城市地鐵鋼彈簧浮置板整體道床施工技術(shù)應(yīng)用研究

李建華

（中鐵三局集團(tuán)線橋工程有限公司，河北 廊坊 065201）

1 引言

地鐵作為緩解城市交通壓力的重要交通工具，其建設(shè)質(zhì)量影響著城市交通系統(tǒng)的運行效率。重視地鐵的減振降噪處理有助于保障地鐵運行安全，提升地鐵乘坐的舒適度。鋼彈簧浮置板整體道床施工技術(shù)的應(yīng)用在地鐵建設(shè)階段中，可優(yōu)化地鐵軌道工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計，滿足地鐵安全、穩(wěn)定運營的基本要求。

2 工程概況

青島地鐵1號線軌道施工一標(biāo)段工程，線路全長58.635 km，設(shè)有車站15座，15個區(qū)間。正線及配線鋪設(shè)全長49.840 km，其中，一般減振整體道床43.006 km，中等減振整體道床3.390 km，減振墊浮置板道床0.500 km，鋼彈簧浮置板道床2.944 km。道岔鋪設(shè)共計28組，其中，單開道岔20組，交叉渡線4組，鋼彈簧浮置板道床單開道岔4組。鋼彈簧浮置板整體道 床 左 線 里 程 為ZDK31+030.000～ZDK31+738.000、ZDK31+880.000～ZDK32+435.000、ZDK33+420.000～ZDK33+497.803。鋼彈簧浮置板整體道床右線里程為YDK31+030.000～YDK31+738.000、YDK31+880.000～YDK32+695.000、YDK33+420～YDK33+500.000。

3 鋼彈簧浮置板整體道床的結(jié)構(gòu)設(shè)計

隨著城市地鐵軌道工程中各類先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，鋼彈簧浮置板整體道床在該類工程項目中的運用頻次明顯提升。鋼彈簧浮置板整體道床的主要優(yōu)勢在于減振降噪，能夠通過分離道床、地鐵軌道基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的方式單獨制作高強(qiáng)度的道床板；同時使其利用彈性構(gòu)件而浮置，形成能夠抵消地鐵運行過程中動荷載的鋼彈簧浮置板道床。該類道床在使用過程中，浮置板結(jié)構(gòu)可以在抵消地鐵動荷載的基礎(chǔ)上，利用鋼彈簧這一彈性構(gòu)件傳導(dǎo)地鐵行駛過程中的剩余荷載，使地鐵軌道系統(tǒng)中的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)承擔(dān)該部分荷載[1]。

鋼彈簧浮置板整體道床由鋼筋混凝土道床板、鋼彈簧、隔振器、隔振器外筒等結(jié)構(gòu)組成。使用過程中道床固有頻率約為5～7 Hz，具有減振降噪的功能。相關(guān)研究顯示，在地鐵軌道工程中，鋼彈簧浮置板整體道床的隔振效果約為25 dB，道床結(jié)構(gòu)中的鋼彈簧、浮置板等元件具有穩(wěn)定性強(qiáng)、水平位移小的優(yōu)勢，將鋼彈簧與浮置板聯(lián)合應(yīng)用可有效提升地鐵道床的隔振效率。不僅如此，鋼彈簧本身的運用周期長，便于更換及維修，滿足新時期地鐵軌道交通工程的建設(shè)需求。

4 鋼彈簧浮置板整體道床施工技術(shù)在城市地鐵中的應(yīng)用

4.1 技術(shù)流程

相較于普通道床結(jié)構(gòu)，鋼彈簧浮置板整體道床的施工技術(shù)體系更為復(fù)雜，強(qiáng)調(diào)對各個施工階段技術(shù)精度的控制[2]。在城市地鐵中應(yīng)用鋼彈簧浮置板整體道床時，應(yīng)全面地梳理鋼彈簧浮置板整體道床施工技術(shù)流程。具體來說，鋼彈簧浮置板整體道床的主要技術(shù)流程包括：清理軌道→加工基礎(chǔ)材料→綁扎基礎(chǔ)鋼筋→安裝模板→基礎(chǔ)混凝土澆筑→鋪設(shè)隔離層→設(shè)置隔振器→隔振器外套筒定位→架設(shè)鋼軌→綁扎道床浮置板鋼筋→浮置板混凝土澆筑→浮置板頂升等內(nèi)容。應(yīng)用鋼彈簧浮置板整體道床施工技術(shù)時，相關(guān)人員應(yīng)結(jié)合城市地鐵工程建設(shè)的質(zhì)量要求，靈活應(yīng)用該項道床施工技術(shù)。

4.2 關(guān)鍵施工步驟

4.2.1 鋪設(shè)隔離層

鋼彈簧浮置板整體道床施工技術(shù)方案中，鋼彈簧浮置板整體道床的主要結(jié)構(gòu)由道床板、基礎(chǔ)層組成。道床板施工完畢后，往往需要通過頂升的方式將其轉(zhuǎn)變?yōu)楦≈冒濉Ｒ虼?，為使城市地鐵道床板上下兩層順利分離，還應(yīng)在施工過程中鋪設(shè)隔離層。施工人員應(yīng)在道床板施工前期，按照地鐵道床板覆蓋范圍，使用厚度大于1 mm的無紡?fù)凉げ几綦x兩層道床結(jié)構(gòu)。鋪設(shè)過程中，施工人員應(yīng)基于道床整體設(shè)計，計算鋼彈簧浮置板道床各斷面上的隔離長度，然后逐一截取透明塑料薄膜[3]。但是將其實際搭接在隔離層時，搭接長度應(yīng)大于300 mm。隔離材料銜接區(qū)域可運用超強(qiáng)力的萬能膠，將其黏結(jié)后均勻地涂抹膠水，以免出現(xiàn)漏膠的情況，影響道床板的后期頂升；施工人員鋪設(shè)隔離層時，還應(yīng)將萬能膠涂抹在道床下方的基礎(chǔ)層上，借此預(yù)防頂升期間隔離層的位移風(fēng)險。

4.2.2 浮置板基礎(chǔ)混凝土澆筑

城市地鐵軌道工程中浮置板基礎(chǔ)混凝土澆筑是鋼彈簧浮置板整體道床施工技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵施工步驟。

1）施工人員應(yīng)按照道床設(shè)置線路，確定地鐵軌道上道床結(jié)構(gòu)的中心點，之后使用精密度為0.5″的全站儀進(jìn)行基標(biāo)測試，測試完畢后完整地記錄所獲取的信息數(shù)據(jù)。之后，分別在中心點兩側(cè)布設(shè)螺栓，螺栓與中心點的間距約為1 050 mm，螺母分別布設(shè)在上下方，以便于后期鎖定螺栓。布設(shè)、鎖定螺栓時，可直接在道床區(qū)域底板上鉆孔，將螺栓直接植入孔隙內(nèi)，然后用配置好的水泥漿液將其錨固。

2）設(shè)置好螺栓后，還應(yīng)計算道床浮置板標(biāo)高，并上下移動螺栓，鎖定標(biāo)高。混凝土澆筑時，應(yīng)提前通過人工找平的方式，平整道床浮置板；澆筑至設(shè)計標(biāo)高后，用控制螺母更精確地定位標(biāo)高。然后將C40混凝土運輸?shù)綕仓恢?，通常情況下，道床浮置板的澆筑區(qū)域主要集中在外套筒上方區(qū)域，澆筑后浮置板上端表面會低于設(shè)計標(biāo)高，為后期浮置板頂升留有空間。澆筑期間每塊浮置板澆筑可采用一次澆筑工藝，避免澆筑區(qū)域出現(xiàn)冷接縫，影響浮置板的實際強(qiáng)度。

3）澆筑結(jié)束后，用插入式振搗器振搗浮置板澆筑區(qū)域，并清理隔振器蓋蓋板。需要注意的是，浮置板混凝土澆筑、振搗過程中，還應(yīng)避免接觸鋼軌，同時在振搗結(jié)束后盡快地抹平浮置板表面，然后灑水養(yǎng)護(hù)浮置板混凝土結(jié)構(gòu)，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到5 MPa后，開始拆除道床模板。

4.2.3 道床隔振器定位

鋼彈簧浮置板整體道床施工中，隔振器是道床的核心結(jié)構(gòu)，該環(huán)節(jié)的施工要點在于使隔振器準(zhǔn)確定位，確保道床的減振效果。為保障道床隔振器的精度，施工人員可運用全站儀放樣，測出隔振器布設(shè)的中心點，隨后定位隔振結(jié)構(gòu)中隔振器的半徑、輪廓；施工人員按照鋼彈簧浮置板整體道床的設(shè)計方案，將特定型號的隔振器擺放在該區(qū)域。

定位結(jié)束后用透明玻璃膠將隔振器與道床隔離層黏結(jié)住，封堵隔振器邊緣，避免出現(xiàn)玻璃膠漏出的情況。隔振器定位結(jié)束后，還應(yīng)布設(shè)隔振器外套筒。隔振器外套筒一般會在綁扎鋼筋的環(huán)節(jié)中固定在鋼筋籠的特定位置上。外套筒的定位方式為放線定位。綁扎鋼筋過程中，施工人員應(yīng)在定位后分別將隔振器外套筒放置在特定位置，并及時綁扎周圍的鋼筋。

4.2.4 鋼筋鋪設(shè)及綁扎焊接

鋼彈簧浮置板整體道床施工過程中，隔振器、隔振器外套筒固定后，還應(yīng)鋪設(shè)鋼筋，綁扎、焊接鋼筋與剪力鉸。正式綁扎之前，還應(yīng)根據(jù)城市地鐵工程中提前埋置的鋼軌基標(biāo)綁扎鋼筋，同時準(zhǔn)確地定位剪力鉸；綁扎鋼筋后將道床結(jié)構(gòu)中隔振器套筒直接與道床板內(nèi)的鋼筋焊接。在此期間，為避免澆筑混凝土后導(dǎo)致隔振器套筒位移，還應(yīng)用道床板上方的鋼筋連接隔振器外套筒上的吊耳。

除此之外，城市地鐵軌道工程鋼彈簧浮置板整體道床施工技術(shù)中，道床結(jié)構(gòu)內(nèi)的鋼筋焊接還應(yīng)注意以下內(nèi)容：（1）道床伸縮縫兩側(cè)應(yīng)避免采用十字點焊的方式，縱向排流鋼筋的總面積應(yīng)不低于1 800 mm2。（2）縱向鋼筋采用搭接形式，搭接長度不小于50 d。（3）為確保道床浮置板頂升的順暢，還需適當(dāng)?shù)匮娱L道床浮置板的排流電纜，所以，在道床焊接完畢后，排流電纜的實際高度應(yīng)高于鐵軌面5 cm。

4.2.5 設(shè)鋼軌

鋼彈簧浮置板整體道床施工中，鋼軌的架設(shè)支架可運用上承式結(jié)構(gòu)，架設(shè)軌道時，施工人員可與道床浮置板施工同步進(jìn)行，精調(diào)道床鋼軌后，浮置板標(biāo)高應(yīng)低于頂升后標(biāo)高的30 mm。布設(shè)鋼軌支承架時，支承框架之間的距離約為2.5 m；鋼軌軌排兩側(cè)應(yīng)分別設(shè)置一個支承架子；隨后使用道尺、L尺調(diào)節(jié)鋼軌支承架子上的絲杠，控制軌道的標(biāo)高、軌距。軌排初調(diào)完畢后，用標(biāo)準(zhǔn)道尺校正其位置精度，允許誤差控制應(yīng)在1～0.5 mm。

5 城市地鐵鋼彈簧浮置板整體道床施工的注意事項

5.1 浮置板頂升

浮置板頂升是城市地鐵鋼彈簧浮置板整體道床施工技術(shù)中的核心內(nèi)容，為保障浮置板頂升效果，相關(guān)人員還應(yīng)嚴(yán)格地遵循浮置板頂升施工流程，將浮置板的施工誤差控制在預(yù)期要求范圍，見表1。除此之外，在浮置板接縫處進(jìn)行頂升時，施工人員應(yīng)同時在接縫兩側(cè)頂升，并且為提升浮置板頂升的順暢性，還應(yīng)將調(diào)平鋼板放置在隔振器上；若浮置板頂升后的實際標(biāo)高與設(shè)計值不符合，可使用調(diào)平鋼板調(diào)節(jié)其標(biāo)高。

表1 浮置板施工誤差控制參數(shù)

5.2 浮置板道床板混凝土澆筑

城市地鐵軌道工程中，鋼彈簧浮置板整體道床施工中，道床床板的混凝土澆筑可運用汽車泵泵送入模的澆筑模式。相對于浮置板基礎(chǔ)混凝土澆筑施工，道床床板混凝土澆筑應(yīng)注意以下問題：（1）由于道床結(jié)構(gòu)中的鋼筋網(wǎng)密集度較高，振搗混凝土?xí)r應(yīng)堅持快插慢拔的基本原則。（2）混凝土澆筑前應(yīng)用塑料布、塑料薄膜包裹鋼軌上的扣件，防止混凝土砂漿與鋼軌扣件接觸。若因特殊情況，鋼軌區(qū)域、鋼軌扣件上有混凝土砂漿，還需及時將其清理干凈。（3）拆除鋼軌支架后，施工人員應(yīng)在清除螺栓孔內(nèi)的雜物、PVC管后，用水潤濕螺栓孔。然后用混凝土材料填補(bǔ)螺栓孔，人工振搗后抹平處理。

5.3 鋼筋籠綁扎

鋼彈簧浮置板整體道床施工中，鋼筋籠綁扎施工的設(shè)計參數(shù)應(yīng)符合城市地鐵軌道中的道床結(jié)構(gòu)的相關(guān)要求，見表2。

表2 道床施工中鋼筋籠綁扎設(shè)計參數(shù)

正式綁扎鋼筋籠時，施工人員在核對鋼筋籠施工技術(shù)參數(shù)后，可基于鋼筋籠施工圖紙，綁扎、焊接鋼筋籠。綁扎過程中鋼筋本身的搭接長度應(yīng)大于鋼筋直徑的50倍，浮置板縱向鋼筋的搭接為雙面搭接方式；搭接長度約為鋼筋長度的6倍。焊接浮置板橫向鋼筋時，應(yīng)在每塊浮置板內(nèi)每間隔5 m選擇橫向鋼筋焊接點，并將其與交叉區(qū)域的所有縱向鋼筋進(jìn)行綁扎與焊接。浮置板兩側(cè)的鋼筋應(yīng)與所有縱向鋼筋焊接，適用的鋼筋規(guī)格為50 mm×8 mm的鍍鋅扁鋼。

6 結(jié)語

綜上所述，城市化建設(shè)進(jìn)程中，地鐵軌道的建設(shè)水平影響著城市交通系統(tǒng)的等級。鋼彈簧浮置板整體道床在城市地鐵中有著極高的應(yīng)用價值，能夠滿足城市地鐵安全、穩(wěn)定運行的基本要求。為突出鋼彈簧浮置板整體道床的使用優(yōu)勢，還應(yīng)明確鋼彈簧浮置板整體道床施工技術(shù)要點，規(guī)范道床施工中的工藝流程、技術(shù)參數(shù)、各項操作等，以有效改善城市地鐵道床的基本性能，促進(jìn)我國城市軌道交通事業(yè)的健康發(fā)展。