城市軌道交通工程預制軌道板整體道床施工技術(shù)

朱峰

（中鐵二十局集團有限公司，陜西 西安 710016）

0 引言

傳統(tǒng)的現(xiàn)場澆筑混凝土道床施工模式存在施工效率較低、質(zhì)量控制難度較大、影響減振效果的問題。為適應軌道交通在各大城市的大規(guī)模建設(shè)，突破現(xiàn)有軌道交通道床施工技術(shù)瓶頸，本文對城市軌道交通預制軌道板整體道床施工技術(shù)開展研究，在我國城市軌道交通工程領(lǐng)域，預制軌道板整體道床是未來的發(fā)展方向。

1 工程概況

上海市軌道交通15號線A標工程正線軌道中預制板道床長21.713km，占比達50.1%。預制板在廠內(nèi)預制，集中運送至現(xiàn)場進行吊裝和鋪設(shè)。Ⅰ型預制軌道板采用1 435mm標準軌距，軌底坡通過在預制板承軌臺預留實現(xiàn)，采用1/40或1/30軌底坡，曲線超高通過底板現(xiàn)澆控制坡度。預制軌道板由鋼軌、扣件、軌道支撐、軌道板、自密實混凝土（SCC）、土工布隔離層和基底組成。

2 施工工藝流程

預制板整體道床主要施工程序為：底座板施工→隔離層鋪設(shè)→預制板安裝→自密實混凝土澆筑→線路施工（鋼軌、扣件安裝）。

2.1 準備工作

（1）基底清理。清理隧道仰拱各類雜物，排除污水，同時不讓水流入已清理地段。為提高基底清理質(zhì)量，確保道床與基礎(chǔ)的有效連接，應用高壓水沖洗干凈，高壓風吹干隧道底板至無積水。在道床混凝土施工過程中，須認真做好排水處理工作，避免混凝土水灰比失去控制，直接影響混凝土的強度。因此，施工時須有暢通的導水、排水設(shè)施，不讓水流入基底已清理地段。

（2）測量放線。根據(jù)線路平、縱斷面資料確定道床基底頂面標高。應注意消除因線路縱坡及平面曲線引起的誤差，必要時調(diào)整預制軌道板板縫寬度?；资┕で埃醇夹g(shù)要求放出基底中心線外，應在基底基面上放樣基底邊線、伸縮縫位置和限位凹槽中心線位置（彈出凹槽底部邊線），以便模板支立作業(yè)。

2.2 底座模板安裝

（1）根據(jù)放樣軌道板縫的位置設(shè)置結(jié)構(gòu)縫。需拆除伸縮縫位置的豎向鋼筋，并安裝伸縮縫模板。

（2）基底的側(cè)面模具采用定型鋼模板。模板用螺栓固定在一起，中間加一塊薄橡膠板，防止漏漿?；啄０寮庸虝r，豎向模板的下部用錨固鋼筋固定，模板上部用橫向拉桿固定。

（3）安裝模板前，應將模板表面清洗干凈并涂上脫模劑。安裝時，根據(jù)CPⅢ基礎(chǔ)控制網(wǎng)測量基底的頂面高度，并在模板上做標記。模板安裝應平直牢固，彎曲部分要圓滑，接縫要牢固，應確保限位凹槽模板位置精準，以防模具跑動和漏漿。模板底部的縫隙可用砂漿填充。

（4）根據(jù)限位凹槽與板縫的相對位置設(shè)定限位基底中凹槽模板的安裝里程位置?；A(chǔ)限位凹槽模板須固定牢固，以防在隨后的基底混凝土注入過程中跑模[1]?；装疾勰０鍨樘菪?，上寬下窄。凹槽模板采用鋼模板制作。根據(jù)測量放樣的板底高程控制樁，調(diào)整限位凹槽模板的高程位置。根據(jù)限位凹槽與板縫的相對位置設(shè)置基底凹槽模板的安裝里程。

2.3 底座混凝土澆筑及養(yǎng)護

施工時，根據(jù)測量提供的標高控制樁位和基線，嚴格控制基底的高程及表面平整度，尤其應注意曲線地段傾斜基底的高程控制。根據(jù)施工情況，可靈活采用軌道車運輸或泵送混凝土方案進行混凝土澆筑施工。施工時，要注意及時清理散落于隧道管壁的混凝土。澆筑不得中斷，每單塊板必須一次澆筑完成，嚴禁后補及二次澆筑。

2.4 中間隔離層及彈性墊板施工

清理基底表面后進行測量和放樣。鋪設(shè)隔離層時應比自密實混凝土邊緣寬5cm。首先，將土工布整體鋪在底板上。所需土工布尺寸為2.4m（寬）×4mm（厚），兩側(cè)與放樣邊緣對齊，長度與底座兩端伸縮縫沿線齊平。鋪好后，用小刀在限位凹槽頂部開一個與其開口大小相同的孔。切割后的土工布用于鋪設(shè)在凹槽底。

限位凹槽周圍有彈性墊，其頂面應與底座頂面保持齊平。彈性墊之間以及彈性墊與底座之間的連接處用丁基膠帶密封。彈性墊層須平整且密封嚴密，確保無翹曲、凸起或皺紋。地基混凝土的強度達到設(shè)計強度要求的3/4可砌筑彈性墊塊。

2.5 自密實混凝土層鋼筋網(wǎng)片安裝

根據(jù)軌道板分段，以板接縫和測量的邊線作為布置鋼筋網(wǎng)的基準。根據(jù)設(shè)計要求設(shè)置穿過軌道板的鋼筋。鋪設(shè)和捆扎鋼筋網(wǎng)時，應注意保護土工布隔離層。鋼筋網(wǎng)綁好后嚴禁踩踏，可在四周進行焊接，以加強鋼筋網(wǎng)片的牢固性。

2.6 軌道板鋪設(shè)、初步定位及粗調(diào)

2.6.1 預制軌道板鋪設(shè)、定位

（1）為保證施工效率，確保吊裝下洞的預制軌道板與現(xiàn)場需求相一致，應提前確定好鋪設(shè)地段的板型、尺寸及鋪設(shè)順序。

（2）把軌道板吊裝至輪胎式平板運輸車上，做好加固和半成品保護。

（3）將軌道板運輸至指定位置，利用門吊（新型輪胎式鋪軌門吊或走行軌式門吊）吊裝并倒運至指定位置進行鋪設(shè)。

2.6.2 預制軌道板初步定位

軌道鋪設(shè)前，在澆筑完成并驗收合格的基地上測量放樣出軌道板前后端中心位置的對位點，用于現(xiàn)場鋪設(shè)軌道板對位。待軌道板吊裝至鋪設(shè)點上方時，首先對位已鋪設(shè)端的中心點，保證縱向及橫向誤差控制在5mm以內(nèi)；然后對位另外一端的中心點。對位完成后在側(cè)面支墊方木，緩慢放下預制板，使預制板放置于方木上受力，完成初步定位。

2.6.3 軌道板粗調(diào)

（1）在對軌道板進行粗調(diào)前，準備好支撐墊、精調(diào)器等工具。

（2）負責操作機器的司機在鋪設(shè)前須檢查機器的穩(wěn)定性。

（3）鋪設(shè)軌道板時，根據(jù)設(shè)計文件選擇相應的軌道板型號。放線在底板上，定位軌道板，并在4個吊孔內(nèi)側(cè)放置100mm×100mm×100mm的硬方木。貼裝位置應避開精調(diào)爪。

（4）用門吊將軌道板移至工作面，手動調(diào)整軌道板就位。接近混凝土底層時，應減慢下降速度，防止對軌道板產(chǎn)生不可逆的損傷。

（5）軌道板就位時，以底座上釋放軌道板位置的輪廓線為控制線，保證粗鋪時軌道板橫向不大于精調(diào)支架橫向調(diào)程的1/2，垂直偏差不超過10mm。垂直位置由略小于設(shè)計接縫尺寸的方形木條控制。軌道板就位后，手動控制軌道板接近木板條。

（6）曲線地段要調(diào)整好每塊軌道板的偏角。鋪設(shè)原則為將軌道板端部第二對承軌臺中線與軌道板中心線的交點布設(shè)在軌道中心線上；施工時質(zhì)量控制方法為鋪設(shè)時軌道板四角均在放樣邊線以內(nèi)；軌道板高低的調(diào)整應滿足設(shè)計超高要求。

2.7 模板及壓緊裝置安裝

為防止自密實混凝土澆筑時板抬升，必須安裝軌道板壓緊設(shè)備，并安裝軌道板防浮支架，防止?jié)仓r軌道板浮起。確保直線段每個軌道板上裝有5個壓緊裝置，彎段每個軌道板裝有4個壓緊裝置和3個防側(cè)移裝置。

在精調(diào)軌道板之前，將封邊裝置放在軌道板周圍。精調(diào)完成后，在底板預留孔內(nèi)安裝封邊/壓緊裝置，用扭矩扳手擰緊壓緊裝置，擰緊力為40N·m。四周封邊模板需安裝牢固，同軌道板四周邊沿和基底應密貼，確保接縫完好，澆筑混凝土時灌漿不漏入縫隙內(nèi)。

封邊模板在軌道板的4個角處設(shè)有排氣槽，以保證板底的密閉性。安裝四周封邊模板前，在表面粘上透氣模板布，確保與模板黏結(jié)密實，沒有空隙，以提高成品混凝土外觀質(zhì)量。粘貼時應注意排氣孔槽位置的裁剪，排氣孔的頂部應高于板的底部；并在排氣孔附近設(shè)置收集裝置，以防止自密實混凝土溢出并污染底板。

固定設(shè)備安裝在軌道的邊緣和中心。檢查軌道板裝置各部分連接螺栓是否虛接、螺栓是否固定。使用水平尺檢查相鄰軌道板板縫處，若偏差值較大應重新進行軌道板精調(diào)，微動調(diào)整使其滿足精度要求。

2.8 預制板精調(diào)施工

2.8.1 軌道板粗調(diào)

在精調(diào)工作開始前，再次確認軌道板的粗鋪設(shè)精度，若偏差明顯則先進行測量，再將相應的軌道板調(diào)整到特定的精度范圍[2]。

首先，將精調(diào)支座（精調(diào)爪）安裝在嵌入軌道板左右兩側(cè)的套筒上。每個板有4個支撐。支座安裝好后，4個支座同步轉(zhuǎn)動垂直調(diào)節(jié)螺絲，慢慢抬起軌道板，用拆下粗鋪軌道板時放置的木墊進行調(diào)節(jié)，先調(diào)整軌道板的水平位，再調(diào)整高程。

粗調(diào)完成后，應在24h內(nèi)進行精調(diào)，以提高精調(diào)支座的利用率和軌道板上精調(diào)作業(yè)的效率。

2.8.2 測量系統(tǒng)布置和安放

首先在測段前后線路兩側(cè)各2對共8個CPⅢ點套管上插入配套的觀測棱鏡，再將全站儀架設(shè)在測量前進方向的軌道板上，其中心盡量靠近軌道板中心線，使全站儀分別對照至少6個CPⅢ棱鏡進行設(shè)站和校檢。

設(shè)站和定向的已知坐標需事先輸入備用。全站儀的定向在利用軌道基準點作為定向點觀測后，還須參考前一塊已鋪設(shè)好的軌道板上的最后一個支點，以消除搭接誤差。如果基準網(wǎng)有超常誤差，比如因承軌臺的變形引起高度上的變化，須將誤差改正后測量，確保軌道板之間的連接精度。

2.8.3 測量與精確調(diào)整

軌道板精調(diào)是利用精調(diào)架和軌道板定位調(diào)節(jié)器實現(xiàn)其準確定位。專用精調(diào)架可采用螺釘定位和鉗口定位。這兩種方法都可恢復軌道板設(shè)計參數(shù)，以確保測量精度和所有線路測量的一致性。

建站后，先調(diào)整高程，再調(diào)整水平位置。兩個測量段落相向合龍時，最后約100m范圍內(nèi)應兼顧搭接控制，使線形平滑。軌道板調(diào)整后誤差應在要求范圍內(nèi)，并及時保存測量數(shù)據(jù)。

精調(diào)后，在軌道板貼上“禁止踩踏”等警示牌，并在軌跡板上安裝跨線棧橋，以免踩踏或碰撞影響精調(diào)結(jié)果。

2.8.4 數(shù)據(jù)采集處理

STI型軌道板鋪設(shè)精度測量數(shù)據(jù)采集和處理由專用軟件完成。在一個工作日內(nèi)將測量部分完成后，現(xiàn)場調(diào)查員須將現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)提交給內(nèi)部數(shù)據(jù)處理技術(shù)人員，內(nèi)部團隊及時檢查測量數(shù)據(jù)。

2.9 自密實混凝土澆筑及養(yǎng)護

（1）當罐車到達澆筑位置時，將其高速旋轉(zhuǎn)20～30s后卸載裝料。自密實混凝土入模前，應測試并記錄混凝土混合物的溫度、坍落擴展度等其他性能指標，只有經(jīng)過測試的混凝土才能澆筑[3]。澆筑的溫度控制在5～30℃。

（2）自密實混凝土被軌道車運輸?shù)阶鳂I(yè)面后，將其倒入料斗內(nèi)，由鋪軌門吊運至現(xiàn)場，再由鋪軌小吊運輸至待施工處。打開料斗閥門，將自密實混凝土料流入漏斗內(nèi)，當料斗裝滿時打開閥門并澆筑混凝土，直至完成。

（3）采用“慢-快-慢”方法一次完成一板的澆筑。

（4）澆筑完成后覆蓋薄膜保水養(yǎng)護，在自密實層側(cè)邊刷養(yǎng)護液，用薄膜封閉養(yǎng)護。

3 應用效果

本技術(shù)于2019年6月1日—2020年6月6日在上海地鐵15號線軌道A標項目應用。實踐證明，該技術(shù)在社會效益、經(jīng)濟效益、質(zhì)量、安全等方面都取得了良好的效果。另外，通過無鉆孔式支腿、輪胎式鋪軌吊、專用吊裝卡具以及大小泵接力方法，提高了施工效率，順利完成了全線23km預制軌道板的存儲、吊裝、運輸、鋪設(shè)、精調(diào)、澆筑等任務(wù)。于2020年6月6日，提前業(yè)主要求的節(jié)點工期24d完成長軌通的施工任務(wù)，施工效率提升明顯。

4 結(jié)語

綜上，預制板式道床具有結(jié)構(gòu)簡單、外觀整潔美觀、施工簡便、效率高、質(zhì)量可靠等優(yōu)點，其預制板在工廠預制，施工質(zhì)量能滿足要求。板式道床提高了整體施工的鋪設(shè)精度，從施工全生命周期考慮，該工藝對減少后期運維的工作量和事故隱患、有效降低后期運維成本有重要作用。