城軌交通高架橋預(yù)制鋼彈簧浮置板軌道施工技術(shù)探討

甘 燦

（深圳地鐵建設(shè)集團有限公司，廣東深圳 518000）

1 高架橋預(yù)制鋼彈簧浮置板軌道結(jié)構(gòu)

高架橋預(yù)制鋼彈簧浮置板軌道結(jié)構(gòu)由鋼軌、扣件系統(tǒng)、軌道板（C50）、鋼彈簧隔振器、RPC80活性粉末混凝土基底等組成。軌道結(jié)構(gòu)高度為650 mm，預(yù)制鋼彈簧浮置板長度規(guī)格有3.55 m、4.55 m、4.75 m等3種，寬度2.7 m，厚度300 mm，設(shè)配重凸臺。位于梁端的預(yù)制鋼彈簧浮置板因擋水臺需要特殊處理，處于信標安裝范圍的板塊取消配重凸臺，預(yù)制鋼彈簧浮置板段前后與其他型式道床相接處的第1塊隔振器加密布置，用于剛度順接。

高架橋預(yù)制鋼彈簧浮置板軌道結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 高架橋預(yù)制鋼彈簧浮置板軌道結(jié)構(gòu)（單位：mm）

2 高架橋預(yù)制鋼彈簧浮置板軌道施工

2.1 工藝流程

高架橋預(yù)制鋼彈簧浮置板軌道施工主要分為現(xiàn)澆基底施工和預(yù)制鋼彈簧浮置板鋪設(shè)及調(diào)整2部分。預(yù)制鋼彈簧浮置板采用工廠化預(yù)制生產(chǎn)，通過汽車運輸至鋪軌基地并存儲，鋪軌基地內(nèi)軌道車將其運輸至鋪設(shè)段，采用軌道式鋪軌門吊進行軌道板吊運、鋪設(shè)作業(yè)，采用軌道基礎(chǔ)控制網(wǎng)及配套測量系統(tǒng)及工裝設(shè)備進行預(yù)制鋼彈簧浮置板幾何位置調(diào)整、線路鋼軌扣件安裝等作業(yè)。具體施工工藝流程如圖2所示。

圖2 高架橋預(yù)制鋼彈簧浮置板施工工藝流程圖

2.2 基底放樣

測量技術(shù)人員根據(jù)線路資料計算出每塊預(yù)制鋼彈簧浮置板在高架橋面上的基底邊線，利用高精度全站儀和CP3控制網(wǎng)，將每塊預(yù)制鋼彈簧浮置板基底邊線放樣在橋面上，放樣點誤差應(yīng)控制在不大于5 mm，施工人員根據(jù)放樣點位用墨線彈出每塊預(yù)制鋼彈簧浮置板的基底邊線作為模具安裝標準。

2.3 基底處理

（1）預(yù)制鋼彈簧浮置板軌道施工前，應(yīng)對預(yù)制鋼彈簧浮置板軌道軌行區(qū)進行詳細施工調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容主要包括橋面標高、橋面預(yù)埋筋（布置位置及標高）、泄水孔位置（縱向位置）及應(yīng)急泄水孔等。若發(fā)現(xiàn)以上內(nèi)容與設(shè)計不一致時，需提前聯(lián)系設(shè)計，明確處理方案。

（2）檢查無誤后，對澆筑基底范圍內(nèi)的梁面進行鑿毛處理，并將梁面浮漿一起鑿除清理。檢查合格后進方可進行下道工序。

2.4 基底混凝土澆筑

高架橋預(yù)制鋼彈簧浮置板基底采用RPC80活性粉末混凝土，不設(shè)鋼筋網(wǎng)片?；妆砻嫘倍扰c軌面連線相一致（超高在基底設(shè)置），基底平整度（隔振器位置）應(yīng)達到±2 mm/m?；咨炜s縫每隔3塊板設(shè)置1處，由于預(yù)制鋼彈簧浮置板長度不一，需根據(jù)平面布置圖中里程設(shè)置，伸縮縫位置與凸臺位置錯開，伸縮縫采用瀝青木板填充，表面采用20 mm厚瀝青抹面進行密封。基底混凝土表面平整度允許偏差控制在2 mm/m范圍內(nèi)。

2.5 橋面排水

預(yù)制鋼彈簧浮置板基底不設(shè)排水溝，橋面積水沿縱坡流至橋端泄水孔/管排出。高架橋預(yù)制鋼彈簧浮置板兩側(cè)密封條采用玻璃纖維格柵網(wǎng)，不得阻礙排水通順性。

2.6 預(yù)制鋼彈簧浮置板粗鋪點和隔振器中心點放樣

測量技術(shù)人員根據(jù)線路資料，將每塊預(yù)制鋼彈簧浮置板輪廓（4條邊線）及橡膠彈簧隔振器中心點位置放樣在基礎(chǔ)上，確保板側(cè)邊線、板端線、隔振器橫向?qū)ΨQ線、縱向垂直線及軌道中心線的位置，作為預(yù)制鋼彈簧浮置板鋪設(shè)的依據(jù)。

測量技術(shù)人員對鋼簧中心處基底位置及高程進行測量，并做出標記，要求標記點平面精度為±2 mm/m。

2.7 預(yù)制鋼彈簧浮置板鋪設(shè)及調(diào)整

（1）預(yù)制鋼彈簧浮置板通過軌道車運輸至作業(yè)面或者采用汽車運輸至作業(yè)面，再采用專用吊具，鎖定在預(yù)制短板4個角的隔振器外套筒上，吊裝至設(shè)計位置處。目前普通整體道床“軌排法”使用的吊裝設(shè)備，加上專用吊具可基本滿足預(yù)制鋼彈簧浮置板短板的施工需要。運輸過程中，預(yù)制鋼彈簧浮置板短板應(yīng)在平板車上居中放置，行進過程做到均速推進，避免急停和突然加速，同時還應(yīng)采取一定的加固措施，避免運輸過程中預(yù)制鋼彈簧浮置板滑動或傾覆。

（2）預(yù)制鋼彈簧浮置板鋪設(shè)前，應(yīng)在施工完畢且檢查合格的基底上標注出預(yù)制鋼彈簧浮置板的4個角點和中心線，用于指導(dǎo)預(yù)制鋼彈簧浮置板的粗鋪。鋪設(shè)時，以控制線路中心線與預(yù)制鋼彈簧浮置板中心線重合為主，4個角點控制為輔的方式進行定位控制。曲線地段預(yù)制鋼彈簧浮置板中心線放樣應(yīng)考慮曲線外偏移量，按平分正矢法進行預(yù)制鋼彈簧浮置板鋪設(shè)。

（3）預(yù)制鋼彈簧浮置板短板安裝就位時注意保護其邊角，防止就位時與相鄰短板碰撞損壞邊角。就位后在預(yù)制鋼彈簧浮置板短板4個角下方加放2 cm厚度木板對其進行支撐，嚴禁預(yù)制鋼彈簧浮置板短板與基底混凝土直接接觸發(fā)生硬碰硬情況。

2.8 鋼軌、扣件及剪力鉸安裝

預(yù)制鋼彈簧浮置板短板中心線與線路中線重合后安裝扣件及鋼軌，安裝鋼軌后復(fù)核軌距?？奂颁撥壈惭b完畢后對軌道方向進行精調(diào)，精調(diào)時使用專用的30 t電動液壓千斤頂配合或使用斜支撐進行。

2.9 預(yù)制鋼彈簧浮置板頂升及精調(diào)

為便于施工組織，一般考慮在長軌焊接前進行預(yù)制鋼彈簧浮置板頂升作業(yè)。

2.9.1 雜物清理

待基底混凝土強度到達設(shè)計強度的100%后方可進行預(yù)制鋼彈簧浮置板頂升作業(yè)。為避免預(yù)制鋼彈簧浮置板頂升后雜物進入頂升空間內(nèi)，影響預(yù)制鋼彈簧浮置板使用壽命和減振效果，頂升前應(yīng)對預(yù)制鋼彈簧浮置板頂升段及前后25 m范圍的雜物、基底周邊的混凝土浮漿塊、扣件及鋼軌上的固體垃圾進行清理；在預(yù)制鋼彈簧浮置板間、預(yù)制鋼彈簧浮置板與橋面間縫隙用密封條密封。

2.9.2 頂升及精調(diào)

預(yù)制鋼彈簧浮置板頂升是以鋼彈簧隔振器外套筒為支座，首先完成限位柱的安裝，然后依次安裝內(nèi)套筒、預(yù)放調(diào)高墊板，通過專用頂升設(shè)備壓緊內(nèi)套筒，利用支座的反力向上頂升預(yù)制鋼彈簧浮置板，如圖3所示。頂升操作有隔振器內(nèi)套筒安裝、頂升和測量、鎖定3個步驟。

圖3 高架橋預(yù)制鋼彈簧浮置板道床頂升作業(yè)

（1）隔振器內(nèi)套筒安裝。隔振器內(nèi)套筒由彈簧套筒（內(nèi)裝阻尼劑、內(nèi)外彈簧）、彈簧筒蓋組成。經(jīng)檢查內(nèi)套筒螺栓及密封圈完好后，將所有內(nèi)套筒用特制手柄依次放入隔振器套筒內(nèi)并旋轉(zhuǎn)60°，使內(nèi)套筒蓋板的三角頭卡入隔振器外套筒中部的固定擋板下；安放內(nèi)套筒時要保證內(nèi)套筒居中，安放平穩(wěn)，對底部不平整處進行局部打磨整修，不允許出現(xiàn)內(nèi)套筒搖擺現(xiàn)象，否則會影響減振彈簧受力，降低隔振器使用壽命；頂升預(yù)制鋼彈簧浮置板前，須將鋼軌移出承軌槽。

（2）頂升和測量。預(yù)制鋼彈簧浮置板的頂升高度為30 mm，一般分3輪進行。通過觀測預(yù)制鋼彈簧浮置板上的控制點標高來控制頂升的高度。第1輪頂升前，須測量出頂升前的控制點標高，第1輪結(jié)束后，預(yù)制鋼彈簧浮置板剛剛頂離基底，此時隔振器彈簧可能還未完全受力；第2輪頂升前無須進行測量，第2輪結(jié)束后，預(yù)制鋼彈簧浮置板頂至20 mm左右，此時隔振器彈簧已確定完全受力，變形完全；第3輪頂升前，須再次測量出控制點標高，由于無論頂至20 mm或者30 mm，預(yù)制鋼彈簧浮置板隔振器彈簧受力大小均相同，所以彈簧不會再變形，計算差值后直接加上相應(yīng)厚度的墊片準確頂至30 mm即可。

（3）鎖定。將鎖緊板放在調(diào)高墊板上，卡在隔振器外套筒中部的固定擋板處，使鎖緊板的螺栓孔對準內(nèi)套筒蓋板螺栓孔，最后上緊鎖定螺栓，安裝外套筒上部蓋板。

2.10 限位凸臺施工

（1）限位凸臺鋼筋綁扎。限位凸臺鋼筋采用φ12 mm的螺紋鋼筋，L型鋼筋必須與梁面預(yù)埋鋼筋進行有效地綁扎。

（2）彈性緩沖墊層粘貼。緊貼預(yù)制浮置板限位凸臺1周安裝3 mm板厚PP材料模板，該模板下部緊貼RPC混凝土基底，與基底接觸的四周用玻璃密封膠密封，防止在澆筑時混凝土進入浮置空間。彈性墊層與鋼筋之間設(shè)置混凝土墊塊。

（3）混凝土澆筑。限位凸臺采用C40混凝土澆筑，限位凸臺頂面應(yīng)與道床面齊平，最后在限位凸臺上安裝壓條防止模板及彈性墊層上浮。

3 基底 RPC80 混凝土現(xiàn)澆及養(yǎng)護試驗

3.1 基底 RPC80 混凝土現(xiàn)澆

本項目預(yù)制鋼彈簧浮置板基底極薄，直線段僅有74 mm，曲線地段內(nèi)側(cè)最薄處不到50 mm，所以基底內(nèi)不能設(shè)鋼筋網(wǎng)，加上RPC80混凝土的流動性，曲線地段基底RPC80混凝土現(xiàn)澆施工時混凝土很難成型。為此，研究采用了先沿縱向方向增設(shè)鋼絲網(wǎng)，后澆注RPC80混凝土的施工方法，以減小RPC80混凝土的流動性，使得曲線地段基底RPC80混凝土現(xiàn)澆得以實現(xiàn)。

3.2 基底 RPC80 混凝土養(yǎng)護試驗

RPC80混凝土基底上承預(yù)制鋼彈簧浮置板，下連輕質(zhì)U型梁，是將動車荷載力從預(yù)制板傳遞到輕質(zhì)U型梁的關(guān)鍵部位，所以基底RPC80混凝土質(zhì)量尤為關(guān)鍵?，F(xiàn)澆RPC80活性粉末混凝土水化熱大、黏稠度高，在混凝土澆筑完成后，極易產(chǎn)生裂紋導(dǎo)致基底質(zhì)量缺陷。

試拌RPC80混凝土發(fā)現(xiàn)，RPC80混凝土的水化熱極大，表面容易出現(xiàn)應(yīng)力反射裂紋。本項目針對水化熱大的特點，對RPC80混凝土的養(yǎng)護方法進行了反復(fù)試驗，試驗主要研究養(yǎng)護溫度和養(yǎng)護時間對RPC80混凝土強度的影響。

3.2.1 養(yǎng)護溫度對RPC80混凝土強度影響

養(yǎng)護溫度對RPC80混凝土強度影響試驗結(jié)果如圖4所示，由圖4可知，在其他條件相同的情況下，隨著養(yǎng)護溫度的升高，RPC80混凝土的抗壓強度和劈裂抗拉強度均得到了提高；當養(yǎng)護溫度從70 ℃升高至80 ℃時強度變化較小，升至90 ℃時強度明顯增大，且增速較快，因此90 ℃熱水養(yǎng)護較為合適。

圖4 養(yǎng)護溫度對RPC80混凝土強度影響試驗結(jié)果

3.2.2 養(yǎng)護時間對RPC80混凝土強度影響

養(yǎng)護時間對RPC80混凝土強度影響試驗結(jié)果如圖5所示，由圖5可知，在其他條件相同的情況下，隨著養(yǎng)護時間的延長，RPC80混凝土的抗壓強度和劈裂抗拉強度均得到了提高；當養(yǎng)護時長從48 h延長至72 h時強度變化非常明顯，從72 h延長至96 h時強度雖然增大但變化較?。划旔B(yǎng)護一定時間使得RPC80混凝土強度增長完全后，再增加養(yǎng)護時間，強度的增加則很小，從縮短工期和節(jié)能降耗的角度考慮，熱養(yǎng)護時間宜控制在72 h。

圖5 養(yǎng)護時間對RPC80混凝土強度影響試驗結(jié)果

3.2.3 養(yǎng)護效果對比

RPC80混凝土標準養(yǎng)護條件下7天的試件強度明顯小于28天的試件強度，且標準養(yǎng)護條件下的試件強度一般（除標準養(yǎng)護28天的劈裂抗拉強度比70℃熱水48 h養(yǎng)護的劈裂抗拉強度略高外）都低于熱水養(yǎng)護條件下的強度，這說明熱水養(yǎng)護有利于RPC80混凝土水化物的生成，提高了混凝土的強度。72 h熱水養(yǎng)護完成后再標準養(yǎng)護28天的試件，其強度反而降低，這是由于混凝土早期水化速度過快，水化產(chǎn)物過多，影響了后期強度的發(fā)展。

綜上試驗對比得出，現(xiàn)澆RPC80混凝土的養(yǎng)護宜采用90℃熱水養(yǎng)護72 h的方法。

4 結(jié)論及建議

深圳市軌道交通6號線一期高架橋預(yù)制鋼彈簧浮置板軌道施工工藝、基底RPC80混凝土現(xiàn)澆養(yǎng)護技術(shù)研究及應(yīng)用實踐表明，高架橋預(yù)制鋼彈簧浮置板道床基底施工平整度高、頂升效果好、軌道集合狀態(tài)良好、減振效果滿足設(shè)計標準及質(zhì)量要求。通過本文研究，提出以下建議。

（1）軌道施工前，應(yīng)加強對土建結(jié)構(gòu)斷面的數(shù)據(jù)復(fù)測，獲取真實可靠的斷面數(shù)據(jù)，確保梁面標高滿足調(diào)線調(diào)坡后的軌道結(jié)構(gòu)需求，避免造成基底厚度過薄（或過厚，超出橋梁荷載要求），影響整個軌道施工質(zhì)量。

（2）加強預(yù)制浮置板生產(chǎn)質(zhì)量控制及其成品養(yǎng)護，待預(yù)制浮置板養(yǎng)護并達到設(shè)計強度要求后方可吊裝運輸至施工現(xiàn)場，同時應(yīng)避免在吊裝、運輸過程中對浮置板造成損傷。

（3）曲線地段預(yù)制板鋪設(shè)，應(yīng)在板縫處考慮曲線外偏對軌道板中心線位置的影響，內(nèi)外側(cè)板縫間距應(yīng)結(jié)合曲線縮短量進行計算設(shè)置，確保鋪設(shè)完成后軌道精調(diào)能順利完成。

（4）高架線預(yù)制鋼彈簧浮置板道床頂升工藝應(yīng)在長軌焊接前完成，避免長軌對前后預(yù)制板連帶作用影響浮置板的頂升精度。頂升過程中需要增加隔振器調(diào)高墊板厚度時，必須按照設(shè)計要求更換鎖定螺栓，確保調(diào)整墊片鎖定狀態(tài)良好。