城轨交通地下线钢弹簧浮置板施工技术浅析
2023-01-16何均成
何均成
(中铁十六局集团铁运工程有限公司,广东 广州 510405)
0 引言
以呼和浩特城市轨道交通2号线作为研究对象,该建设工程的具体工程量主要包括:正线、出线均属于地下线;正线轨道:常规减振段长40.757km;中等减振段长6.865km;高等减振段长0.132km;高等减振段(梯形轨枕)长2.045km;特殊减振段长3.841km。
在道床施工之前完成钢弹簧浮置板施工,施工人员在盾构管片上绑扎钢筋笼,钢筋笼绑扎完成并验收合格则浇筑混凝土,必须保证混凝土浇筑符合规范要求,复核混凝土的配合比。其中,曲线段钢弹簧浮置板基底顶面应设置一定的坡度,具体坡比结合现场实际情况而定,其对施工要求非常高,在实际施工过程中严格按照施工规范进行,基底标高误差控制在-5mm~0mm,基础表面的平整度控制在2mm/m2,在实际施工时基础底部的标高控制难度大,需要加强对施工质量的控制。本文仅就钢弹簧浮置板施工技术进行分析。
1 施工准备
1.1 定位测量
浮置板道床的测量定位工作主要是指轨道标高、道床水平位置,结合道床整体结构的特点以及设计要求,应选择使用以下测量方法:
(1)确定控制基准点。采用CPIII测量,确保控制点精确。通过施工人员现场复核确定控制桩的具体位置,在道床的起点、中间点、终点位置分别设置中线控制点与水基准点,确保控制点水平位置的精准性,以便后期施工。轨道的水平位置控制应保证对照正线始终设置在线路相同的一侧,并使用PVC管材与浮置板道床混凝土进行隔离处理。隧道的中心线与基础回填混凝土时的标高保持一致。
(2)测设基底控制基标。基底结构施工时复核基底控制基标。在复核无误的情况下将水平控制点引测至轨道的基标处,严格按照要求把基标设置在线路的一侧。现浇预制构件、轨道铺设的水平面与标高均可使用基标控制。
(3)采用CPIII轨道控制测量技术,逐点进行轨道精调测量,按照测量数据现场调整轨道高低、水平、轨向等达到验收标准,并对轨道进行架轨加固处理。浇筑道床主体结构时加强轨道变形观测,如发现变形,及时测量并调整轨道状态至合格。
基标设计应注意以下3个要点:①控制基标,即在沿着线路直线段以120m为标准设置基标间隔的同时,沿着线路曲线段以60m为标准设置基标间隔,且要对起点、重点以及道岔中心设置基标;②加密基标,即对直线段和曲线段按照5m的标准设置加密基标;③基标桩选择使用圆钢制作,直径为φ20mm,长度为120mm。
1.2 基底回填层施工
(1)在绑扎盾构隧道的基础底部的钢筋时,保证水沟的中心位置精准,同时保证钢筋的保护层厚度满足规范要求。
(2)基底混凝土表面的合理偏差:垂直方向的偏差控制在(0,-5)mm;安装隔振器表面位置必须干净平整,表面平整度的合理偏差控制在2mm/m2。对于局部不达标的位置采取垫平或打磨处理。
(3)对于曲线段的基底回填土超出标高问题,加大对其测量的频率,严格控制混凝土表面的标高,混凝土浇筑完成以后及时测量混凝土标高,假若测量不达标应立即处理。
(4)基底钢筋绑扎。钢筋绑扎严格按照施工图纸进行。
(5)基底混凝土浇筑采用坍落度较小的配合比,收面时按照浇筑、初凝、终凝时间的顺序,按照每隔1h检查一次标高和平整度情况,如不达标及时处理。
2 轨排架设与轨道几何状态调整
借助轨排井将轨道、扣件、支撑架等相关构件运输至施工指定部位。下料口设置在距离浮置板比较近的位置,将铺设设备运输至施工现场以后,开始安装临时运输轨道。铺设设备的运行轨道在基底部位混凝土浇筑之前安装。具体施工流程为:
(1)对底板部位进行凿毛处理,测量底板的高程,测量放线处中心线,安装龙门吊的移动轨道,开始运输原材料[2]。
(2)绑扎基底部位的钢筋,验收钢筋绑扎的质量。
(3)安装模板,模板使用钢模板比较合适,并制作施工作业平台。
(4)模板安装完成后检查模板安装质量,检查合格后浇筑混凝土。混凝土采用轨道车运输混凝土料斗至施工工点、铺轨机吊运料斗浇筑道床。
(5)混凝土浇筑完成并达到初凝强度以后才能拆除模板,确保混凝土表面不出现损坏。
为了缩短施工工期,施工人员分为两个班组同时对道床施工,道轨铺设之前结合现场实际情况估算起始轨道的具体工程量,并结合设计高程确定轨道的端头的具体位置,以保证短轨道位置的精准性。
隧道内部的移动轨道安装与隧道外部的轨道安装施工方法基本上相同,轨道的支撑架间距按照2.5m设置。铺架机安装完成,施工人员将施工基标作为标准进行施工,利用特制的道尺或万能尺子调节丝杆的位置,确保道轨笔直、圆顺,且轨道的标高、轴距的偏差保持在合理范围以内。
3 浮置板施工
3.1 钢筋笼施工
(1)严格按照设计图纸来安装轨排,结合设计单位提供的数据调整轨道的几何状态,然后安装隔振筒,确保隔振筒的安装位置与设计位置相符合,最后绑扎钢筋。在绑扎钢筋时多班组同时进行作业,缩短施工工期。先确定隔振器的位置,然后确定钢筋绑扎的位置,需提前预留出轨排安装的空间[3]。
(2)曲线地段钢筋笼绑扎。在绑扎曲线段的钢筋时结合曲线的弧度展开作业。钢筋笼的弧度与地段的弧度保持一致,避免后期钢筋笼无法安装,在绑扎之前使用油漆在预制场地放出曲线的轮廓。
(3)钢筋笼隧道内就位。直接使用龙门吊吊装钢筋笼,施工人员提前计算出钢筋笼的重量,结合计算结果选择合适的吊装设备。吊装过程中必须保证钢筋笼的中心对位,放缓吊装速度,保证轨道的中心线与线路的中心线相互重合。吊装过程中保证轨排不会大幅度摇晃,避免钢筋的间距发生变化。
3.2 钢筋、隔振器等预埋件安装
采用钢筋笼法安装浮置板钢筋、隔振器。具体是在施工工作面之外空地上挑选一块平整场地,按25m标准板长度弹出边线。按设计轨道高度架设轨排,粗调轨道几何状态,按设计图纸安放隔振筒位置,按图纸要求绑扎钢筋笼。采用钢筋笼法可以多工作面同时施工,利于加快施工速度。弊端是钢筋笼法需多次吊装才能运输到工作面安装,过程中导致隔振筒产生不同程度歪斜,给后期调整加大难度。
盾构地段采用钢筋笼法施工,先测量隧道结构宽度是否和设计一致,如发现盾构管片上浮或歪斜,通知设计修稿方能绑扎钢筋笼,否则钢筋笼尺寸与现场不符造成无法安装。
4 模板与剪力铰安装
4.1 模板安装
浮置板道床选择使用特制的钢模板,实际施工选择使用吊模法展开作业。浮置板块的端头、道床端面选择型号合适的整体钢模,严格按照设计图纸要求,预留出剪力绞安装孔位。
两道床板之间、其他类型的道床或其他固定构建相互之间装置30mm的伸缩缝模板。伸缩缝模板由泡沫板加工而成,便于拆除,能够为施工提供便捷。伸缩缝模板安装应满足规范要求,且安装位置必须精准。
4.2 板端剪力铰安装
(1)内置式。内置式的剪力绞是装置在钢筋网的中间部位,随着混凝土浇筑固定在道床内。剪力绞的安装位置、尺寸应符合设计要求。剪力绞安装过程中必须保证顺序的合理性,由于其属于套管结构,所以前后块安装须满足规范要求,剪力绞的位置调整完成开始加固。
(2)上置式。上置式剪力铰装置在道床板的顶部,剪力绞的铁板下侧装置有螺柱,该螺柱固定在混凝土内。
当安装第二块浮置板时,板间的伸缩缝使用泡沫板封堵,泡沫板的外面粘贴薄膜。在安装模板之前复核道床标高、道轨的中心线位置,保证浮置板安装的位置满足设计要求。
5 混凝土施工
5.1 混凝土浇筑前成型钢筋笼
在绑扎钢筋之前,施工人员检查隔振筒是否安装到位。轨道表面适当预留30mm~40mm高度,具体预留量结合现场实际施工情况而定。检查隔振筒的安装位置,保证其与基底紧密相连。严格按照设计图纸要求预留排水孔。
5.2 混凝土浇筑前钢轨、扣件保护
在浇筑混凝土之前,对钢轨道、连接扣件、观察筒作覆盖处理,通常情况下采用塑料布保护,保证混凝土浇筑过程中不会飞溅在其他材料表面。
5.3 钢弹簧浮置板道床混凝土浇筑
在浇筑混凝土之前检查轨道表面的标高、线路的中心线是否满足设计要求,并检查钢筋规格,检查预埋件的安装位置是否满足设计要求,施工单位在自检合格后报监理单位验收,最后浇筑混凝土。
浮置板部位的混凝土选择商品混凝土,使用轨道车运输混凝土至施工工点,铺轨机吊运浇筑。混凝土浇筑的过程中注意以下方面:预埋件附近的位置加强振捣的频率,振捣过程中确保钢筋不会发生位移;通过试验的方式来确定出混凝土的初凝时间。
对混凝土使用养护液进行养护,尽可能减少工作面以内的积水,当混凝土强度达到设计要求以后才能拆模。
5.4 道床混凝土人工抹面
混凝土浇筑后,立即进行人工抹面处理。根据设计要求合理控制混凝土的高程。道床部位的混凝土硬化以后,清理道轨、连接件、隔振筒表面的灰浆。
6 钢弹簧浮置板道床顶升
6.1 顶升前工作
(1)密封条安装。顶升之前将作业面内的杂物清理干净,然后安装密封条。浮置板的两侧、道床板的间隙、顶升后与周围构筑物之间所产生的缝隙使用密封条处理,确保杂物不会进入缝隙内[4-5]。
道床板与隧道的岩壁之间、道床板相互之间所产生的变形缝也可使用密封条处理,确保杂物不会进入到缝隙内。密封条可以使用螺钉加固,螺钉加固的间隔以30cm进行计算。
(2)顶升前散放隔振器内弹簧。隔振器的内筒选择结合设计图纸而定,由于设计型号存在差异,先核对以后才能安装。在顶升之前复核浮置板以及道床标高,每一个浮置板表面设置8个检测点,分别对每一个检测点编号,并做好详细的检测记录。
(3)横向限位装置安装。在顶升之前,安装横向限位设备,直线段的隔振器按照一定比例安装,曲线段的隔振器则全部安装。
6.2 浮置板顶升
(1)当道床部位的混凝土浇筑完成且强度达到设计要求以后拆除模板,并清理施工现场,混凝土达到终凝强度开始顶升作业。
(2)浮置板顶升的高度确定为3cm。使用液压千斤顶进行施工,首次顶升时施加作用力,保证浮置板与基底相互分离,二次、三次顶升时的高度控制在1cm较合适。
(3)当三次顶升作业完成以后,浮置板与基底之间的距离保持在3cm左右较合适。然后借助基标调整浮置板的高程。
浮置板顶升的过程中应保持自身的稳定性,两侧同时顶升,通过多次顶升至指定部位以后开始进行精准性调整,直至顶升的高度满足设计高度即可停止作业。
7 结束语
浮置板道床在轨道交通建设工程中的运用,从运用效果、设计效果以及施工效果等多个方面来看均具备可行性。由于浮置板道床的质量减振体系比较合理,具备较强的稳定性,所以能够被频繁运用在城市轨道交通建设工程中。该项目交付运营后,对系统进行检测发现,各项质量控制指标的合格率为100%。