地铁钢弹簧浮置板道床施工质量控制
摘 要: 介绍了天津地铁 3 号线中山路站—北站区间小半径曲线段钢弹簧浮置板道床“拼装一体化”(钢筋笼轨排法)施工中质量控制要点。针对施工过程中遇到的难点进行了分析并提出解决方法,对今后同类项目施工具有指导意义。
关键词: 钢弹簧浮置板道床,质量控制,钢筋笼轨排,轨道几何尺寸调整
0 引言
钢弹簧浮置板道床作为整体道床的一种特殊形式,在天津地铁还是首次应用。钢弹簧浮置板道床施工工序复杂、施工难度大,传统“散铺法”日施工进度仅为 10 m,中铁三局在天津地铁 3号线中山路站—北站区间钢弹簧浮置板道床段采用“拼装一体化”( 钢筋笼轨排法) 进行施工,日施工进度达到 50 m,大大提高了施工速度。在地铁钢弹簧浮置板道床轨道“拼装一体化”( 钢筋笼轨排法) 施工中,钢筋笼轨排拼装、轨道几何尺寸调整既是轨道施工的核心环节,也是质量控制的重点。
1 工程概况
天津地铁 3 号线第 16 合同段轨道工程中山路站—北站区间( K17 + 400 ~ K17 + 650) 设计为钢弹簧浮置板道床。线路处于300 m 半径圆曲线地段,轨道曲线超高 120 mm,道床断面形式为中间凸起。
2 工程特点及难点
2. 1 工程特点
1) 在钢筋笼轨排拼装时须将浮置板外套筒、钢筋、钢轨准确定位。2) 架设轨道时,须对固定好的钢筋笼在吊装运输工程中产生的位移变形进行调整; 混凝土浇筑前须对轨道几何尺寸粗调、精调。
2. 2 施工难点
1) 在轨节拼装场生产台位上进行浮置板外套筒定位、钢筋笼绑扎、轨排固定在钢筋笼上,其中钢筋加工、绑扎的精度决定了钢筋笼轨排的质量和轨道调整的难易。由于钢筋笼轨排生产工作量大,又是浮置板道床的关键工序之一,它的施工进度决定了整个施工进度。
2) 本段线路曲线半径为 300 m,曲线超高为 120 mm,超高设置形式为半超高,即外股轨道调高半超高,内股轨道降低半超高。由于本段浮置板道床曲线半径小、超高大,调轨时需对轨道反复进行调整,并考虑大超高对线路中线偏移的影响。
3 “拼装一体化”浮置板工艺
所谓“拼装一体化”即在铺轨基地拼装钢筋笼轨排、现场基础施工( 底层) 、轨道板浇筑、道床顶升 4 大工序平行流水作业。在基地制作钢筋笼生产台位,在台位上先固定隔振器外套筒后绑扎中间主体钢筋笼,再将组装好的轨排与钢筋笼固定成钢筋笼轨排,吊装运输至作业面,钢筋笼轨排就位在预先制作好的底板上,解除固定装置,粗调轨道几何尺寸,绑扎两侧钢筋,精调轨道几何尺寸,浇筑混凝土,养生,顶升就位。
4 施工质量控制
4. 1 钢筋笼轨排
4. 1. 1 钢筋笼轨排生产流程
由于浮置板道床结构特殊性,钢筋笼轨排法又与传统的散铺法施工工艺有很大的不同,钢筋笼轨排生产工艺如图 1 所示。

4. 1. 2 钢筋笼轨排质量控制
在生产台位上画出曲线半径为 300 m 的线路中线和钢筋边线、端线,如图 2 所示。

1) 隔振器外套筒位置质量控制。
根据调线调坡资料、基标复测成果确定本段钢弹簧浮置板隔振器外套筒距线路中心距离。本段钢弹簧浮置板道床左右侧隔振器外套筒距离线路中心分别为 750 mm,820 mm,900 mm 三种类型,并据此设计三种台位,在台位上标出隔振器外套筒中心位置及外缘边线,严格将隔振器外套筒放置在标定位置上,误差控制在 3 mm 以内。
2) 钢筋笼绑扎质量控制。
按照设计图进行钢筋加工,将横向钢筋绑扎成钢筋网片后穿纵向钢筋并绑扎成钢筋笼。在检查钢筋笼绑扎过程中,严格控制钢筋绑扎质量,钢筋间距误差不得超过 20 mm,保护层厚度误差不得超过 5 mm,纵向钢筋搭接长度不得小于 50d( d 为直径) 。
3) 轨排组装质量控制。
钢筋笼绑扎的同时在轨排生产台位使用浮置板专用支架进行轨排组装。由于本段线路处于曲线地段,计算缩短量为125 mm,采用内股钢轨锯掉缩短量的一半 62. 5 mm 并将锯下的轨头用于外股的办法,以保证每组轨排的中心长度为 25 m。在轨排组装中严格控制轨排质量,保证轨距误差不大于 ±2 mm,扣件间距误差不大于 ±10 mm。为防止扣件在浇筑时受污染,扣件安装完成后采用塑料包裹,在混凝土浇筑成型后即可拆除塑料。
4) 钢筋笼轨排。
将生产好的轨排利用轨节场内两台 15 t 龙门吊吊至钢筋笼上方,对准一端端线和钢轨位置线,将轨排上的尼龙套管埋进钢筋笼上设计位置,再用固定装置将钢筋笼和轨排固定,形成曲线钢筋笼轨排。
4. 2 轨道粗调
4. 2. 1 基标设置
按照调线调坡资料每 60 m 设置线路中心控制桩和高程控制桩。对控制基标复测,合格后进行基标加密,加密基标为 5 m 设置 1 处,在隧道壁上距离线路中心 1. 5 m 处设置加密基标。加密基标采用钢筋头在测设点上用Ф16 mm 冲击钻打设 100 mm 深孔,插入 120 mm 长钢筋头,测量人员在钢筋头上再次测设基标中心位置后,用Ф2 mm 的冲击钻打设深为 3 mm 孔位,测量距离误差满足方向 ±1 mm,高程 ±2 mm 的规范要求,如图 3 所示。

4. 2. 2 落轨就位
将钢筋笼轨排运输至作业面,用 2 台铺轨小门吊吊起钢筋笼轨排至底板上 3 cm 时停止下落,通过移动铺轨小门吊并运用 10 t千斤顶、横向丝杠使轨排上的隔振器外套筒与底板上画出的外套筒位置重合,对位后降落轨排,逐个检查隔振器外套筒位置,误差控制在 ±5 mm,满足规范要求。
4. 2. 3 超高对轨道的影响
在本段超高 120 mm 曲线上,需要考虑超高对线路中线的影响。计算简图如图 4 所示。

按照公式计算得线路中线与钢轨内侧理论水平距离为715 mm。对60 kg/m 钢轨而言,外移基标与钢轨外侧理论水平距离为712 mm。
4. 2. 4 轨道粗调
钢筋笼轨排落地就位后,拆除钢筋笼轨排固定装置,用 L 形道尺对轨排进行轨向和高程调整。以内股钢轨为基本轨,调整过程如下: 将 L 道尺竖尺读数调到轨面高程( 预留30 mm 顶升高度) 与外移基标高程差值,并立于内股基标,横尺架在内股钢轨上,通过拧紧、放松竖向丝杠( 调整高程) 及两侧横向丝杠( 调整方向) 将钢轨调整到设计位置,当横尺水平气泡居中、基标至内股钢轨外侧距离为 712 mm 时,停止竖向丝杠与横向丝杠调整,旋紧各个螺栓及丝杠,如果水平气泡发生偏移,则须继续调整丝杠直至满足规范要求为止。再用万能道尺调整轨距和外股高程。在调整过程中会出现个别钢筋卡住尼龙套管的现象,需要用撬棍等工具松动钢筋,使尼龙套管正位后再将松动钢筋绑扎牢固,如图 5 所示。

4. 3 轨道精调
4. 3. 1 水平精调
在浮置板道床混凝土浇筑之前采用高精度水准仪进行轨面高程测量,以内股轨道为基本轨调整轨面至设计高程,高程误差为 ±2 mm,轨顶前后高低差为不大于 1 mm,再用万能道尺调整外股高程并检查轨距,满足轨距允许误差 ±1 mm 的要求。
4. 3. 2 轨向精调
用调整正矢的方法来调整轨向,正矢采用测点间距 5 m,通过10 m 弦线测量,并在 2. 5 m 处加密测量。对横向丝杠进行调整直至各测点正矢达到计划值,最后通过熟练线路工目测,达到双侧钢轨平顺,轨向圆顺,若钢轨不圆顺可做适当调整,最后全面检查竖向丝杠、横向丝杠、支撑架螺栓是否拧紧。
5 结语
采用钢筋笼轨排法进行 300 m 小半径曲线钢弹簧浮置板道床轨道施工时,钢筋笼轨排生产、轨道几何尺寸调整是施工的关键也是难点。钢筋笼轨排法相对于传统的“散铺法”既避免了隧道内作业面狭窄、光线不足等不利因素,降低施工难度便于质量控制; 并且能在钢筋笼加工的同时进行轨排组装,节约施工时间,保证施工进度。
参考文献:
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