浮置板道床快速施新工法改.doc

浮置板减振道床迅速施工法
中铁十三局集团第四工程有限公司 盛术学
【内容提纲】浮置板减振道床在都市轨道交通有较高隔振降噪规定地段应用效果彻底，技术优势明显，为都市轨道交通振动噪声环境控制提供了有效技术手段，但老式“散铺法”施工组织难、施工进度慢，“钢筋笼轨排法”是在总结类似施工经验基本上，同当前国内广泛应用整体道床“轨排架轨法”相结合，对浮置板施工工序进行优化、改进，实现了浮置板钢筋笼轨排拼装、隧道仰拱回填、轨道板混凝土浇筑3大工序平行流水作业。运用铺轨基地场地进行浮置板钢筋笼轨排拼装，轨道车运送轨排至作业面，运用洞内作业面铺轨门吊将“钢筋笼轨排”吊运至已浇筑完毕浮置板基底面，洞内进行钢筋笼就位、轨道几何尺寸调节、混凝土浇筑等作业。钢筋笼轨排法”施工工艺将原“散铺法”施工平均进度6～8m/天·面提高到平均25~50m /天·面，解决了浮置板道床施工进度慢难题。
【核心词】浮置板 减振道床 迅速 施工
1. 工程概况
天津地铁二期工程3号线为天津市轨道交通线网中规划一条骨干线路，整体上呈西南-东北走向，起点位于华苑、市中心、宜兴埠至终点小淀，全长双线29.045Km。该线路通过华苑产业园区、规划第三高校区、华苑居住区、水上公园、医科大学、和平路、天津站、北站、宜兴埠等重要客流集散点及交通枢纽，依照天津市环境影响评价,通过方案比选及专家论证,决定全线除在普通地段采用普通整体道床线路及在减振规定相对较高地段采用弹性短轨枕外,在特殊减振地段采用浮置板减振整体道床,全线共有钢弹簧浮置板减振道床线路5.75Km，橡胶浮置板整体道床1.90Km。
公司承担施工天津地铁二期工程3号线轨道铺设工程1标施工范畴为线路起点(K0+310)到天津站 (K14+420)（不含天津站）正线及辅助线、华苑车辆出入线高架线整体道床某些及华苑车辆段，本标内设计有钢弹簧浮置板及橡胶浮置板减振道床线路,长度共计4.81km。
浮置板减振道床是近年来在国内地铁领域中广泛采用一种新型道床形式,它包括基本垫层、隔离层、隔振器、浮置板、剪力铰、顶升等工程内容,钢筋绑扎及混凝土灌注工作量大，工序复杂、施工难度大、技术规定高、施工周期长，老式采用“散铺法”进行浮置板轨道施工进度仅为6～8m/天·面，本项目参照类施工经验，采用“钢筋笼轨排法”施工工艺，突破了老式“散铺法”浮置板施工进度缓慢难题，将施工进度提高到平均25m/天·面，实现了浮置板道床迅速施工，大大提高轨道铺设速度。
2. 工艺特点
老式施工在遇到浮置板地段时，普通采用提前预铺或浮置板地段暂时过渡方案进行浮置板地段

图1浮置板轨道构造示意图
施工，即需在普通整体道床线路施工到达前将钢弹簧浮置板道床施做完毕，需间断跳跃施工，施工周期长，施工组织复杂，施工进度缓慢。浮置板轨道“钢筋笼轨排法”施工工艺保证了整体道床施工持续性，采用铺轨基地进行浮置板钢筋笼预拼装，实现了浮置板钢筋笼轨排拼装、浮置板基本施工（隧道仰拱回填）、轨道板混凝土浇筑3大工序平行流水作业，加快了浮置板轨道施工进度，提高浮置板道床施工工效，节约了工程成本。并且此工艺克服了隧道内施工场地小、施工作业面狭窄、钢筋绑扎困难等施工难题，减少了浮置板轨道洞内作业施工难度，减轻了现场施工人员劳动强度，实现了地铁铺轨工程施工组织设计优化。
3. 工艺流程
详见 图2 “钢筋笼轨排法”施工工艺流程图。
4. “钢筋笼轨排法”施工操作要点
4.1测量放线及构造尺寸偏差检查
先进行调线调坡测量，布置基标，检查铺设浮置板地段实测轨道高度同设计轨道高度、线路设计中心线同实测轨道中心线偏差与否满足浮置板轨道设计需要（详细各线性关系示意图见图3）。对于设计线路中心线同实际线路中心线偏差大，浮置板轨道无法按设计规定施工地段，由测量人员将测量数据反馈至设计单位，设计单位依照详细状况拟定解决方案。
4.2浮置板基本施工
基底清理:对隧道基底面垃圾、泥浆、杂物等进行清理。
钢筋基底绑扎:加工完毕浮置板基本钢筋在铺轨基地装车，轨道车运送，铺轨门吊运至施工作业面，现场人工进行钢筋绑扎。
支立中心水沟模板:浮置板基本中心水沟模板采用专用矩形封闭式钢模板，具备可重复使用、不易变形、设计合理、施工便捷等长处。模板安装必要平顺，位置对的，并牢固不松动。支立中心水沟模板需注意曲线地段水沟中心线同线路中心线偏差。

图2“钢筋笼轨排法”施工工艺流程图
道床基底混凝土施工:轨顶设计高程值下返570mm为浮置板基本高程控制线。混凝土运送依照施工状况，可灵活采用轨道车运送或泵送混凝土方案进行混凝土浇筑施工。
基底高程及水平度检查、整修:基本砼浇筑后，对隔振器位置高程、水平度进行检查，对于偏差超限地段进行整修。可采用整体打磨或垫高办法进行解决，禁止采用在混凝土表面局部垫高或挖深办法来满足隔振器放置规定。
中心水沟盖板安装及隔离膜铺设：浮置板设立水沟盖板、铺设隔离层。水沟盖板上按设计规定设立锚筋（将水沟盖板同顶升轨道板连接）。

图3 浮置板轨道曲线地段线性关系示意图
4.3浮置板钢筋笼轨排拼装、运送
浮置板钢筋笼轨排生产线布置：浮置板钢筋笼轨排拼装场地需兼顾普通道床轨排作业场地布置，依照铺轨基地大小及规模、轨排孔位置等因素，统筹兼顾，合理布置各生产作业区。典型浮置板钢筋笼生产线见图4钢筋笼轨排拼装流水线示意图。

图4 钢筋笼轨排拼装流水线示意图
图中未涉及浮置板钢筋加工区、轨枕存储区、配件存储区、钢轨存储区、轨排存储台位等生产作业区，详细位置及场地需依照铺轨基地实际状况，兼顾普通道床轨排作业场地布置，综合考虑，以以便施工、合理布局为原则。
浮置板钢筋笼拼装台位设立:拼装浮置板钢筋笼台位可按26m*3m设立，台位为混凝土硬化水平面，表面平整。在台位上设立浮置板端头线、浮置板钢筋笼中心线、钢轨中心线、套筒位置中心线、凸台边线等核心线，作为拼装钢筋笼轨排基准线。
曲线地段浮置板钢筋笼轨排按直线进行拼装，但必要考虑不同曲线半径地段因曲线外股、内股不等长，导致钢筋笼轨排长度差别，详细如图5所示。

图5曲线钢筋笼轨排示意图
布置隔振器外套筒:依照台位上标记外套筒位置，按设计图纸布置隔振器外套筒，注意套筒摆放内外方向，详细位置见图6隔振器外套筒布置示意图。

图6 隔振器外套筒布置示意图
布置隔振器外套筒时，需考虑因曲线内外股长度差别导致隔振器位置差别，曲线外侧套筒间距不不大于理论值，曲线内侧套筒不大于理论值。
钢筋加工及钢筋笼拼装:浮置板钢筋数量大、规格多，纵横钢筋网套、交叉，钢筋绑扎复杂、繁琐，施工进度慢。为理解决浮置板钢筋绑扎难题，加快浮置板钢筋笼绑扎进度，采用特殊钢筋绑扎工艺，进行浮置板钢筋笼绑扎安装作业，提高了浮置板钢筋笼绑扎质量和速度。详细流程见图7浮置板钢筋笼绑扎流程示意图。
浮置板台位布置
隔振器外套筒
横向钢筋加工
横向钢筋
网片绑扎
浮置板台位布置横向钢筋网片
纵向通长钢筋堆焊施工
穿纵向通长钢筋，绑扎成型
浮置板轨道钢筋笼

图7 浮置板钢筋笼绑扎流程示意图
采用加工“钢筋固定架”进行钢筋网片绑扎作业，精确固定断面不同位置钢筋相对位置。
设立钢筋对焊台位，采用钢筋闪光对焊机，将定尺钢筋对焊成25m通长纵向钢筋（非原则板纵向钢筋依照实际长度拟定，曲线内外侧钢筋长度存在差别）。
绑扎浮置板钢筋笼：依照设计图纸布置及固定横向钢筋网片位置，一块板横向钢筋网片固定完毕后，依照纵向钢筋设计位置穿浮置板纵向钢筋，并同横向钢筋网片进行绑扎。为了固定外套筒位置，防止外套筒在吊运过程中移动，需将外套筒吊耳固定于浮置板构造钢筋上。
钢筋笼防迷流焊接：依照设计规定，进行浮置板钢筋笼防迷流焊接，保证纵横钢筋电路流通。
横向连接架安装：浮置板钢筋笼绑扎焊接完毕后，在钢筋笼上固定钢轨位置，安装钢轨横向连接架。
配件安装：依照设计位置安装铁垫板，布置铁垫板时注意铁垫板内外侧方向、铁垫板同隔振器相对位置、铁垫板间距（见图8），与否满足设计及规范规定，同步注意曲线地段内外股长度差别导致铁垫板间距变化。
因铁垫板大螺栓拧入尼龙套管后，在尼龙套管集中力作用下，铁垫板下胶垫产生翘曲变形，另铁垫板下胶垫表面不平整等因素，需采用木垫板代替铁垫板下胶垫，以保证混凝土浇筑时铁垫板底部混凝土密实性。

图8 浮置板轨道隔振器同铁垫板相对位置示意图
钢筋笼轨排整体性加固及锁定：为了保证浮置板钢筋笼轨排整体稳定性，满足钢筋笼吊装及运送规定，避免轨排变形和不同部位、构造之间互相移位，采用专用器具对钢筋笼整体性进行加固和锁定。详细加固及锁定装置见图9浮置板钢筋笼轨排加固及锁定装置示意图。
钢筋笼吊装及运送：用吊轨钳将浮置板钢筋笼轨排吊装至平板车上，轨道车运送至前方作业面。轨排吊点位置需通过计算及现场实验，拟定轨排合理吊点位置，将浮置板钢筋笼轨排在起吊悬空状态挠度控制在最小值，详细吊点位置如图10。

图9 浮置板钢筋笼轨排加固及锁定装置示意图
单位：mm
图10 浮置板钢筋笼轨排吊点示意图
浮置板轨排吊装及就位：轨道车推动轨排至铺轨门吊下，铺轨门吊吊运轨排至施工作业面，依照测量点位，调节轨排中心线及先后位置，保证钢筋笼中心线同设计轨道中心线重叠、浮置板先后位置同测量板端线重叠。
浮置板轨排检查及整修：因吊装运送过程中，浮置板轨排内部构造部件间也许产生一定变形、位移，就位后需对钢筋笼轨排进行检查，对轨排构造部件存在变形、位移进行整修。
4.4轨道架设及轨道几何尺寸初调节
安装单腿支撑式轨架托盘及丝杠，支撑架不不不大于3m设立一种，支撑架在直线段应垂直于线路方向，曲线地段应垂直线路切线方向，并将各部螺栓拧紧，不得虚接。依照铺设地段线路超高状况，选取单腿支撑架调节孔，保证轨架丝杠处在垂直状态。轨架安装完毕后，对轨道几何尺寸进行初调。
安装浮置板钢筋笼其他部件：依照设计位置安装剪力铰、板端间隙模板、防迷流端子、泄水孔、检查孔、道床模板等构造部件。
轨道几何尺寸调节：依照铺轨基标，通过调节钢轨支承架各有关调节螺栓，调节轨道几何状态，用万能道尺、方尺、L型尺、锤球等工具，按设计和规范规定调节轨道轨距、水平、高程、方向等几何尺寸。曲线地段还须增长对曲线外股正矢调节及检查（运用10m或20m弦线）。详细轨道调节做法是：先调水平，后调轨距；先调基标部位，后调基标之间；先粗后精，重复调节。通过精调后，其精度必要符合无砟轨道铺设技术原则规定。施工中严格按照“三步控制”办法保证轨道几何状态。
第一步：粗调。钢轨架设时按照中桩及标高资料初步调节轨道，初步调节完毕后，安装检查孔、防迷流端子、支立道床模板等工序；
第二步：精调。对轨道几何状态精准进行调节，目视及弦量办法进行调节；
第三步：混凝土浇筑后检查。混凝土施工中也许对轨道几何尺寸产生影响，规定在混凝土浇筑完毕后，混凝土尚未初凝前，及时安排人员进行检查及调节。其精度容许偏差应符合表1，表2规定。
曲线容许偏差表 （表1）
曲线半径（m）
缓和曲线正矢
与计算正矢差mm
圆曲线正矢
持续差mm
圆曲线正矢
大最小值差mm
≤650
2
3
5
＞650
1
2
3
轨道几何形态容许偏差表（表2）
序
检查项目
偏 差 要 求
1
扣件间距
±5mm
2
轨距
+2、-1，变化率≯1‰
3
水平
2mm
4
扭曲
2mm
5
轨向
直线不得不不大于2mm/10m弦，曲线见正矢偏差表（表1）
6
高低
轨面目视平顺，最大矢度≯2mm/10m弦
7
中线偏差
2mm
8
高程
±5mm
9
轨底坡
1/35～1/45

4.5浮置板道床混凝土立模及浇筑
因轨道板构造尺寸因素（中部断面凸出），道床板需采用二次浇筑施工方案进行施工。第一次浇筑高度为铁垫板底部位置，二次浇筑浮置板中间凸台某些混凝土。
道床模板依照两次浇筑混凝土规定，分别支立道床板两侧模板、凸台两侧模板。模板采用不易变形钢模板。道床模板必要平顺，位置对的，并牢固不松动。
浮置板道床混凝土运送依照现场实际状况，可灵活采用轨道车运送混凝土或固定泵直接泵送至浇筑位置方案进行整体道床混凝土浇筑施工。混凝土浇筑前，用编织带覆盖钢轨、扣件、外套筒、轨架，以免对其导致污染后，难于清理。
二次浇筑凸台混凝土前，注意新旧混凝土结合面解决，满足施工及设计规范规定。
混凝土施工前对浮置板钢筋笼进行全面检查，混凝土施工完毕后，应加强对模板校正，按照设计尺寸及容许偏差认真检查各部位几何尺寸。
4.6轨道清理
施工完毕后，更换铁垫板下代替木板，安装线路钢轨配件，恢复线路，并对钢轨、扣件、混凝土道床等进行清理。
4.7浮置板顶升作业
当混凝土浇筑28天后，且达到设计强度，用厂家提供专用液压千斤顶从浮置板支承基本上抬起浮置板。浮置板顶升达到设计顶升高度。顶升时隔振器组装见图11浮置板隔振器内部构造示意所示。

图11 浮置板隔振器内部构造示意图
为了测量浮置板水平和静变形，在每块浮置板上布置8个测量点，测量浮置板水平。
去掉外套筒上盖子（12），检查外套筒内与否干净，与否潮湿，在隔离层上割一种圆孔，在需要安装固定销隔振器基本环中心钻孔，压入定位销。安装定位销完毕后，运用安装杆把隔振器放到外套筒里，落在浮置板支承基本上。支承板与外套筒之间有足够空隙，旋转弹簧组使三角形状上支撑板（4）三个角和焊在外套筒内壁上（13）相平。取出安装杆。运用放在隔振器上液压千斤顶液压柱塞顶住上支承板（4），直到三个爪低于上挡环（10）。由压差控制压力作用在上支承板（4）上并作用到浮置板支承基本上，作用在支撑架上反作用力抬起浮置板。
考虑到浮置板和剪力铰受力，浮置板至少要分3至4步顶升，最后达到设计顶升高度。每一步顶升高度，要通过放置在下支架（13）和上支承板（4）之间调平钢板（7）来控制。调平钢板形状和上支承板（4）形状一致。为减小调平钢板（7）和下支架（13）之间缝隙，把力传递到外套筒上，调平钢板（7）和（13）和上支承板之间接触面必要水平。最后测量浮置板顶升高度，检查与否达到设计规定。
依照轨道几何尺寸，如需要进行高度调节，可以通过调平钢板（7） 对浮置板高度进行调节。安装完隔振器，并达到设计规定后，要把安全板（5）放置于调平钢板（7）上，并通过螺栓（6）与内筒连接在一起，防止调平钢板移动。运用螺栓固定安全板，保证传力可靠。
4.8施工技术规定
⑴ 浮置板基本砼表面(用于支撑隔振器)施工误差：垂直方向公差-5mm、+15mm，装隔振器位置表面一定平整，平面度为±5mm/m2。
⑵ 混凝土强度应符合设计原则，无蜂窝、麻面和漏振等缺陷。表面平整度容许偏差3㎜，变形缝直顺，在全长范畴内容许偏差10㎜。预埋件位置精确。水沟（圆）直顺，坡度与线路坡度一致，排水畅通，容许偏差：位置±10㎜，垂直度±3㎜。
⑶ 隔振器外套筒位置公差±3㎜。
⑷ 剪力铰安装位置公差±5㎜。
⑸ 每块浮置板长度误差±12㎜。
⑹ 每块浮置板宽度误差±5㎜。
⑺ 浮置板高度误差±5㎜。
⑻ 轨距为1435mm，轨底坡为1：40 。
⑼ 曲线超高采用外轨抬高超高值一半，内轨减少超高值一半办法设立；最大超高值为120mm，最大欠超高为61mm。超高顺坡率不不不大于2‰，在圆曲线两端缓和曲线或直线段顺坡。
⑽扣件安装时，直线段两股钢轨扣件中心线线路中线垂直，曲线上则与线路中线切线方向垂直。扣件安装距离容许偏差为±5mm。
5. 结束语
本文通过天津地铁3号线工程中特殊减振地段浮置板整体道床成功实行,摸索出工期急迫状况下施工方案灵活选用及有关工序衔接解决要点,对比老式施工办法，有效地弥补了钢弹簧浮置板减振轨道施工周期长缺陷,对此后都市地铁中类似工程施工质量、进度控制具备重要现实意义。

参照文献：
1.GB50299—1999，地下铁道工程施工及验收规范。
2.张宝才，等。钢弹簧浮置板隔振道床在北京城铁敏感路段应用。铁道建筑,(增刊):26-28。
3.王建立，等。盾构隧道中钢弹簧浮置板道床施工技术。铁道原则设计,(10):47-50。
4.北京城建设计研究总院，天津市地下铁道二期工程3号线施工图设计。2月。
作者简介：
盛术学（1972－），男，1995年7月毕业于华交通大学土木工程学院给水与排水专业。先后参加了京九铁路、粤海铁路、新长铁路、古洛铁路、济南玉清湖水库、尼尔基水利枢纽、大顶子山航电枢纽船闸、武汉市轨道交通一号线工程等项目建设，现任集团公司天津地铁3号线项目副经理。