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1、地鐵浮置板減振道床施工工法 一、序言浮置板減振道床是在混凝土道床下放置橡膠支座，利用道床在彈性體上慣性震動物理現象達成減振降噪目標。北京地鐵九號線本標段共有2處特殊減振地段采取鋼彈簧浮置板道床，分別為左線K7+993K8+352、右線K7+993K8+352里程段，此段在六里橋車站站內，距離六里橋站下料口較近。和通常整體道床相比可降低振動和噪音約20dB，取得了良好社會效果。在地鐵浮置板減振道床施工中，處理了小半徑曲線段浮置板預制、道床現澆部分混凝土澆筑、施工測量、浮置板吊裝等關鍵工藝。二、工法特點1浮置板在預制場預制，待隧道主體工程完成并施作好側壁混凝土后，將浮置板運至施工地點，用自行研制小2、龍門吊，配簡單工具完成安裝。2精密測量控制訂位，采取公差配合原理，合理調配安裝位置，降低誤差傳輸積累。3制訂各工序技術文件、操作細則、工藝標準和內部驗收標準，有利于推廣使用。三、適用范圍本工法適適用于列車運行振動對沿線建筑物有影響地鐵隧道。四、工藝原理浮置板減振道床設置目標是減振和消音。其原理是能隔斷軌道結構和主體結構之間剛性聯結，充足吸收列車運行所產生沖擊能量，降低因振動而對周圍結構擾動和破壞。浮置板是浮置板減振道床中一個關鍵支承和傳力板塊，它直接承受上部重力、牽引力及其制動力，以達成減振降噪目標。北京地鐵浮置板減振道床采取自振頻率約14Hz浮置板軌道結構，對頻率2030Hz振動有很好減振效3、果。浮置板軌道斷面及浮置板平面結構見圖1、圖2。圖1 浮置板軌道斷面圖2 浮置板平面結構浮置板長295cm，寬280cm，厚30cm，板和板之間留有50mm間隙，板端頂留有凹槽，以容納一個長450mm、寬200mm、厚75mm縱向緩沖膠墊。浮置板板面設排水坡，左右兩側設有側向約束組合，以預防浮置板左右搖擺不定。浮置板和主體結構完全分離。橡膠支座直徑600mm、厚75mm，是浮置板軌道結構中關鍵部件，其質量直接影響降噪效果、減振性能及浮置板道床耐用性，對其生產過程必需嚴格控制。浮置板道床和正常道床銜接地方，為了避免道床基礎剛度突變，使鋼軌產生過高應力，設計上設有過渡段。浮置板減振道床橡膠支座中心4、線處自底部至鋼軌頂部總高度為910mm，其組成為鋼軌高176mm，扣件高42mm，浮置板厚307mm，承軌臺厚170mm，橡膠支座厚75mm，環氧樹脂砂漿層厚10mm，支承墊石厚130mm。浮置板減振道床施工中，浮置板平整度及現澆鋼筋混凝土承軌臺平面位置和標高控制是施工工序中關鍵。本工法采取自動安平水平儀測量，嚴格控制浮置板各支承墊石標高符合設計要求，用自制整平調位器控制浮置板道床和鋼軌之間現澆鋼筋混凝土承軌臺位置符合設計標準。五、工藝步驟及操作關鍵點1基標測設浮置板地段基標測設分兩次進行，第一次為臨時基標，關鍵用于控制彈簧外套筒、浮置板鋼筋定位及鋼軌調整，布設在偏移軌道中線0.3位置，基標頂5、面標高和設計基底面等高，浮置板混凝土灌注后廢棄；第二次測設正式基標，用于控制軌道結構幾何尺寸，布設在距離線路中心1.5處，基標頂面高出設計鋼軌面300mm。2基底處理浮置板道床基礎混凝土表面進行清掃、打磨，確保每個隔振器下面混凝土基礎在直徑1m范圍內表面平整度，高低不平度小于2mm，不滿足要求部位要進行重新打磨處理，打磨范圍應超出隔振器外筒底部尺寸100mm。利用高壓水沖洗后用高壓風吹清洗潔凈。3鋪設隔離層浮置板道床基礎混凝土表面處理潔凈后，在浮置板基礎和隧道邊墻及施工好隧道仰拱混凝土位置鋪上厚度大于1mm隔離層，以預防澆注浮置板時新混凝土和下部粘結在一起，這么當頂升浮置板時，隔離層在邊墻兩側6、應高于彈簧浮置板道床高度，方便下一道工序施工。4放置隔振器外套筒依據設計圖紙，在隔離層上按設計位置標出安裝隔振器正確位置，外套管放好后，用硅膠等物把基礎密封好，以確保外套管位置并預防水泥漿滲透。隔振器外套筒安放位置公差為3mm。5鋪設軌道將鋼軌及扣件運至現場后人工架軌，在鋼軌軌腰用白油漆出墊板間距，在施工現場將25m標準軌、軌下橡膠墊板、鐵墊板及鐵墊板下部和橡膠墊板相同厚度模板經過螺旋道釘、玻璃鋼套管和扣件掛在下承式鋼枕調軌支承架下（每隔4塊墊板安裝1個支撐架，并錯開彈簧套筒位置）組成軌排，軌排調整時，要求軌頂標高低于設計40mm，預留頂升高度，調整完成后將鋼軌位置固定。6鋼筋綁扎當全部隔振器7、外套管放好并固定后，依據設計要求綁扎鋼筋和剪力鉸，剪力鉸定位確保正確。并在隔振器外套管周圍綁扎鋼筋時，避免移動外套管。同時為預防澆筑混凝土時外套管浮起和移動，把外套管吊耳和上部鋼筋連在一起。在鋼筋綁扎前檢驗塑料隔離薄膜，對損壞進行修補，綁扎結構鋼筋和防迷流鋼筋時，將防迷流端子引出。綁扎專用排雜散電流鋼筋作為搜集網。雜散電流專用鋼筋搭接處采取兩面焊接，焊縫高度大于6mm，搭接長度大于鋼筋直徑6倍。每根排雜散電流縱向鋼筋均和全部排雜散電流橫向鋼筋焊接，焊接時應采取臨時防護方法，確保焊接飛濺物不燒穿下面鋪設隔離層。7支立模板浮置板端模采取木模，鋼軌溝槽側模采取特制訂型鋼模，兩側鋼模用角鋼支撐固定，鋼8、模經過角鋼和軌道上部型鋼固定成整體，模板接縫用油膩子嵌平，立完后模板需平直圓順。用泡沫塑料等材料放置于相鄰浮置板之間端模內，用以形成結構縫。8混凝土澆注浮置板道床混凝土采取混凝土攪拌運輸車運至工地后，利用六里橋站下料口直接泵送至作業面就地現澆。浮置板混凝土澆注到外套筒上邊緣，使浮置板上表面要比設計標高低40mm（即軌道標高低40mm，預留浮置板以后頂升高度）。每塊浮置板澆注確保一次完成，避免冷接縫而消弱浮置板強度，混凝土采取插入式振蕩器振搗，尤其是外套筒周圍處，加強振搗。灌注浮置板混凝土時先將含墊板在內軌道扣件用塑料袋整個包封起來，預防混凝土污染扣件。依據設計和試驗確定時間，對道床表面進行二次9、壓平、抹光，確保道床表面平整、橫坡符合設計要求，用麻袋覆蓋立即澆水養護，并不少于7天，在混凝土強度達成5Mpa時拆除側墻和水溝模板。混凝土強度達成設計強度100%后進行頂升。9更換墊板當混凝土強度達成設計強度75%以上后，拆除鋼軌和鐵墊板道釘螺栓，把鐵墊板下臨時木墊板更換為標準橡膠墊板，按標準要求組裝好。10浮置板頂升隔振器關鍵由三部分組成：外套筒（澆筑在浮置板內）、彈簧阻尼內筒及內筒上高度調整墊板組成。作用原理：彈性元件放在下支承板上，其垂直力由上支承板直接或經過調整墊板傳到下擋環上，然后傳到外套筒上。利用專用液壓頂來推進上支承板向下壓縮彈簧，以此使浮置板上升。用隔振器生產廠家提供專用千斤頂10、頂升抬起浮置板。浮置板頂升總高度為47mm，在自重作用下，浮置板下沉7mm，其許可誤差為1mm。為了測量浮置板水平和靜變形，在每次浮置板上要部署8個測量點，測量浮置板水平。頂升前，對浮置板道床進行全方面清理，去除垃圾，使浮置板道床保持潔凈，去掉外套筒上蓋子，檢驗外套筒里是否潔凈、是否潮濕，在隔離層上割一個圓孔（直徑大于194 mm），把彈簧內筒放入。在需要安裝軌道水平隔振器基礎環中心鉆孔，壓入防滑銷。利用安裝桿，把內筒放到外套筒里直到落座在浮置板支承基礎上支撐板上。旋轉彈簧組使三角形狀上支撐板三個角和焊在外套筒內壁上下擋環相平。取出安裝桿，利用放在隔振器上液壓千斤頂液壓柱塞頂住上支承板，直到三11、個爪低于下擋環。由壓差控制壓力作用在上支承板上并作用到浮置板支承基礎上，作用在支承基礎上反作用力抬起浮置板。考慮到浮置板和剪力鉸受力，浮置板分3步頂升，前兩次每次頂升較大，最終一次頂升前對鋼軌軌頂高度進行實測，最終確定第三次頂升量，最終達成設計頂升高度。每一步頂升高度，要經過放置在下擋環和上支承板之間調平鋼板來控制，調平鋼板形狀和上支承板形狀一致。為減小調平鋼板和下擋環之間縫隙，把力傳輸到外套筒上，調平鋼板和上承板之間接觸面必需水平。最終測量浮置板頂升高度，若標高達不到設計要求，能夠經過調平鋼板對浮置板高度進行調整。安裝調平后經過螺栓把調平鋼板和上支撐板連接在一起，預防調平鋼板移動，直到符合要12、求。最終蓋上外套筒蓋板，以保護彈簧隔振器。對于有水平傳力板隔振器，要將水平傳力板撐開，使之和外筒徑向間隙消除，然后同調平鋼板一起用鎖緊螺栓固定到內筒上支承板上面，以確保水平傳力可靠。11伸縮縫設置兩塊浮置板之間設置伸縮縫。當伸縮縫一側混凝土施工完成后，在伸縮縫位置處放置對應厚度泡沫板。兩浮置板之間伸縮縫處設有連接器，連接器銷子安裝正確后和浮置板鋼筋點焊定位。焊接時注意保護底部隔離層，不得燒毀。然后澆筑另一側混凝土。施工同前一塊浮置板施工工藝相同。1 六、機具設備1標準設備。該工法關鍵機具設備見表1。表1 機具設備2非標設備。(1)龍門吊(圖4)。圖4 龍門吊設計示意圖(2)鋼軌支承架(圖5)。13、圖5 上承式鋼軌支承架結構圖七、材料及構件(表2)表2 關鍵材料技術指標及質量要求八、勞動力組織及安全1勞動力組織。該工法勞動力組織情況見表3。表3 勞動組織2安全事項。(1)浮置板吊起后，嚴禁人員在板下作業，用牽引繩控制板塊擺動并引導就位，防撞擊設備及人員。(2)龍門吊走行軌道應安裝牢靠不晃動，嚴格限位，預防龍門吊掉道。(3)嚴格安全教育。九、質量標準及控制質量標準參考鐵路軌道施工規范、鐵路軌道工程質量評定驗收標準、地下鐵道工程和驗收規范等標準，并依據地鐵浮置板減振道床設計，制訂施工質量標準。1浮置板減振道床施工許可偏差見表4。表4 浮置板減振道床施工許可偏差表2注意各板塊之間正負誤差累積影響，在安裝時應將誤差分段消化。3現場施工時需嚴格控制支承墊石頂面標高，嚴禁二次填充。頂面施工誤差應嚴格控制在上表偏差范圍之內。高出部位鑿除打磨。4曲線地段鋪設浮置板注意板縫調整和控制。5吊裝浮置板就位，讓所做環氧樹脂漿池內環氧樹脂自然凝結。6注意浮置板起點處一般整體排水道床溝和浮置板道床側溝順接。7安裝橡膠支座前，必需認真清洗潔凈環氧樹脂漿池。總結北京地鐵九號線在完工驗收時以分項工程100%優良率評為優質工程，北京地鐵九號線總體設計責任人對浮置板減振道床施工給高度評價，認為完全符合設計要求。運行情況表明，浮置板減振道床使用效果良好，大大降低了對商住繁榮地域振動和噪聲污染，運行列車平順穩定。