浅谈浮置板道床的维修方法

浅谈浮置板道床的维修方法

苏建强

南京地铁运营有限责任公司210000

摘要：钢弹簧浮置板道床已经运用到南京地铁一号线，减震效果相对较好，属于地铁高等减震道床；虽然浮置板道床处于免维护状态，运营维护方只能做简单的维修，运营安全平稳依然是运营方考虑；本文结合钢弹簧浮置板道床原理、存在的问题，对浮置板道床的检查维修方法进行了总结；

关键词：浮置板,维修

1、浮置板道床的概述

1.1浮置板道床简介

目前，城市轨道交通线路普遍采用浮置板道床，根据隔振效果不同，钢弹簧浮置板分为液体阻尼钢弹簧浮置板（或称之为高档浮置板）和固体阻尼钢弹簧浮置板（或称之为中档浮置板）。内置式浮置板：钢弹簧隔振器的应用广泛，在隧道、车站、高架桥和地面等线路上，可以直接在浮置板面进行隔振器安装、调整等操作，无需道床两侧额外操作空间。内置式浮置板采用的内置式隔振器包含的主要部件为外筒和内筒，配套调平钢板。顶升浮置板时，千斤顶压缩内筒，在内筒与外筒之间增加调平钢板。侧置式浮置板：主要应用在车站、高架、地面线等在道床两侧有比较充足限界条件的地段。侧置式浮置板采用的侧置式隔振器则是一个整体（不分外筒内筒）。顶升浮置板时，千斤顶直接顶升浮置板板体，在隔振器上增加调平钢板。因为隔振器结构不同，顶升内置式浮置板和侧置式浮置板的千斤顶也有区别。

根据结构形式和施工方式的不同，钢弹簧浮置板道床可分为现浇浮置板和预制浮置板。

南京地铁鼓楼——珠江路区段的浮置板采用内置式钢弹簧浮置板；

1.2钢弹簧浮置板的原理和组成

钢弹簧浮置板道床是将轨道车辆运行的道床用高弹性隔振器支撑起来，使浮置板道床与隧道仰拱及隧道壁之间分开一定间隙、可以自由振动，通过振动的惯性力抵抗车辆动态作用力。钢弹簧浮置板道床隔振系统由基底结构、隔振器、混凝土道床板、钢轨扣件、剪力铰等部分组成。

图1-1钢弹簧浮置板隔振系统（内置式）

1.3钢弹簧浮置板的技术特点

系统固有频率低，隔振效果好；弹簧隔振器寿命长，同时具有三维弹性，水平方向位移小，无需附加限位装置；施工简单，可现场浇注；检查或更换弹簧十分方便，不影响地铁运行；基础沉降造成的高度变化可以自适应调整或方便快速地进行人工调整。

1.4浮置板道床存在问题

浮置板道床主要存在以下一些问题，第一由于钢弹簧浮置板道床存在竖向位移变化特性，当列车通过时，根据列车自重、载客量等因素，钢弹簧受压下沉，线路整体出现下沉现象，对列车平稳运行有一定影响，有轻微的“浮沉”现象。第二虽然钢弹簧浮置板道床是五十年免维护项目，但是目前为止，没有地铁运营五十年的安全事例，安全平稳运行依旧是运营方担心的问题；第三对于钢弹簧浮置板道床的维修，运营方只能进行外观的检查、异响的判断，不具备彻底整治维修线路，及钢轨面的调平的维修技术。

2、浮置板的检查

目前，钢弹簧浮置道床的检修维护可按照日常巡检、定期检查、特殊检查三种形式执行。

2.1日常检查方法

日常巡检中，钢弹簧浮置板道床轨道系统的维护方法应符合GB50299《地下铁道工程施工及验收规范》和TB10413《铁路轨道工程施工质量验收标准》的规定。检查方式以目测为主，检查比例为100%。

2.1.1道床结构

浮置板道床混凝土结构的检修维护与城市轨道交通工程中其他钢筋混凝土结构一样执行GB50204-2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》。主要是检查是否有新生裂缝或破损。当发现新生裂缝或既有裂缝不断加大、破损处露出钢筋时，需进一步加强检查并通知有关各方协同进行相关处理。

2.1.2隔振器外筒

检查隔振器整体外观是否完好，顶面橡胶盖板是否安装牢靠，打开橡胶盖板并观察外筒表面是否存在锈蚀现象。

2.1.3排水系统

通过观察筒查看基底排水是否通畅；检查上游来水进入浮置板道床段前的水篦子是否完好；排水情况检查包括过渡段排水。

2.1.4剪力铰

剪力铰是传递剪力、协调浮置道床变形的装置。对上置式剪力铰主要检查剪力铰螺栓是否安装良好，剪力铰底座是否存在高差等。对中置式剪力铰主要观察相邻板间有无明显错位，剪力铰可见部位是否存在锈蚀。

2.1.5密封条

密封条用于密封浮置道床之间及道床与两侧土建结构之间的间隙，防止杂物由间隙落入浮置板道床底部。若有杂物（尤其是硬质杂物，如石子、螺母等）进入浮置道床底部，将有可能造成振动短路，影响隔振效果甚至致使浮置道床局部丧失隔振性能。而且浮置道床底部杂物清理困难，所以应确保运营期无杂物进入道床底部。

日常巡检注意检查密封条是否完整、是否与板面及侧壁密贴、固定的膨胀螺栓/嵌条有无脱落等。

2.2定期检查方法

定期检查的形式为抽检，定期检查时除了日常巡检项目，应重点检查钢弹簧隔振器。定期检查周期为一年。定期检查主要包括对道床静态变化的测量记录，对隔振器及相关部件的抽查。道床面的静态变化是通过测量埋设在板面上的测量点的标高并与原始记录比较以确定其工作状态，标高差值在2mm以内为正常状态，否则要进行进一步的检查找出原因并做相应处理。隔振器及相关部件的抽查，主要是抽查隔振器各部件锈蚀情况、调高垫片压实情况等。

2.2.1道床结构

（1）抽检比例不小于5%。

（2）检查测量板面高程，并与原始记录对比，变化值大于2mm时，应查找原因。

2.2.2隔振器

（1）抽查比例不少于1%。

（2）检查内容包括：外筒（检查内容同日常巡检）；弹簧是否处于受压状态；调平钢板是否有移动、吊空现象；是否有水进入内筒中；各金属部件的防护情况。

（3）钢弹簧隔振器是钢弹簧浮置板道床隔振系统的核心部分，隔振器金属件采取了高质量的长期防腐措施，弹簧经过了喷涂环氧树脂等特殊处理和裂纹检测，套筒经过抛丸、镀锌处理。隔振器放在套筒内，保护层受损的可能性很小。如果套筒等其它部件保护层受损，应除锈后做防腐处理。

2.2.3排水系统

（1）抽查比例不小于20%。

（2）检查内容：通过观察筒检查浮置道床的基底水沟是否被阻塞；检查上游来水进入浮置道床段前的水篦子是否完好；排水情况检查包括过渡段排水。应确保排水通畅，水篦子完好。

2.2.4剪力铰

（1）抽查比例不小于20%。

（2）对中置式剪力铰主要观察相邻板间有无明显的水平和垂向错位。错位大于5mm以上时，应找出原因。

2.2.5基底结构

（1）抽查比例不小于20%。

（2）检查内容为基底结构高程是否存在明显变化。高程差大于5mm时，需查找沉降原因。

2.3特殊检查方法

如果在轨道运营过程中，出现了以下特殊状况：第一行车中出现异常的较大变形列车颠簸，浮置板变形增大；第二列车经过此区段时，噪音与振动太大；被保护目标（鼓楼医院）内振动明显加大。

应立即对相应地段钢弹簧浮置道床系统进行特殊检查，查明原因并采取相应措施。浮置板变形增大的原因可能是下部结构变形过大，也可能是该区域的隔振器发生断簧。一般情况下，后者可能性很小。出现土建结构沉降，可以在隔振器上通过调平钢板重新调平。个别弹簧的断裂不会影响系统的承载能力，但是一经发现必须立即更换。

出现异常情况后的检查，首先进行主体结构沉降与变形的检查。如主体结构沉降变形异常，则需先解决主体结构问题，然后再进行浮置道床结构的检查。

浮置道床结构的检查包括不能恢复的主体结构变形或隔振器失效，以及板下进入硬物造成隔振短路，均可通过抬高浮置道床、用内窥镜观察板底情况。发现异物时将其取出即可，其余可以通过调整调平钢板或更换隔振器来解决。噪音和振动增大的唯一原因是隔振器发生“短路”现象，如硬质杂物填充了浮置板和下部结构之间的间隙。为了移去杂物，可将浮置板适当顶升；如果杂物是砂土或碎片等，可以用高压水冲洗。

3、浮置板的维修

3.1表面性维修

第一若发现密封条存在撕裂或破损，应及时修复或更换，更换原则是同材质、同型号密封条，并用螺栓进行固定；第二如发现水篦子被白色垃圾堵塞或是缺失，应该及时清理白色垃圾或补充完整的水篦子设备；第三及时检查瞭望孔的玻璃，补充或更换已经缺失或碎裂的保护玻璃；第四清除浮置板道床前后水沟的垃圾、石块、废弃螺母等；

3.2隔振桶的更换

对于需要重新调整高度和更换弹簧的隔振器，按照以下步骤进行：

3.2.1打开过程

首先用套筒打开3个隔振桶保护盖螺栓，将保护盖及小螺栓放在适当位置；其次用大套筒打开3个锁紧螺栓，将2把钢直尺用磁铁粘结在一起，对内套筒的高度进行测量，主要观察3边高度是否符合尺寸要求（理论数据为163±2mm），三边高度相差是否在合理范围内（±2mm）；对于不合适的进行调整；第三在隔振桶内放置两块圆环形垫块，将专用千斤顶放置在隔振桶内，并用手轻扶，打开电动液压泵，使内外隔振桶斥离。用手转动调平垫板60度到非受力状态，松动电动液压泵，取出千斤顶；第四取出所有调平钢板，安装隔振器提杆，转动并取出内隔振桶；第五检查外隔振桶是否受损，并清除桶内垃圾；第六检查内隔振桶：转动并打开内隔振桶，检查钢弹簧是否存在断裂、伤损隐患等，如果有及时更换；检查更换破损的防尘罩，并用钢圈固定牢固；最后在套筒底部安装限位螺栓，然后用电钻进行钻孔，大约3cm深度；清除垃圾并安装定位销；

3.2.2恢复过程

首先用隔振器提杆将内隔振桶恢复到位，并拆除隔振器提杆；其次将调平钢板进行手动安装，并根据前期测量进行调平钢板的补充与调整；第三将圆环型垫块安装在中间位置，用专用千斤顶进行顶升；第四用手转动调平钢板角度，松动专用千斤顶，使调平钢板正好处于受力状态下；第五用钢直尺进行测量，三组数据是否在合理范围内，且相互之间的水平误差是否在2mm范围之内。如果不在合理范围内，需重新调整调平钢板，使钢弹簧受力均匀；最后用螺杆浸锂基脂，将其紧固到位，使保护盖恢复到原来装置；

3.2.3技术要求

首先钢弹簧受力处于均匀状态，测量数值在163±2mm范围内；其次三组测量数据的高度误差在2mm以内（包括2mm）；轨道水平值，在施工前后变化控制在合理范围内；最后如果更换隔振器，必须用隔而固青岛公司同型号的隔振器；

3.2.4材料工具

工具：专用千斤顶、电动液压泵、隔振器提杆、2把30cm钢直尺、头灯若干、六角套筒1把、大三爪（带球头）1件；材料：2mm调平钢板（整块或半块）、5mm调平钢板（整块或半块）；

3.3线路几何状态的维修

结合轨道静态与动态几何状态的检测数据及变化，利用轨下胶垫进行调整浮置板道床区段的钢轨几何状态；是钢轨水平及高低处于合理的允许范围误差；

4、结论

4.1线路维修总结

在静态几何状态下，钢弹簧浮置板区段的水平略高于普通道床2mm左右，列车通过时相对比较平稳；在浮置板道床与普通道床之间，需要做好过渡段的处理，注意线路顺坡；隔震桶的重点检查，每晚的工作量为4——6个，每晚的天窗点为2.5h。

4.2浮置板维修技术参数

钢弹簧受力处于均匀状态，内外套筒测量数值在163±2mm范围内；三组测量数据的高度误差在2mm以内（包括2mm）；轨道水平值，在施工前后变化控制在合理范围内；如果更换隔振器，必须用同厂家同型号的隔振器；

4.3注意事项

浮置板定期或特殊检查时，应制定安全保证措施，确保作业安全。在检查、更换隔振元件时，严禁对连续三个及以上隔振器同时操作。浮置板轨道维护、检查和检修应有记录，并应存档备案。

参考文献

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