預(yù)制無套筒式橡膠彈簧浮置板道床施工工藝

劉軍 LIU Jun

（中建安裝集團(tuán)有限公司華北分公司，北京 100089）

0 引言

橡膠彈簧浮置板道床屬于浮置板道床的一種，將無砟軌道支撐在彈性支撐——橡膠彈簧隔振器上，構(gòu)成質(zhì)量——橡膠彈簧系統(tǒng)，使得軌道與隧道的仰拱或其他基礎(chǔ)隔離，大大削弱了列車運(yùn)行產(chǎn)生的振動(dòng)向基礎(chǔ)的傳遞，減振效果顯著，在地鐵建設(shè)中主要應(yīng)用于有特殊減振需求的地段。目前市場(chǎng)上主要有無套筒式和有套筒式兩種橡膠彈簧預(yù)制板類型。但目前市場(chǎng)上很少采用無套筒式橡膠彈簧浮置板道床，導(dǎo)致可實(shí)際借鑒的施工經(jīng)驗(yàn)極少。對(duì)此筆者憑借工程經(jīng)驗(yàn)累積并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際對(duì)施工方法進(jìn)行探索、改進(jìn)、創(chuàng)新，總結(jié)出一套工法。

1 工程概況

本工程為重慶九號(hào)線一期工程鋪軌項(xiàng)目子工程，無套筒式橡膠彈簧浮置板預(yù)制板道床鋪設(shè)地段為化龍橋——李家坪區(qū)間左線地下段，預(yù)制板鋪設(shè)段全長(zhǎng)277.2米。使用預(yù)制板鋪設(shè)的線路范圍含有單線馬蹄形和單線矩形兩種隧道截面形式。

2 橡膠彈簧浮置板道床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

2.1 道床結(jié)構(gòu)的組成

橡膠彈簧浮置板軌道從上到下依次由鋼軌、扣件、混凝土預(yù)制板、鋼筋混凝土基底、橡膠彈簧隔振器及附屬配件組成。預(yù)制板端頭及兩塊預(yù)制板接縫中心澆筑中心擋臺(tái)（限位凸臺(tái)）以實(shí)現(xiàn)限位及防爬功能。（圖1）

圖1 預(yù)制板道床斷面圖

2.2 預(yù)制板及其配件各項(xiàng)數(shù)據(jù)（表1）

表1 預(yù)制板及其配件各項(xiàng)數(shù)據(jù)

3 施工前的準(zhǔn)備

3.1 預(yù)制板及其配件的驗(yàn)收

①平整度檢測(cè)。

檢測(cè)的意義：對(duì)預(yù)制板進(jìn)行平整度檢測(cè)，是為了方便后續(xù)頂升及軌道幾何形狀精調(diào)和防止板縫間錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象的出現(xiàn)以及預(yù)防空板及吊板現(xiàn)象的產(chǎn)生，對(duì)于后續(xù)順利鋪設(shè)道床具有重要意義，必須予以高度重視。

檢測(cè)范圍：承軌臺(tái)高度及預(yù)制板頂面翹起彎曲程度。

檢測(cè)方法：取四根長(zhǎng)度為20cm的Φ12直鋼筋，兩端打磨平整，量取長(zhǎng)度4481mm，3600mm，2800mm的細(xì)線各兩根。將四根直鋼筋插入板面四個(gè)排流端子內(nèi)，用直角尺量取四處鋼筋確保與板面豎直并在距離板面15cm處做好標(biāo)記，將兩根長(zhǎng)4481mm的細(xì)線綁在標(biāo)記處，呈十字交叉狀分別與對(duì)角的其余三根綁扎，將兩根3600mm和兩根2800mm的細(xì)線分別綁扎在板面的長(zhǎng)邊和寬邊。這樣任意三根做好標(biāo)記的鋼筋與細(xì)線形成距離理想板面15cm的直角三角形平面。將十字交叉中剩余的一條線與第四根輕輕接觸并綁扎在第四根鋼筋上。此時(shí)測(cè)量第四根直線綁扎與標(biāo)記處的距離即可獲取差值，差值定義為Δ。測(cè)量各個(gè)承軌臺(tái)高度，由于軌底坡的存在，需測(cè)量每一處承軌臺(tái)距離板面最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的數(shù)據(jù)，與圖紙不符的標(biāo)記為δ并記錄在表。

檢測(cè)方法的理論依據(jù)：排流段子設(shè)置在預(yù)制板上頂面的四角，可以兼作測(cè)量端子。任取三點(diǎn)即可確定一個(gè)平面。

誤差允許范圍：依據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，板面不平整度Δ宜在2mm內(nèi)，承軌臺(tái)高度誤差δ宜在1mm內(nèi)。具體依業(yè)主要求而定。

②外觀損傷評(píng)定。

外觀損傷評(píng)定主要包括出廠時(shí)及運(yùn)輸過程中磕碰產(chǎn)生的缺棱掉角及漏筋、附屬配件是否缺失，并對(duì)需現(xiàn)場(chǎng)修補(bǔ)的預(yù)制板記錄在案。

③預(yù)制板強(qiáng)度檢測(cè)。

使用高強(qiáng)度混凝土回彈儀測(cè)量預(yù)制板強(qiáng)度是否合格并記錄在案。

④重要尺寸檢測(cè)。

依據(jù)圖紙對(duì)現(xiàn)場(chǎng)來貨進(jìn)行尺寸檢測(cè)主要包括：板長(zhǎng)、板寬、板高、承軌臺(tái)間距、承軌臺(tái)尼龍?zhí)淄彩欠衽c現(xiàn)場(chǎng)扣件匹配、隔振器預(yù)留凹槽數(shù)量及間距、隔振器數(shù)量及其尺寸。過軌管槽等特殊預(yù)制板需要格外留意。對(duì)所有重要尺寸的檢測(cè)結(jié)果記錄在案。

3.2 預(yù)制板的運(yùn)輸及儲(chǔ)存

預(yù)制板初步檢測(cè)驗(yàn)收后，用叉車、吊車等設(shè)備吊裝至運(yùn)輸車輛內(nèi)，運(yùn)送到鋪軌基地，采用龍門吊卸車堆放至平整且堅(jiān)硬的場(chǎng)地。板底必須用木枕墊放穩(wěn)定，不得晃動(dòng)。碼放層數(shù)不得高于四層。

3.3 內(nèi)業(yè)準(zhǔn)備

①圖紙審核：核實(shí)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)是否與施工現(xiàn)場(chǎng)一一對(duì)應(yīng)；預(yù)制板規(guī)格是否與設(shè)計(jì)相符；檢查排水順接方案是否與銜接道床設(shè)計(jì)圖紙相沖突；檢查土建結(jié)構(gòu)高度是否滿足基底鋼筋綁扎需求。

②制定施工方案及相關(guān)安全規(guī)定。

③檢查過軌管線與過軌管槽的里程位置及數(shù)量及規(guī)格。

④對(duì)驗(yàn)收的預(yù)制板進(jìn)行不平整度記錄。

⑤對(duì)機(jī)械設(shè)備、工程進(jìn)度、施工人員等做好記錄。

3.4 設(shè)備及工裝

鋪軌龍門吊，液壓機(jī)，激光掃平儀。

4 施工工藝流程

預(yù)制無套筒式橡膠彈簧浮置板道床施工工藝流程如圖2所示。

圖2 預(yù)制無套筒式橡膠彈簧浮置板道床施工工藝流程

5 施工要點(diǎn)

5.1 基底施工

①基底測(cè)量放樁：施工前聯(lián)系測(cè)量人員及時(shí)對(duì)基底進(jìn)行測(cè)量放樁，每個(gè)放板位置需在預(yù)制板的四角放四根定位樁來定位預(yù)制板，在定位樁上做好高程標(biāo)記并預(yù)留混凝土保護(hù)層厚度（一般為40mm），必須保證樁位牢固并加以保護(hù)。每處板縫位置需將中心擋臺(tái)位置標(biāo)出，防止預(yù)埋筋綁扎錯(cuò)位。需要注意的是放樁位置不可與橫溝、伸縮縫位置重合。

②鋼筋加工及綁扎：不同隧道截面類型基底鋼筋加工及綁扎方案也有所不同，依據(jù)設(shè)計(jì)方案加工各類型鋼筋。綁扎基底鋼筋時(shí)需要依據(jù)測(cè)量人員放置的定位樁嚴(yán)格控制鋼筋高度。預(yù)埋筋綁扎一定要按設(shè)計(jì)要求控制好限位凸臺(tái)的間距，否則會(huì)對(duì)后續(xù)鋪板和限位凸臺(tái)澆筑產(chǎn)生影響。

③伸縮縫設(shè)置和中心水溝及橫溝設(shè)置：每隔10.8m設(shè)置一道基底伸縮縫，可進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。在土建結(jié)構(gòu)縫處也需要預(yù)留基底伸縮縫，防止因土建結(jié)構(gòu)沉降、上浮而拉裂基底。尤其要注意，伸縮縫須避開隔振器位置和限位凸臺(tái)處。依據(jù)設(shè)計(jì)要求橡膠彈簧浮置板預(yù)制板道床采取中心水溝方案。需特別注意的是中心水溝與中心擋臺(tái)重合，因此水溝寬度須嚴(yán)格控制與設(shè)計(jì)方案相符，一般為300mm寬度，不得超寬設(shè)置，防止后續(xù)澆筑的限位凸臺(tái)與基底連接不牢。直線段每隔10.8m設(shè)置雙向?qū)挾葹?00mm的橫溝，平面曲線段在曲下股側(cè)設(shè)置單向橫溝。橫溝與中心水溝連通。需注意的是橫溝不得設(shè)置在限位凸臺(tái)、伸縮縫、隔振器處。

④直線段基底澆筑：采用標(biāo)號(hào)為C40的混凝土進(jìn)行基底澆筑。依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工情況選擇合理的澆筑方案，對(duì)混凝土來料進(jìn)行坍落度及質(zhì)量評(píng)定合格后方可進(jìn)行施工。嚴(yán)格依據(jù)測(cè)量人員放置的高程定位樁進(jìn)行施工，要求基底澆筑后表面平整、光滑，嚴(yán)禁出現(xiàn)超高。高程誤差允許范圍為0至-5mm，平整度要求為±2mm/m2。建議采用激光掃平儀或者對(duì)定位樁綁扎十字交叉細(xì)線進(jìn)行輔助施工?，F(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員及時(shí)對(duì)每處放板位置的基底進(jìn)行澆筑過程中的檢查和測(cè)量并將數(shù)據(jù)記錄在案方便后續(xù)處理和頂升。

⑤曲線段基底澆筑：直線段基底澆筑注意事項(xiàng)同樣適用，但應(yīng)當(dāng)特別注意大部分種類的預(yù)制板道床在緩和曲線和圓曲線上設(shè)置的外軌超高都由現(xiàn)澆的基底實(shí)現(xiàn)，因此在鋪設(shè)曲線段預(yù)制板道床時(shí)會(huì)比直線段有更多的技術(shù)難點(diǎn)和注意事項(xiàng)。

基底在平面曲線段為斜面，因?yàn)橹行乃疁夏０宓拇嬖?，澆筑時(shí)易在水溝兩側(cè)產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象，導(dǎo)致后續(xù)放板頂升出現(xiàn)困難，嚴(yán)重者會(huì)將預(yù)制板從中心水溝處頂起。所以必須嚴(yán)格保證斜面的整體平整度，禁止出現(xiàn)基底某處超高和凹凸不平現(xiàn)象。

“咚鏘，咚鏘，咚咚鏘!”在沈陽市和平區(qū)北市場(chǎng)街道民富社區(qū)，有一支由奶奶姥姥級(jí)的隊(duì)員組成的老年腰鼓隊(duì)。腰鼓隊(duì)成立6年了，宮團(tuán)長(zhǎng)欣慰地說：“腰鼓讓我們的生活多姿多彩，有很多社區(qū)文藝團(tuán)體為招不上來人而發(fā)愁，而我們隊(duì)呢，卻是人丁興旺，每次出去演出都能吸引一些人加入，現(xiàn)在想進(jìn)也不太好進(jìn)了?！?/p>

新拌混凝土具有流動(dòng)性，要澆筑出平整度、高程都合格的曲線段基底斜面并不容易。依據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，曲線段基底澆筑的關(guān)鍵因素在于對(duì)新拌混凝土的坍落度的選擇。因此澆筑之前，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)做好充足準(zhǔn)備，選擇好適合現(xiàn)場(chǎng)施工的坍落度的混凝土。

⑥基底復(fù)測(cè)及定位畫線：基底澆筑完成后，聯(lián)系測(cè)量人員對(duì)基底面進(jìn)行方向和平整度及高程的測(cè)量。檢測(cè)全板面最高處位置是否超高，對(duì)超高點(diǎn)進(jìn)行打磨處理。依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)每處放板位置在基底上進(jìn)行大致畫線。此時(shí)要求將每處隔振器安放位置也標(biāo)記在基底上，并重點(diǎn)對(duì)隔振器位置進(jìn)行高程測(cè)量。對(duì)誤差記錄在案，對(duì)誤差超過允許范圍的隔振器放置點(diǎn)進(jìn)行打磨處理。

5.2 軌排組裝及布設(shè)加密基標(biāo)

將碼放在場(chǎng)地內(nèi)的預(yù)制板通過軌排豎井用龍門吊吊裝至軌道運(yùn)輸平板車上，由軌道運(yùn)輸平板車運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)。再由鋪軌門吊進(jìn)一步吊運(yùn)至預(yù)制板鋪設(shè)地段，依據(jù)測(cè)量人員在基底上的定位畫線進(jìn)行鋪設(shè)。鋪板前可在基底畫線四角內(nèi)放上臨時(shí)墊塊，此時(shí)墊塊高度不做嚴(yán)格要求，以能使預(yù)制板平穩(wěn)安放到位為準(zhǔn)?，F(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員需要對(duì)過軌管線板及過軌槽板進(jìn)行定位指揮，防止放錯(cuò)和磕碰造成成品損傷。

曲線段板縫控制：由于走行軌鋪設(shè)受地形限制，不能保證走行軌中心與線路中心重合，導(dǎo)致鋪軌龍門吊放板時(shí)個(gè)別預(yù)制板無法一次性放到位。在調(diào)整線路方向時(shí)又會(huì)使預(yù)制板移位。因此在后續(xù)在實(shí)際施工中，預(yù)制板的板縫往往得不到嚴(yán)格控制。因此為避免撥道后曲線段曲內(nèi)股側(cè)預(yù)制板板縫過小造成板縫密封條無法安裝甚至兩板擠壓，建議曲線段板縫適當(dāng)擴(kuò)大。

鋪板完成以后，先將扣件等依次安裝到位，待短鋼軌通過鋪軌門吊吊運(yùn)至施工地段，將鋼軌鋪設(shè)后再將扣件上緊。通過臨時(shí)夾板將短鋼軌釘聯(lián)為長(zhǎng)軌條。

加密基標(biāo)布設(shè)主要指定位邊樁的布設(shè)。加密基標(biāo)應(yīng)當(dāng)牢固地布設(shè)在基底上，不易松動(dòng)，作業(yè)人員注意保護(hù)。加密基標(biāo)應(yīng)當(dāng)包含：里程、偏距（邊樁距離軌道中心的距離）、設(shè)計(jì)標(biāo)高、起道量、曲線外超高等內(nèi)容。依據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)在一般線路中通常以直線段間隔6m，曲線段間隔5m的標(biāo)準(zhǔn)布設(shè)線路邊樁。但在預(yù)制板鋪設(shè)施工中，建議以預(yù)制板縱向長(zhǎng)度確定布設(shè)間距，即在預(yù)制板接縫處布設(shè)邊樁。

5.3 線路粗調(diào)

粗調(diào)有明確的順序，必須首先依據(jù)邊樁調(diào)整軌向。無論是在直線段還是曲線段，只有保證預(yù)制板在線路縱向上符合設(shè)計(jì)要求，才能繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)頂升和曲線外超高的測(cè)量。

5.4 浮置板頂升

①頂升作業(yè)的作用：將浮置板通過臨時(shí)墊塊支撐，把隔振器連同樹脂填充袋一同放置在板底，待樹脂凝固硬化后取出臨時(shí)支撐，將無砟軌道支撐在橡膠彈簧隔振器上，構(gòu)成質(zhì)量——橡膠彈簧系統(tǒng)。

②頂升方法：無套筒式預(yù)制板通過板身設(shè)置的四個(gè)頂升孔進(jìn)行頂升作業(yè)。將千斤頂卡在頂升孔內(nèi)，將預(yù)制板頂離基底面，同時(shí)用基標(biāo)尺測(cè)量軌頂面高程。

③臨時(shí)墊塊的調(diào)整：依據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)軌頂面高程大于設(shè)計(jì)高程4mm時(shí)，停止頂升。量取此時(shí)的板底與基底面高度，選取小于此高度3mm的臨時(shí)墊塊將預(yù)制板四角頂起。須注意的是，由于施工誤差的存在，即使同一塊預(yù)制板處，四個(gè)角的基底面和預(yù)制板下表面的距離都不相同，因此必須遵守“一測(cè)量一墊放”和“各板測(cè)量同標(biāo)準(zhǔn)”的墊放原則?！耙粶y(cè)量一墊放”是指每個(gè)單元板的四角必須經(jīng)過高度測(cè)量后再選取合適的臨時(shí)墊塊進(jìn)行墊放?！案靼鍦y(cè)量同標(biāo)準(zhǔn)”是指所有單元板選取的臨時(shí)墊塊采取同一預(yù)留間距。

所有預(yù)制板的臨時(shí)墊塊放置完畢后，此時(shí)軌頂面高程原則上會(huì)比設(shè)計(jì)高程高1mm，將此1mm定義為預(yù)留間距。依據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，在樹脂填充完畢撤去臨時(shí)墊塊后，大部分預(yù)留間距將在預(yù)制板自重作用下消失。未自動(dòng)補(bǔ)償?shù)膮^(qū)域通過扣件調(diào)整。依各施工現(xiàn)場(chǎng)情況配合所選用的鋼軌扣件調(diào)整量，選擇是否保留預(yù)留間距。

④隔振器及樹脂填充袋的安裝：將樹脂填充袋用雙面膠粘貼在橡膠彈簧隔振器上。手持隔振器從預(yù)制板側(cè)面將粘右填充袋的一面朝上放入預(yù)制板隔振器凹槽內(nèi)。隔振器須深入預(yù)制板凹槽底部，不得將隔振器放置偏離隔振器凹槽，防止浮置板受力不平衡失穩(wěn)和損壞隔振器。依據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，為方便后續(xù)調(diào)整，建議每個(gè)隔振器粘貼兩個(gè)樹脂填充袋。

⑤軌道幾何形狀精調(diào)：經(jīng)過對(duì)軌向和臨時(shí)墊塊調(diào)整后，進(jìn)行CPIII精調(diào)。架設(shè)全站儀，輔以軌檢小車，以2m為間隔持續(xù)對(duì)線路調(diào)整，軌向和高低調(diào)整通過對(duì)板側(cè)斜撐和臨時(shí)墊塊的調(diào)整實(shí)現(xiàn)。達(dá)精度要求后報(bào)監(jiān)理確認(rèn)。

⑥樹脂填充：用注漿機(jī)向樹脂填充袋內(nèi)注入調(diào)配好的樹脂。填充時(shí)注意隨時(shí)監(jiān)控填充袋的飽滿情況，防止填充不到位或?qū)⒋浧啤?/p>

⑦臨時(shí)墊塊拆除：待樹脂凝固并達(dá)到強(qiáng)度后，將預(yù)制板頂起撤去臨時(shí)墊塊。

5.5 限位凸臺(tái)施工

①鋼筋綁扎及緩沖墊安放：限位凸臺(tái)底部加上水溝蓋板，并密封到位防止混凝土封堵水溝；預(yù)埋筋超高的要切割，過低的要植筋；緩沖墊底部嚴(yán)格密封，建議采用速干水泥對(duì)縫隙填補(bǔ)防止混凝土流入浮置板底部；緩沖墊在限位凸臺(tái)內(nèi)部倒角處易產(chǎn)生縫隙，用水泥墊塊卡在緩沖墊與鋼筋上或從內(nèi)部焊接鋼筋頂嚴(yán)緩沖墊縫隙；用膠帶將緩沖墊與預(yù)制板粘牢以消除縫隙，防止?jié)仓^程中混凝土流入縫隙內(nèi)。

圖3 限位凸臺(tái)鋼筋綁扎效果圖

②澆筑限位凸臺(tái)：采用鋪軌龍門吊吊運(yùn)灰斗作業(yè)。禁止采用軌道車運(yùn)輸混凝土，防止預(yù)制板軌道移位導(dǎo)致線路精調(diào)失效。

5.6 軌道幾何形狀復(fù)測(cè)

限位凸臺(tái)澆筑完畢后組織軌道幾何形狀復(fù)測(cè)，并檢查是否有吊板、空板現(xiàn)象。待無縫線路施工完成后，進(jìn)行線路精調(diào)。

5.7 附屬工程施工

①基底兩側(cè)回填：基底應(yīng)當(dāng)向兩側(cè)延伸至洞壁，澆筑過程中注意保護(hù)道床，防止混凝土污染；不得將混凝土流入浮置板底部；注意對(duì)橫溝的封堵，防止混凝土流入水溝內(nèi)。

②板縫及板側(cè)密封：要求板側(cè)密封條安裝平整美觀，接地端自由垂落或呈圓角固定在基底上。

6 結(jié)語

預(yù)制無套筒式橡膠彈簧浮置板道床對(duì)于提高整體施工質(zhì)量和減少現(xiàn)場(chǎng)施工量，推進(jìn)地鐵施工標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化、裝配化進(jìn)程有重要意義。本文對(duì)此類新穎的預(yù)制板鋪設(shè)工藝進(jìn)行了探索、改進(jìn)和再創(chuàng)新，并對(duì)施工中可能和實(shí)際出現(xiàn)的問題提供了指導(dǎo)意見，能大大提高施工進(jìn)度和施工質(zhì)量。為預(yù)制式橡膠彈簧浮置板道床施工提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)，對(duì)其他類型預(yù)制板道床施工也有借鑒意義。