浅谈城市轨道工程橡胶弹簧预制板道床施工技术

浅谈城市轨道工程橡胶弹簧预制板道床施工技术

李江阔

（中铁一局集团新运工程有限公司，陕西咸阳 712000）

摘要：城市轨道在敏感区域地段道床形式采用多种特殊减振道床，在各大城市轨道交通特殊减振地段多数会采用现浇钢弹簧浮置板道床，其建设期间施工进度受环境影响较大，施工工效低；后期运营阶段，线路维护比较困难，部分钢弹簧会出现断裂情况且不易发现，导致局部钢弹簧浮置板减振效果降低。通过设计人员对预制轨道板与橡胶弹簧相结合的方式，设计出橡胶弹簧预制板道床，有效地降低了施工阶段和维护阶段的问题。通过对橡胶弹簧预制板道床重难点施工工序研究、讨论，利用在轨道施工领域多年的施工经验和类似道床施工经验，对施工中存在的问题、成因等方面进行了深入分析，施工过程中总结出了有关施工重难点工序问题的有效预防措施和解决措施，为后续橡胶弹簧预制板道床施工工艺的推广、改进、优化奠定了坚实的基础。

关键词：敏感区；特殊减振道床；橡胶弹簧预制板道床；

引言

随着各城市轨道交通快速发展，多数地铁线路穿越城市繁华地带，部分线路邻近居民楼或其他敏感区域，给民众的日常生活带了不便和困扰，为了解决此类问题，通常该敏感地段设置有特殊减振道床，用于降低列车运行振动。传统上特殊减振道床主要采用的现浇钢弹簧浮置板整体道床，存在施工难度大、质量差、施工进度缓慢、且容易出现诸多病害。经过设计人员创新研发，发明新型减振类道床-橡胶弹簧预制板道床，以其整体性强、施工质量好、进度快、减振效果等优势，通过对橡胶弹簧预制板道床施工工序研究发现，橡胶弹簧预制板道床基底施工质量，是直接影响橡胶弹簧预制板道床整体减振效果和乘客舒适度。

1、橡胶弹簧预制板道床的概述

目前在国内诸多的特殊减振道床中，橡胶弹簧预制板道床的运营维护属于维护频次少、耐久性好新型道床，在日常的线路维护中，人员投入少、检查方便、维护效率高等优点。橡胶弹簧预制板道床施工过程中，需严格执行工序质量卡控要点，有效地保证了道床的施工质量，确保运营时线路状态及乘客舒适性。

采用橡胶弹簧预制板道床设计的道床结构，主要由基底、预制板、橡胶弹簧、凸台、排水系统、钢轨、轨道联结扣配件等组成，形成了一种新型特殊减振道床-橡胶弹簧预制板道床，对于中心城区敏感区域减振都有较大的意义。

图1 橡胶弹簧预制板道床截面图

2、城市轨道工程橡胶弹簧预制板道床施工技术

2.1橡胶弹簧预制板道床施工方法

城市轨道建设对于城市发展而言有着重大的作用，减少列车运营期间对周边环境振动影响，地铁道床设计阶段，按照线路环评要求，设计敢于创新，采用新型减振道床。

（1）橡胶弹簧预制板道床为新型道床，其施工过程比较复杂，施工要求高，实现基底标高精确控制和预制板顶升是决定轨道质量的根本。根据橡胶弹簧预制板道床的施工工艺工序要求，预制板道床采用“散铺作业”的方式，施工工序多，施工进度相对缓慢，尤其在橡胶弹簧浮置板道床铺设及顶升工序中，采用“带轨顶升”和“无轨顶升”等两种施工方式，考虑道床施工进度及质量方面，根据施工工况灵活选用顶升方式，两种顶升方法各有利弊：

1）带轨顶升：业主节点工期临近，后续可进行顶升工序，不影响业主节点工期要求；但存在顶升过程中，相邻预制板因轨道连接带起预制板，容易造成假高程，存在预制板“吊空”现象，且顶升次数不少于4-5遍；

2）无轨顶升：表象短期时间内施工进度慢，实际上经过1-2次直接顶升预制板达到设计标高后，安装扣配件、钢轨，线路几何尺寸满足验标要求。

（2）橡胶弹簧浮置板道床施工工艺

橡胶弹簧预制板道床“带轨顶升”施工工艺：测量放样确定板块板缝、中心线及基底灰面线→基底钢筋绑扎→基底面控制扁钢焊接、复核→基底水沟模板、伸缩缝安装→基底混凝土浇筑→基底复测、处理、预制板定位放样→预制板运输、吊装、铺设预制板→安装扣配件、钢轨→带轨顶升4-5遍→凸台钢筋绑扎、缓冲胶垫安装→凸台混凝土浇筑→密封条安装；

橡胶弹簧预制板道床“无轨顶升”施工工艺：测量放样确定板块板缝、中心线及基底灰面线→基底钢筋绑扎→基底面控制扁钢焊接、复核→基底水沟模板、伸缩缝安装→基底混凝土浇筑→基底复测、处理、预制板定位放样→预制板运输、吊装、铺设预制板→无轨顶升1-2遍→安装扣配件、钢轨→凸台钢筋绑扎、缓冲胶垫安装→凸台混凝土浇筑→密封条安装。

2.2施工质量控制措施

2.2.1制定健全的质量保证体系，通过技术人员对橡胶弹簧预制板道床的设计图纸进行会审，在会审过程中，研讨道床的每个工序的质量控制点，为编制施工工序交底提供详细的编制依据，制定各工序施工环节质量控制标准和验收标准，对工序质量验收的做好记录，严把质量关。

2.2.2材料进场时，做好预制板、橡胶弹簧等材料进场验收工作，现场检验预制板、橡胶弹簧的外观质量、尺寸等项目，同时做好现场材料取样送检工作。

2.2.3混凝土的供应、运输控制措施

（1）项目开工前，选择商品混凝土站生产能力

、重合同、守信用的商品混凝土站；

（2）办理商品混凝土高峰车辆时，选好商品混凝土的运输路线，错开交通高峰时段安排浇筑混凝土，降低城市交通压力，条件允许的话尽量选在夜间施工；

（3）混凝土浇筑前，必须对每辆罐车的混凝土进行塌落度、混凝土温度现场检测，对不满足要求的商品混凝土予以退场处理。

2.2.4钢筋、模板工程的质量控制措施

（1）钢筋进场时，有关物资管理部门向试验室发出复试通知，并提供相关的证明材料，在监理工程师的见证下取样送检，经第三方检测单位检测合格后，方可投入使用；

（2）日常施工过程中，铺轨基地的钢筋原材和成品钢筋存放时，底部至少距离地面不小于300mm。

（3）钢筋的加工设置在铺轨基地，根据工程部钢筋加工交底的尺寸或下发的钢筋加工尺寸进行加工，同时做好成品钢筋的标记及验收记录。

（4）中心水沟模板使用前，对既有模板进行验收，选取合格的中心水沟模板；

（5）基底浇筑过程中，专门安排模板工进行现场值班，加强混凝土浇筑过程中的中心水沟模板的线路，固定情况。

2.2.5隐蔽工程质量控制措施

（1）隐蔽工程检查必须执行“三检制”，班组自查与技术人员检查相结合的方式，每道工序完工之后，各班组首先展开自检，自检不符合验收要求的及时完成整改，然后报专业检查人员进行检查验收。

（2）隐蔽工程工序施工完成后，由施工管理人员、质量工程师会同各工班长，按验收标准进行验收，但凡质量不达标，坚决要求整改处理，直至验收合格。

（3）项目部隐蔽工程工序验收合格后，报监理工程师质量验收，并作好验收记录，并及时报监理工程师签字确认；若监理工程师验收未通过的，必须对存在的问题进行整改，直至验收合格，否则不得进行下道工序的施工。

（4）隐蔽工程验收必须留存施工验收记录，将主控项目、一般项目进行区分，明确相关的施工技术标准及检查部位等填写清楚，记录表必须有技术负责人、质量检查人签字。

2.3施工安全管理措施

2.3.1每日坚持全员“晨会”制度和班前安全讲话制度，明确施工内容、存在的安全风险点施工要求，同时严禁酒后作业、作业时打闹。

2.3.2进入施工场地人员，必须正确佩戴安全帽，穿防滑鞋，严格遵守劳动纪律、遵守机械设备安全操作规程。

2.3.3严禁在易燃易爆品存放区、易挥发易燃爆品存放区及禁烟区域吸烟，在生活区严禁随意乱扔烟头。

2.3.4检查汽车吊、门式起重机、铺轨机的钢丝绳检查、汽车吊支腿支垫检查。预制板吊装时，必须吊具、卸扣安装到位后，吊车司机需按照司索信号工正确要求进行操作。

2.3.5加强现场临时用电管理，及时做好照明、动力线、电焊机、木工锯的线缆检查，若线缆存在问题，立即通知电工进行整修，严禁私自接电。

2.3.6电焊机使用时，施焊人员必须佩戴安全防护用品，按照要求配备灭火器。

2.3.7木工锯在停止使用时，及时将专用罩防护刀片，防止伤人。

3、橡胶弹簧预制板道床轨道施工技术要点

橡胶弹簧预制板轨道施工技术施工中，依据设计交底、厂家的技术指导，对橡胶弹簧预制板道床施工工序进行细化，过程中不断地接近设计目标，通过施工过程中不断地实践、改进、总结，使橡胶弹簧预制板道床施工技术日趋成熟。

3.1橡胶弹簧预制板道床施工技术的施工应用

首先是施工测量放样，确定基底灰面线、凸台位置，有利基底钢筋加工尺寸的处理，凸台钢筋绑扎位置的确定及基底面的卡控；焊接基底面控制扁钢，有助于基底面的精确卡控、对后期预制板顶升质量起较大的作用；预制板顶升，曲线地段缓和曲线预制板铺设，超高需进行垫板下调高垫板实现轨道精确控制。

3.2现场施工技术要点

现场施工过程中，必须掌握每道工序的施工流程及标准，对潜在问题的环节应该高度重视，可提前采取预防措施及贯彻执行施工技术标准。

3.2.1预制板进场验收要点

预制板进场时，需对其外观质量、外形尺寸及板面平整度进行验收，特别是板面平整度，防止预制板板面翘曲，直接影响后期预制板顶升精调环节。

3.2.2基底测量放样要点

1）复测盾构方向、标高偏移量，放样基底高程控制线、线路中心线等不同的桩（线）位进行标识，并计算橡胶弹簧浮置板整体道床中心点与基底边线的尺寸、浮置板基底全宽等数据，为基底钢筋加工提供最基本的数据支持，数据处理见图2。

图2 结合复测盾构偏移量后基底钢筋尺寸处理

通过对盾构偏移量数据处理分析，调整基底钢筋加工尺寸，有效地避免了因盾构推进标高较高或偏移量过大造成钢筋顶部或长度过长等问题，造成不必要的钢筋浪费。

3.2.3基底钢筋绑扎质量要点

1）散布和绑扎钢筋时，依据钢筋加工尺寸表，分地段分型号区别钢筋，防止局部钢筋顶部外露或横向钢筋过长，达不到保护层要求。

基底纵筋定位是根据线路中心桩的位置+曲线超高引起的偏移量，在直线段，中间两根纵向钢筋的中点位置与线路中心桩重合；在曲线段，水沟及基底钢筋偏向曲线外股一侧，再根据超高变化引起的水沟基底及钢筋的偏移量，确定基底水沟纵向筋的具体位置，见图3

。

图3 基底钢筋绑扎 

2）凸台钢筋绑扎质量控制要点

为了确保凸台与基底连接的整体性及凸台定位正确性，结合测量放样的预制板凸台定位桩，有效地控制凸台竖向的安装位置，见图4。由两侧的预制板划分控制桩控制凸台纵向（前后）位置，利用线路中心桩确定基底钢筋笼是否偏移，在曲线地段必须向曲线上股偏移考虑相应的偏移量，防止凸台钢筋安装偏移，导致预制板无法铺设，基底凸台定位见图5。

图4 基底凸台钢筋绑扎              图5 基底凸台定位示意图

3.2.4基底模板安装质量控制要点

基底中心水沟模板采用梯形封闭式钢模板，模板应平顺安装并对其进行加固处理防止松动，保证保护层厚度不得小于35mm。基底排水沟位于线路中心位置，水沟底面宽度275mm，顶面宽度300mm，深度150mm（灰面控制桩下返350mm），由于曲线地段超高在基底设置，基底中心排水沟随超高旋转，每隔80cm须采用钢筋支撑模板，特殊地段视具体情况可适当加密支撑，以防浇筑混凝土时跑模，见图6。

图6 中心水沟控制示意图

为防止基底面积水，直线地段每三块道床板选一处位置设置横截沟（横截沟宽150mm）排水；曲线地段每三块道床板选一处位置，自曲线内股侧向基底中心水沟做横截沟（横截沟宽150mm）排水，见图7。

图7 中心水沟、横沟安装

3.2.5基底混凝土浇筑质量控制要点

（1）为了确保预制板顺利铺设和顶升质量，在基底施工时，严格卡控基底混凝土高程控制，使基底高程得到有效卡控，为了满足设计要求，我部采用墨线与扁钢找平双控方式。

1）盾构边缘标记基底面线

利用测量控制桩，按照控制桩标记线下返200mm为基底面，见图8；在控制的混凝土面时，可以临时拉线组成控制网总体的控制基底面，见9。

图8 控制桩下返控制示意图

图9 弦线组网控制基底面示意图

2）基底采用扁钢与植筋方式

利用测量控制桩，直接控制焊接扁钢上部高度，利用控制桩下返控制扁钢焊接高度，焊接固定完成后必须进行复核，焊接允许偏差为（0，-5）mm，见图10。

图10 控制扁钢控制示意图

（2）由于此类型的线路曲线超高在基底体现，在曲线地段浇筑混凝时，严格控制混凝土塌落度，防止因塌落度过大，混凝土自流的情况下，影响基底面标高控制。采用汽车泵浇筑基底混凝时，塌落度宜控制为180±20mm；采用灰斗浇筑基底混凝时，塌落度宜控制为160±20mm。

3.2.6预制板板线测量放样

基底施工完成后，利用全站仪放样预制板边线，曲线地段需考虑曲线的曲率将板缝调整为外大内小的扇形，后采用墨线在基底面上弹出印记即可，测量放样见图11。

图11 橡胶弹簧浮置板测量放线示意图

3.2.7预制板铺设质量控制要点

（1）带轨顶升预制板铺设

为了满足阶段性工期需求，采用后期预制板顶升的方式，先铺设预制板，安装扣配件和钢轨，满足通车需求；

1）按照预制板板线位置，在预制板板端，且与承轨台沿沿路方向一致，放置不小于30mm*30mm的方木条将预制板支撑起来，防止不规则垫方木，过车导致预制板受力不均匀，造成预制板断裂；

（2）无轨预制板铺设

近期无阶段性工期节点，可采用先顶升预制板的方式进行，可先铺设预制板，顶升后，浇筑凸台后再安装扣件和钢轨。

（3）预制板铺设要求

预制板铺设时，根据测量点位对浮置板进行精确定位，要求纵横向定位误差控制在3～5mm以内。

浮置板吊装定位，采用铝合金长尺、垂球与板缝中心桩“对中”，借助丝杠等调整浮置板方位，落板时，接近混凝土基底时必须降低下降速度，确保预制板落板精确。

3.2.8预制板顶升控制要点

（1）带轨预制板顶升

1）预制橡胶弹簧浮置板钢轨扣配件安装结束后，利用轨检小车进行每块预制板轨道轨面高程及方向，使每块浮置板轨面高程及方向满足设计要求时，进行定位销安和隔振器安装。

2）现浇橡胶弹簧浮置板浇筑结束后，需等混凝土强度28天后方可进行预制板顶升，利用轨检小车配合顶升，30mm顶升量分4-5次进行顶升，不能一次性顶升到位，带轨顶升见图12。

图12 现场有轨法顶升施工

（2）无轨顶升施工

为了提高预制板顶升施工作业精度和效率，采用无轨顶升，顶升过程中预制板均处于独立状态，预制板顶升都是逐一顶升，互不影响，且顶升1-2遍便可达到设计要求，见图13。

图13 无轨预制板顶升

（3）因预制板自重原因，单块预制板自重作用下橡胶弹簧压缩2mm，在预制板顶升阶段，考虑线路实际顶升标高要比原设计标高2mm。

（4）曲线地段预制板质量控制要点

1）缓和曲线预制板超高处理要点

现场浮置板顶升、密封条及隔振器盖板安装结束后，安装钢轨时需对缓和曲线地段进行特殊高程控制，缓和曲线地段，外股超高渐变，钢轨应处于扭曲状态，因预制板属于整体平面，理论上浮置板受力为三点支撑状态，通过轨下调高垫板（或轨下垫板）进行调整，消除缓和曲线地段相邻预制板超高的阶梯形渐变，使轨道超高顺利衔接，满足线路轨道的平顺性要求，见图1

4。

图14 缓和曲线地段以平带扭示意图

2）曲线地段预制板矢量调整

预制板均按直线板预制，为满足后期轨道平顺性要求以直代曲，曲线地段布板采用“半矢法”，即每块浮置板第二对扣件和倒数第二对扣件处线路中心线与板中心线偏离值为“0”布置，其余扣件中心线处矢距通过扣件调整，满足曲线段线路方向“过渡”，使线路平面方向实现圆顺。

（5）隔振器安装质量控制

根据设计要求，橡胶弹簧预制板与其他类型道床顺接时的橡胶弹簧的刚度与中间地段的橡胶弹簧的刚度不一样，在施工前，核对隔振器型号及散布地段。

3.2.9台钢筋绑扎、弹性垫板安装、混凝土浇筑质量要点

（1）凸台底部钢盖板安装，必须对四周进行封堵，防止混凝土进入中心水沟，影响基底水沟排水功能；

（2）绑扎凸台的箍筋，由底层向上逐层绑扎，绑扎时严格控制箍筋四周与预制板的距离，预留不小于45mm的空隙，防止影响弹性垫板安装和确保凸台钢筋保护层。

（3）待钢筋绑扎完成后，再安装弹性垫板，垫板紧贴预制板安装，并用封堵胶带密封弹性垫板的接茬处，用灌浆料封堵弹性垫板与基底的缝隙，防止混凝土通过底部缝隙进入预制板板底，影响局部预制板减振失效；同时防止凸台胶垫接茬不密紧，导致凸台混凝土与预制板硬接触，受纵横力导致预制板与凸台破损，见图15。

图15 凸台钢筋绑扎、弹性垫板安装图

3.2.10密封条安装质量控制

安装密封条前，需再次检查预制板板底的情况，确保板底无杂物，固定密封条时，按照设计要求用压条压密封条，膨胀螺栓必须逐一紧固、检查，防止正常运营期间密封条脱落，影响行车安全。

4、结束语

在橡胶弹簧预制板道床施工过程中，积极创新研究，多措并举确保施工工序质量，线路开通运营后该类型特殊减振道床问题较少，线路整体稳定性好、乘客舒适度好、日常便于维护，深受建设单位肯定。目前橡胶弹簧预制板道床已经在宁波轨道交通成功推广应用，其以相对传统的减振类道床有施工进度快、施工方便、施工质量易控制、外观好、减振效果明显、后期维护方便等优势。

参考文献

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