鋼彈簧浮置板道床“拼裝一體化”施工工藝

李大鵬,楊加禎

(中鐵四局集團(tuán)第六工程有限公司，安徽蕪湖 241000)

1 工程概況

北京市軌道交通大興線是一條位于北京市南部整體呈南北走向的線路,線路連通豐臺(tái)、大興2個(gè)行政區(qū),與地鐵4號(hào)線共同構(gòu)成北京市南北客運(yùn)大動(dòng)脈。線路正線全長21.756 km,設(shè)車站11座,其中地下車站10座,高架車站1座。

線路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下：正線數(shù)目為雙線,列車最高行車速度80 km/h,軌距采用1 435 mm標(biāo)準(zhǔn)軌距,軌底坡1/40,鋼軌采用60 kg/m鋼軌,扣件與軌枕采用DTⅦ2型扣件、DTⅥ2型扣件、軌道減振器扣件、Ⅲ型短軌枕、Ⅳ型短軌枕和減振器軌枕,道岔采用9號(hào)直尖軌單開道岔,交叉渡線采用60 kg/m鋼軌9號(hào)直尖道岔5 m間距交叉渡線。

本標(biāo)段施工范圍包含DK0+000～DK14+500間的正線、配線及折返線,正線在右線DK10+780～DK10+900和左線DK12+714～DK13+170兩區(qū)段設(shè)計(jì)為無枕式鋼彈簧浮置板減振道床,兩段浮置板道床都處于盾構(gòu)隧道內(nèi),軌道類型為60 kg/m鋼軌、DTⅦ2型扣件,長度共計(jì)0.576 m。

2 鋼彈簧浮置板道床施工工藝[1～4]

2.1 施工流程

“拼裝一體化”施工工藝與傳統(tǒng)的散鋪法施工有很大不同,它是將鋼筋和隔振器套筒綁扎成鋼筋籠固定在架設(shè)好的軌排上,形成整體,再由軌道車運(yùn)輸至鋪設(shè)場(chǎng)地進(jìn)行鋼筋籠安放和后續(xù)施工的施工方法。其施工流程如圖1所示。

圖1 鋼彈簧浮置板道床“拼裝一體化”施工流程

2.2 施工準(zhǔn)備

2.2.1 底板復(fù)測(cè)、測(cè)量放線

(1)底板復(fù)測(cè)：施工前測(cè)量人員應(yīng)測(cè)量調(diào)線調(diào)坡后隧道中心線與道床中心線的偏離值及隧道底板實(shí)測(cè)高程值與設(shè)計(jì)高程值之間的差值。對(duì)偏差較大可能造成隔振器外套筒同盾構(gòu)壁相互侵限或影響鋼筋布置的地段，應(yīng)由設(shè)計(jì)單位提供外套筒安裝時(shí)的移動(dòng)量或鋼筋改動(dòng)量。

(2)測(cè)量放線：測(cè)量人員應(yīng)準(zhǔn)確定位線路中線位置、隔振器的位置、伸縮縫位置,并將位置標(biāo)識(shí)于盾構(gòu)壁上。浮置板基礎(chǔ)高度根據(jù)調(diào)線調(diào)坡后的軌道高度進(jìn)行調(diào)整,基礎(chǔ)收面高度應(yīng)根據(jù)軌頂高度向下返設(shè)計(jì)值高度,并在盾構(gòu)壁上彈出基底收灰面高度。

2.2.2 材料及機(jī)具準(zhǔn)備

(1)材料：鋼筋、扣件、隔振器等根據(jù)圖紙要求的規(guī)格和數(shù)量按需要量進(jìn)場(chǎng)。

(2)機(jī)具：應(yīng)準(zhǔn)備的機(jī)械有軌道車、平板車、龍門吊等,工具有萬能道尺、直角道尺、扳手、起道器、支撐架、軌距拉桿、鋼尺、石筆、掃帚、模板、撬棍等。

2.2.3 場(chǎng)地準(zhǔn)備

施工前應(yīng)按施工需要在鋪軌基地合理布置鋼筋綁扎平臺(tái),鋼筋綁扎平臺(tái)宜平整且和其他軌排組裝平臺(tái)分開并應(yīng)使鋼筋籠吊裝運(yùn)輸方便。

2.3 基底施工

2.3.1 基底處理

基底混凝土施工前,應(yīng)先對(duì)隧道仰拱基底進(jìn)行鑿毛處理,鑿毛完畢后,將基底和管片手孔內(nèi)雜物清理干凈。

2.3.2 鋼筋綁扎

基底鋼筋運(yùn)輸至作業(yè)面后現(xiàn)場(chǎng)對(duì)鋼筋進(jìn)行綁扎,綁扎時(shí)應(yīng)注意水溝模板的預(yù)留,以保證下道工序施工的順利進(jìn)行,橫向鋼筋的中心線應(yīng)同線路中心線保持一致。

2.3.3 支立水溝模板

混凝土施工前,需進(jìn)行水溝模板的支立。水溝模板宜采用釘設(shè)方木盒,并可循環(huán)使用。

2.3.4 基底混凝土施工

混凝土施工宜采用架設(shè)混凝土輸送管,泵送混凝土方案(當(dāng)泵送距離無法滿足施工要求時(shí),可采用軌道車運(yùn)輸混凝土)澆筑混凝土?；炷潦┕ね戤吅?對(duì)散落于隧道管壁的混凝土及時(shí)進(jìn)行清理。施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制道床基礎(chǔ)的表面平整度,道床基礎(chǔ)混凝土收面高度只能出現(xiàn)負(fù)誤差,不允許出現(xiàn)正誤差,對(duì)于不滿足要求的部位應(yīng)進(jìn)行打磨或墊高處理。

2.4 鋪設(shè)隔離層和水溝蓋板

基底施工完畢后將基底混凝土表面清理干凈,然后在底板表面鋪設(shè)隔離層,兩側(cè)隔離層應(yīng)高出道床面,以防止混凝土澆筑時(shí)道床與盾構(gòu)壁聯(lián)結(jié)在一起,影響道床頂升。隔離層鋪設(shè)完畢后在基底中心水溝上方鋪設(shè)好水溝蓋板,水溝蓋板鋪設(shè)時(shí)應(yīng)注意檢查孔的預(yù)留。

2.5 鋼筋籠的制作

2.5.1 籠體、套筒位置放線

在鋼筋籠制作臺(tái)位上,根據(jù)不同曲率半徑的浮置板道床,設(shè)置線路中線樁,根據(jù)中心線彈設(shè)板邊墨線,作為控制浮置板鋼筋籠拼裝及軌道幾何尺寸的控制線。每塊板的鋼筋籠綁扎前,應(yīng)針對(duì)板所處曲線或直線的位置情況,放樣出每塊板的隔振器位置,以便套筒的安放。

2.5.2 架軌

根據(jù)搭設(shè)臺(tái)位放樣的線路中心線進(jìn)行架軌作業(yè),鋼軌架設(shè)采用下承式支撐架。鋼軌架起后按設(shè)計(jì)和規(guī)范要求對(duì)其幾何狀態(tài)進(jìn)行粗調(diào),粗調(diào)后組裝扣件,要求兩股軌上支承點(diǎn)中心線與線路中線垂直安裝；扣件安裝好后,通過鋼軌支撐架支腿螺旋精調(diào)軌道幾何狀態(tài)。

2.5.3 隔振器套筒安裝

根據(jù)搭設(shè)臺(tái)位放樣的線路中心線及圖紙中隔振器的相對(duì)位置放置外套筒,放置隔振器外套筒應(yīng)注意隔振器外套筒具有方向性,隔振器的安放誤差應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。

2.5.4 鋼筋綁扎

根據(jù)圖紙要求進(jìn)行鋼筋綁扎,綁扎時(shí)應(yīng)避免外套筒的移動(dòng)。鋼筋籠制作完畢后,應(yīng)將鋼軌與鋼筋籠連接在一起,并對(duì)鋼筋籠整體性加固,以便鋼筋籠的存儲(chǔ)和運(yùn)輸。

2.6 鋼筋籠的運(yùn)輸

通過龍門吊將存儲(chǔ)的鋼筋籠吊裝至軌道平板車上,再用軌道車運(yùn)送至作業(yè)面。

2.7 鋼筋籠的現(xiàn)場(chǎng)就位

鋼筋籠在現(xiàn)場(chǎng)定位時(shí)應(yīng)采取有效的輔助措施來保證定位精度。就位前在基底上要標(biāo)劃出籠體和套筒的位置,然后依靠輔助定位裝置精確定位。鋼筋籠就位后應(yīng)通過鋼軌支撐架支腿螺旋依據(jù)基標(biāo)精調(diào)軌道幾何狀態(tài),其精度必須符合無砟軌道鋪設(shè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.8 支立道床模板

模板主要為邊模板和側(cè)模板。邊模板采用兩側(cè)貼上三合板的泡沫板；邊側(cè)模板選用木模,支立時(shí)應(yīng)保證模板在混凝土澆筑時(shí)的穩(wěn)定性。

2.9 道床板混凝土澆筑

道床板混凝土施工,因考慮到軌排支撐架的影響,道床施工應(yīng)采用二次澆筑的施工方案進(jìn)行施工?；炷翝仓?應(yīng)用蓋板將外套筒頂面覆蓋,防止水泥漿及其他雜物落入外套筒內(nèi),澆筑時(shí)應(yīng)加強(qiáng)混凝土特別是套筒邊緣混凝土的振搗,保障混凝土的澆筑質(zhì)量,同一塊板混凝土澆筑應(yīng)連續(xù),不得中斷。

2.10 混凝土養(yǎng)護(hù)

在洞內(nèi)施工時(shí)用養(yǎng)護(hù)液對(duì)道床進(jìn)行養(yǎng)護(hù),當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到5 MPa時(shí)及時(shí)拆除模板和支撐架。

2.11 頂升

當(dāng)混凝土澆筑28 d后,且達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度,用GERB提供的專用液壓千斤頂從浮置板支撐基礎(chǔ)上抬起浮置板。為了測(cè)量浮置板水平和靜變形,在每塊浮置板上要布置8個(gè)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量?？紤]到浮置板和剪力鉸的受力,浮置板至少要分3至4步頂升,最后達(dá)到設(shè)計(jì)頂升高度。

3 施工注意事項(xiàng)

3.1 鋼筋平臺(tái)點(diǎn)位放樣質(zhì)量控制

在混凝土臺(tái)位上,根據(jù)每塊板所處直線或曲線的位置設(shè)置線路中線樁,同時(shí)放樣出各個(gè)隔振器的中線點(diǎn)位,再對(duì)隔振器中心點(diǎn)位彈十字交叉墨線,中心點(diǎn)位的放樣應(yīng)滿足誤差要求。

3.2 鋼軌選用及扣件安裝質(zhì)量控制

出廠鋼軌或多或少都有一定的長度誤差,有的可達(dá)1.5 cm,如果這些長度誤差逐根累積,會(huì)對(duì)后續(xù)浮置板的定位造成很大影響。因此,浮置板架軌前應(yīng)選用長鋼尺丈量鋼軌長度,對(duì)于超過25 m長的或不滿足要求的鋼軌進(jìn)行鋸軌處理。

扣件安裝會(huì)影響到隔振器的定位,因?yàn)榧词垢粽衿鞯奈恢谜_,但扣件沒有安裝到位,也會(huì)使隔振器處于兩扣件中偏左或偏右,偏差過大會(huì)影響后續(xù)的頂升工作。因此,扣件安裝時(shí)應(yīng)在鋼軌上量距劃線。

3.3 隔振器外套筒的安放

外套筒依據(jù)已調(diào)好幾何狀態(tài)的鋼軌和鋼筋籠制作平臺(tái)放樣出的套筒中心點(diǎn)安放,安放前先以每個(gè)套筒中心點(diǎn)為圓心,繪出和套筒底座一樣大小的圓。外套筒安放后可以此調(diào)整可能位置偏差較大的扣件。

3.4 鋼筋籠綁扎

鋼筋籠綁扎過程中嚴(yán)禁碰撞隔振器外套筒。綁扎時(shí)可先將縱向鋼筋抬放于外套筒下部耳朵之上,即可保證鋼筋籠的保護(hù)層,又可暫時(shí)固定鋼套筒。為避免外套筒在吊裝運(yùn)輸中的移位,應(yīng)將外套筒的吊耳和結(jié)構(gòu)鋼筋綁扎牢固。

3.5 鋼筋籠的吊裝與運(yùn)輸

鋼筋籠的吊點(diǎn)的設(shè)置要求在鋼軌上多點(diǎn)對(duì)稱布置,吊點(diǎn)位置應(yīng)通過計(jì)算確定。為了滿足控制鋼筋籠在運(yùn)輸過程中的變形,可在平板車上放置轉(zhuǎn)向架裝置,以減少鋼筋籠的變形。

3.6 鋼筋籠的現(xiàn)場(chǎng)就位

鋼筋籠就位采用支撐定位方式,在鋼筋籠就位時(shí)依據(jù)在基底上放樣的隔振器定位點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整,確保鋼筋籠的中心線與線路中心線保持一致,曲線地段注意鋼筋籠底部中心與軌道中心的偏離值。

3.7 鋼筋籠、隔振器中心位置的調(diào)整與鋼筋籠的整修

現(xiàn)場(chǎng)采用軌架將鋼筋籠架設(shè)懸空,通過軌架調(diào)整鋼軌,實(shí)現(xiàn)鋼筋籠的中心線同線路的中心線重合。當(dāng)無法調(diào)整時(shí),拆除鋼筋籠的連接系統(tǒng),根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采用斜支撐或其他裝置對(duì)鋼筋籠進(jìn)行調(diào)整,確保鋼筋籠的中心線同線路的中心線重合。隔振器位置產(chǎn)生位移的,對(duì)隔振器進(jìn)行調(diào)整,確保隔振器的中心線同線路中心線重合。

4 結(jié)語

“拼裝一體化”施工工藝以其施工周期短、投入成本低的優(yōu)勢(shì)已被逐漸推廣,但如果沒有足夠的技術(shù)力量控制其施工過程和施工質(zhì)量,就會(huì)產(chǎn)生很多問題和隱患。因此鋼彈簧浮置板道床施工時(shí)應(yīng)結(jié)合工程的具體特點(diǎn)對(duì)施工工藝進(jìn)行不斷優(yōu)化,控制關(guān)鍵工序,才能保障優(yōu)質(zhì)的工程質(zhì)量。

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