钢弹簧隔振器浮置板道床钢筋笼法应用
摘 要：介绍钢弹簧隔振器浮置板道床“钢筋笼法”施工工艺、基本原理、施工特点、施工设备和作业人员配备。针对浮置板道床高度及构成、轨道基础混凝土施工及隔离层铺设、钢筋笼绑扎及轨排组装、钢筋笼轨排运输、钢筋笼铺设及精调、浮置板道床混凝土施工、轨道板顶升施工进行分析和论述，提出安全质量控制措施。采用浮置板道床“钢筋笼法”施工成本投入少、施工进度快，各项技术和质量指标可控。
关键词：钢弹簧隔振器；浮置板道床；钢筋笼法；施工工艺；深圳地铁
深圳地铁2号线6个区间隧道铺设了4 268.619 m钢弹簧隔振器浮置板道床，工程量较大。浮置板结构体积较大、配筋复杂，传统人工铺设受隧道施工作业空间及其他客观条件限制，施工精度和施工效率较低，施工进度5～7 m/d，成为影响施工工期和线路开通运营的关键因素。浮置板道床采用“钢筋笼法”施工工艺铺设，施工进度加快，解决了铺设关键问题。
1 浮置板道床基本原理
钢弹簧隔振器浮置板道床为质量-弹簧-阻尼系统，是利用弹簧隔振器将道床结构与轨道基础弹性隔离，钢轨通过弹条扣件与道床混凝土联结成整体而构成浮置板轨道系统。浮置板通过钢弹簧隔振器支承在轨道基础，可提供足够的惯性质量平衡车辆产生的动荷载，只有静荷载和少量的动荷载通过弹簧隔振器传到轨道基础上。在浮置板相邻板间的剪力铰约束板端设置垂向和横向错动。浮置板的无载竖向固有频率7～8 Hz，为频率在20 Hz以上的振动提供较好的隔离效果。
2 施工特点
（1）浮置板标准板长25 m，采用DT-Ⅲ型分开式扣件无枕式道床，即扣件直接锚固在浮置板道床混凝土中。曲线地段轨面超高设置采用外轨抬高内轨降低方式。
（2）为保证短轨铺设连续进行，浮置板基础混凝土需提前组织施工。铺短轨的作业面距浮置板端头不小于300 m时，进行浮置板基础混凝土施工，以确保基础混凝土有足够的强度为浮置板板体施工提供条件。有条件地段的基底混凝土可提前组织施工。
（3）“钢筋笼法”施工工艺将传统的现场绑扎钢筋改为基地绑扎，施工可与现场铺轨同时进行，提高工效，加快施工进度。
（4）在铺轨基地将钢轨、扣件、板体部分钢筋和钢弹簧隔振器外套筒组装成“钢筋笼”后，采用轨道车运至施工作业面铺设。为减少现场调整工作量，组装钢轨、扣件、钢弹簧隔振器外套筒、剪力铰时，应严格控制其相对位置，并进行检查。
（5）钢筋笼吊装、存放及运输时，尤其是运输中经过小半径曲线地段或道岔时，严格控制变形，防止钢筋笼变形过大导致现场铺设调整困难。
（6）隧道内施工场地狭小，钢筋笼吊装就位、钢轨及扣件、钢弹簧隔振器外套筒、剪力铰相对位置精调难度大。
4 施工设备和作业人员配备
走行轨铺设、钢筋加工、浮置板钢筋笼绑扎、运输及铺设、浮置板混凝土施工及顶升等各个班组合计约需施工作业人员70人（人员配置可根据施工人员的熟练程度及技术水平进行适当调整），浮置板作业施工设备见表1。
5 施工重点
5.1 浮置板道床高度及构成
浮置板地段中间铺设板长25 m的标准浮置板，两端各设1块过渡浮置板，在标准浮置板地段钢弹簧隔振器设置36套，过渡浮置板地段钢弹簧隔振器设置44套。标准浮置板与过渡浮置板板宽均为3.35 m。浮置板道床高840 mm，其中钢轨底部与浮置板板面距离40 mm，轨底处浮置板厚345 mm，轨道板底与基础道床间的抬高弹性间隙为30 mm。浮置板道床见图2。
5.2 轨道基础混凝土施工
为方便现场施工和确保基础施工质量，施工前需进行加密基标辅助桩的测设工作。每组加密基标辅助桩由设在同一横断面的2个辅助桩组成，其中1个用于控制基础混凝土表面高程，另1个用于控制基础混凝土中心线。在隧道底板上测设出隔振器的轴线设计位置，并植入高出基础混凝土表面的短钢筋作为控制桩（数量以方便使用为宜），用于隔振器设计位置基础混凝土钢筋绑扎高度控制和混凝土浇筑时顶面标高精度控制。基础混凝土施工至少超前浮置板板体钢筋笼铺设100 m，其施工长度一次50 m为宜，以保证基底混凝土有足够的强度提供施工条件。隔振器纵向轴线两侧25 cm范围的混凝土表面标高及平整度应精确控制，施工人员应将其作为重点收光区域，重点检查。
5.3 轨道基础隔离层铺设
基础混凝土顶面标高及平整度检查合格后进行隔离层铺设，隔振器位置不满足要求应进行打磨或垫高。隔离薄膜采用厚1 mm的透明薄膜，薄膜接缝处采用胶带粘接，以保证薄膜接缝严密。铺完后应检查隔离薄膜是否完好，如有破损、缺口等问题及时修补。
5.4 钢筋笼绑扎及轨排组装
钢筋笼绑扎时，根据钢筋不同规格和型号，先铺底层横筋与架立筋，后铺底层和中层纵筋。在底层及两侧纵筋与底层横筋、架立筋联结成钢筋笼后，进行中层横筋与纵筋绑扎，最后绑扎面层纵筋。钢筋绑扎严格遵循“先下后上、先长后短、先定位后加密”原则。
（1）组装轨排前，根据设计文件和规范要求做好配轨计算，进行编制轨排组装技术交底（注明扣件和隔振器型号与位置、轨道超高、正矢等）及钢筋绑扎技术交底。
（2）在普通组装台上组装无枕式轨排时，安装扣件采用透明胶密封轨下铁垫板与板下橡胶垫间的缝隙（也采用厚度相等竹胶板代替铁垫板下橡胶垫板，混凝土施工完后统一更换），防止混凝土浇筑时水泥浆渗入。组装好扣件的轨排放置在钢轨支撑架上。
（3）在浮置板钢筋笼绑扎及轨排组装台上，按照技术交底弹出钢筋笼外轮廓线，标出隔振器位置，将安装好扣件的轨排吊至浮置板钢筋笼绑扎及轨排组装台上，利用支撑架调整钢轨位置。
（4）将隔振器外套筒放在标记好的位置，内外侧标记不可偏转过大。
（5）绑扎底层钢筋网，将与板体混凝土同标号的砂浆垫块固定在钢筋网上后，根据钢轨位置绑扎剩余钢筋。
（6）调整隔振器外套筒位置，检查扣件尼龙套管垂直度。将隔振器外套筒耳筋与钢筋笼纵筋绑扎，初步固定好隔振器，将钢轨固定在钢筋笼上。
（7）将组装好的浮置板轨排吊至存放台。
5.5 钢筋笼轨排运输
吊装前按2.8 m设置连接挂钩，使钢轨与钢筋笼成为一个整体。在钢筋笼吊装过程中，将钢轨、扣件、支撑架、钢筋笼整体吊装。吊点选择在距轨端约5.3 m处，对称布置，采用2台龙门吊同时起吊。
吊装前加强钢轨与钢筋笼的连接，以保证起吊和运输时钢筋笼、钢轨相对位置不要错动，减少铺设时轨道的调整量。运输中钢筋笼通过道岔曲股或小半径曲线时会发生扭曲，应采取有效措施防止钢筋笼变形过大，导致现场铺设调整困难。
5.6 钢筋笼铺设及精调
钢筋笼铺设及精调是“钢筋笼法”施工工艺的重要环节。基础混凝土强度达到70%以上，可铺设钢筋笼。在铺轨基地采用2台龙门吊将组装好的钢筋笼放至轨道车上，并运至施工现场，采用2台铺轨机将钢筋笼吊装就位，并进行调整。
（1）预先在浮置板基础混凝土表面测设出浮置板外轮廓线。
（2）根据轮廓线铺设浮置板钢筋笼。吊装过程中钢轨状态变化较大，钢筋笼变化较小，安放时优先保证钢筋笼位置正确，钢轨可在下一步调整。
（3）取掉钢筋笼与钢轨的连接挂钩，安装好钢轨临时接头夹板。
（4）安装剪力铰，调整好位置与高度后及时固定（固定端和活动端朝向不做要求，同一段内方向一致即可）。
（5）精确调整轨道状态。采用直角道尺检查、调整与基标同一侧的钢轨，将万能道尺紧贴直角道尺并架在两股钢轨上，控制另一侧钢轨。
（6）将隔振器外套筒与钢筋脱开，根据钢轨状态对隔振器、剪力铰、观察孔等位置和扣件尼龙套管垂直度进行调整。
（7）按技术交底预埋落水管，焊接杂散电流收集排流网和排流端子等。
5.7 浮置板道床混凝土施工
浮置板钢筋量大、预埋件多、钢筋间隙小。其混凝土粗骨料最大粒径和混凝土流动性要严格控制，混凝土塌落度控制在140～160 mm。混凝土浇筑至隔振器外套筒的上边缘时，每块浮置板的混凝土必须一次浇筑完成，浮置板道床浇筑不得中断，以避免冷接缝削弱浮置板的整体强度。施工时采用插入式混凝土振捣器捣固混凝土，隔振器外套筒附近和扣件垫板下方的混凝土应加强捣固，确保扣件铁垫板下方和尼龙套管周围的混凝土填充饱满、密实。曲线地段浇筑混凝土时，曲线外侧混凝土向内侧流淌，其塌落度要控制好，特别要加强承轨槽表面混凝土抹面和收光，确保承轨槽内表面平整、无积水坑。混凝土浇筑10～12 h后，采用覆盖土工布浇水方法进行养护，保证混凝土质量。
5.8 轨道板顶升施工
混凝土强度达到设计强度后，进行浮置板顶升。浮置板顶升前，在每块浮置板钢轨外侧的道床面上均匀布置8个观测桩，采用水准仪精确测量基标标高，做好记录备用。考虑到浮置板和剪力铰的受力状态，浮置板分3步顶升（隔振器内套筒安装→测量→锁定）达到设计顶升高度。浮置板顶升高度为30 mm，分3次进行顶升。
6 安全质量控制
（1）基标设置隧道一侧距线路中心线1.6 m处，标桩应埋设牢固。控制基标在直线每120 m、曲线每60 m和曲线要素点设置。加密基标在直线每6 m、曲线每5 m设置。基标测设工作应严格执行现场交接桩及测量复核制度，测设精度应符合规范要求[1]。
（2）轨道基础高程允许偏差0～-5 mm，表面平整度允许偏差3 mm[1]。
（3）浮置板轨道铺设的隔离层不得出现破损，隔离层与隔振器应粘接无缝。
（4）吊装、运输时避免钢筋笼和轨排产生变形，吊装时保证受力分布均匀。
（5）浮置板长度允许偏差±12 mm，宽度允许偏差±5 mm，高度允许偏差±5 mm[2]。
（6）隔振器纵向和横向中心距允许偏差±3 mm，剪力铰安装位置允许偏差±5 mm[2]。
（7）浮置板轨道中心线距基标中心线允许偏差±2 mm，轨顶高程允许偏差±1 mm，左右股钢轨顶面水平允许偏差1 mm。轨道精调后几何状态所有检查项目均应满足规范要求[1]。
（8）施工中各道工序应严格按现行GB 50299—1999《地下铁道工程施工及验收规范》的相关规定执行，质量检查不合格不得进行下一道工序施工。
（9）施工前召开技术交底会，进行技术交底，施工应严格执行技术、安全、质量保证措施。
7 效果
钢弹簧隔振器浮置板道床“钢筋笼法”施工工艺具有施工简便、成本投入较少、施工进度快的优点，轨道各项技术和质量指标可控。采用“钢筋笼法”施工工艺施工，浮置板铺设平均35 m/d，是传统施工方法的5倍，可为站台装饰装修、接触网、信号等后续施工提供条件，缩短施工周期，为线路按期开通运营奠定基础。
参考资料
[1] GB 50299—1999 地下铁道工程施工及验收规范[S]
[2] 中国中铁二院工程集团有限责任公司. 钢弹簧隔振器浮置板设计文件，2010
京公网安备 11010202007575号