青島地鐵4 號(hào)線多等級(jí)減振預(yù)制道床施工技術(shù)研究

朱福民

（中鐵十一局集團(tuán)第三工程有限公司，湖北十堰 442000）

1 引言

地鐵等公共交通的便利性給城市帶來(lái)巨大的發(fā)展空間，對(duì)地鐵周邊產(chǎn)生虹吸效應(yīng)[1]，地鐵開(kāi)通運(yùn)營(yíng)后，地鐵站周?chē)f城、舊廠、舊村都趨向居住和商業(yè)的開(kāi)發(fā)，站點(diǎn)區(qū)域開(kāi)始呈現(xiàn)更強(qiáng)的公共性， 出現(xiàn)由低層平房更新至高層或超高層建筑[2]。針對(duì)既有運(yùn)營(yíng)線路保障地鐵沿線居民的生活質(zhì)量， 開(kāi)展道床減振升級(jí)改造工作成為地鐵設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)緊迫的任務(wù)[3]。 本文以青島地鐵4 號(hào)線多等級(jí)減振預(yù)制道床為研究對(duì)象[4]，探索在設(shè)計(jì)施工階段預(yù)留道床減振改造能力， 加強(qiáng)線路開(kāi)通后擾民解決能力。

2 工程概況

青島市地鐵4 號(hào)線為主城區(qū)東西向的骨干線， 連接了市南區(qū)、市北區(qū)、嶗山區(qū)，線路總體呈東西走向，從青島城區(qū)的中部東西向連接老城區(qū)、東部新區(qū)以及嶗山區(qū)沙子口。 本項(xiàng)目施工管段張村至彭家莊YDK20+883.900～YDK21+023.150 設(shè)置為多等級(jí)減振預(yù)制道床，長(zhǎng)度216.100 m。

道床自上而下依次為鋼軌、扣件、預(yù)制組合單元（預(yù)制道床板、預(yù)制基底板和減振層組成）、自密實(shí)混凝土，每組預(yù)制組合單元的道床板和基底板之間設(shè)有水平限位結(jié)構(gòu)和防水密封結(jié)構(gòu)。 多等級(jí)減振預(yù)制道床結(jié)構(gòu)形式如圖1 所示。

圖1 多等級(jí)減振預(yù)制道床示意圖（單位：mm）

3 施工準(zhǔn)備

人、材、機(jī)準(zhǔn)備：精調(diào)所需測(cè)量人員、施工人員提前進(jìn)行技術(shù)安全交底工作。 準(zhǔn)備吊裝及運(yùn)輸機(jī)具并檢查，物資材料以及施工所需的機(jī)具應(yīng)滿足現(xiàn)場(chǎng)要求， 對(duì)進(jìn)場(chǎng)的預(yù)制組合單元及材料進(jìn)行外觀質(zhì)量、類(lèi)別、尺寸檢查驗(yàn)收。

基底處理：清理隧道內(nèi)雜物、浮塵、積水和油污，清理預(yù)制基底板底部的浮塵、油污等附著物。

CPⅢ控制網(wǎng)及控制點(diǎn)測(cè)設(shè)：提前建立CPⅢ控制網(wǎng)，并進(jìn)行第三方單位復(fù)核， 用于后續(xù)預(yù)制軌道板板端四角控制點(diǎn)控制測(cè)量。

自密實(shí)混凝土配合比驗(yàn)證及揭板實(shí)驗(yàn)： 對(duì)道床施工全過(guò)程進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化調(diào)整配合比，確定最佳施工配合比，對(duì)道床自密實(shí)澆筑工藝進(jìn)行模擬，對(duì)道床施工工裝改進(jìn)。

4 施工工藝流程

多等級(jí)減振預(yù)制道床施工工藝流程： 測(cè)量放線→走行軌支立→鋪設(shè)預(yù)制軌道板及鋼筋網(wǎng)片→預(yù)制軌道板的精調(diào)→預(yù)制軌道板模板支立→預(yù)制軌道板定位檢查驗(yàn)收→自密實(shí)混凝土灌注→工裝拆除及線路恢復(fù)→板端間隙二次回填→排水溝防水處理→減振等級(jí)調(diào)整。

4.1 測(cè)量放線

根據(jù)線路圖紙計(jì)算每塊預(yù)制組合單元四角位置，根據(jù)CPⅢ控制網(wǎng)對(duì)預(yù)制組合單元四角位置進(jìn)行放樣， 作為后續(xù)施工依據(jù)。 注意預(yù)制組合單元均為標(biāo)準(zhǔn)直線板，曲線地段需“以直代曲”采用“半矢法”進(jìn)行布板。

4.2 走行軌支立

走行軌同一般整體道床要求一致， 注意走行軌支腿間距≤1.2m，走行軌接頭處增加一處支腿或設(shè)置2 個(gè)支腿，保證施工安全。

4.3 鋪設(shè)預(yù)制軌道板及鋼筋網(wǎng)片

通過(guò)專(zhuān)用吊具，利用4 個(gè)預(yù)埋吊點(diǎn)吊運(yùn)。 將預(yù)制軌道板吊至軌道平板車(chē)上，預(yù)制軌道板兩端需墊200 mm 厚方木，避免底部的門(mén)型筋支撐受力，運(yùn)輸至鋪設(shè)作業(yè)面。

將材料運(yùn)送至作業(yè)面后， 把4 根支撐螺桿擰至接觸平板車(chē)板面。 先將鋼筋網(wǎng)片放置到預(yù)制軌道板安裝位置的管片上，然后使用軌道吊同步、勻速吊運(yùn)預(yù)制軌道板至鋪設(shè)處，根據(jù)定位線進(jìn)行粗調(diào)，調(diào)整預(yù)制軌道板縱向、橫向位置，然后將預(yù)制軌道板放置在鋼筋網(wǎng)片上方， 微調(diào)4 個(gè)支撐螺桿， 讓其均受力，螺桿不出現(xiàn)懸空現(xiàn)象。 放置時(shí)，可適當(dāng)調(diào)整鋼筋網(wǎng)片位置。直線段鋪設(shè)時(shí)預(yù)制軌道板中心線要與設(shè)計(jì)軌道中心線重合；曲線地段鋪設(shè)預(yù)制軌道板時(shí)考慮線路中心線與預(yù)制軌道板中心線偏移量。

4.4 預(yù)制軌道板的精調(diào)

預(yù)制軌道板粗調(diào)、 定位完成后， 首先將4 根連接螺桿旋緊。 然后安裝預(yù)制軌道板精調(diào)工裝，其中精調(diào)工裝與管片采用墊板連接方式固定，精調(diào)工裝與預(yù)制軌道板采用螺栓連接。

使用全站儀與CPⅢ控制網(wǎng)及調(diào)板軟件，根據(jù)四角棱鏡三維實(shí)際坐標(biāo)和理論坐標(biāo)的對(duì)比偏差來(lái)精調(diào)預(yù)制軌道板。 先調(diào)預(yù)制軌道板的水平位置再調(diào)整高程。使用精調(diào)工裝的垂向千斤頂將預(yù)制軌道板整體提升， 然后將4 個(gè)支撐螺桿擰升80 mm左右，以留出預(yù)制軌道板精調(diào)空間.根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，使用精調(diào)工裝上的橫向千斤頂， 完成橫向精調(diào)， 使用精調(diào)工裝垂向千斤頂，完成高程精調(diào)。

4.5 預(yù)制軌道板模板支立

道床板精調(diào)完畢后， 在隧道壁上安裝膨脹螺栓與防上浮工裝相連接。 預(yù)制軌道板兩側(cè)鋪上泡沫墊，安裝封堵模板，將排氣孔對(duì)應(yīng)位置泡沫墊通開(kāi)并安裝防溢管。 道床板端頭部位根據(jù)隧道形狀制作端頭模板并安裝加固， 兩塊道床板斷模間打入發(fā)泡劑防止進(jìn)入混凝土。

4.6 預(yù)制軌道板定位檢查驗(yàn)收

灌注自密實(shí)混凝土之前進(jìn)行預(yù)制軌道板精調(diào)精度的再次檢查，對(duì)不符合規(guī)范要求的進(jìn)行再次精調(diào)，反復(fù)調(diào)整后，直至符合相關(guān)技術(shù)條件的要求。直線段預(yù)制組合單元道床板鋪設(shè)定位精調(diào)測(cè)量偏差應(yīng)符合表1 的規(guī)定，曲線段按設(shè)計(jì)要求確認(rèn)。

表1 預(yù)制組合單元道床板鋪設(shè)精調(diào)定位允許偏差表

預(yù)制組合單元道床板定位驗(yàn)收合格后， 使用扳手旋扭支撐螺桿頂緊管片，復(fù)測(cè)預(yù)制軌道板高度變化滿足允許偏差，然后釋放千斤頂，復(fù)測(cè)預(yù)制軌道板各位置滿足允許偏差，即可拆卸精調(diào)工裝。

4.7 自密實(shí)混凝土灌注

4.7.1 灌注前準(zhǔn)備工作

自密實(shí)混凝土灌注前需對(duì)預(yù)制軌道板狀態(tài)進(jìn)行檢查，檢查密封裝置是否固定牢靠、防上浮工裝有無(wú)松動(dòng)、排氣孔防溢管是否安裝。

軌道板高程較低孔位為灌注孔， 較高孔為觀察孔， 安裝PVC 套管保持混凝土液位。 灌注孔周?chē)佋O(shè)雨花布或者土工布，防止混凝土污染。 灌注前3 h 使用噴霧對(duì)板底進(jìn)行濕潤(rùn)。

4.7.2 自密實(shí)混凝土運(yùn)輸

自密實(shí)混凝土洞內(nèi)運(yùn)輸采用平板罐車(chē)運(yùn)輸， 防止運(yùn)輸過(guò)程混凝土性能損失。 自密實(shí)混凝土運(yùn)輸過(guò)程中，應(yīng)確保罐車(chē)轉(zhuǎn)動(dòng)，不發(fā)生分層、離析和泌漿等現(xiàn)象。 當(dāng)運(yùn)輸車(chē)到達(dá)灌注現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，應(yīng)再次加速攪拌后方可卸料。 自密實(shí)混凝土的運(yùn)輸過(guò)程應(yīng)快捷、方便，盡量減少自密實(shí)混凝土的轉(zhuǎn)載次數(shù)和運(yùn)輸時(shí)間。

4.7.3 自密實(shí)混凝土灌注

自密實(shí)混凝土到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后， 需在現(xiàn)場(chǎng)先進(jìn)行擴(kuò)展時(shí)間T50和擴(kuò)展度的試驗(yàn)， 其中T50控制在3～7 s， 擴(kuò)展度的要求為≤680 mm，滿足要求后方可使用。由平板罐車(chē)將自密實(shí)混凝土卸至灌注料斗內(nèi)，使用鋪軌機(jī)吊運(yùn)灌注料斗至灌注位置。 灌注料斗單次集料數(shù)量不小于每塊板的灌注量， 確保單塊板實(shí)現(xiàn)一次性連續(xù)灌注。

鋪軌機(jī)吊運(yùn)灌注料斗至將待灌注軌道板處， 再次檢查灌注情況，將自密實(shí)混凝土料通過(guò)溜槽流入自制漏斗，待漏斗充滿后打開(kāi)漏斗閥門(mén)，開(kāi)始進(jìn)行灌注工作，直至灌注完成。 灌注時(shí)，采用先慢后快再慢的方式，保證下料連續(xù)性，使自密實(shí)混凝土在組合單元下連續(xù)流動(dòng)，一次性完成一塊道床施工，單塊灌注控制4 min 以內(nèi)。 當(dāng)所有排氣孔排出混凝土粗骨料后，方可停止灌注。 如果出現(xiàn)預(yù)制軌道板移動(dòng)時(shí)，應(yīng)停止灌注，重新精調(diào)預(yù)制軌道板到設(shè)計(jì)位置后，再緩慢進(jìn)行灌注。

灌注前應(yīng)根據(jù)計(jì)劃灌注預(yù)制軌道板數(shù)量， 提前計(jì)算所需的自密實(shí)混凝土量，每次灌注一塊板，每塊板必須一次灌注完成，嚴(yán)禁二次灌注。

4.8 工裝拆除及線路恢復(fù)

灌注完成12 h 后（以現(xiàn)場(chǎng)灌注層初凝為準(zhǔn)）將連接螺桿、支撐螺桿取出；灌注完成24 h 后，拆除封堵模板、防上浮工裝，灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于7 d；由軌道車(chē)運(yùn)輸扣件、鋼軌至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行軌道安裝，安裝注意曲線位置軌縫對(duì)齊。

4.9 板端間隙二次回填

直線段灌注完成12 h 后（以現(xiàn)場(chǎng)灌注層初凝為準(zhǔn)），保持側(cè)面封堵模板不動(dòng)，拆掉板端木模；二次回填自密實(shí)混凝土，灌注高度低于基底板上沿10～20 mm。

曲線段在預(yù)制軌道板灌注完成24 h 后將封堵模板全部拆除;在板端安裝二次回填封堵裝置，保證封堵工裝間及與板、管片接觸面貼好密封材料，灌注口在板側(cè)較高一側(cè)。 檢查密封良好后，開(kāi)始第二次灌注自密實(shí)混凝土，灌注完成12 h 后拆除工裝，切去灌注口多余混凝土并抹平。

4.10 排水溝防水處理

隧道壁與道床兩側(cè)水溝底相互連接范圍涂防水涂料，預(yù)制軌道板板縫位置自密實(shí)混凝土與預(yù)制軌道板相互連接范圍涂防水涂料，防水涂料涂層最高處距離基底板頂面30 mm，不得與預(yù)制軌道板四周的密封條接觸。 聚合物防水涂料厚度≥1.5 mm，應(yīng)分層、交錯(cuò)涂刷。

4.11 減振等級(jí)調(diào)整

拆除代更換軌道板前后10 m 扣件，拆除軌道板灌漿口位置蓋板，并清理現(xiàn)場(chǎng)防止雜物進(jìn)入上下板間。 使用專(zhuān)用液壓千斤頂在設(shè)計(jì)位置頂升道床使上下道床分離，當(dāng)高度不足時(shí)使用特質(zhì)鋼制墊塊增加高度。頂升過(guò)程中注意測(cè)量限位處上下板位移量，控制頂升高度。頂升工作高度足夠后結(jié)束頂升，對(duì)板間減振墊按照需求進(jìn)行更換，然后緩慢釋放液壓使上部預(yù)制板在重力下緩慢下落，最終縫隙完全密封后對(duì)線路進(jìn)行恢復(fù)。

5 結(jié)語(yǔ)

項(xiàng)目本段多等級(jí)減振預(yù)制道床為開(kāi)工后的設(shè)計(jì)變更，相關(guān)準(zhǔn)備工作時(shí)間預(yù)留不足，對(duì)施工工裝、施工工藝驗(yàn)證、減振等級(jí)調(diào)整等技術(shù)進(jìn)行了驗(yàn)證，但未能形成全流程的流水施工，道床綜合進(jìn)度指標(biāo)預(yù)計(jì)可達(dá)到特殊減振道床進(jìn)度指數(shù)。 經(jīng)過(guò)本段多等級(jí)減振預(yù)制道床的施工，建議對(duì)其進(jìn)行下列改進(jìn)：優(yōu)化預(yù)制板及模具的設(shè)計(jì)，提高預(yù)制板質(zhì)量，降低預(yù)制板重量；繼續(xù)優(yōu)化精調(diào)工裝及方法，提高精調(diào)速度和精度；優(yōu)化防浮和封堵工裝，減輕工裝的重量，提高施工便利性；提前確定設(shè)計(jì)方案，預(yù)留充足施工準(zhǔn)備時(shí)間。