城市轨道交通工程预制轨道板整体道床施工技术

(整期优先)网络出版时间:2022-09-22
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城市轨道交通工程预制轨道板整体道床施工技术

凌震宇,王晨昊,魏胜宏,刘润芃,李昌霖

青岛地铁运营有限公司,山东 青岛 260000

摘要: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。

关键词:轨道交通;预制轨道板;整体道床

1工程概况

某轨道交通Ⅰ型预制轨道板采用1435mm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。

结语

综上,预制板式道床具有结构简单、外观整洁美观、施工简便、效率高、质量可靠等优点,其预制板在工厂预制,施工质量能满足要求。板式道床提高了整体施工的铺设精度,从施工全生命周期考虑,该工艺对减少后期运维的工作量和事故隐患、有效降低后期运维成本有重要作用。

参考文献:

[1]张睿.时速160km城市轨道交通预制板整体道床设计与施工[J].铁道勘察,2020,46(3):112-116.

[2]尹金铭.城市轨道交通工程预制板式道床施工技术[J].上海建设科技,2016(4):27-30.

[3]曹德志.板式轨道在地铁中的应用研究[J].都市快轨交通,2018,31(1):109-114.