目前，国内城市轨道交通仍以传统的现浇工艺或人工铺设预制板道床为主
，预制板式轨道系统的智能化，机械化应用尚属空白。UCD首创智能化装配式轨道系统问世，攻克了这一难题，整套设备思路新颖，技术方案可行，具备较强的推广和使用意义。
一、主要技术特点
1、国内外技术发展现状∶
城市轨道交通智能化装配式轨道系统的研发构想来源于高速铁路板式无砟轨道及城市轨道交通减振轨道结构两大轨道结构领域。高铁较有代表性的是德国的纵连板式无砟轨道系统及日本的单元板式轨道系统。此外还有我国国铁在此两种板型基础上，通过引进、消化、吸收在创新，研制的CRTSⅢ型板式轨道结构。目前国外的施工机械化程度较高，国内的高速铁路板式无砟轨道部分采用机械装备进行安装铺设，但对于城市轨道交通预制板式轨道系统的智能化，机械化应用尚属空白，仍以传统的现浇工艺或者人工铺设预制板道床为主。
存在的主要问题：
（1）施工进度慢。因需现场绑扎钢筋、浇筑混凝土，混凝土的养护也需要一定时间。对于能有效满足减振需要的道床下减振方式，施工速度为25m/天，仅相当于目前预制板轨道1/2。
（2）施工精度低。人工现浇或者人工进行预制板的铺设，对于轨道精度控制能力较差，无法实现线路的高平顺性，容易引起后期的轨道系统病害。
（3）施工空间狭小、环境脏乱。大量工序需在现场进行，且现场浇筑混凝土量大，粉尘严重，工作环境差。
（4）工序复杂。现场工作包括10多道工序，受工作面空间限制，各工序只能依次进行；难以实现施工机械化。
随着城市轨道交通向着大规模网络化发展，城市轨道交通建设工期日趋紧张，一般9个月的铺轨工期被压缩至6个月甚至更短，且整体铺轨施工技术，如梯形轨枕结构、弹性短轨枕等对施工控制依赖性过大，目前难以实现良好的控制条件。地铁轨道粗犷的设计、施工及养护维修方式以及在赶工期、人工作业和隧道中线偏差频发的情况下轨道病害频繁，严重影响了施工精度和铺轨质量，且带来了显著的环境振动问题。
2、关键技术内容及技术路线
2.1、关键技术内容
（1）生产一种高精度钢筋混凝土轨道板，实现城市轨道交通减振轨道板的厂内预制。
（2）在工厂内复合减振橡胶垫层，国内首次实现城市轨道交通轨道板下厂内复合减振橡胶垫层。
（3）优化铺轨的作业程序，使轨道施工工效提高50%以上，铺轨进度达到120~150m/天/工作面。
（4）实现轨道板铺装高精度自动测量定位，轨道板中心线与线路中线偏差，轨道板顶面(承轨台处）高程偏差可达到±0.5mm以内。
（5）研制轨道板智能化施工装备，铺轨作业效率大幅度提高；国内首次研发集运输、铺设、定位、精调等全过程的智能化铺装设备。
（6）根据不同要求铺设不同性质的减振垫层，实现全线轨道结构的统一，在综合造价变化不大的情况下，由原来的按需按点减振变为全线减振，实现环保水平的提升。
（7）编制配套施工安装、验收等各环节的工艺流程。
（8）铺设预制板式减振轨道试验段，研究预制板式减振轨道主要性能以及减振特性。
2.2、技术路线
城市轨道交通智能化装配式轨道系统及施工装备主要由预制板+智能化施工装备构成；智能化施工装备包括运板车、调板车、双棱镜测量系统、固定工装四个部分组成。其中运板车承担隧道口至施工点的轨道床板运输，传送预制轨道板任务；调板车具备全自动六维度调整功能，可以完成最高±0.5mm精度的控制调整；双棱镜测量系统具备高速数据测量与传输，可实时反馈测量数据，并与液压控制系统匹配联动；固定工装在完成体系转换后，承担预制轨道板的支撑及微调整功能。
智能化装配式轨道系统及施工装备吸收高速铁路机械装备的经验，结合城市轨道交通特点，提出设计需求，设定满足轨道结构设计标准的技术参数；邀请行业内专家对技术方案进行论证评审，并给出评审建议。
3、创新点
（1）首次系统开发和形成城市轨道交通板式减振轨道成套技术，有效提高轨道的平顺性、环保性、施工效率；
（2）首次研发集运输、铺设、定位、精调等全过程的智能化装配式施工装备；
（3）编制配套的施工安装、验收等各环节的工艺流程。
4、技术成果
（1）城市轨道交通智能化装配式轨道系统及施工装备通过由北京市市政工程设计研究总院设计所、武汉大学测绘学院、中铁四局集团设备部、中铁一局集团、中铁第五勘察设计院集团组成的评审专家组对智能化施工装备方案进行了审查，一致认为该施工装备作为一种新型轨道预制板施工方法，整套设备思路新颖，技术方案可行，具备推广和使用意义。
（2）智能化施工装备在装配基地完成了厂内验收，由苏州轨道交通市域一号线有限公司、中铁四局集团设备部、中铁一局集团、中铁第五勘察设计院集团专家组对配套施工装备的研发成果表示一致认可，施工装备各项功能符合设计要求，装备的铺板精度及施工效率均满足设计要求，同意通过厂内验收，并出具验收报告。
（3）城市轨道交通智能化装配式轨道系统及施工装备已申请6项发明专利及6项实用新型专利，目前已收到国家专利局受理通知书。
二、成果应用情况说明
1、使用效果评价
2017年12月20日完成西安地铁试验段铺设，该试验段为减振垫浮置板轨道区间，起讫里程为：ZDK170+230～ZDK170+400，全长170m，该试验段为盾构区间，线型为缓和曲线+圆曲线，最小半径450m，最大超高120mm。轨道设计采用减振垫浮置道床板共计48块，板型全部为3500×2150×200mm。
试验段采用配套施工装备进行预制板的精调铺设，施工精度达到轨道板中心线与线路中线偏差范围±1mm以内，轨道板顶面(承轨台处）高程偏差范围±1mm以内；施工效率可达20min/块板。配套施工装备及试验段的铺设得到了总包单位的大力支持与认可。
2、市场规模及应用前景
（1）全国高等减振措施市场规模分析
目前，我国共有12个城市的首条线路正在建设中，全部在建线路数量达80条，总里程近2000km。已发展和规划发展城市轨道交通的城市综述已经超过50个，至2020年供规划轨道交通里程约8000公里，按每条线30双线公里计，其中共有4.8km的路段需要采用高等减振措施，则截至2020年，共有1280公里的高等减振路段需求，每公里预制减振道床的投资为1000万元，如果所有需要采用高等减振措施的路段均使用预制减振道床，则1280公里对应的投资额为128亿元。
（2）北京高等减振措施市场规模分析
截止2020年，北京新增地铁线路约300双线公里。由于北京一般将中等减振并入高等减振，故高等减振措施的需求比其他城市大，每30双线公里约有12公里的路段需要高等减振措施，如果所有需要采用高等减振措施的路段均使用预制减振道床，300双线公里对应的投资额约12亿元。
本项目研究的智能化装配式（减振）轨道结构体系，符合国家倡导的建设工程工业化制造和工厂化生产的政策，具有很好的技术经济、环境和社会效益。通过在工厂预制轨道板并与减振垫层复合为一体，在现场采用智能化装备进行铺设，实现高精度、高效率、智能化，模块化施工，节省了大量的施工工序和人工操作，可以加快施工进度，减少施工误差，深受业主们的欢迎，成果推广应用的前景非常广阔。目前，已经有部分地铁建设单位高度关注本项目的研制进展，并有意向在成果研制成功后予以应用。目前已初步与苏州、郑州、武汉、长春等地铁进行了初步接洽，达成了应用此项技术的初步意向。
该产品符合设计发展集团产业化发展战略方向，研发成功后集团可以将该产品用于整条地铁线路的使用，可进行大规模生产并进行市场开拓。
3、经济效益和社会效益评价
（1）经济效益评价
根据目前城市轨道交通发展趋势及线网规划，现阶段处于国内城市轨道交通行业快速发展期，全国城市轨道交通建设投资规模持续增长。
根据2013～2017年6月统计的数据，全国共有53个城市在建城市轨道交通，在建里程达到5770公里；新建的城市轨道交通中，预制板的应用越来越普遍，也成为行业发展的趋势，采用智能化装配式轨道系统结构及施工装备进行铺设安装具有很好的推广价值和应用前景，该项目成果的普及将会带来巨大的经济效益。
（2）社会效益评价
通过本项目的推广实施，吸收了高铁的技术经验，同时针对轨道交通的施工特点，采用先进的预制板+智能化装备，解决了传统轨道施工工艺存在的问题，推动了城市轨道交通行业的发展，为实现智能化、机械化、模块化的轨道技术发展做出贡献。
本项目推广实施后，解决了城市轨道交通现浇及人工铺装造成的劳动强度大、环境恶劣、工序繁杂、施工精度低，施工周期长等问题，采用预制板+智能化装备系统简化施工工艺，节省人工机具的投入，大大提高施工精度，缩短施工工期，提高了轨道整体平顺性，减少后期养护维修成本。
有望降低城市轨道交通沿线的振动及二次结构噪声水平，减少线路开通运营对周边居民的影响，从而降低沿线居民投诉的概率，社会效益巨大。
4、成果照片：
（1）城市轨道交通智能化施工装备：
（2）城市轨道交通智能化装配式轨道系统及施工装备西安试验段铺设：
总包单位领导现场观摩考察，并高度肯定装备的先进性
（稿件来源：中国土木工程学会轨道交通分会）
