劉軍 LIU Jun
(中建安裝集團有限公司華北分公司,北京 100089)
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,大大削弱了列車運行產(chǎn)生的振動向基礎(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。但目前市場上很少采用無套筒式橡膠彈簧浮置板道床,導(dǎo)致可實際借鑒的施工經(jīng)驗極少。對此筆者憑借工程經(jīng)驗累積并結(jié)合現(xiàn)場實際對施工方法進行探索、改進、創(chuàng)新,總結(jié)出一套工法。
本工程為重慶九號線一期工程鋪軌項目子工程,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。
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(限位凸臺)以實現(xiàn)限位及防爬功能。(圖1)
圖1 預(yù)制板道床斷面圖
表1 預(yù)制板及其配件各項數(shù)據(jù)
①平整度檢測。
檢測的意義:對預(yù)制板進行平整度檢測,是為了方便后續(xù)頂升及軌道幾何形狀精調(diào)和防止板縫間錯臺現(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。
檢測范圍:承軌臺高度及預(yù)制板頂面翹起彎曲程度。
檢測方法:取四根長度為20cm的Φ12直鋼筋,兩端打磨平整,量取長度4481mm,3600mm,2800mm的細線各兩根。將四根直鋼筋插入板面四個排流端子內(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處做好標記,將兩根長4481mm的細線綁在標記處,呈十字交叉狀分別與對角的其余三根綁扎,將兩根3600mm和兩根2800mm的細線分別綁扎在板面的長邊和寬邊。這樣任意三根做好標記的鋼筋與細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。此時測量第四根直線綁扎與標記處的距離即可獲取差值,差值定義為Δ。測量各個承軌臺高度,由于軌底坡的存在,需測量每一處承軌臺距離板面最高點和最低點的數(shù)據(jù),與圖紙不符的標記為δ并記錄在表。
檢測方法的理論依據(jù):排流段子設(shè)置在預(yù)制板上頂面的四角,可以兼作測量端子。任取三點即可確定一個平面。
誤差允許范圍:依據(jù)施工經(jīng)驗,板面不平整度Δ宜在2mm內(nèi),承軌臺高度誤差δ宜在1mm內(nèi)。具體依業(yè)主要求而定。
②外觀損傷評定。
外觀損傷評定主要包括出廠時及運輸過程中磕碰產(chǎn)生的缺棱掉角及漏筋、附屬配件是否缺失,并對需現(xiàn)場修補的預(yù)制板記錄在案。
③預(yù)制板強度檢測。
使用高強度混凝土回彈儀測量預(yù)制板強度是否合格并記錄在案。
④重要尺寸檢測。
依據(jù)圖紙對現(xiàn)場來貨進行尺寸檢測主要包括:板長、板寬、板高、承軌臺間距、承軌臺尼龍?zhí)淄彩欠衽c現(xiàn)場扣件匹配、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。對所有重要尺寸的檢測結(jié)果記錄在案。
預(yù)制板初步檢測驗收后,用叉車、吊車等設(shè)備吊裝至運輸車輛內(nèi),運送到鋪軌基地,采用龍門吊卸車堆放至平整且堅硬的場地。板底必須用木枕墊放穩(wěn)定,不得晃動。碼放層數(shù)不得高于四層。
①圖紙審核:核實圖紙設(shè)計是否與施工現(xiàn)場一一對應(yīng);預(yù)制板規(guī)格是否與設(shè)計相符;檢查排水順接方案是否與銜接道床設(shè)計圖紙相沖突;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對驗收的預(yù)制板進行不平整度記錄。
⑤對機械設(shè)備、工程進度、施工人員等做好記錄。
鋪軌龍門吊,液壓機,激光掃平儀。
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
①基底測量放樁:施工前聯(lián)系測量人員及時對基底進行測量放樁,每個放板位置需在預(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記并預(yù)留混凝土保護層厚度(一般為40mm),必須保證樁位牢固并加以保護。每處板縫位置需將中心擋臺位置標出,防止預(yù)埋筋綁扎錯位。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)計方案加工各類型鋼筋。綁扎基底鋼筋時需要依據(jù)測量人員放置的定位樁嚴格控制鋼筋高度。預(yù)埋筋綁扎一定要按設(shè)計要求控制好限位凸臺的間距,否則會對后續(xù)鋪板和限位凸臺澆筑產(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,可進行適當調(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處。依據(jù)設(shè)計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重合,因此水溝寬度須嚴格控制與設(shè)計方案相符,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、伸縮縫、隔振器處。
④直線段基底澆筑:采用標號為C40的混凝土進行基底澆筑。依據(jù)現(xiàn)場實際施工情況選擇合理的澆筑方案,對混凝土來料進行坍落度及質(zhì)量評定合格后方可進行施工。嚴格依據(jù)測量人員放置的高程定位樁進行施工,要求基底澆筑后表面平整、光滑,嚴禁出現(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定位樁綁扎十字交叉細線進行輔助施工。現(xiàn)場技術(shù)人員及時對每處放板位置的基底進行澆筑過程中的檢查和測量并將數(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同樣適用,但應(yīng)當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)澆的基底實現(xiàn),因此在鋪設(shè)曲線段預(yù)制板道床時會比直線段有更多的技術(shù)難點和注意事項。
基底在平面曲線段為斜面,因為中心水溝模板的存在,澆筑時易在水溝兩側(cè)產(chǎn)生錯臺現(xiàn)象,導(dǎo)致后續(xù)放板頂升出現(xiàn)困難,嚴重者會將預(yù)制板從中心水溝處頂起。所以必須嚴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)北市場街道民富社區(qū),有一支由奶奶姥姥級的隊員組成的老年腰鼓隊。腰鼓隊成立6年了,宮團長欣慰地說:“腰鼓讓我們的生活多姿多彩,有很多社區(qū)文藝團體為招不上來人而發(fā)愁,而我們隊呢,卻是人丁興旺,每次出去演出都能吸引一些人加入,現(xiàn)在想進也不太好進了。”
新拌混凝土具有流動性,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,曲線段基底澆筑的關(guān)鍵因素在于對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)當做好充足準備,選擇好適合現(xiàn)場施工的坍落度的混凝土。
⑥基底復(fù)測及定位畫線:基底澆筑完成后,聯(lián)系測量人員對基底面進行方向和平整度及高程的測量。檢測全板面最高處位置是否超高,對超高點進行打磨處理。依據(jù)設(shè)計圖紙對每處放板位置在基底上進行大致畫線。此時要求將每處隔振器安放位置也標記在基底上,并重點對隔振器位置進行高程測量。對誤差記錄在案,對誤差超過允許范圍的隔振器放置點進行打磨處理。
將碼放在場地內(nèi)的預(yù)制板通過軌排豎井用龍門吊吊裝至軌道運輸平板車上,由軌道運輸平板車運送至施工現(xiàn)場。再由鋪軌門吊進一步吊運至預(yù)制板鋪設(shè)地段,依據(jù)測量人員在基底上的定位畫線進行鋪設(shè)。鋪板前可在基底畫線四角內(nèi)放上臨時墊塊,此時墊塊高度不做嚴格要求,以能使預(yù)制板平穩(wěn)安放到位為準?,F(xiàn)場技術(shù)人員需要對過軌管線板及過軌槽板進行定位指揮,防止放錯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個別預(yù)制板無法一次性放到位。在調(diào)整線路方向時又會使預(yù)制板移位。因此在后續(xù)在實際施工中,預(yù)制板的板縫往往得不到嚴格控制。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擴大。
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至施工地段,將鋼軌鋪設(shè)后再將扣件上緊。通過臨時夾板將短鋼軌釘聯(lián)為長軌條。
加密基標布設(shè)主要指定位邊樁的布設(shè)。加密基標應(yīng)當牢固地布設(shè)在基底上,不易松動,作業(yè)人員注意保護。加密基標應(yīng)當包含:里程、偏距(邊樁距離軌道中心的距離)、設(shè)計標高、起道量、曲線外超高等內(nèi)容。依據(jù)施工經(jīng)驗在一般線路中通常以直線段間隔6m,曲線段間隔5m的標準布設(shè)線路邊樁。但在預(yù)制板鋪設(shè)施工中,建議以預(yù)制板縱向長度確定布設(shè)間距,即在預(yù)制板接縫處布設(shè)邊樁。
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)計要求,才能繼續(xù)進行后續(xù)頂升和曲線外超高的測量。
①頂升作業(yè)的作用:將浮置板通過臨時墊塊支撐,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)置的四個頂升孔進行頂升作業(yè)。將千斤頂卡在頂升孔內(nèi),將預(yù)制板頂離基底面,同時用基標尺測量軌頂面高程。
③臨時墊塊的調(diào)整:依據(jù)施工經(jīng)驗,當軌頂面高程大于設(shè)計高程4mm時,停止頂升。量取此時的板底與基底面高度,選取小于此高度3mm的臨時墊塊將預(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“一測量一墊放”和“各板測量同標準”的墊放原則?!耙粶y量一墊放”是指每個單元板的四角必須經(jīng)過高度測量后再選取合適的臨時墊塊進行墊放?!案靼鍦y量同標準”是指所有單元板選取的臨時墊塊采取同一預(yù)留間距。
所有預(yù)制板的臨時墊塊放置完畢后,此時軌頂面高程原則上會比設(shè)計高程高1mm,將此1mm定義為預(yù)留間距。依據(jù)施工經(jīng)驗,在樹脂填充完畢撤去臨時墊塊后,大部分預(yù)留間距將在預(yù)制板自重作用下消失。未自動補償?shù)膮^(qū)域通過扣件調(diào)整。依各施工現(xiàn)場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,為方便后續(xù)調(diào)整,建議每個隔振器粘貼兩個樹脂填充袋。
⑤軌道幾何形狀精調(diào):經(jīng)過對軌向和臨時墊塊調(diào)整后,進行CPIII精調(diào)。架設(shè)全站儀,輔以軌檢小車,以2m為間隔持續(xù)對線路調(diào)整,軌向和高低調(diào)整通過對板側(cè)斜撐和臨時墊塊的調(diào)整實現(xiàn)。達精度要求后報監(jiān)理確認。
⑥樹脂填充:用注漿機向樹脂填充袋內(nèi)注入調(diào)配好的樹脂。填充時注意隨時監(jiān)控填充袋的飽滿情況,防止填充不到位或?qū)⒋浧啤?/p>
⑦臨時墊塊拆除:待樹脂凝固并達到強度后,將預(yù)制板頂起撤去臨時墊塊。
①鋼筋綁扎及緩沖墊安放:限位凸臺底部加上水溝蓋板,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;緩沖墊底部嚴格密封,建議采用速干水泥對縫隙填補防止混凝土流入浮置板底部;緩沖墊在限位凸臺內(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 限位凸臺鋼筋綁扎效果圖
②澆筑限位凸臺:采用鋪軌龍門吊吊運灰斗作業(yè)。禁止采用軌道車運輸混凝土,防止預(yù)制板軌道移位導(dǎo)致線路精調(diào)失效。
限位凸臺澆筑完畢后組織軌道幾何形狀復(fù)測,并檢查是否有吊板、空板現(xiàn)象。待無縫線路施工完成后,進行線路精調(diào)。
①基底兩側(cè)回填:基底應(yīng)當向兩側(cè)延伸至洞壁,澆筑過程中注意保護道床,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。
預(yù)制無套筒式橡膠彈簧浮置板道床對于提高整體施工質(zhì)量和減少現(xiàn)場施工量,推進地鐵施工標準化、工廠化、裝配化進程有重要意義。本文對此類新穎的預(yù)制板鋪設(shè)工藝進行了探索、改進和再創(chuàng)新,并對施工中可能和實際出現(xiàn)的問題提供了指導(dǎo)意見,能大大提高施工進度和施工質(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,對其他類型預(yù)制板道床施工也有借鑒意義。