【摘要】通過對(duì)城市軌道交通地下軌道鋼彈簧浮置板小曲線段鋼彈簧頂升進(jìn)行分析研究，對(duì)預(yù)制鋼彈簧浮置板受力、偏移量、預(yù)制鋼彈簧浮置板頂升量、剪力鉸安裝等角度分析，從而得到對(duì)應(yīng)預(yù)制鋼彈簧浮置板整體道床靜動(dòng)態(tài)檢測結(jié)果，總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，以期為后續(xù)同類型施工提供參考。

【關(guān)鍵詞】裝配式；預(yù)制鋼彈簧浮置板；頂升；剪力鉸；動(dòng)態(tài)檢測

【中圖分類號(hào)】U231" " " 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A" " " "【文章編號(hào)】1673-6028（2024）03-0129-04

0 引言

自1965年北京地鐵1號(hào)線正式開工至今，國內(nèi)地鐵經(jīng)歷了59年發(fā)展，至今已遍及45座城市。2015年提出的國家綠色發(fā)展理念直接貫徹到城市軌道施工中，由最初的現(xiàn)澆整體道床，發(fā)展至現(xiàn)在的普通預(yù)制板整體道床、減振墊預(yù)制板整體道床、預(yù)制中檔鋼彈簧預(yù)制板整體道床、預(yù)制高檔鋼彈簧預(yù)制板整體道床、預(yù)制板式道岔及預(yù)制柱式檢查坑整體道床等。伴隨設(shè)計(jì)理念的發(fā)展，施工工藝及技術(shù)不斷更新。在城市軌道交通設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，下穿科研機(jī)構(gòu)、醫(yī)院、學(xué)校等場所處，采用特殊減振整體道床，比如，預(yù)制中檔鋼彈簧預(yù)制板整體道床、預(yù)制高檔鋼彈簧預(yù)制板整體道床，以減少對(duì)地面震動(dòng)影響。在預(yù)制鋼彈簧浮置板整體道床施工中，小曲線半徑段，預(yù)制板鋼彈簧浮置板鋪設(shè)、頂升、剪力鉸安裝為施工重難點(diǎn)。通過小曲線半徑預(yù)制鋼彈簧浮置板鋪設(shè)、頂升、剪力鉸安裝施工工藝研究，總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)為后續(xù)同類型施工提供參考。

1 工程概況

蘇州軌道交通6號(hào)線工程軌道施工項(xiàng)目Ⅵ-GS-04標(biāo)正線鋪軌工程起于港田路站（不含），途經(jīng)金家堰站、斜步站、新昌路站、金尚路站、桑田島站，止于新慶路站（含），共6站6區(qū)間。設(shè)計(jì)里程范圍：左線ZDK30+026.961～ZDK36+110.600，右線YDK30+023.841

～YDK36+110.600，桑田島停車場出入線段LDK0+000.000

～LDK0+264.000、LDKO+000.000～LDK0+263.317。正線、配線及出入線段鋪軌長度約12.782km，疏散平臺(tái)約8.96km。主要施工任務(wù)包括正線軌道、疏散平臺(tái)及相關(guān)附屬工程施工。

其中，新昌路站-金尚路站右線G3540（D）板2塊、P3540（D）板55塊，曲線半徑R450mm；桑新區(qū)間左線G3540（D）板2塊、P3540（D）板41塊、P5920（D）板9塊，曲線半徑R450mm；桑新區(qū)間右線G3540（D）板2塊、P3540（D）板72塊、P5920（D）板7塊，曲線半徑R450mm。

2 預(yù)制鋼彈簧浮置板道床性能優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：預(yù)制鋼彈簧浮置板分為P5920（D）標(biāo)準(zhǔn)板、P3540（D）標(biāo)準(zhǔn)板、G3540（D）過渡板三種板型，預(yù)制鋼彈簧浮置板采用螺旋彈簧支撐，固有頻率4～8Hz，隔振效果為25～40dB，螺旋彈簧阻尼作用甚微，預(yù)制鋼彈簧板自重大，列車通行過程振動(dòng)加速度較小，從而預(yù)制鋼彈簧浮置板道床支撐阻尼作用對(duì)路基影響較小，較軌一般減振（軌下橡膠墊板減振）隔振效果5～8dB，中等減振（雙層非線性扣配件減振）隔振效果11～16dB，高等減振（減振墊減振）隔振效果10～20dB，均有很大的提升，適用于醫(yī)院、高精密儀器使用單位、學(xué)校等地下段[1]。

缺點(diǎn)：預(yù)制鋼彈簧浮置板成本高，施工精度高，施工過程中預(yù)制鋼彈簧浮置板道床頂升效果直接影響到螺旋彈簧支撐受力情況，對(duì)預(yù)制鋼彈簧浮置板整體道床隔振效果，隔振器使用壽命造成影響，從而施工要求高，減振效果驗(yàn)收精度高。

3 施工方法

施工準(zhǔn)備→基標(biāo)測設(shè)→基底清理→基底鋼筋綁扎→模板支設(shè)（中心水溝）→基底混凝土澆筑→基底混凝土養(yǎng)護(hù)→預(yù)制鋼彈簧浮置板鋪設(shè)及方向調(diào)整→鋼彈簧頂升→附屬設(shè)施安裝→線路精調(diào)。

3.1 施工準(zhǔn)備

施工前對(duì)土建移交場地進(jìn)行基底標(biāo)高、線路方向復(fù)測。根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)，上報(bào)監(jiān)理、設(shè)計(jì)調(diào)整基底鋼筋，確保基底鋼筋準(zhǔn)確，鋼筋保護(hù)層滿足設(shè)計(jì)要求。

3.2 基標(biāo)測設(shè)

基標(biāo)測設(shè)的依據(jù)為業(yè)主第三方測量單位提供的基樁（導(dǎo)線點(diǎn)及水準(zhǔn)點(diǎn)）及數(shù)據(jù)，基樁移交后及時(shí)進(jìn)行標(biāo)示和防護(hù)。及時(shí)對(duì)提供的導(dǎo)線點(diǎn)及水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測，導(dǎo)線測量的閉合差和水準(zhǔn)測量的誤差應(yīng)滿足規(guī)范的精度要求。

3.3 基底鋼筋綁扎

預(yù)制鋼彈簧浮置板基底鋼筋綁扎，需嚴(yán)格控制鋼筋下料及鋼筋籠綁扎尺寸.鋼筋籠就位后檢查鋼筋位置，鋼筋籠與管壁設(shè)墊塊，測量水溝中心線位置（考慮小曲線半徑線路偏心距及鋼彈簧浮置板頂升偏移量），確保中心水溝鋼筋保護(hù)層滿足設(shè)計(jì)要求，鋼筋籠中線與線路中心線重合[2]，見圖1。

3.4 模板支設(shè)

預(yù)制鋼彈簧浮置板基底模板為中心水溝模板，水溝模板采用整體鋼模或木模，模板隨線路縱坡設(shè)置，確保水溝溝底標(biāo)高，并做好防上浮措施。

3.5 基底混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)

基底混凝土采用輪胎式罐體進(jìn)行混凝土澆筑。澆筑過程中，加強(qiáng)混凝土振搗并防止中心水溝模板上浮、跑位，嚴(yán)控基底標(biāo)高及基底平整度（-5mm）。待基底混凝土初凝后，及時(shí)復(fù)測基底標(biāo)高及平整度，保證基底標(biāo)高及平整度滿足設(shè)計(jì)要求（見表1）[3]，并及時(shí)覆蓋土工布灑水養(yǎng)護(hù)。

3.6 預(yù)制鋼彈簧浮置板鋪設(shè)

預(yù)制鋼彈簧浮置板鋪設(shè)采用輪胎式運(yùn)板車與輪胎式小吊配合的方式鋪設(shè)。預(yù)制板鋪設(shè)前復(fù)測基底標(biāo)高，畫出預(yù)制板鋪設(shè)邊線，以人機(jī)配合的方式沿預(yù)制板鋪設(shè)邊線進(jìn)行預(yù)制板鋪設(shè)，見圖2。

3.7 預(yù)制鋼彈簧浮置板道床頂升

預(yù)制鋼彈簧浮置板頂升有“無軌法頂升”與“有軌法頂升”兩種。目前，較為常用的為“無軌法頂升”。將以鋪設(shè)完成的預(yù)制鋼彈簧浮置板進(jìn)行線路方向精調(diào)，精調(diào)過程中提前考慮小曲線半徑線路中心偏心值和鋼彈簧頂升30mm造成的偏移量，偏心值和偏移量在預(yù)制板線路方向調(diào)整中進(jìn)行閉合。預(yù)制板線路方向精調(diào)完成后，在曲線內(nèi)側(cè)及時(shí)架設(shè)預(yù)制板斜撐，規(guī)避頂升過程中因預(yù)制板自重造成的預(yù)制板沿橫坡下滑。根據(jù)精調(diào)后預(yù)制板位置，對(duì)預(yù)制鋼彈簧板隔振器內(nèi)外套筒位置進(jìn)行限位銷設(shè)置，安裝鋼彈簧內(nèi)套筒。頂升過程分3次完成。頂升過程考慮隔振器外套筒7mm自帶頂升量，及預(yù)留1～2mm預(yù)留調(diào)整量。頂升完成后及時(shí)復(fù)測頂升數(shù)據(jù)，待軌道鋪設(shè)完成、車輛通行后再次復(fù)測進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比，根據(jù)兩側(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行糾偏[4]，見圖3。

3.8 附屬安裝及線路精調(diào)

預(yù)制鋼彈簧浮置板剪力鉸、觀察孔蓋板、外套筒蓋板、密封條安裝待鋼彈簧頂升完成后及時(shí)安裝。其中，剪力鉸采用側(cè)承式剪力鉸。考慮到小曲線半徑線路，兩預(yù)制板板縫由下側(cè)到上側(cè)板縫為逐漸加寬的情況，需提前與設(shè)計(jì)及廠家溝通，制定部分開孔加長剪力鉸，以防剪力鉸因板縫變化無法安裝。

4 預(yù)制鋼彈簧浮置板整體道床靜動(dòng)態(tài)檢測

預(yù)制鋼彈簧浮置板整體道床，既要基于減振降噪的理念而設(shè)置，又需保證使用安全性和對(duì)應(yīng)的工程使用壽命。在預(yù)制鋼彈簧浮置板整體道床施工完成后，需進(jìn)行列車運(yùn)行安全性、列車運(yùn)行脫軌系數(shù)、列車運(yùn)行平穩(wěn)性等靜動(dòng)態(tài)檢測，從而檢測預(yù)制板鋼彈簧浮置板整體道床預(yù)制板鋪設(shè)、鋼彈簧頂升施工質(zhì)量。

4.1 列車運(yùn)行安全性

運(yùn)行時(shí)速80km/h工況下的輪軌垂向力和橫向力時(shí)程圖。對(duì)應(yīng)的輪軌垂向力最大值為92.221kN，輪軌橫向力最大值為9.807kN。滿足《機(jī)車車輛動(dòng)力學(xué)性能評(píng)定及試驗(yàn)鑒定規(guī)范》（GB/T 5599―2019）中規(guī)定輪軌垂向力P≤170kN；輪軌橫向力Q≤19+0.3PW，PW為靜軸重。輪軌橫向力的允許限值為66.04kN，見圖4、圖5。

4.2 列車運(yùn)行脫軌系數(shù)

列車運(yùn)行時(shí)速80km/h工況下的脫軌系數(shù)時(shí)程圖。脫軌系數(shù)最大值為0.217，小于規(guī)范限值，車輛運(yùn)行的安全性可以得到保障，見圖6 。

4.3 列車運(yùn)行平穩(wěn)性

列車運(yùn)行時(shí)速80km/h工況下的車體垂向加速度時(shí)程圖。車體垂向加速度峰值為0.199m/s2，小于《機(jī)車車輛動(dòng)力學(xué)性能評(píng)定及試驗(yàn)鑒定規(guī)范》（GB 5599―2019）規(guī)定的優(yōu)等平穩(wěn)性限值和垂向穩(wěn)定性指標(biāo)限值，行車舒適性滿足要求，見圖7。

列車運(yùn)行時(shí)速80km/h工況下的車體橫向加速度時(shí)程圖。車體橫向加速度峰值為0.139m/s2，小于《機(jī)車車輛動(dòng)力學(xué)性能評(píng)定及試驗(yàn)鑒定規(guī)范》（GB 5599-2019）規(guī)定的優(yōu)等平穩(wěn)性限值和垂向穩(wěn)定性指標(biāo)限值，行車舒適性滿足要求，見圖8。

5 預(yù)制鋼彈簧浮置板整體道床施工重難點(diǎn)

5.1預(yù)制鋼彈簧浮置板整體道床

基底為預(yù)制鋼彈簧浮置板整體道床能否頂升成功的基礎(chǔ)?；赘叱獭?mm，平整度2mm/㎡，因預(yù)制鋼彈簧板的板體性，基底的平整度不足，易造成鋼彈簧浮置板擱淺，隔振器內(nèi)套筒30mm頂升量無法起到減震效果?；字行乃疁?，在小曲線半徑地段，水溝中心線需考慮線路偏心量和頂升30mm預(yù)制板位移量，以免造成中心水溝進(jìn)入預(yù)制板板底，無法通過水溝觀察孔全斷面檢測、清理。另外，小曲線半徑段，水溝兩側(cè)基底標(biāo)高需考慮曲線超高橫坡效果產(chǎn)值的基底標(biāo)高差。

5.2 預(yù)制鋼彈簧板鋪設(shè)

預(yù)制鋼彈簧板鋪設(shè)前需根據(jù)線路線型放出預(yù)制板鋪設(shè)邊線。P5920與P3540在鋪設(shè)前提前考慮板長不同造成的板縫誤差。板縫的變化與側(cè)承式剪力鉸開孔需匹配，保證剪力鉸的正常安裝，并密貼預(yù)制板。

5.3 頂升預(yù)制鋼彈簧浮置板

采用“無軌法頂升”時(shí)，易出現(xiàn)預(yù)制板中線與線路中線不重合、頂升完成后預(yù)制板橫向位移，以及鋼軌鋪設(shè)后兩預(yù)制板間錯(cuò)臺(tái)、剪力鉸無法安裝或剪力鉸與預(yù)制板沒法密貼等情況，故預(yù)制鋼彈簧浮置板需對(duì)每塊預(yù)制板進(jìn)行方向精調(diào)。預(yù)制板橫向位置需考慮線路中線偏移量、浮置板頂升位移量、預(yù)留小曲線段預(yù)制板下滑量。預(yù)制板精調(diào)完成后及時(shí)加設(shè)防預(yù)制板下滑斜撐，斜撐在頂升及鋼軌鋪設(shè)完成前不得拆除用以降低預(yù)制板沿縱坡偏移（見圖9）。

5.4 預(yù)制鋼彈簧浮置板剪力鉸

預(yù)制鋼彈簧浮置板剪力鉸有側(cè)承式、上承式、內(nèi)置式之分。側(cè)承式剪力鉸在滿足受力的情況下，在運(yùn)維過程，對(duì)施工人員通行不占用預(yù)制板板面空間。缺點(diǎn)為，側(cè)承式剪力鉸在預(yù)制板兩側(cè)和觀察孔內(nèi)側(cè)，在小曲線半徑段，由于板縫變化，需對(duì)剪力鉸開孔進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)，根據(jù)板縫處邊板因曲線造成小弧度誤差，剪力鉸下需加設(shè)相應(yīng)墊板，以滿足剪力鉸與預(yù)制板密貼，起到傳力作用。

6 結(jié)語

預(yù)制鋼彈簧浮置板整體道床，在原有的現(xiàn)澆鋼彈簧整體道床的基礎(chǔ)上優(yōu)化而來，提升了整體施工質(zhì)量、外觀質(zhì)量及使用年限。通過對(duì)預(yù)制鋼彈簧浮置板頂升控制，從而達(dá)到預(yù)制鋼彈簧浮置板整體道床靜動(dòng)態(tài)位移、降噪檢測設(shè)計(jì)目標(biāo)，對(duì)施工工藝、控制難點(diǎn)、注意事項(xiàng)逐一描述，為此類道床形式施工給予借鑒。

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[作者簡介]楊非（1985—），男，河南周口人，工程師，研究方向：城市軌道交通。