大連地鐵2號線鋼彈簧浮置板整體道床施工技術(shù)

于曉東

（華鐵工程咨詢有限責(zé)任公司，100071，北京∥高級工程師）

鋼彈簧浮置板整體道床軌道是所有軌道隔振方法中隔振效果最好的一種方式。其基本原理是在道床和基礎(chǔ)之間插入一個隔振器，減少由鋼軌傳入基礎(chǔ)的振動，可衰減某一頻率范圍內(nèi)的振動傳輸。該隔振系統(tǒng)的固有頻率約為5～7 Hz，隔振效果為25～40 dB，可有效地減振、消除固定聲。德國GERB公司研制的螺旋彈簧的浮置板軌道同時具有三維彈性支撐，并有很好的橫向穩(wěn)定性，且具有使用壽命長的優(yōu)點；但與普通整體道床軌道相比，其與結(jié)構(gòu)、建筑、防迷流、給排水等專業(yè)均有接口和施工環(huán)節(jié)上的交叉。浮置板道床的施工工藝也是軌道施工技術(shù)的難點和質(zhì)量控制的薄弱環(huán)節(jié)。因而做好鋼彈簧浮置板整體道床軌道施工的過程控制，實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的施工工藝和有效控制方法，也是鋼彈簧浮置板整體道床軌道實現(xiàn)綜合減振效果的重要內(nèi)容。

德國于1994年在柏林地鐵軌道采用鋼彈簧浮置板道床結(jié)構(gòu)。近年來，國內(nèi)城市軌道交通工程方興未艾，北京、上海、廣州等城市軌道交通工程部分采用了鋼彈簧浮置板道床減振結(jié)構(gòu)。大連地鐵2號線工程也采用了此種減振結(jié)構(gòu)，為東北地區(qū)首例。

1 工程概況

大連地鐵2號線工程起自東海公園，終止南關(guān)嶺，線路全長36.596km，均為地下線，共設(shè)28座車站。其中，鋼彈簧浮置板整體道床長3.348km。大連地鐵2號線2013年4月8日起，從東海公園站開始鋪軌，預(yù)計2014年年底通車試運行。

大連地鐵2號線聯(lián)合路站—西安路站位于市中心地段，通過學(xué)校、辦公寫字樓宇及繁華商業(yè)網(wǎng)點，分別采用隔離式減振墊浮置板、梯形枕和鋼彈簧浮置板整體道床結(jié)構(gòu)。其中，鋼彈簧浮置板整體道床鋪設(shè)位置為：左線DK11＋100～DK11＋550；右線DK11＋270～DK11＋510，共690m長。鋪設(shè)區(qū)段為盾構(gòu)圓形隧道，共需鋪設(shè)28塊鋼彈簧浮置板。

浮置板標(biāo)準(zhǔn)長度分為25m（含軌縫）、20m（含軌縫）兩種；板厚皆為320mm；兩股鋼軌之間的凸臺斷面尺寸為180mm×980mm；浮置板間伸縮縫寬30mm。

該線軌道主要設(shè)計要素為：B型車輛，軸重140 kN；最高時速80km；60kg／m 鋼軌，標(biāo)準(zhǔn)軌距1 435mm，DTVI2型扣件。

2 鋼彈簧浮置板整體道床施工工藝控制要點

鋼彈簧浮置板整體道床斷面形式見圖1所示，其基本施工工序見圖2所示。

圖1 隧道內(nèi)浮置板斷面形式

圖2 鋼彈簧浮置板整體道床基本施工工序

2.1 基底處理

將基底清理干凈。浮置板基礎(chǔ)高度根據(jù)調(diào)線調(diào)坡后的軌道高度作對應(yīng)調(diào)整，基礎(chǔ)板面高度為軌頂高度向下665mm，在該范圍內(nèi)對隧道仰拱基底鑿毛處理，面積不能少于80%。對隧道管片手孔內(nèi)的雜物清理干凈，用高壓風(fēng)將灰塵吹凈，確保軌道基礎(chǔ)與隧道主體結(jié)構(gòu)底板結(jié)合密貼。

2.2 浮置板基礎(chǔ)鋼筋綁扎

鋼筋加工前，全面測量基底標(biāo)高，以修改鋼筋加工尺寸?，F(xiàn)場綁扎，應(yīng)注意預(yù)留中心水溝模板位置（如圖3）。

圖3 基礎(chǔ)的鋼筋綁扎

2.3 模板支立

基底排水溝位于線路中心位置，溝寬300mm，溝深100mm。浮置板及水溝模板支立牢固，縱向位置允許偏差為±10mm，橫向位置允許偏差為±5 mm，垂直度允許偏差為5mm。做好模板支撐，以防止跑模、脹模。

2.4 基礎(chǔ)混凝土澆筑

隧道內(nèi)曲線地段基礎(chǔ)應(yīng)設(shè)置超高，做好并嚴(yán)格控制基礎(chǔ)表面平整度?；A(chǔ)的高程允許偏差為0～－5mm，基礎(chǔ)表面嚴(yán)禁局部凸出或凹陷。隔振器安裝位置的基礎(chǔ)表面平整度的允許偏差為±2mm／m2?；A(chǔ)澆筑后，對每個安裝隔振器的位置進(jìn)行校檢，測量其水平度，以確保符合技術(shù)要求。隔振器安裝的平面位置允許偏差為±3mm。

2.5 隔離層鋪設(shè)

將基礎(chǔ)混凝土表面清理干凈，隔離層宜選用層厚度不小于1mm的透明薄膜（見圖4），不得有破損；鋪設(shè)寬度兩側(cè)比浮置板道床設(shè)計高度高出100 mm以上，固定在隧道邊墻上。薄膜的縱向接縫用透明膠帶粘接牢固，以保證隔離效果。

圖4 鋪設(shè)透明薄膜隔離層

2.6 軌排及板體鋼筋籠拼裝和鋪設(shè)

根據(jù)設(shè)計資料測設(shè)出隔振器套筒的位置，然后安裝隔振器套筒，其誤差應(yīng)滿足設(shè)計要求。從基礎(chǔ)面開始綁扎板體鋼筋，將軌排基地拼裝好的軌排由龍門架車運來工地放在板體鋼筋籠上（見圖5），完成扣件周圍的鋼筋綁扎，并用U型環(huán)固定。最后復(fù)檢套筒位置及鋼筋籠尺寸使之達(dá)標(biāo)。

2.7 鋼筋籠、隔振器套筒的位置及軌排幾何形位調(diào)整

在灌筑混凝土前對就位后的鋼筋籠、隔振器套筒、軌排的幾何尺寸按規(guī)范和設(shè)計允許的偏差調(diào)整到位。

圖5 鋪架軌排

軌排中心允許偏差為±2mm；軌頂面高程允許偏差為±1mm；左右股鋼軌頂面水平允許偏差為1 mm；延長18m范圍內(nèi)無大于1mm的三角坑；軌頂前后高低差用10m弦量不應(yīng)大于1mm；軌距允許偏差為＋2mm、－1mm，軌距變化率不應(yīng)大于1‰；軌底坡按1／40設(shè)置。

對需要頂升作業(yè)的浮置板道床，其軌面標(biāo)高和道床面高程應(yīng)按設(shè)計要求預(yù)留頂升量。

2.8 剪力鉸及模板安裝

剪力鉸是為保護(hù)鋼軌不受大的額外剪力，安裝在相鄰浮置板的接頭處，分別與兩塊浮置板端部的鋼筋混凝土澆筑在一起。應(yīng)按設(shè)計圖紙安裝剪力鉸，位置應(yīng)正確，剪力鉸位置公差為±5mm。模板尺寸應(yīng)滿足設(shè)計要求，安裝穩(wěn)固，應(yīng)防止跑模、脹模，滿足混凝土澆筑施工要求。

2.9 板體混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)

道床混凝土應(yīng)采用粗骨料粒徑不大于25mm的混凝土，同一塊浮置板的混凝土應(yīng)連續(xù)澆筑。

對澆筑后的浮置板板體，應(yīng)適時、連續(xù)地進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，其強(qiáng)度達(dá)到70%后方可以使用軌道車。

2.10 彈簧隔振器安裝及浮置板頂升

1）頂升應(yīng)在浮置板道床混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后進(jìn)行。

2）頂升作業(yè)前應(yīng)將浮置板道床及模板清理干凈，道床面周邊的縫隙及預(yù)留孔應(yīng)進(jìn)行密封，雜物不得進(jìn)入浮置板板底的空隙。

3）每塊浮置板應(yīng)按設(shè)計要求布設(shè)測點，測點設(shè)置應(yīng)牢固并有標(biāo)識；可利用控制基標(biāo)量測浮置板頂升過程中各測點的數(shù)值，并做好記錄。

4）使用專用設(shè)備，由專業(yè)人員進(jìn)行頂升作業(yè)。

5）浮置板頂升后的軌面高程應(yīng)滿足設(shè)計及規(guī)范要求。

3 鋼彈簧浮置板整體道床施工易出現(xiàn)的問題及應(yīng)對措施

1）浮置板基礎(chǔ)澆筑完成后，基礎(chǔ)超高與設(shè)計值不符的應(yīng)對措施：浮置板基礎(chǔ)澆筑時應(yīng)嚴(yán)格按照彈線位置進(jìn)行收面抹平，特別對設(shè)置超高的區(qū)段澆筑時應(yīng)由相關(guān)負(fù)責(zé)人專門掌控、嚴(yán)格監(jiān)控。

2）隔振筒與鋼彈簧浮置板基礎(chǔ)密貼不嚴(yán)實，道床澆筑完畢后隔振筒內(nèi)滲進(jìn)混凝土的應(yīng)對措施：在澆筑混凝土前，應(yīng)將隔振器和基礎(chǔ)接觸面密封到位。

3）個別加密基標(biāo)損壞的應(yīng)對措施：用目視方法根據(jù)前后點將鋼軌調(diào)平、調(diào)直；然后用10m弦線（重合5m）連續(xù)校正，可保證在1個加密基標(biāo)損壞情況下軌道中心線、軌面高程的就位。

4）實際現(xiàn)場操作中，量尺同加密基標(biāo)與基標(biāo)精度、人眼同量尺刻度，都會存在小的偏差值，就會使鋼軌前后高低和軌向有時會超出允許偏差值，對此的應(yīng)對措施為：根據(jù)實踐可采用10m弦線（重合5 m）連續(xù)量測軌向、高低的方法，偏差控制至0.5mm以內(nèi)，力爭0偏差，以保證軌道中心線及軌面高程與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)吻合，使偏差在允許限度之內(nèi)，確保軌面平順度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

5）軌面三角坑問題：《地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范》規(guī)定的竣工驗收標(biāo)準(zhǔn)為左右股鋼軌頂面水平允許偏差為2mm，延長18m的距離范圍內(nèi)應(yīng)無大于2mm的三角坑。對軌面三角坑問題的應(yīng)對措施為：①加密軌道水平幾何尺寸量測。原來正常情況下采用6.25m量尺，現(xiàn)改為2.4m量尺，18m范圍由原來量3處加密到7.5處，使鋼軌水平控制在≤1mm范圍內(nèi)，將三角坑偏差控制在＜2mm范圍內(nèi)。②用10m弦線（重合5m）連續(xù)測量基本股軌向、高低，將偏差值控制在≤1mm的范圍內(nèi)。

4 結(jié)語

大連地鐵2號線鋼彈簧浮置板整體道床施工前，正值國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJJ／T 191—2012《浮置板軌道技術(shù)規(guī)范》發(fā)布，并于2013年3月1日起實施。結(jié)合設(shè)計文件研究工序監(jiān)控要點，并對關(guān)鍵工序監(jiān)控檢測，使關(guān)鍵減振區(qū)段施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)。根據(jù)前期監(jiān)控軌道鋪設(shè)施工的經(jīng)驗，研究采用10m弦線（重合5m）連續(xù)量測軌向及軌面高低的方法，平抑因加密基標(biāo)、量具量尺、目視刻度等多因素產(chǎn)生的偏差累積，有效地保證了鋪設(shè)后的軌道中心線、軌頂高程的偏差在允許范圍之內(nèi)，實現(xiàn)鋼彈簧浮置板整體道床軌道達(dá)到了《浮置板軌道技術(shù)規(guī)范》及設(shè)計要求。

［1］GB 502999—1999地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范［S］.

［2］GB 50204—2011混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范［S］.

［3］QGD－001—2009城市軌道交通彈簧浮置板軌道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［4］CJJ／T 191—2012浮置板軌道技術(shù)規(guī)范［S］.

［5］孫曉靜，劉維寧，張寶才.浮置板軌道結(jié)構(gòu)在城市軌道交通減振降噪上的應(yīng)用［J］.中國安全科學(xué)學(xué)報，2005（8）：65.

［6］李江濤.鋼彈簧浮置板軌道結(jié)構(gòu)施工工藝分析［J］.城市軌道交通研究，2013（5）：121.