浅析地铁预制钢弹簧浮置板短板湿接成长板施工技术

浅析地铁预制钢弹簧浮置板短板湿接成长板施工技术

卢燊

中铁四局集团有限公司第八工程分公司

摘要：依托上海轨道交通18号线一期工程，就预制钢弹簧浮置板短板湿接成长板整体道床施工技术进行了研究，总结出预制板短板湿接成长板的施工方法、施工工艺等相关方面的经验和技术。

关键词：地铁；技术；短板；湿接；

1概述

随着装配式施工的快速发展，在城市轨道交通建设中，逐步开始推广预制钢弹簧浮置板整体道床，板与板之间采用剪力铰联结。剪力铰的设置在一定程度上影响了维保人员作业安全，且随着运营时间的延长，剪力铰会出现螺母松动、螺栓断裂、剪力铰断裂等病害。预制板短板湿接成长板的工艺可有效减少剪力铰数量，增强道床整体结构的稳定性，本文结合上海轨道交通18号线一期工程钢弹簧浮置板道床试验段，对预制钢弹簧浮置板短板湿接成长板整体道床施工技术的背景、工艺及质量保证措施等相关技术及经验进行了简要分析和总结。

2工程概况

上海市轨道交通18号线一期工程起于浦东新区航头站、终于宝山区长江南路站，铺轨2标施工昌邑路车站（不含）-长江南路站（含），正线铺轨24.618km，其中预制钢弹簧浮置板道床10.423km。

国权路站-复旦大学站（区间）上行线SK31+650-SK31+848段作为预制钢弹簧浮置板短板湿接成长板整体道床试验段，试验段长度198m，先工厂预制单元板，现场湿接单元板，最终形成长板。长板连接形式设计有21.6m板（3.6m×1+6m×3）、28.8m板（3.6m×8）、30m板（6m×5）三种形式，湿接缝处纵向钢筋前后板错开，交替伸出企口280mm和150mm，长板间仍采用剪力铰联结。

3施工方案

3.1施工准备

（1）开工前所有管理及作业人员完成安全、技术培训及考核。

（2）组织钢轨、预制短板、扣件、水泥基材料、搅拌机、地铁铺轨车等主要材料设备进场。

（3）确定超韧性水泥基材料配合比，并进行原材料进场试验。

（4）建立轨道控制网，成果报送监理和测量单位验证。

（5）基底清理干净，无积水。

（6）安装照明及动力设施，安装走行轨，地铁铺轨车就位。

3.2施工工艺

3.2.1 轨道板的存储与运输

轨道板由工厂集中预制后，运输至铺轨基地临时存放，浮置板存放基础要坚固、平整。临时存放可采用平放方式，堆放层数不超过4层；当浮置板需长期存放时，需采用竖立存放，每块板间用方木隔开，并在前、后设置支挡。

3.2.2 基底施工

根据调线调坡后的线路设计资料，利用CPⅢ控制网测设浮置板基底基标，基标设置于两侧隔振器中心对应位置的隧道结构上，可用钢筋作为测量基标，同时用于控制基底混凝土面高程。

基底钢筋在铺轨基地集中加工，通过轨道车运输至施工部位，通过人工配合地铁铺轨车散布，人工绑扎。

水沟模板采用定型钢模板，模板采用钢筋支撑架固定，水沟与基底一次浇筑成型。

混凝土灌注前，在桩间拉设纵横向弦线，严格控制基底的顶面高程及表面平整度。采用“地铁铺轨车+料斗”方式浇筑混凝土，道床一次浇筑成型。

3.2.3 基底高程复测及放样

预制短板铺设前，对基底标高进行复测，基底顶面标高（一般位置）允许偏差±8mm，隔振器位置基底面标高允许偏差为-5～0mm，平整度2mm/1m靠尺。对于标高及平整度不符合要求的需进行打磨处理。

根据铺设图，将每块预制短板的四角位置放样在基底上，用墨线弹出预制短板轮廓线，作为预制短板铺设就位的控制依据。

3.2.4 预制短板及底模铺设

预制短板吊装下洞前，需要先确认预制短板的铺设方向与设计方向一致，即板的A端对应另一块板的B端，确认AB端无误后将湿接缝位置处的2根横向钢筋套在预制短板端头外露纵向钢筋上。待预制短板顶升精调完成后再与板端头外露钢筋进行绑扎固定。

将预制短板吊运至预定位置，利用其轮廓边来对应基底划出的轮廓线进行铺设，在基底面上放置30mm的垫木，作为顶升前的弹性过渡，也可起到减少顶升量的作用。

预制短板对位时湿接缝宽度控制在290±5mm，板下垫木厚度30mm，长度400mm，沿线路方向间隔2m设置垫木，在板左、右侧下方各设置1块垫木。第一块预制短板铺设后，将底模放置到第一块板下，铺设第二块预制短板，采用铺轨车配合油顶将板缝调整合格，水平方向偏差±5mm。

预制短板铺设时在两端板缝位置预铺板底钢模板，底模在距离横向边缘50mm的位置粘贴厚度3mm、宽度30mm的双面胶，减少模板的安装接缝空隙，防止漏浆。

3.2.5 钢轨扣件安装

预制短板铺设一段后，安装钢轨、扣件。扣件可在铺轨基地完成预安装，钢轨通过“轨道车+平板车”的方式运输至现场，利用地铁铺轨车吊装摆放，人工配合完成安装。

3.2.6 浮置板顶升精调

（1）预制短板调整

将道床清理干净，用内窥镜伸入板底检查确认无杂物。采用轨道检测仪检测轨道的方向偏差，指导人工进行预制短板方向调整，在小半径曲线地段，预制短板方向需要向曲线外侧适当偏移3~5mm，预留浮置板顶升时向曲线内侧回移量。方向调整到位后禁止车辆通行并及时安装隔振器。

（2）隔振器安装

拆除外套筒顶盖，在隔振器基础环中心基底钻孔，安装定位销。利用专用工具完成隔振器安装。

（3）浮置板顶升

采用轨道检测仪检测轨道的高低、水平、轨向等轨道不平顺参数，指导人工进行浮置板顶升作业。用专用千斤顶抬起预制短板，预制短板的顶升高度按设计要求进行控制。顶板时从一端顺序进行，顶起预制短板，取出垫木，在隔振器与上支承板之间塞入不同厚度的调平钢板，通过2至3轮逐步完成顶升，达到设计要求后，把安全板安装在调平钢板上，保证传力可靠。

隔振器安装完毕后，检查隔振器上部的间隙是否密实。安全板固定完毕后盖上外套筒盖板，安装单元长板剪力铰和水沟观察孔盖板。

3.2.7湿接缝钢筋模板安装

（1）模板制作

湿接缝模板采用钢模板，断面尺寸与预制短板横断面一致，设计为“1道一次性底模+2道可拆卸侧模”形式，底模和侧模在预制短板下缘处搭接，搭接长度50mm。

底模采用一块整体钢板，宽度550mm*长度3000mm，在底模上焊接2道横向钢筋，加强底模承载力，内侧设5道矩型锚筋、两侧倒角处各设1道U型锚筋。横向肋筋长度2000mm，间距200mm，点焊距离不大于50mm，焊接点须与湿接缝纵向钢筋错位；矩型锚筋宽200mm，锚固长度100mm，在钢板上满焊。侧模采用两块宽度550mm*高度250mm+宽度550mm*长度150mm的钢板焊接而成。

（2）钢筋安装

将湿接缝位置的2根横向环形钢筋移动到预制短板两端端头外露纵向钢筋上，按设计位置与纵向钢筋进行绑扎固定。

（3）模板安装

在板端湿接缝处安装固定模具，用φ14的螺纹丝杆作为吊杆，下部设弯钩吊挂矩形锚筋，吊杆上部固定于横梁上，横梁采用宽70mm*长200mm*厚度5mm的钢板横向搭设在纵向钢筋上，横梁中间位置预留φ16的螺栓孔，吊杆采用螺母进行拎紧，使模具整体悬空30mm并密贴在预制短板板底。每道湿接缝设置5道10根吊杆，吊杆横向间距200mm，吊杆采用暗埋式设计，顶面低于板面35mm，确保钢筋保护层厚度，安装后检查模板与板底的密贴。侧模与底模倒角侧边重合部分不少于50mm，防止漏浆，侧模采用支撑架和木楔支撑加固。

由于超韧性水泥基材料灌注后表面不易收光抹面，比较粗糙，因此在曲线湿接缝顶面准备两块宽度350mm*长度1200mm的盖板，外股一侧预留一个300*500mm的灌注孔，使水泥基材料从高股向低股流动，利用自身的重力将湿接缝灌注密实。

湿接缝模板安装示意图

3.2.8 湿接缝灌注

浇筑前使用喷雾器对湿接缝断面不间断洒水湿润24小时。超韧性水泥基材料灌注时无需振捣，利用拌合物自身的重力和高流动性将湿接缝灌注密实。直线段从湿接缝中间位置进行灌注，向两侧流动将湿接缝灌注密实。曲线从高股一侧进行灌注，使超韧性水泥基材料从高股向低股流动，下料处灌注面略高，保证湿接缝内充盈不离缝。

轨道车运输料斗至施工作业面，由铺轨车配合吊运至湿接缝位置进行灌注。灌注时通过料斗连接下料槽注入，超韧性水泥基材料灌注速度不宜过快，整块湿接缝应一次性灌注完成，防止出现灌注不饱满现象，灌注应采取“慢-快-慢”的方式进行，灌注时间控制在5~8min，灌注液面略高于预制短板顶面2~3mm，使湿接缝有一定的排水坡度，避免因隧道内潮湿积水。

湿接缝灌注完毕，人工抹平，边收面边覆盖塑料薄膜，在相对湿度较小、风速较大的环境下，避免表面长时间暴露。

超韧性水泥基材料拌和物输送、浇筑等全部工序需在材料初凝前完成。拌和物的滞留时间不超过2h，浇筑间断时间不超过2h。料斗内壁须平整光滑，粘附的拌和物必须及时清除。水泥基材料拌和物出罐后严禁再加水，若出现离析现象应废弃处理。灌注完成后，及时用内窥镜伸入湿接缝板底检查是否有漏浆现象，发现漏浆立即进行清理。

3.2.9 拆模养护

湿接缝灌注后及时清理浮置板及隔振器套筒盖板上的残渣，待水泥基材料强度达到5MPa时拆除顶面和侧面模板。拆模后检查湿接缝外观质量、厚度符合设计要求，表面密实、平整，无裂纹、水纹、泌水现象。

由于水泥基材料水胶比低，早期强度上升快，水化热较大，初凝前覆盖塑料薄膜保湿养护，初凝后覆盖湿土工布+塑料薄膜保湿养护7天，土工布间隔4h洒水保持其湿润。但要注意在终凝前表面不能有明水，否则易造成湿接缝表面泛白影响外观质量。

灌注后严禁车辆上道行驶，水泥基材料达到预制短板混凝土设计强度的75％方可载重。

3.2.10 附属安装及轨道整理

拆模后，及时安装板缝位置橡胶密封条，用螺丝固定中间观察孔盖板及外套筒盖板，安装两侧橡胶封边条。施工完毕后，及时进行无缝线路施工及精调作业，确保列车的运行安全。

4资源计划

完成该预制钢弹簧浮置板短板湿接成长板整体道床试验段，需要的主要机械、材料如下表：                     

主要机械、工具计划表

主要材料计划表

5质量保证措施

（1）钢筋位置应画线定位，严格按图纸要求绑扎、分片，不得错绑、漏绑。

（2）加强现场施工技术指导和质量监督，委派一名技术人员专门负责现场技术工作。对于隔振器中心基底标高定位、平整度控制等施工重点项目，必须进行跟班逐点测量放线。

（3）湿接缝灌注时注意观察水泥基材料流动性，确保灌注密实。

（4）浮置板顶升隔振器调整垫片层数一般不超过3层，浮置板顶升要根据浮置板自重预留1～2mm下沉量。

参考文献：

[1]《地下铁道工程施工质量验收标准》GB50299-2018

[2]《浮置板轨道技术规范》CJJ/T191-2012

[3]《活性粉末混凝土》（GBT 31387-2015)

[4]《上海轨道交通预制板轨道制造及验收技术条件》STB-GJ-010004-2017

[5]《上海轨道交通预制轨道板自密实混凝土充填层技术条件》暂行

[6]《上海轨道交通预制轨道板整体道床施工和质量验收标准》STB-GJ-010005-2017

作者简介：卢燊（1991.09-），男，汉族，浙江省金华市；工程师，西南交通大学土木工程学院，本科，土木工程，联系电话：13685519744。