信息化和生态化的基本特征。一体化交通将提供“畅达、安全、舒适、清洁”的交通服务。具体为要满足市民选择最合适的交通方式便捷地完成出行，中心城绝大多数市民出行时间控制在1小时内；要降低交通事故率，全年交通事故万车死亡率在万分之五以内；要为市民出行提供宽松、良好的乘车条件；要减少环境污染，全市机动车氮氧化物年排放总量控制在3.5万吨以内。
3.一体化交通表现在交通与土地使用互相结合，交通与经济互相适应，交通与环境互相协调，交通与社会互相促进，以及城市交通与对外交通的紧密衔接。
要达到上述城市交通发展战略目标，需要大力发展城市轨道交通，以快捷、可靠的轨道交通来满足市民出行的需求，同时改善地面公交、总量控制出租车以及有序发展私人小汽车和合理使用自行车等交通导向政策。尤其需要建设多条轨道交通线路直接到达世博场馆，并通过形成的轨道交通网络来承担大量世博客流，满足世博会对交通的要求，确保在上海举办一届“最成功、最精彩、最难忘”的世博会。
三、上海近期城市轨道交通发展规划
1.上海轨道交通的初始线路
为了构筑国际化大都市现代化交通体系，上海从上世纪九十年代开始大力发展轨道交通，以促进经济社会发展，改善投资环境，提高市民生活质量，缓解交通拥挤。
经过10年左右的建设，上海已经建成并投入运营的轨道交通1、2、3、5号线，形成了总长82公里左右、“十字加环”的“申”字形初始线路，日均承担客运量120万乘次左右，约占公交客运总量的11%，初步显示了轨道交通快速和大运量的优势。
2.“十五”期末形成轨道交通的骨架网络
上海市委、市政府根据21世纪上海经济发展的重要战略地位，审时度势地提出了城市轨道交通要实现跨越式发展的新思路，计划在“十五”期间，要建设9条轨道交通线路，总长达到188公里。到“十五”期末，初步形成以重要换乘枢纽为核心、联系中心城重点地区、“十字加环、八辐射”的城市轨道交通骨架网络，轨道交通日客运量达到250~300万乘次，承担20%~25%的公共客运量。
9条线路中，上海轨道交通5号线（17km）（莘闵线，莘庄——闵行开发区）经过3年的建设，已经率先于2003年11月25日开始试运营，这也是国内第一条全高架轻轨线路。
共和新路高架工程采用的下层地面道路、中间轨道交通线（12.5km）（轨道交通1号线北延伸段，上海火车站——泰和路）、上层高架道路的形式为国内罕见。其地面道路和高架部分也已经于2002年12月4日开通，轨道交通部分也将于2004年与原1号线实现互通，正式运营。
轨道交通4号线（22km）（明珠线二期，宝山路——虹桥路）是上海轨道交通网络中唯一的环线，预计将在2005年末初步建成，并与3号线（明珠线一期）西半段在2006年实现环线运营。
“十五”期间，还将计划开工建设的其他6条线路分别是：
轨道交通2号线西延伸段（9.4km）（虹桥机场——中山公园）、轨道交通3号线北延伸段（14km）（江湾镇——宝钢）、轨道交通6号线（33km）（浦东高桥——东方路——济阳路）、轨道交通7号线（19.7km）（外环路——零陵路）、轨道交通8号线（26.2km）（开鲁路——中山南路——济阳路）和轨道交通9号线（37.5km）（松江新城——东安路）。
3.2010年左右形成轨道交通基本网络
经过10年左右的初始发展期，“十五”期间上海进入了轨道交通建设的集中发展期。鉴于目前的建设速度远远超过世界各国曾经达到的水平，所以为了在发展中协调近期与远期、局部与整体之间的各方面关系，上海提出了以2010年末为基点的城市轨道交通基本网络规划。
基本网络是以远景网络确定的17条线路为依据，以“十五”期间计划建成的9条线路骨架网络为基础，经过集中发展以后，由13条线路形成总长达510公里的、功能较完善、能够支撑国际化大都市发展目标的轨道交通网络，中心城范围内的总里程约为310公里。
基本网络建成之后，将构筑起中心城45分钟交通圈，即乘客从出发处到车站和从车站到目的地各花10分钟时间，乘客在轨道系统中平均耗时为25分钟（包括候车、换乘和车内时间），从而确立中心城公共交通的主体地位，并能够明显缓解交通压力。
基本网络是在“十五”计划形成的骨架网络上，再建设和延伸以下线路，它们包括轨道交通2号线东延伸段（29.2km）（张江高科——浦东机场）、轨道交通7号线东延伸段（13.8km）（零陵路——浦东龙阳路）、轨道交通9号线二期工程（11km）（东安路——浦东源深路）、轨道交通10号线（28.8km）（新江湾城——河南路——上海动物园）、轨道交通11号线（120km）（嘉定——临港新城）、轨道交通12号线（33.3km）（漕宝路——巨峰路）和轨道交通13号线（13km）（金沙江路——不夜城）。
四、确立以轨道交通为主体的远景规划
上海市根据城市性质、规模、布局，以及城市交通现状和交通发展战略，借鉴国际大城市的经验，通过国际招标，完成了上海市轨道交通网络规划，该规划已纳入国务院批准的上海市城市总体规划。
上海轨道交通网络规划制订的总体目标是：建设与国际化大都市框架相适应的网络化轨道交通系统，支持城市发展战略，增强上海国际竞争力；引导城市空间布局的优化，促进郊区重点地区的建设和规划城镇体系的形成；显著改善城市交通，构筑以轨道交通为骨干的公共交通体系，确立公共交通主体地位；增强上海辐射、服务功能，推动长江三角洲联动发展。轨道交通网络建成后，要形成中心城45分钟交通圈，充分发挥轨道交通准点、快速的特点，大幅度提高公共交通服务水准，避免小汽车过度使用引起的道路拥挤、空气污染、能源浪费，实现城市可持续发展。
轨道交通规划网络由17条线路组成，其中市域快速轨道线4条、市区地铁线8条、市区轻轨线5条，总长约810km，其中中心城内（外环线内）长度约480km。主要规划内容包括：
市域快速线（r线），由4条线路组成，总长428公里。市域快速线主要在全市范围提供快速的交通服务，连接郊区新城、中心镇等重要地区，连接重要的对外交通枢纽（空港、海港、铁路客站等），构成全市范围的快速交通骨架。
市区地铁线（m线），由8条线路组成，总长264公里。市区地铁线主要承担中心城的公共交通，疏解地面交通压力，采用高密度、大运量地铁系统为主，作为中心城公共交通的骨干。
市区轻轨线（l线），由5条线路组成，总长118公里。市区轻轨线作为辅助线路，主要连接市域快速线和市区地铁线，为局部区域提供交通服务，是前两级网络的补充。
五、以创新应对上海近期轨道交通建设的挑战
轨道交通近期的建设计划，决定了上海市城市轨道交通已经由单线建设转入网络化建设，这也是国内从未面临的新问题。一方面，我们必须先行超前规划，统筹兼顾，确保整个系统的先进性、前瞻性和科学性；另一方面，前所未有的每年40公里建设速度对我们的施工技术、施工设备、施工管理也是一个新的挑战。
1.对近期城市轨道交通建设力量的分析
（1）上海轨道交通建设已经积累了5条轨道交通建设的经验和教训，有了一支设计、施工和建设管理的基本力量。
（2）设计、施工、监理单位打出“中华牌”。上海轨道交通的建设的力量已经不仅仅局限在上海的建工集团公司和城建集团公司下属的设计单位、施工单位和监理单位，而是全面引进市场机制，除上海本地企业外，通过规范的市场化操作，引进了铁道部、冶金系统以及北京、天津等外省市、其他部委系统有实力的设计单位、施工单位，既充实了上海的力量，也带动了全国的建设市场。比如：铁道部第一至第四设计院以及铁道部所有工程局现在几乎都加入到了上海的轨道交通建设中。上海市乃至全国建设力量的全面引入，确保了上海轨道交通的建设力量。
（3）施工机具设备方面，按照近期建设规划，上海市每年将有大约30多个车站开工建设，隧道的盾构施工每年将完成30~40公里。这样大规模的建设规模，对轨道交通施工机具的数量提出了较高要求，尤其是大型机械设备。控制工程建设进度的主要施工机械是盾构机，根据上海市目前拥有地铁施工的盾构机数量，每年完成盾构推进能力将超过40公里。可以说，上海的盾构机械完全可以满足上海市轨道交通近期建设计划的要求。
2.上海轨道交通近期建设项目对交通影响的分析和对策措施
如上文所述，根据上海轨道交通近期建设规划，至2010年左右，上海轨道交通总里程510公里，除去已经建成的1号线、2号线、3号线、5号线和正在建设的4号线共计104公里，上海共需新建的轨道交通线路长度为406公里。其中对交通影响较大的中心城区范围（外环线内），将建设215公里线路，车站209个。其中，二线换乘车站38座、三线换乘车站12座将同步实施，所以中心城区将有147个点进行车站施工。市中心区（内环线内）将建设90个车站。上海中心城区（外环线内）每年在建车站数平均为35~40个左右，其中对于交通影响最大的市中心区而言，每年仅有15~20个车站进行施工。
根据上海轨道交通近期建设规划及市内交通的发展情况，在充分研究建设规模的基础上对交通问题进行深入专题研究，按照“减少影响、保证交通服务水平”的原则，提出以下主要对策：
（1）优化工程筹划。轨道交通建设部门在安排项目实施计划时，加强与其他部门的协调，做到轨道交通、市政管线、市政道路、绿化、旧区改造等项目能够相互结合、共同实施，如8号线计划与西藏路拓宽、10号线计划与河南路改造同步实施，以减少重复建设对交通的影响。
（2）建设总量平衡。根据到2010年的轨道交通建设总量，每年在市中心区开工建设的车站总数控制在20个以内。
（3）优化设计方案。设计单位和规划部门在项目的设计阶段就考虑交通问题，使车站设计方案在布局上、地理位置上尽量减少对交通的影响，如车站位置尽量避开十字交叉口等。
（4）优化施工工艺。如大力推广管线非开挖技术和逆筑法、盖挖法等施工方法，压缩施工作业面以及缩短施工周期，减少对道路的占用，从而降低对交通的影响。根据以往经验，我们可以做到明挖车站施工占用道路控制在2年以内，盖挖或逆做法影响交通控制在1年以内。
（5）坚持“借一还一”和“公交优先”的交通组织原则。增加施工便道分流交通或对周边部分相关道路提前拓宽，减少对交通特别是主干道交通的影响。
（6）加强施工期间的交通管理措施。与交通管理和研究部门制定交通疏解的相关对策和实施方案，如调整局部道路网络布局、地区交通渠化、加大交通管制力度等，以分流交通、疏解交通，减少施工区域交通矛盾。
（7）强化文明施工，加快施工进度。加强宣传力度，取得市民对轨道交通建设的理解和支持。
3.创新理念，从系统规划、人性化设计和科学管理三个层面抓建设
（1）前瞻、统筹规划以实现轨道交通资源共享
为了规范近期实施的轨道交通线工程的总体及专业设计，上海已经和正在编制的地方性规范、标准包括《城市轨道交通设计规范》、《轨道交通线路车站命名、标识和导向标志规范》、《城市轨道交通车辆技术规范》、《城市轨道交通信号系统技术规范》、《城市轨道交通车票制式和标准》以及《城市轨道交通站台屏蔽门技术规范》等。
在实现网络化进程中，我们还认真研究车辆段、停车场、主变电站等资源合理配置问题，以避免重复投资，达到网络设施的综合利用和资源共享。
a.车辆段及停车场。新建线路不再重复以往“一线一段（车辆段）”的建设模式，而是根据车辆检修的不同层次，担当车辆厂架修的车辆段和仅承担车辆定修等的停车场经过统一筹划和集中设置，基本网络的13条线路仅需要6座车辆段15座停车场（含已建4座）即可满足需要。
b.主变电站。上海轨道交通将采用集中供电方式，基本网络中的13条线路受电点通过规划优化后，只需建设19座110kv变电站就可以满足要求，与分线建设时减少10座以上。
（2）体现“以人为本”，完善功能设施
通过3条初始线路的运营实践和借鉴国内外的先进经验，我们在规划设计中更加注重“以人为本”的价值理念，并已经着手从在建项目开始予以改进。
a.完善残疾人通道和专用电梯。随着社会进步，关爱残疾人、方便残疾人出行的理念己经深植于轨道交通建设中。现在，每个车站都相应设置残疾人专用电梯、残疾人专用通道，以及铺设方便盲人行走的盲道，5号线、1号线北延伸段和4号线都已经付诸现实。
b.换乘枢纽同步规划、同步建设。基本网络13条线路将建成209个车站，其中二线换乘车站38个，三线或三线以上交叉的换乘站就有12个。以在建的轨道交通4号线为例，17个车站中有11个车站与其它线路形成换乘。其中张杨路站是四线交汇的重要换乘点，通过规划设计与2号线、6号线、9号线实现了枢纽换乘；4号线西藏南路车站与8号线相交，采取了统一设计、同步施工方法，实现“十字”换乘，使乘客能够以最短的距离和时间进行换乘。
c.导向标识系统规范化。为避免以往单线建设中运营服务标识不规范的现象，满足乘客信息化、人性化的服务要求，上海针对轨道交通标识系统的不足，制定了《上海城市轨道交通标识、线路车站命名和线路识别色方案》，明确在建和将要建设的线路中必须遵照执行。
d.屏蔽门逐步推广。作为环控系统的重要组成部分，除2号线以外的地下车站站台都设置或预留设置站台屏蔽门，1号线北延伸段广中路车站已经第一个安装完成屏蔽门系统，这也将为乘客安全候车提供保障。
（3）新技术、新装备在建设中的推广应用
随着轨道交通建设的大规模推进，以“安全、质量、进度”为着眼点的各种新技术、新装备在上海的城市轨道交通建设舞台上各显其能。
a.单圆盾构施工技术逐渐成熟。4号线转弯半径仅为250米的区间推进创下国内小曲率半径盾构法隧道施工之最。此外，单圆盾构的超近距离、浅覆土推进也创造了全国的新记录
b. 双圆盾构的应用。双圆盾构与单圆盾构相比，在相同覆土条件下，可大幅缩小隧道线间距，可以为地铁线路设计提供所需最低限度的横断面。8号线的开鲁路站——黄兴路站 2.688km区间隧道首次引进了双圆盾构进行施工。
c.远程监控系统的应用为深基坑施工安全保驾护航。自动化测量系统连续、全面、及时地采集深基坑施工数据，通过电缆并进一步利用internet技术进行远程数据传输，监测数据在经测量软件处理后进入数据库，并由专门编制的工程管理软件进行智能化全过程预测分析和动态反馈分析，实现工程施工监测的自动化远程监控。4号线南浦大桥站、宜山路站已经进行了有关试验，8号线和6号线各车站正逐步推广。
（4）在新线建设中将采用的新技术
为了真正有效降低工程造价，提高轨道交通服务水平，实现“小编组、高密度”，上海拟在新建线路中信号系统采用移动闭塞技术。
为创造机电设备人机界面友好，便于统一控制和操作，拟在新建轨道交通工程中采用综合监控系统，把通信系统、设备监控、防灾报警和电力监控系统等有机地集成，实现轨道交通机电系统的综合监控。
4.采取切实措施，合理控制轨道交通工程造价
从1988年10月开工建设上海地铁1号线开始，轨道交通建设各方采取各种有效措施对轨道交通建设造价进行控制。主要通过在设计、施工和建设管理几个方面加大管理力度，轨道交通工程造价可在地铁2号线6.05亿元/公里基础上，到整个基本轨道网络建成时平均造价控制在4亿元/公里左右。
为了有效控制轨道交通工程建设造价，上海主要采取的措施有：
（1）进行轨道交通建设体制改革。2000年4月，上海市政府对轨道交通建设领域实行建设、管理、运营和监管四分开，对降低工程造价提供了制度保障。
（2）轨道交通建设领域全面实行公开招投标。轨道交通建设所有的工程项目，包括土建和机电项目，全部实行市场化操作，通过公开市场招投标，引入竞争机制，实践证明是降低轨道交通工程造价的基本手段。
（3）加快机电设备国产化步伐。自从国家1999年实施国产化政策以来，通过十几年的轨道交通工程建设的实践，轨道交通国产化工作已经上了一个新台阶，轨道交通产业体系已经基本形成，车辆和设备产品的价格大幅度降低，对降低整个工程造价起了关键作用。
（4）科学规划、合理控制，换乘节点同步实施是降低轨道交通工程造价的有效方法。通过规划的提前控制，可以大幅度降低工程的前期建设费用，基本网络换乘节点同步实施，可避免交通反复翻交，管线反复搬迁，对降低工程造价具有积极意义。
关键词 轨道交通 8号线 接轨 实施
1 前 言
随着轨道交通建设的进一步发展和深入，建成运营的线路越来越多，轨道交通的网络逐步发展和完善。在新建线路或既有线路改建过程中，为了实现轨道交通资源共享，必须在适当的位置考虑与既有线的联络和接轨，接轨处的道岔和道床与新线一起施工。但由于既有线已经运营，道岔区无法按照常规的施工方法组织施工，为了不影响既有线的正常运营，必须采取较特殊的施工方法，在特定的时间段完成道岔区的轨道施工。目前国内轨道交通领域在这方面的经验还不是非常成熟。
根据总体安排，轨道交通8号线车辆厂、架修将由2号线承担，而且本线必须与1号线联络，再通过1、2号线人民广场联络线至北翟路车辆段，才能实现资源共享。而1号线人民广场站虽然作了结构预留，但接轨道岔未铺设，必须进行改建。本文对8号线与既有1号线在人民广场站的接轨实施方案和步骤，进行一些相关的研究。
2 工程概况
上海市轨道交通8号线一期工程是上海市城市轨道交通规划网络中8条市区地铁线路之一，是一条南北径向骨干线路，也是上海市轨道交通网络中的客流骨干线之一。线路北起中原路，经营口路、控江路、大连西路、鲁迅公园、虹口足球场、中山北路、西藏北路、人民广场、西藏南路、江边路，过黄浦江经浦东上南路、振兴路、杨思路，止于济阳路(主题公园)。沿线途经杨浦区、虹口区、闸北区、黄浦区、卢湾区、浦东新区等六个区，穿越北部中原大型居住区、杨浦、虹口居民密集区域、人民广场、西藏路沿线、世界博览会、济阳路重要发展区域等区域。二期工程将在一期工程的基础上继续向南延伸，穿过中环线(华夏西路)、外环线至闵行区浦星路，沿浦星路向南至浦江镇。
8号线一期工程线路全长26.2km，均为地下线，共设置24座地下车站。在线路北段殷行地区设定临修停车场及综合维修中心。线路在人民广场站与既有1号线和2号线相交换乘并联络。
【关键词】城市轨道；高架桥；沉降与徐变；铺轨
1.工程概况
市地铁六号线二期轨道工程北段，在龙凤溪车辆段预留股道区域内设置铺轨基地（以下简称“龙凤溪铺轨基地”）。该铺轨基地承担中梁山2#隧道出口（DK52+175）～北段设计终点（DK61+184.233）、出入线段及龙凤溪车辆段的铺轨任务，管段正线线路长度21.291km，车辆段铺轨10.178km。该基地承担的铺轨任务十分繁重，北段能否按期完成铺轨任务，直接影响整个六号线二期的通车目标。
龙凤溪铺轨基地通过临时线路接入车辆段咽喉区正式线路，连通出入段高架线，于龙凤溪车站接入正线。根据设计文件及相关规范要求，出入线段高架线施工完毕后，需要经过一段时间（3～6个月）的沉降和徐变后，方可进行轨道工程施工。按照高架桥梁的施工进度，北段铺轨工程面临停工的危险。
2.轨道线路临时过渡方案
2.1龙凤溪车站左右线通过2组9号单开道岔和1组5米线间距9号交叉渡线与出入线段连接。出入线段高架桥长度约650米（含单开道岔、交叉渡线），其中小半径曲线线路长367.106米。为解决高架桥梁的沉降与徐变期对轨道施工的制约，提出了从高架桥出段线铺设临时线路，接通铺轨基地与正线轨道线路的临时过渡方案。
2.2具体实施方案
出段线高架段小曲线半径线路，曲线起点里程：CDK0+152.547；终点里程：CDK0+519.653，CJD1：ay-69°00′12.5″，R-255，l-60，T-205.658，L-367.106； 在高架桥段梁面采取“扣轨”的方式铺设临时轨道。
高架桥桥面设计图上有倒“L”形的接茬钢筋，为便于桥面钢轨的摆放，临时线路两股钢轨采取偏铺（向桥面几何中心方向偏铺0.45m）的方式，以错开桥面预留接茬钢筋影响；高架砼梁面平整地段直接铺设钢轨，梁面不平整地段“扣轨”前在钢轨底范围用干硬砂浆找平，干硬性砂浆厚度控制在2cm左右；曲线地段钢轨轨距按1450mm设置；钢轨与梁面采用φ12膨胀螺栓配特制扣板进行加固，扣板与膨胀螺栓布置间距按695mm（1440对/km布置）。
（1）现场的梁面的情况
（2）出段线桥面临时轨道线路铺设示意图
（3）特制扣板
为保证临时钢轨与桥面固定牢固，特制扣板拟采用8mm厚度的A3钢板加工而成，为能够有效固定住钢轨轨底，保证临时股道轨距尺寸，扣板焊接8mm的圆钢钢筋，具体尺寸如下图所示：
（4）膨胀螺栓
钢轨扣板加固采用直径为12的膨胀螺栓，现场钻孔孔深75mm，最终锚入深度为50～70mm。
3.实施过渡方案的注意事项
3.1轨道施工时，膨胀螺栓钻孔应尽量避开梁体钢筋，必须避开梁体预应力钢筋。实施前，由轨道专业做出钻孔位置详细布置图，交桥梁设计单位复核后，报监理单位审批后实施。
3.2轨道专业施工过程中加强临时线路轨道几何尺寸检查，发现轨道几何尺寸变化和膨胀螺栓松动时，要及时处理。
4.质量、安全保证措施
4.1质量保证措施
（1）对高架桥桥面“扣轨”位置先用干硬性砂浆找平处理，对于尺寸差异较大的位置可采取填塞小钢板（或木板）来找平轨底；
（2）小曲线段临时轨道线路轨距采用1450mm，避免工程列车因小轨距对钢轨产生较大的横向挤压力；
（3）膨胀螺栓钻孔深度要满足要求，膨胀螺栓必须锤到位再拧紧螺母，确保特制扣板固定钢轨牢固。
4.2安全措施
（1）在桥头设置临时限速标牌，工程列车在临时股道过渡段行车速度不得超过15km/h；
（2）定期派人对临时线路几何尺寸、膨胀螺栓松紧情况进行检查，发现问题要及时处理。
结语
市轨道交通施工过程中，利用临时过渡方案，成功解决了由于高架桥桥梁需要较长时间的工后沉降与徐变影响铺轨工期的问题，科学、合理的利用了现有资源，确保了按期完成铺轨任务，为工程的按期投入使用奠定了坚实的基础。
参考文献
[1] 范立础.桥梁工程。北京：人民交通出版社，2001
【关键词】：城市轨道轨道铺设施工方法
中图分类号：U213文献标识码：A
一、前言
舒适、大容量、低污染、并且快捷等特点是城市轨道交通的优势，因此在我国的大中型城市里发展的很是迅速。与普通铁路建设有所不同，因为城市轨道的铺设方法与铺设设备，和它的城市轨道特点有很大关系，当然施工条件的限制也是一方面。地域的不同使得我们不能单一借鉴国外的城市轨道的铺设方法，其设备投入大，外形尺寸无法适应国内城市轨道的限制，因为国外城市轨道的铺设大多采用长钢轨铺轨列车。所以为了研制出符合我国城市轨道建设的方法，我们必须先研究现有城市轨道的铺设办法。
二、工程概况
本工程为长春市54路有轨电车改扩建工程轨道铺设一标段，线路沿南阳路南侧的绿化带向北敷设，下穿西客站站前高架后，线路左偏沿高架桥北侧敷设至本次线路的终点站--长春西站。通过站前高架下的地面通道完成与西客站驳接，线路全长5.11km，我单位所投标段为轨道铺设一标段，起止点为南阳路K0+000至K2+400，线路全长约2.4 km。标段内主要有路基土方工程，轨道工程，沥青混凝土工程及相关附属工程。
三、城市轨道铺设特点以及施工规划
1、城市轨道交通铺轨作城市轨道交通铺轨作业的施工特点是：
（1）主城区内施工，对保持交通顺畅、保护环境良好要求高；
（2）施工地点在主城区，施工车辆通行及材料堆放场地受到很大限制；
（3）材料运输和大型设备进场非常困难；
（4）施工现场有两处平交道，车流量大，连续施工受到限制；
（5）施工线路要求有较高的平顺性和稳定性；
（6）工程排迁难度大，施工工期紧；
2、工程规划
根据对本工程特点、重点与难点的分析及业主对阶段工期的要求，全线确定了一个施工区段，按照施工任务划分情况展开全区段的建设。
路基工程：全线路基工程总长约2.4km，新建南阳路路基面宽度为本线预留用地10m，新建南阳路范围内，轨道建筑形式直线地段间距6.3m时，路基面基本宽度为10m，既有南阳路范围内，为节约用地，减少对既有道路的影响，轨道建筑形式直线地段为4m时，路基面基本宽度为7.7m。全线路基主要是填方，根据施工总体顺序安排分段进行处理，渗沟与砌筑检查井工作同时交叉进行，以满足工期要求。
轨道工程：地面线混行地段，钢轨采用RI59型槽型轨，长轨枕式碎石道床，碎石道床采用单层道碴，厚度300mm，碎石道床顶面至轨顶面铺设沥青混凝土.高架段铺设碎石道床顶面至轨顶面铺设沥青混凝土。扣件采用YG-2型扣件，轨枕采用与扣件配套的长轨枕，每公里铺设1760根。正线及既有线接轨处采用50kg/m钢轨，6号单开道岔及3号菱形道岔，接轨道岔道床为碎石道床，轨枕采用木岔枕，碎石道床地段轨道结构为717mm， 3号菱形道岔的道床也为碎石道床， 碎石道床顶面至轨顶面铺设沥青混凝土。混行地段轨道上建高度为0.8m，采用无缝线路。轨道铺设自标段起点方向往标段终点方向铺设，轨道施工采用人工铺设施工，轨道工程与沥青混凝土工程协调安排，满足确保全线工期要求。
四、城市轨道铺设施工
根据对本工程特点、重点与难点的分析及业主对阶段工期的要求，全线确定了一个施工区段，按照施工任务划分情况展开全区段的建设。
路基工程：全线路基主要是填方，根据施工总体顺序安排分段进行处理，渗沟与砌筑检查井工作同时交叉进行，以满足工期要求。轨道工程：轨道铺设自标段起点方向往标段终点方向铺设，轨道施工采用人工铺设施工，轨道工程与沥青混凝土工程协调安排，满足确保全线工期要求。
1、路基工程过程
标段内路基长度约2.4km，挖方约49532m3，填方约为31726m3，余方弃土外运约45466m3。
根据总体施工规划，全线路基工程根据路线长度和工程量。路基填方土方分两部分组成，以借方为辅。挖方地段首先进行路堑地段开挖作业，路堑开挖和路堤填筑同步施工，尽量作到“移挖做填，优料优先”。路堤最大填高不大于4m。 区段路基主体施工完毕后，马上转入轨道上碴作业。施工中先施工条件好的区段。路基附属工程及铺底碴，结合路基土石方施工进度情况选择合理时间施工。施工时严格按“三阶段，四区段，八流程”的施工工艺进行填筑，按设计和规范要求提高检测频次，克服质量通病。
2、轨道铺设施工过程
施工准备：路基施工完成后，立即进行铺轨施工，施工前对现场进行放样，放出中桩及轨枕边线，对现场作业人员全员进行安全技术交底，做好岗前培训。材料计划提报并及时组织材料进场，钢轨采用火车结合汽车运输。轨枕和配件由火车运至长春南站后用汽车倒运至现场，人工配合吊车装卸。准备好所需机具设备。
散布钢轨：钢轨散布采用机械拖拉施工。钢轨卸至路基两侧指定位置后，根据施工组织设计的布轨图对钢轨编号，按编号用机械拖拉钢轨。散布至指定铺轨位置，用人工配合小型机械将钢轨拨移至路肩，不得影响后续施工。散布钢轨时应特别注意缩短轨布置，严格按照布轨图布轨。
底碴铺设：道碴铺设采用道碴摊铺机摊铺，铺设前采用自卸车备碴。在摊铺机熨平板底部中央加一块长600mm、厚60mm的凸块，这样在铺好的碴面中央压出一凹槽，以避免铺设的轨枕被通过的工程列车压损或折断；改变原发动机的进气口位置，并加装密闭驾驶室，以减少粉尘、风沙对设备及驾驶员的伤害。
轨枕硫磺锚固：钢筋混凝土轨枕用汽车运至路基后，人工配合吊车卸车。集中进行硫磺锚固。锚固前，轨枕预留孔内杂物和螺旋道钉上粘附物清除干净。螺旋道钉应干燥。锚固时螺旋道钉用锚固架定位。硫磺水泥注入孔内时的温度不得小于130℃，防止离析，一孔一次灌完。灌浆深度比螺旋道钉插入孔内的长度大20mm。锚固浆顶面应与承轨槽面平，溢出的残渣凝固后铲除整平。道钉与承轨槽面垂直，歪斜不得大于2度。
锚固完成后，用小锤敲掉轨枕表面残存砂浆，检查锚固质量。螺旋道钉偏离预留孔中心不得大于2mm，与承轨槽垂直，偏斜不得大于2度。道钉圆台底应高出承轨槽面：弹条扣件0～2mm；扣板扣件0～5mm。钢筋混凝土轨枕锚固后要进行螺旋道钉拉拨试验，拉拨力不得小于60kn，要求每千米抽检3个道钉，监理检查拉拨试验报告并见证试验。
散布轨枕：锚固完成后人工配合机械倒运，利用人力散布轨枕。根据线路中线及轨枕边线，用线绳挂好中边线，同时用石笔划出轨枕中线，方正轨枕。
轨料连接：轨枕散布并方正完成后开始上轨，安装配件。首先消除枕木承轨槽内余碴，铺上胶垫，然后由人工将钢轨从路肩处拨移落到枕木承轨槽内，利用一体式钢轨支撑架调整钢轨，一体式钢轨支撑架在对钢轨进行调整时在一套工装上进行调整，轨距的调整依靠支撑架两侧的微调螺杆进行调整，高低及水平依靠支撑架上两侧的竖向调节螺杆进行调整，钢轨的方向依靠支撑架上的斜拉杆进行调整；同时在钢轨内侧部位增加一个竖向调节装置对单个钢轨的轨底水平进行调整，当钢轨架设后，如果钢轨轨底没有达到设计标准要求时，调节钢轨两侧的竖向调节螺丝达到技术标准的要求。利用铝热焊焊接钢轨。
铺设沥青混凝土：钢轨铺设完成后，待沉落稳定一段时间后即开始进行沥青混凝土的施工。首先进行测量放样，对沥青混凝土的材料计划进行提取上报，同时和市政相关交通等主管部门申请后进行轨道间沥青混凝土的铺设工作。
放样后，对轨间基底进行清洁整平，对钢轨和轨枕及道碴上喷洒沥青透层沥青，混合料运至现场，由人工进行撒布，人工摊铺整平，小型机械碾压成型。摊铺后封闭交通，养护结束后开放交通。
验收交接：铺轨施工完成后，经自检达到验收标准后及时向接管单位办理验收交接。轨道验收标准见下表。
正线轨道静态几何尺寸允许偏差及检验方法
五、结语
随着社会的发展，我们对交通方式的要求及选择越来越高，本文就是以长春市轨道交通工程实例为切入点，讲述城市轨道铺设的施工方法，进而扩展到其他城市的轨道铺设，希望能为同行做参考。
参考文献：
[1] 牛金忠：《地铁轨道铺设施工方法与安全措施》，《科技资讯》，2011年18期
关键词 城市轨道交通 线网建设规划 资源共享
我国城市轨道交通经历了“以战备为主，兼顾交通”、“交通疏解型”和“规划引导型”开展线路规划和建设三个发展阶段，在不同发展阶段修建的城市轨道交通线路都带有明显的历史特点，不同程度地推动了城市交通与经济的发展。随着我国城市轨道交通建设的迅速发展，为了加强对城市轨道交通建设项目的前期管理，促进我国轨道交通建设健康持续的发展。国务院于2003年颁布了《关于加强城市快速轨道交通建设管理的通知规定》，要求拟建设城市轨道交通项目的城市在编制城市总体规划及城市交通发展规划的基础上，根据城市发展要求和财力情况，组织制订城市轨道交通建设规划，明确远期目标和近期建设任务，以及相应的资金筹措方案。为此，如何编制轨道交通建设规划，如何在建设规划的指导下开展各条线路的可行性研究工作，如何在各条线路的可行性研究中保持线网规划的协调性、统一性，确保资源共享、信息互通，极大程度地降低工程造价和运行费用，已成为各城市研究的重要课题。
一、我国城市轨道交通规划的发展形势
自北京地铁一号线于1965年7月1日动工至今，现已有北京、上海、天津、广州、长春、武汉、大连等城市的城市轨道交通投入了运营，总运营线路达到了300公里以上；在建轨道交通工程有10个城市，15条线路近360公里；申请待批项目19项，建设里程约400公里；另有十多个城市正在积极开始城市轨道交通建设的前期准备工作。据不完全统计，估计在2010年前全国开通运行的城市轨道交通线路将达到1200公里以上，今后平均每年建成的线路将约180公里，我国城市轨道交通出现了快速发展的新形势。
在城市轨道交通线路建设里程不断延伸的同时，在系统选择上也呈现出了按线路功能需要的多层次、多样化、多制式的新局面。从初期满足大型城市中心区交通需求的大运量地铁系统，发展到了满足大中型城市与大型城市郊区交通需求的中运量地铁或轻轨系统，目前又将发展到满足中型城市与连接郊区交通需求的低运量轻轨或有轨电车系统。在车辆型式上，体现为大运量的A型地铁或B型地铁车辆系统，中运量的L（直线电机）型车辆系统，低运量的C型轻轨或有轨电车辆系统。
实践证明，哪里有城市轨道交通线路，哪里城市经济发展就较快。轨道交通线路的开通运营，大大缓解了广州市交通状况，加快了城市发展的步伐，在城市交通中充当了重要的角色。方便、安全、快捷、舒适的城市轨道交通系统已成为城市交通发展中不可缺少的考虑因素。由于按以往单条线路分别进行规划设计，将会存在造成投资较大、运营成本较高的问题，为此，各城市在开展轨道交通规划的同时，以保持线网先进性，线网资源共享，降低建设投资，减少运营成本为主题的研究也在不同程度地开展中。
二、广州市轨道交通线网建设规划
广州地铁于上世纪六十年代以修建防空洞的背景开始筹划，直到1988年12月才完成了“十”字形态网络规划，规划了线路两条，总长为35公里。在1996年5月广州市新一轮的“七条线” 轨道交通线将市郊铁路也纳入了线网规划中，线网规模206公里。2000年5月，番禺、花都撤市改区后，广州市在原有线网规划的基础上开展了近期线网规划调整实施方案，线网总长为123公里。
2003年，经广州市政府批准的《广州市轨道交通线网规划》规划了由城市轨道线、市郊列车线、城际轨道线三层线网组成的全长717公里的轨道交通线网。线网基本构架由“交通疏导型”和“规划引导型”两类线路构成，形成既向心又交织的轨道交通系统，并有良好的辐射能力。其中城市轨道线15条，总长610公里；市郊列车线1条，长67公里；城际轨道线3条，线路总长40公里。在以上规划的线路中，2010年前将开工建设线路9条，237.8公里，共将建成8条线的主要部分184公里，及珠三角城际轨道广佛线32.3公里。
为了适应在较短时间内满足高强度的建设任务，为了使线网规划更有效地指导各条线路的建设，达到在线网系统配置的最优化，降低建设投资，最大程度地减少今后长期运营的成本。广州市在完成城市轨道交通线网规划、2010年线网建设规划的基础上，同时开展了线网资源共享规划的研究工作。线网资源共享规划的研究成果目前已应用到正在开展工程可行性研究的线路中，应用效果良好。
三、线网资源共享规划的必要性
按照目前各城市贯常的做法，在进行城市轨道交通线网规划及近期线网建设规划后，即可开展各条线路的工程可行性研究工作。城市轨道交通线网规划主要提出了轨道交通线网规划的总体目标、线网规划的远景规划、近期建设规模和线路的功能定位；近期线网建设规划分析了建设的必要性、确定了线网规划和建设的任务、提出了项目建设规划和主要方案、策划了项目建设实施的规划、阐明了建设资金的筹集和年度计划。这些规划解决了城市的布局结构和发展方向的问题，仍属于宏观性的粗略规划。在此规划下开展的各线路的工程可行性研究仍脱离不了以往单条线路独立建设存在的问题，达不到线网统一规划，资源共享的目的。因此，在城市轨道交通线网规划与具体线路工程可行性研究之间，有必要增加线网资源共享规划的阶段，从整体线网上进行系统研究，对线网的资源共享、信息互通、高效、节能等问题进行通盘考虑，使其成果能够指导具体线路的可行性研究，保证线网的先进性、系统性和协调性。
1． 线网资源共享规划保证了城市轨道交通线网及近期建设规划的实施
线网资源共享规划是在轨道交通线网及近期建设规划的基础上，对线网的建设规模进行论证，使之更加具体化、数量化；对线网客流进行预测，避免了单条线的片面性，更具客观化；对系统制式进行选型，实际达到了线网之间设备资源的共享使用；对枢纽站点和与公交的配合进行规划，提高了乘客服务水平。因此，线网资源共享规划在真正意义上起到了国家提出的在城市统一规划的前提下，开展具体线路工程的建设的作用。
2． 线网资源共享规划指导了具体线路工程可行性研究
在线网资源共享规划的指导下，开展具体线路工程可行性研究，将会对系统定位、线路规划、车辆选型、车辆段与综合基地规划、供电方式、通信信号型式等方面的设计方案得到了控制性的规定。这样，一方面简化了可行性研究阶段的过程与工作量，一方面也使线网资源共享规划的内容得到了实质性的实施。因此，线网资源共享规划将会加快具体线路工程可行性研究的进程，且更加科学有效。
3． 线网资源共享规划达到了降低建设投资、减少运营成本的目的
综观国外城市轨道交通发展的经验，一些城市经历了初期单条线路建设，在形成网络后再进行资源整合而对前期投入造成浪费的过程；也有一些城市在网络规划阶段就进行资源整合达到良好效果的做法。比如，香港地铁目前开通的六条线路，按市区地铁和郊区快线系统仅设置了两个大架修车辆段，在设备配置上达到了最佳利用；日本东京地下铁株式会社所管辖的八条线路，共183.2公里，168个车站，仅设置一座综合控制中心，且不同线路之间可以互为后备，达到了线网系统最优化和资源共享的良好效果。因此，在线网规划中增加网资源共享规划将会起到事半功倍的作用。
四、线网资源共享规划的主要内容
线网资源共享规划包括了线网建设规模、客流预测、运营模式、系统主要组成设备的制式选择、枢纽站点规划和经营政策等牵涉到线网整体性的研究内容。
1． 建设规模与线路敷设方式研究
建设规模研究主要论证线网修建计划、资金需求分析、全现金流量分析、资金筹措方案、城市资源利用方案，编制各条线的资金安排、修建顺序、工期等实施计划，为适应城市发展水平，发挥城市资源的容纳能力，最大限度提高整体交通效率提供保证。
在完成线网建设规模的基础上，根据城市的地质、地形、道路条件、环境保护、工程造价等因素，选择各路段的线路地下、地面或高架合理的敷设方式，规划各条线路的走向、平面和纵断面参数，提出沿线用地控制的范围、高架及地面线路对周边地段开发的影响及处理方法，为沿线地区开发提供支持，为系统牵引计算、车辆等设备选型等提供必要的条件。
2． 客流预测与分析
在考虑了公交网络动态运作特点及轨道交通线网规划延续性的基础上，提出线网全日客流总量、断面客流、平均运距、平均在乘时间、枢纽点换乘系数、客流不均匀系数和敏感性分析等客流指标，研究近期实施线网的客流规模及各条线路的总体指标，确定初、近、远期线网各条线路的客流规模。其结果可作为线网建设规模、系统选型、市场营销策划和票务等方面研究的依据。
3． 运营管理模式研究
在满足线网客流预测、城市设施配套、交通需求、乘客服务水平前提基础上，在企业的管理体制、战略目标、人才策略等方面研究运营管理模式、组织机构和岗位设置；在调度指挥、中央监控设备、行车与线间匹配、系统功能要求、车辆段行车组织和维修施工组织等方面研究了行车组织与调度管理模式；在车站信息系统、设备布置、导向管理、安全管理和乘务管理等方面研究车务管理模式；在设备分类、维修政策、委外与自修的执行原则和集中式综合维修基地设置等方面研究维修管理模式。以上研究构成的线网运营管理模式研究成果，是开展线路工程可行性研究，及总体设计和初步设计的必要基础。
4． 车辆、车辆段及综合基地的设置
根据城市现状与规划、地铁建设现状、轨道交通线网规划、近期建设规划和线网客流预测的要求，从有利于设计规划、施工建设、运营管理和资源共享角度，提出近远期采用的车辆的型式；车辆初、近、远期配置的数量；架、大修综合维修基地的设置规划；提出基于用地省、维修流程合理、维修成本低、管理先进的车辆段及综合基地的布局方案；各条线路车辆段位置及用地规模；线网联络线的设置。广州市轨道交通经规划后，与分别进行单条线路设计相比，仅车辆段用地规模一项就节省用地230公顷，社会经济效益十分显著。
5． 枢纽站点地区发展规划及交通方式衔接研究
在分析线网通达性、可达性、换乘次数、客流集散规模等技术性指标，以及建设投资、票价因素、换乘时间和费用等经济性指标的基础上，提出线网枢纽的等级分类、客运枢纽的布设方案及交汇点的换乘方案；在划分不同区位的车站等级的基础上，在城市公交一体化的思路下，提出地铁与其它公共交通之间的衔接布局模式，及公共汽车停靠站设计、停车场设计和行人通道设施设计的原则和方法。为发挥站点地区的土地利用价值，提高整体交通运行效率，方便乘客出行提供前提保证。
6． 主变设置及供电方式研究
从线网的角度，研究统一牵引供电与降压变电的方案与用电规模，初步确定各主变电站的供电范围和容量，主变电站投资、建设及运营及维护方式选择；确定降压变电所与主变电站的位置，规划外部电源接入的方案，电力调度管理规划，为规划用地控制提供依据。广州市轨道交通经规划后，优化了供电资源利用和整个地铁供电系统布局，大量减少工程建设成本、设备管理成本以及运营管理成本。仅按减少主变电站15座计算，就可节约总投资13.7亿元人民币。
7． 票务政策及AFC系统功能研究
通过对票务总体策略研究，确定线网票务系统的基本框架，明确系统的功能需求、系统的规模、系统的制式、系统构成的方式、设备配置、系统接口应遵循的原则，将原现有系统和新建线路系统建立在统一标准的软件平台上，便于系统的升级，以保证线网内各条线路票务系统的兼容、高效运作和方便乘客通达；起到指导工程设计和工程建设，减少系统重复设置、返工、改造及技术选择的盲目性，降低工程建设成本、降低AFC系统综合运营和管理成本的作用。
8． 信号、综合通信网与控制中心的设置研究
信号规划研究是在制定了信号系统选型选择原则的基础上、提出了近期线网各条线路正线和车辆段信号系统的选型，使信号系统尽量归一在若干种系统中，有利于运营维护。起到了从线网上，保证列车和乘客的安全，提高运行效率、有利于运营维护、提高综合运营能力和服务质量的作用。
综合通信网规划研究，通过对线网综合通信网传输系统的组网方式，以及无线通信、公务电话、时钟同步等涉及联网子系统在轨道交通线网全网运行时的发展策略的研究，规划全线网的地铁综合通信系统网络构成，无线频点的需求对数和集中与分散型控制中心的设置。形成每条线路既相互关联，又相对独立，各子系统之间结构紧凑、动作协调、功能齐备、高度可靠的综合大系统。
在进行线网信号、综合通信网研究，以及在满足火灾自动报警、环境与设备监控、电力监控功能需求的基础上，统一规划控制中心的设置。从资源共享为根本出发点，确定综合控制中心的功能定位、分布规划、用地规模与选址，保证在线网系统上行车调度、电力调度、环境控制调度和维修调度的统一管理。
9． 集中供冷方式研究
集中供冷是轨道交通空调制冷系统方式的有益补充，广州地铁二号线率先在国内使用车站集中供冷方式，起到了良好的效果，并将在近期实施的线网中推广应用。在线网资源共享规划阶段，应从线网的角度考虑，合理选择集中供冷站及供冷范围，为后续工作实施提供指导。广州市轨道交通经规划后，以一座集中供冷可向邻近的多条线路车站进行供冷为原则，在近期线网建设规划中，还将建设5个集中冷站，可向29个地下车站提供供冷，经济效益十分明显。
五、
结论
1． 随着我国经济水平的迅速发展和城市交通量的迅猛增长，城市轨道交通呈现出了快速发展的新局面。在这样的形式下，国家提出在编制城市轨道交通线网建设规划的基础上，开展轨道交通工程建设的要求，抑制了城市轨道交通的盲目建设，引导了城市轨道交通的持续健康发展，是及时有效的。
关键词:城市轨道交通;电能;轮轨;噪声;震动;沿线两侧
1 城市轨道交通发展现状及规划
作为城市公共交通系统的一个重要组成部分,在中国国家标准《城市公共交通常用名词术语》中,将城市轨道交通定义为“通常以电能为动力,采取轮轨运转方式的快速大运量公共交通之总称。”目前国际轨道交通有地铁、轻轨、市郊铁路、有轨电车以及悬浮列车等多种类型,号称“城市交通的主动脉”。城市轨道交通和其他公共交通相比,具有以下特点:用地省,运能大,轨道线路的输送能力是公路交通输送能力的近10倍。每一单位运输量的能源消耗量少,因而节约能源;采用电力牵引,对环境的污染小。噪声属集中型,人均噪声小,易于治理;乘客乘座安全、舒适、方便、快捷。
城市规模的扩大,必然形成城市人口的增加和城区人口密度加大。加上相当固定的流动人口,使得仅仅依靠传统概念上的公共客运交通即公共汽车和无轨电车已远远不够。目前,中国的城市公交基本上以常规的公共汽车为主,客运量小、速度慢、技术性能差、耗能大、污染也较严重。为了扩大输送能力,只好增加运输车辆的投入,而这又造成道路阻塞,使运行速度下降。投入车辆越多,阻塞就越严重,从而产生了一种恶性循环。
中国国际城市轨道交通展览会新闻会上,中国交运协会城市轨道交通专业委员会副主任周翊民介绍,未来10年,中国将迎来城市、城际轨道交通建设高潮,建设里程将达到1200公里—1500公里,而上世纪70年代世界轨道交通建设高潮期,各国建成的总里程不过1600公里。中国城市、城际轨道交通建设的规模之大,将是世界轨道交通建设史上极为罕见的,这与中国正在全面建设小康社会、国民经济持续快速发展、城市化进程明显加快是互相适应的。
中国城市轨道交通建设始于1965年北京地铁的开工。截至2005年年底,中国已建成18条轨道交通线路,营运总里程累计达到405公里。中国城际轨道交通建设也已开始上马。广州至佛山长约33公里的城际轨道交通项目建设已经启动;总投资224亿元的上海至南京城际轨道交通线即将动工,并将于2009年底建成。
中国城市交通的远景目标是“高效便捷、公平有序、安全舒适、节能环保”。它意味着未来城市交通结构趋于合理,公共交通成为城市主导客运方式,出行的选择性增强,出行效率提高,交通拥堵状况得到缓解和改善。《中国城市总体规划纲要》确定,公共交通优先,大幅提升公共交通的吸引力,实施区域差别化交通政策,引导小汽车合理使用,扭转交通结构逐步恶化的趋势,使公共交通成为城市主导交通。由此可见,发展城市轨道交通,是符合国家产业政策和城市总体规划要求的。
2 轨道交通项目环境污染分析
城市轨道交通系指采用钢轮-钢轨导向系统为主的城市公共交通客运系统。按照运量及运营方式的不同,城市轨道交通包括地铁、轻轨、有轨电车、跨座式单轨以及磁悬浮等形式。
对应不同工程类别的工程内容为土建工程包括线路工程、轨道工程、桥梁工程、隧道工程、车站及建筑工程、车辆段及综合维修基地,设备系统包括车辆系统、供电系统、通风空调系统、采暖系统、给排水与消防系统。本文以哈尔滨市轨道交通一期工程为例,分析城市轨道交通项目主要的环境影响。
2.1 施工期主要污染分析
工程施工期对环境产生的影响主要有社会影响、城市生态景观、施工噪声、振动、扬尘、城市交通、居民出行等,具体分析如下。
社会环境影响主要为占地及动迁各类管线、各类用房、绿地对沿线区域的城市环境格局及动迁居民的生活质量产生影响;对城市交通的影响工程实施期间,由于车站封闭施工及施工占地,将对原有道路的交通产生阻塞干扰,影响市民出行;对沿线居民及商服、休闲场所的影响;工程施工,尤其是车站施工过程中产生的噪声、施工机械废气、粉尘、扬尘等污染物将影响附近区域的环境质量,进而影响区域内居民的生活质量。
施工期施工过程及拆迁对沿线及附近区域城市景观将产生不利影响。
工程施工过程中的车站挖掘、大型构件的吊装、混凝土拌和、站台基础施工时使用的钻孔、破除和修复路面时采用的空压机和压路机等施工机械产生的噪声及振动将对车辆段、沿线各车站、控制中心及主变电站附近的声环境及振动环境产生不利影响。
另外,建筑材料及残土运输过程中产生的交通噪声及振动将对运输道路沿线的声环境及振动环境产生不利影响。
地铁施工期的影响程度和范围与施工方法密切相关。车站施工方法有明挖法、暗挖法与明挖法相结合的施工方案,对交通繁忙的重要路口,可选用盖挖顺作法施工,先盖后挖。后者施工成本较高,但对周围环境影响时间较短,前者施工成本较低,但对周围环境影响时间较长。区间盾构法施工过程中可能引起地面沉降,过量下沉会对地铁沿线周围的建筑物和地下管线造成不利影响。盾构机施工过程中,石油类污染物可能进入地层土壤中,随地下水流动(扩散),污染地下水水质。
总之,车站施工中,噪声与振动污染主要来自清场、拆除、破路、排水、挖掘、运土、回填、复路各阶段使用的施工机械和运载车辆,影响程度严重,涉及面广,而且施工周期较长,每座车站需24—30个月。地下区间隧道采用盾构法,由于暗挖法作业在地下,则施工产生的噪声对地面影响较小,仅在下轨口或竖井及已建区间隧道与新建隧道的连接处为影响区。
综上分析可知,地铁建设施工中的噪声和振动污染问题主要发生在地下车站的施工过程中,影响区域远大于地下车站施工场地。
从不同施工方法与机械设备所产生的噪声和振动污染比较来看,施工中采用暗挖法,其污染影响程度和范围要比明挖法小得多,逆作法的挖掘现场其污染对环境的影响时间比顺作法短,影响范围也小。
地下隧道施工均采用暗挖法,由于在地下深处掘进不破坏路面,不影响地面交通,则噪声对环境的污染相对较小。另外,重型运输车辆对敏感目标的噪声和振动影响不可忽视,应选择影响最小的运行道路。
2.2 运营期主要污染分析
2.2.1 噪声影响特点及源强
工程建成运营期间,列车高速行驶时轮轨之间磨擦和撞击,列车的发动机、压缩机、电刹车、传动系统以及通风、空调系统的运转产生噪声是敞开段主要噪声源;车辆段维修车间的机械运转和维修作业等,都会产生噪声;地下车站和隧道通风系统使用的轴流风机产生的空气动力性噪声,是车站风亭进、出口的主要噪声源;另外还有主变电站噪声。各种噪声源源强类比已建成的北京地铁项目监测资料,见表1。
2.2.2 振动影响特点及源强
运营期列车在地下运行时,轮轨相互撞击产生的振动,经钢轨通过扣件和道床传到隧道,再由隧道传向大地,引发隧道附近地面建筑的振动。影响振动的因素很多,包括车辆条件、轨道结构、隧道结构、环境地质条件、建筑物构造等因素。隧道振动的强弱主要取决于隧道的结构与重量、行车速度、轮轨表面磨损程度及隧道周围的地层状况,据调查,隧道加重一倍,其振动加速度可减小5db,车轮表面磨损严重时,能使隧道振动加速度增加10db,并使高频振动成分增加。经测试,隧道地面的最大振动级发生在250hz附近,由于隧道周围地层对高频振动的吸收,所测得的地表振动频率以63.5hz为最高,地面段的地表振动是列车行驶时轮轨相互撞击产生振动的直接结果。轮轨撞击以振动的方式传向道床,再经道床传向大地。轨下振动源强类比国内已建成地铁振源源强给出,见表2。 3 城市轨道交通的污染防治措施分析
3.1 车站通风亭噪声污染控制措施
车站风亭设计应合理选择风亭的位置,风亭与噪声敏感建筑物的距离应在10m以上,在文物保护建筑所在地段或特别安静的区域不宜设置风亭,风亭出风口应背向居民住宅。车站内通风系统的换气风机后端必须安装风机排气消声器,消声器的消声量不应低于25db(a)。车站通风系统通向地面风亭的管道还应采取进一步的降噪措施,在管道内加装吸声材料,风亭风道则采用3m长片式消声器。地面通风亭的进出风口必须安装消声百叶,风亭百叶风速一般控制在4m/s以内。
3.2 车辆段噪声污染防治措施
哈尔滨轨道交通一期工程车辆段拟建地址拆除旧有棚户区,根据地铁车辆段周围及厂内布置,厂界北侧紧邻太平桥火车站,南侧隔平湖路为居民生活小区,东侧为新江桥街,西侧为红旗大街,车辆段内噪声源均为固定的点声源,根据设计规划,设备间均布设在北侧国铁一侧,远离居民区,选址较为合适。
车辆段车间或厂房的通风设备选用低噪声设备,并应安装排气消声器,空压机房内的空压机应选用低噪声设备,并安装隔声罩及减振设施;采取上述措施后,各设备间室外噪声在70db(a)以下,同时厂界南侧设有30m宽的绿化带及隔声屏的降噪,通过面声源计算公式可计算得到这些设备对居民点噪声影响声级均已较小,厂界处能够达到ⅱ类厂界噪声昼、夜标准。
本工程附属车辆段出入段线,在进入车辆段之后有约200多米长的线路为敞开段,其平湖街一侧规划有住宅,列车(空车)出入车辆段时,运行速度≤30km/h,最大声级估计可达75~80db(a)。在线路二侧20m~60m范围内环境噪声等效连续声级可达55~63db(a),这对线路二侧影响较为严重。为解决车辆段敞开段的噪声超标问题,从经济性及降噪性能考虑,本工程对外部敞开段采用半封闭型的隔声屏障,在线路南侧出口至车库及北侧出口至综合楼设置3m高、540m长隔声板,经过上述措施后,两侧地区处减噪10db(a)以上,从而达到gb1234-90中ⅱ类地区标准要求。
3.3 站台人流噪声控制
站台噪声虽然不是外环境,但其对乘客和站台服务人员的影响极大。目前国内新建的地铁站台一般都作内部吸声处理,但往往忽视了地下站台的活塞风带来的噪声。为控制地下站台的活塞效应产生的噪声,可以在站台的出入隧道口作壁面吸声处理,吸声隧道长度在20米左右,可以使进、出站时站台噪声持续时间分别减小40秒和15秒,从而使站台内的连续等效a声级降低2db。
3.4 振动影响控制措施
为了减轻地铁一号线建成后对周围地面和建筑物的干扰程度,结合预测评价结果,本着技术可行、经济合理的原则,拟从以下几方面提出振动防护措施:
(1)根据地铁振动的产生机理,在车辆类型、轨道构造、线路条件等方面进行减振设计,将降低轮轨撞击产生的振动源强值,从根本上减轻轨道交通振动对周围的影响。包括车辆采用弹性车轮振动控制、轨道结构在钢轨、扣件、道床等方面采取相应的减振措施、线路和车辆的维护保养等。
(2)超标敏感点振动治理措施
根据敏感点处振动以及东正教堂、基督教堂等单位的振动速度预测结果,对振动超标的一曼街90号居民楼、化工大世界、21中学、文化宫、南直路居民及东站广场等点位提出振动防治措施。
超标较大的点多集中在烟厂站至哈尔滨东站站路段。该路段相应的地面道路是沿一曼街、东直路、桦树街,路面较学府路、东西大直街(宽60~80m)相对窄(宽30~40m)。线路穿越化工大世界,该敏感点处振动采用金属弹簧浮置板道床(减振效果为13~25db),其余敏感点处采用弹性扣件、弹性短枕式整体道床。治理后各环境敏感点的振动影响可降至最小程度,做到达标排放,约附加投资788万元。
(3)有保护价值的建筑物振动治理措施东正教堂和基督教堂为省级文物保护单位。东正教堂和基督教堂两点预测振动速度为5.7~6.7mm/s,已超过《机械工业环境保护设计规定(试行)》(jb16-88)中的建筑物振动容许值3.0~5.0mm/s的规定,对以上两处建筑将会有轻微损坏。因此,除采用一般建筑物的治理措施外,还应采取特殊振动控制措施。
由表中可看出,治理后东正教堂和基督教堂及秋林公司振动速度预测值为1.5~1.8mm/s,与振动现状值叠加后的振动速度为1.8~2.3mm/s,满足《机械工业环境保护设计规定(试行)》(jb16-88)中的建筑物振动容许值的规定,约附加投资2400万元。
4 综合分析
城市轨道交通的建设和运营与城市环境有密切关连,一是环境对工程的制约,二是工程对环境的影响。尽管地铁、轻轨、单轨、磁悬浮列车等模式的城市快速轨道交通在节能、效率、安全、有害气体排放、噪音总量等一系列方面比其它交通形式有着明显优点,但由于它是庞大、复杂、诸多工种交叉的城市区域中的系统工程,城市轨道交通建设的环境影响主要包括对邻近建筑物的噪声及振动、地下线的施工影响、城市景观、人文影响、电磁辐射影响及固体废弃物的环境影响等,在工程建设的过程中要注意环境保护设施的三同时建设。
参考文献:
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关键词: 城市轨道交通; 共轨运行系统; 轻轨发展模式
1 引言
发展快速轨道交通是解决大城市交通问题的根本途径, 这一点已为我国多数大城市所共识。但是, 由于城市轨道交通项目(特别是地铁) 的投资巨大, 许多城市难以解决建设资金问题, 这在很大程度上制约了城市轨道交通的发展。同样的问题也曾困扰过欧洲和北美的一些大城市。近二十年来, 这些城市通过采用轻轨与市区铁路共轨运行的新模式, 充分利用既有铁路资源发展城市轨道交通, 大幅度降低了系统造价, 较好地解决了城市交通问题, 其成功经验值得借鉴。
2 国外发展轻轨与铁路共轨运行系统的经验
轻轨与铁路共轨运行是指轻轨车辆与铁路车辆共同利用既有铁路轨道运行, 是一种有别于传统轻轨的新的运营模式。目前, 美国、德国、法国等国家的十多个城市拥有这种共轨运行系统。其中比较有代表性的是德国的卡尔斯鲁厄和美国的圣迭哥。下面分别对这两个城市的共轨运行系统进行介绍。
211 德国卡尔斯鲁厄的共轨运行系统
卡尔斯鲁厄是德国巴登-符腾堡州的一个重要的工业城市, 市区人口27 万, 其中就业人口1417 万。为了解决市区与郊区间的通勤出行问题, 卡尔斯鲁厄提出了将现有的铁路线路与市内轻轨线路接通的计划, 这样就可以从市区直接通过轨道交通方式到达城市地区[ 1 ] 。
1992 年9 月, 卡尔斯鲁厄轻轨与铁路共轨运行的计划实现。整个计划的投资很低, 只有8000 万马克, 其中购置车辆费用为3600 万马克。德国西门子等公司为这条线路专门设计了双系统轻轨车辆, 可以在原有轻轨的750v 直流电和电气化铁路15kv 交流电两种供电模式下运行[ 2 ], 卡尔斯鲁厄因此也成为了世界上第一个采用双电流制轻轨系统的城市。
这条轻轨线路的运营时间从早上4: 30 到次日凌晨1: 00, 行车间隔为20m in, 运营速度约为40km 65533; h。共轨运营系统对原有铁路信号系统进行了改造, 同时线路沿线所有的交叉口都采取信号管制措施, 以保证行车安全。这条线路开通以后, 成为通勤出行的理想方式, 吸引了大量的乘客。系统运营初期的客流量为2 000 人次65533;日, 1999 年末, 客流量增加了600% , 达到14 000 人次?日。
共轨运行系统在卡尔斯鲁厄的成功可以称为是城市交通与铁路相结合的新时代的开端。这种运行方式在欧洲被称为“ 卡尔斯鲁厄模式”, 并引起了其他欧洲城市的广泛关注[ 3 ] 。
212 美国圣迭哥的共轨运行系统
圣迭哥是美国加里福尼亚州南部重要的港口城市和工商业中心, 人口110 万。1979 年, 圣迭哥市购买了从圣迭哥市区到墨西哥边境的一条货运铁路的产权, 这条铁路从1976 年被飓风破坏后一直废弃。圣迭哥市于1979 年1 月开始对其按照轻轨技术规范进行电气化改造, 1981 年7 月通车运营。整个轻轨线路全长2517km , 工程总投资仅为8 600 万美元, 其中购买铁路产权1 800 万美元, 轻轨车辆购置费为1 140 万美元[ 4 ] 。圣迭哥轻轨系统采用的是u2 和sd100 型轻轨车辆, 供电模式为600v 直流电。线路的行车间隔为 h, 市区20km ? 15m in, 平均运行速度为郊区60km ?h。1982 年的客运量为1115 万人次65533;日, 周末可达到117 万人次65533;日。
1984 年, 这条线路增设了短途铁路货运服务。货运列车由内燃机车牵引, 因此不必进行轻轨车辆和线路供电设施的改造就实现了共轨运行。在两者运行时间划分上, 轻轨运行时间为早上5: 00 到次日凌晨1: 00, 其余时段为铁路运行时间。圣迭哥市通过采用上述方式发展轻轨系统, 成为美国修建轻轨的第一座城市。目前圣迭哥的轻轨网络已达到4618km , 平均日运送乘客80 000 人次。除了圣迭哥, 美国的巴尔的摩、盐湖城、斯克兰顿等城市也通过利用已有的市区铁路线路发展了共轨运行的轻轨系统[ 5 ] 。 213 国外共轨运行系统的特点
通过对前述两个典型共轨运行系统的介绍, 可以看出国外的共轨运行系统具有如下特点:
(1) 投资少, 建设周期短。共轨运行系统能充分利用既有铁路线路的用地、轨道等设施, 土建工程非常有限, 平均造价一般不到常规轻轨线路的1? 而且工期大幅度缩短, 可以迅速地发挥轨道交通的效用。
(2) 充分发挥既有铁路资源的潜能。一般的城市都具有一定数量的铁路货运线路, 但运量不大或已完全废弃。共轨运行的方式使轻轨与铁路共享线路资源, 在不影响铁路货运的前提下, 充分发挥了铁路的运量潜能。
(3) 改善城市公共交通状况。共轨运行系统具有轻轨速度快, 客运量较大的优点, 可以有效地改善城市公共交通的状况。同时共轨运行系统本身具有铁路运输的特点, 有利于与城际铁路、市郊铁路等交通方式的换乘, 是城市周边地区到市区通勤出行的理想方式。
(4) 双系统轻轨车辆购置和维护费用较高。如表1 所示, 共轨运行系统如果使用双系统轻轨车辆, 则车辆购置与维护的费用较高。如果采用在铁路沿线架设电缆, 使用常规轻轨车辆的方式, 则不存在这类问题。系统名称建设日期线路全长? 利用线路总投资日平均共轨运行模式 km 客运量卡尔斯鲁厄轻轨1991～ 199219 24 运营中的8000 万14 000 采用双系统(德国) 电气化铁路德国马克轻轨车辆废弃的8600 万客货车(美国) 圣地亚哥轻轨197911～ 198117 2517 货运铁路(未电化) 美元11 500 分时段运行通过上述的分析可以看出, 轻轨与铁路共轨运行是一种经济的运行方式。虽然它还存在一定缺陷, 但欧美各国的成功经验表明它是一种较理想的城市交通方式, 有巨大的发展潜力。
3 国内利用铁路资源开发轨道交通系统的现状
我国利用铁路资源开发城市轨道交通系统的实践开始于1997 年建设的上海轨道交通明珠线。明珠线一期工程利用了已废弃的淞沪铁路和沪杭铁路内环线的走廊, 采用高架方式敷设线路; 北京于1999 年开工建设的城市铁路13 号线, 利用了铁路京包线、东北内环线以及望和支线的走廊, 平行修建轨道交通线 路; 正在建设的武汉轻轨1 号线, 则是利用已废弃的京汉铁路旧线走廊, 修建了全高架的轻轨系统。表2 所示的是这三条线路的基本建设情况。
表2
国内利用铁路资源开发的城市轨道项目
可以看到, 由于合理地利用了铁路资源, 三条线路的平均造价比地铁要低, 每千米在115～ 310 亿元, 建设周期也相对较短。这三条线路对铁路资源的利用方式主要是铁路走廊的利用, 而对于利用铁路轨道建设共轨运行的轻轨系统, 国内目前还没有先例。
4 国内发展轻轨与铁路共轨运行系统的可行性分析
结合国外发展共轨运行系统的经验和国内的现状, 从技术、经济、政策三个方面对在我国发展轻轨与铁路共轨运行系统的可行性进行简要的分析。
411 技术可行性分析
我国的多数大城市都拥有一定规模的专用线、联络线、支线等铁路线路。随着地方工业企业结构性调整和铁路生产布局的调整, 这些线路的利用率在逐年下降, 有的甚至已经完全处于闲置状态[ 6 ] 。我国铁路专用线通常是按照能满足年货运量150 万吨的要求进行设计的, 其线路允许轴重、平纵断面条件、线路允许速度、限界等均能满足城市轻轨的设计标准[ 7 ] 。对这些线路加以技术改造后, 完全可以建设成共轨运行的轻轨系统。在这方面, 国外共轨运行系统以及国内利用铁路资源开发轨道交通的成功经验可供借鉴。
另一方面, 我国的铁路部门在勘测设计、施工建设、机车车辆、通信信号、运输组织、技术规章、教育培训等方面具有全面的专业优势和丰富的实践经验, 完全能保证共轨运行系统的技术需要。事实上, 铁路的一些设计院、工程局等单位已经为许多城市的轨道交通工程作出过卓越的贡献。
成功实施共轨运行的关键是车辆技术, 这也是整个系统投资较多的一个方面。如果采用德国模式的双系统轻轨车辆, 我国现阶段的技术力量还不能完全自行解决。在这方面, 应该以提高轨道交通设备国产化程度为原则, 通过自主研发、技术引进、合资生产等多种方式努力提高国产轻轨车辆的制造水平。如果车辆的问题能够得到妥善解决, 那么我国发展共轨运行系统在技术方面将是可行的。
412 经济可行性分析
国内已有的地铁建设项目造价一直居高不下, 最高的平均造价已达到每千米8 亿元人民币。如此高昂的投资, 国家和所在城市的财政很难负担, 这在很大程度上制约了我国城市轨道交通的发展。一般来说, 土建工程的投资占整个城市轨道交通项目总投资的60% 左右[ 8 ], 地铁难以大幅度降低造价的主要原因就是土建工程的投资过大。而利用既有铁路线路建设共轨运行系统, 沿线拆迁量小, 线路与结构工程的投入也很有限, 因此整个系统的投资可以大幅度降低。同时共轨运行系统还具有建设速度快、工期短的优点, 能够适应城市交通发展的迫切需要。
此外, 由于铁路对城市的分割作用, 铁路沿线一般都是城市中经济相对欠发达、居住环境较差的地带。修建与这些铁路线路共轨运行的轻轨系统, 对于沿线土地开发、旧城改造和经济发展等都会起到积极的促进作用。
国外的经验表明, 共轨运行系统以其快捷、舒适、安全的优点, 能够吸引大量的乘客, 特别是城市周边地区到市区的通勤乘客。如果制定合理的票价, 可以保证正常运营乃至赢利。共轨运行轻轨是运量介于地铁和公共汽车之间的一种中运量轨道交通系统, 其客运量相比地铁要小。但由于其投资少, 建设周期短, 可以有效地缩短投资回收期, 降低投资风险, 项目筹资的可能性也更大。对于一些经济并非十分发达, 又具有较大交通压力的城市来说, 共轨运行系统无疑是更理想的选择。
413 政策可行性分析
受传统管理体制影响, 我国的城市轨道交通作为城市建设的一个方面, 一般由城市政府和建设部门管辖。而城市的铁路网络则属国家所有, 由铁路系统的路局、分局经营。如果铁路部门能利用资源优势介入大城市的公共交通系统, 则既能盘活铁路资产, 创造新的经济增长点, 又能实现交通资源的整体优化配置, 促进城市交通的发展。在这方面, 上海轨道交通明珠线的建设是一个成功的先例。明珠线由上海市政府和上海铁路局等共同组建的股份制公司建设运营。上海铁路局成立工程指挥部负责工程实施, 为城市轨道交通项目的快速启动创造了良好的条件; 而以18km 的两条旧铁路线作价入股的5 亿元股权, 也使上海铁路局成为上海轨道交通明珠线发展有限公司的第二大股东[9] 。
在目前的体制转轨阶段, 这种合作对于充分利用现有条件启动城市轨道交通建设, 节省投资成本, 调动多方积极性加快建设进程, 都很有必要。如果地方政府和铁路部门能在政策上加以推动, 消除一些现存体制、技术标准、管理等方面的障碍, 打破“ 条块分割”的局面, 那么我国发展共轨运行系统在政策方面将是可行的。
5 结语
通过上述的分析, 结合国外的成功先例和我国的实际情况, 现阶段在我国发展轻轨与铁路共轨运行系统具有一定的可行性。城市交通的可持续发展, 首先应该是经济的可持续发展, 共轨运行系统以其投资小、建设周期短、快捷舒适、运量较大等突出的优点, 为经济并非十分发达的大城市发展快速轨道交通提供了一条新的途径。
以石家庄市为例, 作为典型的由铁路枢纽发展起来的城市, 其市区内拥有颇具规模的专用线、联络线等铁路线路。由于多方面的原因, 石家庄市区内的货运专用线运量在逐年下降, 部分专用线能力过剩, 设备闲置, 已对铁路部门的整体效益造成一定影响[10] 。而另一方面, 石家庄市目前的城市公共交通状况却不容乐观。为解决这一问题, 2010 年的石家庄市城市交通规划提出了优先发展大容量快速轨道交通系统的发展战略[11 ] 。但在现阶段, 石家庄市还不具备发展这类轨道交通的经济实力。本文探讨的轻轨与市区铁路共轨运行的发展模式, 对石家庄市短期内建设快速轨道交通系统, 尽快缓解城市交通拥挤状况, 具有重要的参考价值。 参考文献
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[关键词]信号系统 轨道电路 计轴器
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2013）14-0015-02
目前，我国工程教育的规模位居世界第一，高等工程教育的本科在校生达到371万人，研究生47万人。统计数据显示，中国现有工程师210万人，大学生中有35%学工科――“现役”和“后备”工程师的数量目前都排名世界第一。据《财富》杂志公布的最新数据，美国“适合全球化要求”的工程师有54万；中国只有16万，占不到全国工程师总数的1/10；而印度符合全球化需求的工程师超过其总数的70%。为全面提高工程教育人才培养质量，促进我国由工程教育大国向工程教育强国迈进，教育部提出了“卓越工程师教育培养计划”。
上海工程技术大学城市轨道交通学院在教育部启动“卓越工程师培养计划”的契机下，根据已有产才学合作的特色培养方式，城市轨道交通车辆工程专业申请为教育部首批卓越工程师教育培养计划试点专业。本文在“卓越工程师”背景下，浅谈轨道交通通信信号专业认识实践实习。依托上海轨道交通培训中心龙阳路基地，城市轨道交通通信信号专业学生通过认识实践实习，对本专业涉及的信号系统设备有更感性的认识，增强了学习兴趣及学习动力，认识实践弥补了课堂理论教学的不足，实践效果明显。
一、实习对象
在城市轨道交通学院设置的主要专业中，有利用轨道交通设备指挥地铁行车的专业，还有对信号设备进行维护、保养，保证信号设备良好，保障铁路行车安全的专业。本次认识实践实习对象为大一城市轨道交通通信信号专业学生，安排在第二学期末。认识实习是继课堂教学之后的一个重要实践环节，其目的是使学生能把在校所学的城市轨道交通概论基本理论知识与现场生产实践联系起来，获得对本专业领域相关的感性认识和实践知识，为后续的专业课程学习打下基础。
二、依托基地
为了确保铁路行车安全正点，以往这些专业的学生到现场实习，由于受到实习场地、实际系统的运行、培训实习时间等各种因素的制约，只能观看，不能亲手操作，实习效果不能满足教学的需要。本次实习采取直观教学，依托上海轨道交通培训中心龙阳路基地，改变以往实习只能观看不能动手操作的缺点。
上海轨道交通培训中心龙阳路基地，由“一条实训线路、三个运行平台、五个专业系统”和原张江高科地铁站“三站两区间”组成的。在龙阳路基地至2号线原张江车站建有实训线，线路总长1.6公里，采用了国产化的CBTC信号设备，并安装新型道岔和转辙机，并由原2号线张江站、龙阳路基地以及一个模拟车站构成了“三站两区间”的线路形态。
三、实习内容
鉴于实习对象的知识结构，本次实习主要是介绍城市轨道交通信号基础设备，其中重点讲解室外设备，如：轨道电路、信号机、转辙机、计轴器、应答器等。下面以轨道电路、计轴器为例讲解认识实习。
（一）轨道电路的基本原理
轨道电路是以铁路线路的两根钢轨作为导体，两端加以机械绝缘（或电器绝缘），接上送电和受电设备构成的电路。最简单的轨道电路如下图所示。轨道电路由钢轨、轨道绝缘、轨端接续线、引接线、送电设备及受电设备等主要元件组成。
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图1 轨道电路示意图
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图2 轨道电路现场设备
（二）25Hz相敏轨道电路设备构成
送电端扼流变压器（BE25）、送电端电源变压器（BG25）、送电端限流电阻（RX）、熔断器（RD1 、RD2）、受端扼流变压器、受电端中继变压器（BG25）、RD3熔断器、防雷补偿器（FB）、防护盒（HF）、轨道继电器（GJR）、25HZ电源屏。
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图3 25HZ相敏轨道电路原理图
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（1）扼流变压器 （2）限流电阻
图4 轨道电路轨旁设备
扼流变压器作用：沟通牵引电流，同时配合送电端供电变压器，受电端匹配变压器和二元二位继电器等设备，构成25HZ相敏轨道电路系统。
送端限流电阻作用：防止车辆在送端轨面上分路时，分路电流过大烧毁轨道变压器，提高分路灵敏度。
（三）计轴器
城市轨道交通信号系统中采用计轴器，是今年出现的新景象。当列车运行控制系统（Automatic Train Control， ATC）出现故障的情况下，计轴器作为轨道电路的替代品，由其构成联锁、闭塞系统，以保证列车运行安全。今年以来，城市轨道交通信号系统选用基于通信的列车自动控制系统（Communications Based Train Control ，CBTC），作为CBTC系统的后备模式，普遍也采用“计轴器”替代轨道电路，用“计轴器”检测轨道区段有无列车占用。
计轴系统，它主要完成检查区段状态的功能，包含室内设备和室外设备，室外设备有传感器（计轴磁头）和电子连接箱；室内设备有运算器、UPS电源、继电器以及由计算机构成的计轴器主机系统。室内设备和室外设备由专用计轴电缆相连。
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图5 计轴设备的原理图
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图6 计轴磁头和电子连接箱
四、总结
体托上海轨道交通培训中心龙阳路基地，城市轨道交通通信信号专业现场认识实习采用直观教学和最生动的方案，基地里面信号设备供学生在学习过程中真刀真枪地演练，深受学生欢迎。通过认识实践实习，学生获得了对本专业领域的感性认识和实践认识，为后续的专业课程学习打下坚实基础，实践实习效果显著。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 刘丽梅，韩江.卓越工程师人才培养的研究[J].前沿，2012，（12）：183-184.
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