城市轨道交通工程预制轨道板整体道床施工技术

2023-01-08朱峰

交通世界 2022年14期

朱峰

（中铁二十局集团有限公司，陕西西安 710016）

0 引言

传统的现场浇筑混凝土道床施工模式存在施工效率较低、质量控制难度较大、影响减振效果的问题。为适应轨道交通在各大城市的大规模建设，突破现有轨道交通道床施工技术瓶颈，本文对城市轨道交通预制轨道板整体道床施工技术开展研究，在我国城市轨道交通工程领域，预制轨道板整体道床是未来的发展方向。

1 工程概况

上海市轨道交通15号线A标工程正线轨道中预制板道床长21.713km，占比达50.1%。预制板在厂内预制，集中运送至现场进行吊装和铺设。Ⅰ型预制轨道板采用1 435mm标准轨距，轨底坡通过在预制板承轨台预留实现，采用1/40或1/30轨底坡，曲线超高通过底板现浇控制坡度。预制轨道板由钢轨、扣件、轨道支撑、轨道板、自密实混凝土（SCC）、土工布隔离层和基底组成。

2 施工工艺流程

预制板整体道床主要施工程序为：底座板施工→隔离层铺设→预制板安装→自密实混凝土浇筑→线路施工（钢轨、扣件安装）。

2.1 准备工作

（1）基底清理。清理隧道仰拱各类杂物，排除污水，同时不让水流入已清理地段。为提高基底清理质量，确保道床与基础的有效连接，应用高压水冲洗干净，高压风吹干隧道底板至无积水。在道床混凝土施工过程中，须认真做好排水处理工作，避免混凝土水灰比失去控制，直接影响混凝土的强度。因此，施工时须有畅通的导水、排水设施，不让水流入基底已清理地段。

（2）测量放线。根据线路平、纵断面资料确定道床基底顶面标高。应注意消除因线路纵坡及平面曲线引起的误差，必要时调整预制轨道板板缝宽度。基底施工前，除按技术要求放出基底中心线外，应在基底基面上放样基底边线、伸缩缝位置和限位凹槽中心线位置（弹出凹槽底部边线），以便模板支立作业。

2.2 底座模板安装

（1）根据放样轨道板缝的位置设置结构缝。需拆除伸缩缝位置的竖向钢筋，并安装伸缩缝模板。

（2）基底的侧面模具采用定型钢模板。模板用螺栓固定在一起，中间加一块薄橡胶板，防止漏浆。基底模板加固时，竖向模板的下部用锚固钢筋固定，模板上部用横向拉杆固定。

（3）安装模板前，应将模板表面清洗干净并涂上脱模剂。安装时，根据CPⅢ基础控制网测量基底的顶面高度，并在模板上做标记。模板安装应平直牢固，弯曲部分要圆滑，接缝要牢固，应确保限位凹槽模板位置精准，以防模具跑动和漏浆。模板底部的缝隙可用砂浆填充。

（4）根据限位凹槽与板缝的相对位置设定限位基底中凹槽模板的安装里程位置。基础限位凹槽模板须固定牢固，以防在随后的基底混凝土注入过程中跑模[1]。基底凹槽模板为梯形，上宽下窄。凹槽模板采用钢模板制作。根据测量放样的板底高程控制桩，调整限位凹槽模板的高程位置。根据限位凹槽与板缝的相对位置设置基底凹槽模板的安装里程。

2.3 底座混凝土浇筑及养护

施工时，根据测量提供的标高控制桩位和基线，严格控制基底的高程及表面平整度，尤其应注意曲线地段倾斜基底的高程控制。根据施工情况，可灵活采用轨道车运输或泵送混凝土方案进行混凝土浇筑施工。施工时，要注意及时清理散落于隧道管壁的混凝土。浇筑不得中断，每单块板必须一次浇筑完成，严禁后补及二次浇筑。

2.4 中间隔离层及弹性垫板施工

清理基底表面后进行测量和放样。铺设隔离层时应比自密实混凝土边缘宽5cm。首先，将土工布整体铺在底板上。所需土工布尺寸为2.4m（宽）×4mm（厚），两侧与放样边缘对齐，长度与底座两端伸缩缝沿线齐平。铺好后，用小刀在限位凹槽顶部开一个与其开口大小相同的孔。切割后的土工布用于铺设在凹槽底。

限位凹槽周围有弹性垫，其顶面应与底座顶面保持齐平。弹性垫之间以及弹性垫与底座之间的连接处用丁基胶带密封。弹性垫层须平整且密封严密，确保无翘曲、凸起或皱纹。地基混凝土的强度达到设计强度要求的3/4可砌筑弹性垫块。

2.5 自密实混凝土层钢筋网片安装

根据轨道板分段，以板接缝和测量的边线作为布置钢筋网的基准。根据设计要求设置穿过轨道板的钢筋。铺设和捆扎钢筋网时，应注意保护土工布隔离层。钢筋网绑好后严禁踩踏，可在四周进行焊接，以加强钢筋网片的牢固性。

2.6 轨道板铺设、初步定位及粗调

2.6.1 预制轨道板铺设、定位

（1）为保证施工效率，确保吊装下洞的预制轨道板与现场需求相一致，应提前确定好铺设地段的板型、尺寸及铺设顺序。

（2）把轨道板吊装至轮胎式平板运输车上，做好加固和半成品保护。

（3）将轨道板运输至指定位置，利用门吊（新型轮胎式铺轨门吊或走行轨式门吊）吊装并倒运至指定位置进行铺设。

2.6.2 预制轨道板初步定位

轨道铺设前，在浇筑完成并验收合格的基地上测量放样出轨道板前后端中心位置的对位点，用于现场铺设轨道板对位。待轨道板吊装至铺设点上方时，首先对位已铺设端的中心点，保证纵向及横向误差控制在5mm以内；然后对位另外一端的中心点。对位完成后在侧面支垫方木，缓慢放下预制板，使预制板放置于方木上受力，完成初步定位。

2.6.3 轨道板粗调

（1）在对轨道板进行粗调前，准备好支撑垫、精调器等工具。

（2）负责操作机器的司机在铺设前须检查机器的稳定性。

（3）铺设轨道板时，根据设计文件选择相应的轨道板型号。放线在底板上，定位轨道板，并在4个吊孔内侧放置100mm×100mm×100mm的硬方木。贴装位置应避开精调爪。

（4）用门吊将轨道板移至工作面，手动调整轨道板就位。接近混凝土底层时，应减慢下降速度，防止对轨道板产生不可逆的损伤。

（5）轨道板就位时，以底座上释放轨道板位置的轮廓线为控制线，保证粗铺时轨道板横向不大于精调支架横向调程的1/2，垂直偏差不超过10mm。垂直位置由略小于设计接缝尺寸的方形木条控制。轨道板就位后，手动控制轨道板接近木板条。

（6）曲线地段要调整好每块轨道板的偏角。铺设原则为将轨道板端部第二对承轨台中线与轨道板中心线的交点布设在轨道中心线上；施工时质量控制方法为铺设时轨道板四角均在放样边线以内；轨道板高低的调整应满足设计超高要求。

2.7 模板及压紧装置安装

为防止自密实混凝土浇筑时板抬升，必须安装轨道板压紧设备，并安装轨道板防浮支架，防止浇筑时轨道板浮起。确保直线段每个轨道板上装有5个压紧装置，弯段每个轨道板装有4个压紧装置和3个防侧移装置。

在精调轨道板之前，将封边装置放在轨道板周围。精调完成后，在底板预留孔内安装封边/压紧装置，用扭矩扳手拧紧压紧装置，拧紧力为40N·m。四周封边模板需安装牢固，同轨道板四周边沿和基底应密贴，确保接缝完好，浇筑混凝土时灌浆不漏入缝隙内。

封边模板在轨道板的4个角处设有排气槽，以保证板底的密闭性。安装四周封边模板前，在表面粘上透气模板布，确保与模板黏结密实，没有空隙，以提高成品混凝土外观质量。粘贴时应注意排气孔槽位置的裁剪，排气孔的顶部应高于板的底部；并在排气孔附近设置收集装置，以防止自密实混凝土溢出并污染底板。

固定设备安装在轨道的边缘和中心。检查轨道板装置各部分连接螺栓是否虚接、螺栓是否固定。使用水平尺检查相邻轨道板板缝处，若偏差值较大应重新进行轨道板精调，微动调整使其满足精度要求。

2.8 预制板精调施工

2.8.1 轨道板粗调

在精调工作开始前，再次确认轨道板的粗铺设精度，若偏差明显则先进行测量，再将相应的轨道板调整到特定的精度范围[2]。

首先，将精调支座（精调爪）安装在嵌入轨道板左右两侧的套筒上。每个板有4个支撑。支座安装好后，4个支座同步转动垂直调节螺丝，慢慢抬起轨道板，用拆下粗铺轨道板时放置的木垫进行调节，先调整轨道板的水平位，再调整高程。

粗调完成后，应在24h内进行精调，以提高精调支座的利用率和轨道板上精调作业的效率。

2.8.2 测量系统布置和安放

首先在测段前后线路两侧各2对共8个CPⅢ点套管上插入配套的观测棱镜，再将全站仪架设在测量前进方向的轨道板上，其中心尽量靠近轨道板中心线，使全站仪分别对照至少6个CPⅢ棱镜进行设站和校检。

设站和定向的已知坐标需事先输入备用。全站仪的定向在利用轨道基准点作为定向点观测后，还须参考前一块已铺设好的轨道板上的最后一个支点，以消除搭接误差。如果基准网有超常误差，比如因承轨台的变形引起高度上的变化，须将误差改正后测量，确保轨道板之间的连接精度。

2.8.3 测量与精确调整

轨道板精调是利用精调架和轨道板定位调节器实现其准确定位。专用精调架可采用螺钉定位和钳口定位。这两种方法都可恢复轨道板设计参数，以确保测量精度和所有线路测量的一致性。

建站后，先调整高程，再调整水平位置。两个测量段落相向合龙时，最后约100m范围内应兼顾搭接控制，使线形平滑。轨道板调整后误差应在要求范围内，并及时保存测量数据。

精调后，在轨道板贴上“禁止踩踏”等警示牌，并在轨迹板上安装跨线栈桥，以免踩踏或碰撞影响精调结果。

2.8.4 数据采集处理

STI型轨道板铺设精度测量数据采集和处理由专用软件完成。在一个工作日内将测量部分完成后，现场调查员须将现场测量数据提交给内部数据处理技术人员，内部团队及时检查测量数据。

2.9 自密实混凝土浇筑及养护

（1）当罐车到达浇筑位置时，将其高速旋转20～30s后卸载装料。自密实混凝土入模前，应测试并记录混凝土混合物的温度、坍落扩展度等其他性能指标，只有经过测试的混凝土才能浇筑[3]。浇筑的温度控制在5～30℃。

（2）自密实混凝土被轨道车运输到作业面后，将其倒入料斗内，由铺轨门吊运至现场，再由铺轨小吊运输至待施工处。打开料斗阀门，将自密实混凝土料流入漏斗内，当料斗装满时打开阀门并浇筑混凝土，直至完成。

（3）采用“慢-快-慢”方法一次完成一板的浇筑。

（4）浇筑完成后覆盖薄膜保水养护，在自密实层侧边刷养护液，用薄膜封闭养护。

3 应用效果

本技术于2019年6月1日—2020年6月6日在上海地铁15号线轨道A标项目应用。实践证明，该技术在社会效益、经济效益、质量、安全等方面都取得了良好的效果。另外，通过无钻孔式支腿、轮胎式铺轨吊、专用吊装卡具以及大小泵接力方法，提高了施工效率，顺利完成了全线23km预制轨道板的存储、吊装、运输、铺设、精调、浇筑等任务。于2020年6月6日，提前业主要求的节点工期24d完成长轨通的施工任务，施工效率提升明显。