地鐵減振道床跨人防門設(shè)計及施工研究

張珍珍

（中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司，湖北武漢 430063）

城市軌道交通不可避免地穿越人口密集區(qū)和重要建筑物，為減少列車行駛時產(chǎn)生的振動對建筑物室內(nèi)環(huán)境的影響，軌道設(shè)計中采取了不同的減振技術(shù)，主要包括扣件減振、軌枕減振和道床減振。相比普通整體道床，采用道床減振技術(shù)在道床結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工，以及與相關(guān)專業(yè)的接口方面存在較大的區(qū)別，本文通過對梯形軌枕道床、橡膠隔振墊道床、鋼彈簧浮置板道床等地鐵減振道床結(jié)構(gòu)設(shè)計及技術(shù)分析，對跨越人防門時的道床設(shè)計及施工進行探討。

1 跨人防門梯形軌枕道床設(shè)計及施工

1.1 道床結(jié)構(gòu)

梯形軌枕整體道床由鋼軌、扣件、梯形軌枕及鋼筋混凝土道床組成，如圖1所示。梯形軌枕由1對預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土縱梁及橫向連接桿件組成梯子狀結(jié)構(gòu)，縱梁側(cè)面設(shè)縱向限位凸臺，底部設(shè)置減振墊層，外側(cè)設(shè)置緩沖墊層，實現(xiàn)梯形軌枕的減振和限位，如圖2所示。梯形軌枕下設(shè)置現(xiàn)澆整體道床，梯形軌枕與現(xiàn)澆整體道床之間不進行固定，且為避免道床混凝土澆筑時與梯形軌枕結(jié)構(gòu)接觸，軌排組裝時需將梯形軌枕結(jié)構(gòu)與道床銜接的表面采用珍珠棉等施工輔助材料加以隔離。

圖1 梯形軌枕道床示意圖（單位：mm）

圖2 梯形軌枕示意圖

1.2 道床跨人防門設(shè)計

梯形軌枕道床鋪設(shè)范圍內(nèi)設(shè)置有人防門時，梯形軌枕道床在人防門處斷開，人防門處預(yù)留450 mm，人防門兩側(cè)鋪設(shè)梯形軌枕，梯形軌枕底部減振墊層不進行剛度過渡。梯形軌枕道床跨人防門橫剖面及平面設(shè)計如圖 3所示，梯形軌枕道床跨人防門設(shè)計要點如下。

圖3 梯形軌枕道床跨越人防門設(shè)計（單位：mm）

（1）人防門兩側(cè)梯形軌枕道床排水銜接。當(dāng)人防門兩側(cè)道床可獨立排水時，應(yīng)斷開道床水溝，人防門下門檻內(nèi)不設(shè)置排水洞；當(dāng)人防門兩側(cè)排水必須連通時，人防門下門檻內(nèi)預(yù)留排水洞，預(yù)留排水洞洞底標(biāo)高應(yīng)與梯形軌枕中心水溝溝底保持平齊，以避免積水，保證排水通暢。梯形軌枕中心水溝寬600 mm，溝底距軌面530 mm，即排水洞底部距離軌面530 mm。

（2）人防門處梯形軌枕道床設(shè)計應(yīng)滿足排水洞閘板的安裝。中心水溝人防門排水洞閘板安裝寬度為550 mm，高度為200 mm，沿線路方向由于梯形軌枕連接桿件位置的限制，為防止排水閘板裝置與連接桿件發(fā)生沖突，排水閘板裝置端頭到人防門下門框基礎(chǔ)凈距設(shè)置為不大于430 mm；為保證排水洞閘板的安裝及工作時正常開啟和關(guān)閉，排水洞閘板前設(shè)置集水坑；集水坑坑底標(biāo)高相比排水洞洞底降低180 mm，困難條件下降低150 mm，以保證排水洞閘板能夠正常降落；集水坑寬度（垂直于線路方向）應(yīng)預(yù)留排水洞閘板安裝時的立模及操作空間，不應(yīng)小于700 mm；集水坑長度（沿線路方向）不應(yīng)大于430 mm。

（3）人防門處扣件間距控制。應(yīng)保證人防門處扣件間距不超過850 mm，困難條件下不應(yīng)超過900 mm。為防止跨人防門處扣件間距過大，在人防門下門框處設(shè)置鋼軌絕緣支撐點，沿線路縱向支撐長度不少于100 mm，厚度根據(jù)現(xiàn)場軌底與人防門下門框之間的高差確定。

1.3 道床跨人防門施工

（1）梯形軌枕道床主要采用軌排法施工，即鋪軌基地內(nèi)組裝軌排，隧道內(nèi)架設(shè)和調(diào)整軌排，以及澆筑道床混凝土。隧道內(nèi)施工范圍狹窄，梯形軌枕軌排較重，曲線地段軌排在鋪軌基地完成超高和正矢調(diào)整，洞內(nèi)只調(diào)整線路中線位置和高程。梯形軌枕在鋪軌基地軌排組裝前需制定梯形軌枕軌節(jié)表，標(biāo)明每個軌排軌枕形式、枕間間距、曲線上枕間高差、每塊墊板偏移和調(diào)高量等，利用調(diào)整扣件調(diào)高量和偏移量來滿足曲線超高和正矢。

（2）當(dāng)梯形軌枕道床鋪設(shè)范圍內(nèi)設(shè)有人防門時，梯形軌枕軌排組裝前應(yīng)對人防門位置進行測量，根據(jù)測量結(jié)果對梯形軌枕軌排的枕縫進行適當(dāng)調(diào)整，制定梯形軌枕軌節(jié)表完成軌排超高和正矢調(diào)整；梯形軌枕縫調(diào)整應(yīng)保證相鄰扣件間距滿足相關(guān)技術(shù)要求。

2 跨人防門橡膠隔振墊道床設(shè)計及施工

2.1 道床結(jié)構(gòu)

橡膠隔振墊道床由鋼軌、扣件、軌枕、道床板、隔振墊及基底等組成，如圖4所示。道床板長度約6 m，道床板之間設(shè)置20 mm寬伸縮縫，伸縮縫底部采用瀝青木板填充，頂面30 mm采用瀝青麻筋密封處理。道床板與基底之間設(shè)置橡膠隔振墊作為彈性墊層?；滓话忝?2 m設(shè)置1處伸縮縫，洞口50 m范圍每6 m左右設(shè)置1處伸縮縫，伸縮縫設(shè)置方式與道床伸縮縫相同。基底中部設(shè)置寬350 mm、深120 mm的中心水溝。

圖4 橡膠隔振墊道床示意圖（單位：mm）

2.2 道床跨人防門設(shè)計

橡膠隔振墊道床鋪設(shè)范圍內(nèi)設(shè)置有人防門時，橡膠隔振墊道床在人防門處斷開，人防門兩側(cè)鋪設(shè)橡膠隔振墊道床，人防門兩側(cè)橡膠隔振墊道床不進行剛度過渡。橡膠隔振墊道床跨人防門平面及縱剖面設(shè)計如圖5所示，橡膠隔振墊道床跨人防門設(shè)計要點如下。

圖5 橡膠隔振墊道床跨越人防門設(shè)計（單位：mm）

（1）人防門兩側(cè)橡膠隔振墊道床排水銜接。橡膠隔振墊道床排水采用基底中心溝排水，由于基底暗溝不便于清淤，因此當(dāng)人防門兩側(cè)道床可獨立排水或采取線路反坡排水可滿足排水要求時，應(yīng)斷開基底水溝，人防門下門檻內(nèi)不設(shè)置排水洞；當(dāng)人防門兩側(cè)排水必須連通時，人防門下門檻內(nèi)預(yù)留排水洞，預(yù)留排水洞洞底標(biāo)高應(yīng)與基底中心水溝溝底保持平齊，以避免積水，保證排水通暢。橡膠隔振墊道床基底中心水溝寬350 mm，溝底距軌面730 mm，即排水洞底部距離軌面730 mm。

（2）人防門處橡膠隔振墊道床結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足排水洞閘板的安裝?；字行乃疁蠈挾?50 mm，高度120 mm，對應(yīng)的人防門排水洞閘板安裝寬度為350 mm，高度為150 mm，為保證排水洞閘板的安裝及工作時正常開啟和關(guān)閉，在排水洞閘板前隧道底板上設(shè)置集水坑；集水坑坑底距離軌面不應(yīng)小于880 mm，集水坑寬度（垂直于線路方向）不應(yīng)小于500 mm，長度（沿線路方向）考慮閘板安裝長度可設(shè)計為500 mm；道床板在集水坑對應(yīng)位置設(shè)置500 mm×500 mm的預(yù)留洞。

（3）橡膠隔振墊道床跨人防門處扣件間距應(yīng)與梯形軌枕道床跨人防門扣件間距一致。

2.3 道床跨人防門施工

（1）橡膠隔振墊道床跨越人防門施工時應(yīng)注意按照設(shè)計要求控制預(yù)留排水洞標(biāo)高，保證人防門處排水通暢；應(yīng)在隧道結(jié)構(gòu)底板預(yù)留集水坑，并在道床板對應(yīng)位置預(yù)留閘板坑；在施工完成后，為保證運營期間養(yǎng)護維修人員的安全，道床板預(yù)留坑上應(yīng)設(shè)置蓋板。

（2）橡膠隔振墊道床與人防門門框之間的板縫按照 20 mm預(yù)留，板縫與道床板之間伸縮縫處理方式相同，采用瀝青木板填充，頂面30 mm采用瀝青麻筋密封處理。

3 跨人防門鋼彈簧浮置板道床設(shè)計及施工

3.1 道床結(jié)構(gòu)

鋼彈簧浮置板道床由鋼軌、扣件、軌枕、道床板、隔振器、剪力鉸及基底等組成，如圖6所示。道床板長度一般為25 m，厚度325～340 mm；道床板之間采用剪力鉸連接。道床板通過隔振器浮置于基底上，即道床板內(nèi)嵌入隔振器外套筒，筒內(nèi)放入彈簧隔振器，隔振器通過定位銷固定在基底上，使道床板浮置于基底上；隔振器沿線路縱向間隔2-3-2-3根軌枕間距進行布置，即隔振器間距為2個軌枕間距、3個軌枕間距交替布置；在浮置板與其他普通道床連接處采用連續(xù)7對隔振器加密布置，即每個軌枕間距布置1對隔振器，浮置板與浮置板之間采用連續(xù)2對隔振器加密布置。基底中部設(shè)置寬度350 mm、深度120 mm的中心水溝。

圖6 鋼彈簧浮置板道床示意圖（單位：mm）

3.2 道床跨人防門設(shè)計

鋼彈簧浮置板道床鋪設(shè)范圍內(nèi)設(shè)置有人防門時，人防門兩側(cè)的鋼彈簧浮置板作為獨立體系考慮，人防門與鋼彈簧浮置板之間設(shè)置板縫，浮置板不做剪力鉸連接。鋼彈簧浮置板道床跨人防門平面及縱剖面設(shè)計如圖7所示，鋼彈簧浮置板道床跨人防門設(shè)計要點如下。

圖7 鋼彈簧浮置板道床跨越人防門設(shè)計（單位：mm）

（1）浮置板板端結(jié)構(gòu)設(shè)計及隔振器布置方式。為避免人防門與鋼彈簧浮置板道床之間板縫存在堵塞影響減振效果，人防門與鋼彈簧浮置板之間設(shè)置40 mm的板縫。此外，由于人防門兩側(cè)浮置板作為獨立體系無剪力鉸連接，削弱了浮置板的整體性，為保證浮置板整體剛度及縱橫向穩(wěn)定性，板端采用連續(xù)5對隔振器加密；同時人防門兩側(cè)的浮置板板端豎向及橫向鋼筋進行加強。

（2）鋼彈簧浮置板道床采用基底中心水溝排水，因此跨人防門處排水銜接設(shè)計、過水洞閘板安裝對道床及基底設(shè)計的要求與橡膠隔振墊道床一致。

（3）鋼彈簧浮置板道床跨人防門處扣件間距要求與梯形軌枕道床跨人防門扣件間距要求一致。

3.3 道床施工

（1）鋼彈簧浮置板道床施工時通常在鋪軌基地組裝鋼筋籠及隔振器外套筒，然后吊裝運往作業(yè)面，完成道床混凝土澆筑。鋼彈簧浮置板道床鋼筋規(guī)格及尺寸較多，且與隔振器設(shè)置位置相關(guān)。為避免人防門下門檻實際寬度和設(shè)置里程與設(shè)計存在偏差進而導(dǎo)致已綁扎好的鋼筋籠與人防門門框相互沖突或存在較大間隙，應(yīng)在鋼筋籠綁扎前對人防門下門檻實際里程和寬度進行測量核實；根據(jù)人防門下門檻實際里程和寬度對門檻兩側(cè)鋼彈簧浮置板的長度進行重新設(shè)計，并相應(yīng)調(diào)整鋼筋及隔振器，以適應(yīng)人防門。

（2）鋼彈簧浮置板道床與人防門之間板縫控制。鋼彈簧浮置板道床為質(zhì)量-彈簧系統(tǒng)，利用其懸浮道床板在列車通過時產(chǎn)生一定位移來降低列車的沖擊振動。為保證鋼彈簧浮置板的減振效果，在道床板混凝土澆筑時應(yīng)避免出現(xiàn)漏漿等問題引起道床板與人防門門框之間的板縫堵塞。道床板完成頂升后，道床板與人防門門框之間的間隙可參照道床板之間、道床板與隧道壁之間間隙處理方式，將阻燃密封條固定在道床板板端與人防門門檻側(cè)壁上以阻止雜物進入。

（3）人防門處排水洞、排水洞閘板預(yù)留集水坑及道床板預(yù)留坑施工處理與橡膠隔振墊道床跨越人防門時施工處理相同。

4 結(jié)論及建議

（1）地鐵減振道床跨越人防門的設(shè)計及施工研究表明，減振道床需根據(jù)人防要求進行適應(yīng)性結(jié)構(gòu)設(shè)計，如，減振道床在人防門門框前的集水坑尺寸需滿足人防門排水洞閘板安裝要求，人防門門框兩側(cè)鋼彈簧浮置板板端隔振器需加密及配筋加強，減振道床板與人防門門框的接口需特殊設(shè)計處理。

（2）減振道床跨人防門應(yīng)做好排水銜接設(shè)計，在條件允許時，減振道床在人防門兩側(cè)水溝應(yīng)斷開形成獨立排水系統(tǒng)；當(dāng)人防門兩側(cè)排水必須連通時，應(yīng)根據(jù)減振道床水溝特點做好排水銜接。

（3）減振道床跨人防門施工時應(yīng)根據(jù)人防門門檻的實際寬度和里程，對兩側(cè)板的結(jié)構(gòu)設(shè)計進行適當(dāng)調(diào)整以避免返工；應(yīng)控制人防門門框處扣件間距不超過900 mm。