城市轨道连续一现浇一金属弹簧隔振器式浮置板道床施工工艺探讨

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[关键词]交通运输  

    摘要:本文通过对深圳地铁一期工程单洞双线马蹄形隧道内,连续一现浇一金属弹簧隔振器式浮置板道床施工工艺的阐述,同时综合国内外地铁浮置板式道床施工工艺特点,总结出一定的经验和认识,以供类似工程施工借鉴。关键词:弹簧隔振器浮置板工艺
 
1引言
      随着社会发展和科技进步,各大城市对城市轨道发展均做了远期规划,城市轨道的建设也相继开始。为了减少对轨道上部或周围物业的干扰,在特殊区段设置减振道床是地铁设计中的一项重要措施。
      深圳地铁一期工程4号线市一少区间,在单洞双线马蹄形隧道内设置了253.87 m连续一现浇一金属弹簧隔振器式浮置板道床。单线共7块标准浮置板,2块过渡浮置板,每块板长28.17 m,宽3.2  m,轨底板厚0.6 m。该段标准浮置板的无载竖向固有频率为5.6Hz,对频率在7.92 Hz以上的振动提供了较好的隔离效果。
2基本原理
      浮置板轨道又称质量一弹簧系统。这种轨道的基本原理是在轨道上部建筑和基础之间插人一个固有频率很低的线性谐振器,防止由钢轨传来的振动透人基础。
      本文所述的浮置板轨道隔振系统为弹簧阻尼集成隔振系统,主要是利用弹簧隔振器将轨道道床与周围结构全部隔离开;钢轨通过弹条扣件与短轨枕连接,短轨枕与浮置板浇注成整体而构成浮置板道床的轨道板。轨道板通过弹簧隔振器支承在基础道床上,轨道板可以提供足够的惯性质量来平衡车辆产生的动荷载,只有静荷载和少量的动荷载会通过弹簧隔振器传到基础道床上。弹簧隔振器的支座部分即是弹簧隔振器的套筒,施工中将其预埋在轨道板内形成整体。轨道板间采用活动连接销使各板连接。
3工程特点
      3.1弹簧隔振器是该类型浮置板结构的重要组成部分;其疲劳寿命长,容易维护、调整,可在不影响行车的情况下进行更换,是隔振系统中技术先进、隔振效果最好、成熟的方法,国内尚未开发。
      3.2在基础道床上需进行预处理;铺设隔离层(铺设塑料薄膜),将轨道板与基础道床隔离开。后续各工序均在隔离层上施工。若隔离层破坏将使现浇轨道板与基础道床连接,造成无法顶升的严重后果,因此施工中对隔离层的保护尤为重要。
      3.3轨道板在轨排铺设完成后现浇施工;弹簧隔振器套筒、连接销预埋定位要严格控制。同时,在轨排支撑架设计时要重点考虑轨底与浮置板顶层钢筋间的净空,并充分利用。
      3.4浮置板道床与普通短轨枕式整体道床衔接时,为减小刚度突变产生的应力而设计了过渡浮置板,在衔接端增加了弹簧隔振器的数量。
      3.5轨道板与基础道床间的弹性间隙小,轨道板顶升采用专用的便携式液压千斤顶压人弹性体,使轨道板缓慢提升。
4操作要点
4.1浮置板轨道建筑高度构成
      轨道建筑高度为880 mm,其中钢轨与垫板高210 mm,短轨枕露出浮置板板面30 mm,轨底处浮置板厚600 mm,轨道板底与基础道床间的抬高弹性间隙为40 mm。浮置板轨道端面见图1。      钢筋设计按绑扎接头进行验算,均设计为绑扎接头。其设计思路主要为避免在隔离层上焊接施工,同时因采用先铺轨后绑钢筋的工序,轨下操作空间小而将箍筋拆分成上下两层进行绑扎。若在单洞单线隧道内施工,此种思路很好地解决了施工干扰问题。当浮置板两侧有足够的操作空间时,可将箍筋连接成整体从侧向穿人轨下,加快了施工进度,减少了在隔离层上的操作时间。
      浮置板主筋沿板周均匀布置,中层在隔振器两侧沿板纵向和横向设加强钢筋。板端头设置了连接销加强钢筋,连接销套筒绑扎固定在钢筋上或利用吊架固定。
      钢筋施工过程中仅有纵向杂散电流防护钢筋与各箍筋点焊连接,每块板端头设置1对连接端子短铜排,与防护钢筋焊接。
4.5模板及现浇混凝土施工
      施工中根据混凝土数量、劳动强度、轨道板总数及材料周转情况,确定每相邻的三块板为一施工循环。模板采用300 mmx 1 500 mm的建筑钢模,根据一个循环浮置板长度配好模数(56 mmx 1 500 mm+510mm),靠近端头的侧模用钢模加工而成,每个循环的端头模板采用木板加工。中间伸缩缝处模板采用两块10 mm胶合板中间夹塑料泡沫板(厚10 mm)设置,浇注时两侧对称少量人料捣固。
      模板支撑采用Φ48 mm脚手钢管,在每块钢模竖向接缝处设三角支撑架,纵向用钢管将三角架相互连接成整体。三角架拼装成定型构件,以方便多次倒用。s模时用12号铁丝在底部、中部、上部将钢模与支撑连接,并在钢模与支撑间设调整木楔,在基础道床上打插膨胀螺栓固定模板支撑。靠近隧道衬砌侧的支撑需根据净空适当调整。
      混凝土采用泵送,在两钢轨上搁置方木等架设混凝土输送管,逐段浇注。
4.6伸缩缝的设置
      轨道板四周均有隔离缝,不填充任何物体,混凝土施工中设置的模板均需拆除清理。顶升完成后板间伸缩缝顶设置橡胶封条。
4.7轨道板顶升施工
      顶升前拆除钢轨,并将轨道板清理干净。混凝土经过28 d养护后,打开隔振器套筒的盖板,依次放人防滑垫板、弹簧套筒(内置阻力剂)、内外弹簧、弹簧套筒上盖,利用小液压顶下压弹簧组顶升,然后放人钢垫片定位。顶升设备采用总控液压顶升设备,每块浮置板布置4个小液压顶,各顶的动程相同。      左右线各9块浮置板,顶升时9块同时进行。顶升高度依次递减,即40 mm、30 mm,20 mm,10 mm,浮置板下顶升完成后的弹性空间为40 mm。顶升施工根据顶升高度分五轮进行;第一轮顶升至浮置板刚刚脱离基础道床(回填混凝土),然后分四轮每轮顶升高度为10 mm依次完成施工。

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