浅谈城市轨道交通工程施工中钢弹簧浮置板整体道床施工方法、工艺及技术保证措施

浅谈城市轨道交通工程施工中钢弹簧浮置板整体道床施工方法、工艺及技术保证措施

乔建国

中铁三局集团线桥工程公司河北省三河市065201

摘要：钢弹簧浮置板整体道床轨道是近年间为减少城市轨道交通运输所产生噪音对周边环境的影响，而采用的一种降低城市轨道交通运输噪音的体道床轨道结构型式之一。现就在北京城市轨道交通工程施工中，高架线上钢弹簧浮置板整体道床施工方法、工艺及技术保证措施作以简述。

关键词：施工方法工艺技术保证措施

1钢弹簧浮置板整体道床轨道组成结构

由基础、弹簧阻尼器及其所支撑的钢筋混凝土道床板和钢轨及其轨道联接配件组成，是种“质量-弹簧”隔振系统，隔振系统的参振质量越大、弹性越高，隔振效果越好。钢轨通过扣件固定在浮置道床板上，浮置板由钢弹簧阻尼隔振器与下部结构隔离，列车通过时产生的振动通过隔振器时，大部分被隔离，只有很小的一部分会传送给下部结构。

2钢弹簧浮置板整体道床轨道施工方法

由于钢弹簧浮置板整体道床施工质量标准高、周期长，在正常情况下采用“散铺法”一个施工作业面一天仅能完成6m/d；采用“置板整体化轨排法”施工方案一天能完成20m/d。

施工时，钢弹簧浮置板道床的钢轨及配件，由铺轨基地或材料存储场移动龙门吊或汽车吊装车，利用轨道平板车或汽车运输至就近的作业面进入施工现场，再采用机动平板车运输到作业面；人工配合小型机具将已运至现场的轨枕、扣件、钢轨利用特制的支撑架组装成轨排并铺设就位，架设、调整轨距、水平、方向，按设计的轨面高程对轨排进行精确定位。

浮置板道床混凝土采用混凝土搅拌运输车运至工地后，采用混凝土泵及导管直接泵送至作业面就地现浇。较远，不能直接泵送混凝土到位时，将混凝土泵送到高架线上混凝土料斗内，采用机动平板车载运混凝土料斗至作业面，安装2台小型简易移动式龙门吊吊运料斗进行混凝土灌注。

钢弹簧浮置板整体道床施工，先按照设计标准完成浮置板基础混凝土浇注，然后在基础上铺设隔离膜，进行钢弹簧外套筒的安放及浮置板钢筋焊接、立模，进行浮置板混凝土的浇注，待混凝土强度达到100%后安装钢弹簧减振器并顶升浮置板到设计位置。

3钢弹簧浮置板整体道床轨道施工工艺

3.1钢弹簧浮置板整体道床施工工艺流程

埋设测量标桩→基底清理→浮置板基础钢筋绑扎→底面基础混凝土施工→浮置板两侧基础施工→轨排拼装、调整→铺设隔离层→安装隔振器套筒→安装浮置板钢筋→安装浮置板端头模板、安装剪力饺→浇筑道浮置板砼、制作试块→拆模、养生→安装隔振器内置弹簧组件→安装缝隙胶条。

3.2基标测设

浮置板地段基标测设分两次进行，第一次为临时基标，主要用于控制弹簧外套筒、浮制板钢筋定位及钢轨调整，布设在偏移轨道中线0.3ｍ位置，基标顶面标高与设计基底面等高，浮置板混凝土灌注后废弃；第二次测设正式基标，用于控制轨道结构的几何尺寸，布设在距离线路1.5ｍ中心处，基标顶面高出设计钢轨面。

3.3基底处理

对结构底板进行凿毛处理，凿毛凹坑间距不大于100mm，深度不得大于10mm。同时对基底浮浆进行清除，采用高压水冲洗干净。

3.4基础混凝土灌注

混凝土施工前，设置控制基标，测设加密基标。

基底处理完经确认合格后，铺设钢筋网，净保护层为30mm以上。

灌筑基础混凝土采用泵送运输的方式，因考虑立模问题，因此安排两次浇筑，第一次灌筑砼至浮置板底面，第二次灌筑剩余部分，在第二次灌筑时，管片表面须涂以界面剂，必要时在管壁上进行插筋处理，以提高基础与管壁的联结强度。

3.5钢轨的固定与调整

在施工现场将25m的标准轨、轨下橡胶垫板、铁垫板及铁垫板下部的和橡胶垫板同等厚度的模板通过螺旋道钉、玻璃钢套管和扣件挂在下承式钢枕调轨支承架下，组成轨排。轨排调整时，要求轨顶标高低于设计40mm，预留顶升高度，调整完毕后将钢轨位置固定。

3.6铺设隔离层

隔离层施工前将混凝土表面清理干净，然后在浮置板基础铺上塑料薄膜隔离层，以防止浇筑浮置板时新的混凝土和基础混凝土粘结在一起。并用粘接剂把塑料布隔离层四周粘牢，以防混凝土浆渗入隔离层下。在施工过程中要特别注意保护隔离层，避免损坏。

3.7安放隔振器外套筒、浮置板钢筋施工

安放隔振器外套筒：根据设计图纸和测量基标，标识出所有隔振器的准确安装位置，将外套筒摆放在安装位置。外套筒摆放好后，用粘接剂（硅胶）密封外套筒与隔离膜之间的缝隙，以保证外套筒的位置并防止水泥浆渗入。

浮置板钢筋施工：当所有隔振器外套筒放好后，根据图纸铺设加强筋。围绕隔振器外套筒布筋时，上部的加强筋和外套筒上的肋相连，以保护外套筒防止浇筑砼时出现上浮。钢筋焊接时注意保护底部隔离层，不得烧毁。

在绑扎钢筋前要求检查塑料隔离薄膜，对损坏的要进行修补处理，绑扎结构钢筋和防迷流钢筋时，要将防迷流接头引出。

由于浮置板道床为全断面一次性浇筑，钢轨支撑架两端需支撑在梁面上，弹簧浮置板施工用钢轨支撑架为38轨。

3.8立模

浮置板端模采用木模，钢轨沟槽的侧模采用特制定型钢模，两侧钢模用角钢支撑固定，钢模通过角钢与轨道上部的型钢固定成整体，模板接缝用油腻子嵌平，立完后的模板需平直圆顺。

3.9混凝土浇筑

采用泵送混凝土进行混凝土施工，每块浮置板的浇筑一次完成，以避免产生施工缝而削弱浮置板的强度，采用插入式混凝土振捣器振捣，保证混凝土的质量，特别是外套筒邻近处。振捣时避免振捣棒碰到隔振器套筒。整个浇筑过程中不得碰撞钢轨支撑架，并随时检查，以确保钢轨位置准确。

浮置板的混凝土浇筑到外套筒的上边缘，这时未顶起的浮置板的上表面要比设计标高低40mm。

在浇筑混凝土前，将外套筒上部的密封盖盖好，以防混凝土坠入到外套筒里。

混凝土浇筑完成后按要求进行洒水养护，并及时清理钢轨支撑架、钢轨、扣件及隔振器套筒盖板上的混凝土残渣，确保外套筒上无混凝土。

3.10更换垫板

当混凝土强度达到设计强度的75%以上后，拆除钢轨和铁垫板的道钉螺栓，把铁垫板下的临时木垫板更换为标准橡胶垫板，按标准要求组装好。

3.11浮置板顶升

隔振器主要由三部分组成：外套筒（浇筑在浮置板内）、弹簧阻尼内筒及内筒上的高度调整垫板组成。

作用原理：弹性元件放在下支承板上，其垂直力由上支承板直接或通过调整垫板传到下挡环上，然后传到外套筒上。利用专用液压顶来推动上支承板向下压缩弹簧，以此使浮置板上升。

用隔振器生产厂家提供的专用千斤顶顶升抬起浮置板。浮置板的顶升总高度为47mm，在自重作用下，浮置板下沉7mm，其允许误差为±1mm。为了测量浮置板水平和静变形，在每次浮置板上要布置8个测量点，测量浮置板的水平。

顶升前，对浮置板道床进行全面的清理，去除垃圾，使浮置板道床保持干净，去掉外套筒上的盖子，检查外套筒里是否干净、是否潮湿，在隔离层上割一个圆孔（直径大于194mm），把弹簧内筒放入。

在需要安装轨道水平的隔振器基础环中心钻孔，压入防滑销。

利用安装杆，把内筒放到外套筒里直到落座在浮置板支承基础上的支撑板上。旋转弹簧组使三角形状的上支撑板的三个角和焊在外套筒内壁上的下挡环相平。

取出安装杆，利用放在隔振器上的液压千斤顶的液压柱塞顶住上支承板，直到三个爪低于下挡环。由压差控制的压力作用在上支承板上并作用到浮置板支承基础上，作用在支承基础上的反作用力抬起浮置板。

考虑到浮置板和剪力铰的受力，浮置板分3步顶升，前两次每次顶升较大，最后一次顶升前对钢轨轨顶高度进行实测，最终确定第三次的顶升量，最后达到设计的顶升高度。每一步的顶升高度，要通过放置在下挡环和上支承板之间的调平钢板来控制，调平钢板的形状和上支承板的形状一致。

为减小调平钢板和下挡环之间的缝隙，把力传递到外套筒上，调平钢板和上承板之间的接触面必须水平。

最后测量浮置板顶升高度，若标高达不到设计要求，可以通过调平钢板对浮置板高度进行调整。

安装调平后通过螺栓把调平钢板和上支撑板连接在一起，防止调平钢板移动，直到符合要求。最后盖上外套筒盖板，以保护弹簧隔振器。

对于有水平传力板的隔振器，要将水平传力板撑开，使之与外筒的径向间隙消除，然后同调平钢板一起用锁紧螺栓固定到内筒上支承板上面，以保证水平传力可靠。

3.12预制浮置板的预制、拼装与运输

⑴预制浮置板的预制过程：首先对预制场地进行整平和硬化，硬化后场地表面的平整度须达到基础的设计及规范的要求；在场地表面铺设一层隔离膜，按浮置板的厚度推算轨顶的标高，并确定两股钢轨的平面位置和标高，保证两股钢轨的线路状态符合设计及规范要求；安装扣件、套管、套桶并绑扎钢筋，立模板后经检查合格，进行混凝土的灌筑，当浮置板的强度达到设计强度的70％后拆除扣件和钢轨，将预制浮置板吊至存放地。

⑵预制浮置板的拼装与运输：预制浮置板铺设施工方法大部分与现浇浮置板施工方法相同，所不同的是预制浮置板为4.97ｍ一块，预制浮置板是在铺轨基地预制而成的，通过龙门吊吊到平板车上，用轨道车顶送至施工作业面，再用铺轨龙门吊吊至设计位，并进行组拼；另一不同就是在拼装前须铺设铺轨龙门吊走行轨，利用铺轨龙门吊将预制浮置板从平板车上吊至设计位置，并拼装好后，再拆除龙门吊走行轨及支墩。

3.13伸缩缝设置

两块浮置板之间设置伸缩缝。当伸缩缝一侧混凝土施工完成后，在伸缩缝位置处放置相应厚度的泡沫板。两浮置板之间的伸缩缝处设有连接器，连接器销子安装准确后与浮置板钢筋点焊定位。焊接时注意保护底部隔离层，不得烧毁。然后浇筑另一侧的混凝土。施工同前一块浮置板施工工艺相同。

4技术保证措施

⑴采用钢轨支撑架架轨、挂扣件、调轨，支撑架的螺旋支腿外安装活动式套筒，便于灌注完浮置板混凝土后拆出支撑架和套筒。

⑵绑扎钢筋，除防迷流专用钢筋必须焊接外，钢筋采用搭接绑扎，搭接长底不小于35d，钢筋焊接时采用薄铁皮防护，防止使隔离层受损。

⑶基础混凝土施工，控制底层高度，保证中间水沟位置，做好表面平整度处理。

⑷铺设隔离层，选用厚度5mm、具有较强韧性的塑料布，隔离上表面粗糙以利与道床混凝土的结合，下表面光滑与基础易分离。

⑸施工层面自上而下，即先架轨至轨道高低、水平、轨距等达到验收标准，然后浇注整体道床，同一块浮置板一次性浇注完成。

⑹混凝土浇注前使用防污薄膜包封轨道扣件，防止混凝土污染扣件。焊接钢筋时应采取临时的防护措施，以保证焊接飞溅物不烧穿下面的隔离层。

⑺钢弹簧浮置板道床施工，浮置板道床模板，钢轨、扣件下部的凹槽部位左、右、下三面立模，拼接严密，保证不漏浆。在架轨时预留出浮置板处于悬浮状态时与行车道结构顶板间的缝隙。采取通过调平钢板的方法对浮置板进行调整，并通过螺栓把它和上支承板连接在一起，防止调平钢板移动，确保施工质量。

⑻浮置板道床采用专用的的排杂散电流钢筋（非结构钢筋）作为收集网，必须按照杂散专业的要求处理。

⑼混凝土施工时，选择小号振捣棒，防止由于钢筋过密，混凝土振捣不密实。

⑽浮置板道施工技术控制要点：施工误差控制及检查项目和允许偏差①隔振器位置回填砼面平整度±5mm/m2；②浮置板长度±12mm；③浮置板宽度±5mm；④浮置板高度±5mm；⑤隔振器外套管位置±3mm；⑥剪力铰安装位置±5mm。

作者简介：

1、乔建国男1963年07月出生，2006年毕业于北京石油大学土木工程专业，中铁三局集团公司线桥工程公司技术开发部部长高级工程师