钢弹簧浮置板道床“钢筋笼轨排法”施工工艺工法

1 前言

1.1 工艺工法概况

“钢筋笼轨排法”施工，可明显提高传统“散铺法”浮置板施工进度，传统散铺法浮置板施工进度为6～8m/班，“钢筋笼轨排法”可提高至平均50m/班。

1.2 工艺原理

基地轨组装“钢筋笼轨排”，龙门吊铺设就位，现场浇筑混凝土道床。

2 工艺工法特点

2.1实现了浮置板钢筋笼轨排拼装、基底混凝土施工、轨道板混凝土浇筑三大工序平行作业。加快了施工进度，提高了施工工效，节约了工程成本。

2.2保证了普通道床和浮置板道床的不间断施工，为地铁铺轨工程施工组织设计的优化提供了基础。

2.3专用机具投入少，施工简捷、方便，能满足轨道施工要求。

2.4克服了隧道内施工场地小、施工作业面狭窄、钢筋绑扎困难等施工难题，减轻了作业的劳动强度。

2.5钢筋笼基地绑扎实现了工厂化施工。

3 适用范围

本工艺工法适用于城市轨道交通钢弹簧浮置板轨道施工。

4 主要引用标准

《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）

《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）

《铁路轨道工程施工质量验收标准》（TB10413-2003）

《铁路混凝土工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）

《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）

5 施工方法

浮置板轨道“钢筋笼轨排法”施工，是在铺轨基地进行浮置板钢筋笼轨排拼装，通过铺轨基地龙门吊吊装下洞，由轨道车运输轨排至施工作业面，利用洞内铺轨门吊将“钢筋笼轨排”吊运至已施工完成的浮置板基底面，再进行钢筋笼的就位、轨道几何尺寸的调整、混凝土的浇筑等作业。

6 工艺流程及操作要点

6.1施工工艺流程

浮置板“钢筋笼轨排法”施工工艺流程见图1。

图1 “钢筋笼轨排法”施工工艺流程图

6.2 操作要点

6.2.1 测量放线及结构尺寸偏差检查

1 调线调坡测量

因车站、隧道土建施工误差及结构不均匀沉降等综合原因，造成设计线路中线同实际存在差异，为确保轨道满足列车运行限界要求，由设计院对线路的平面位置及高程进行调整设计，并按规定设置线路控制基标。

2 控制基标复测及基标加密

控制基标复测完毕后进行施工基标加密，加密基标每5m设置一处，测量误差满足规范要求。对现场施工测量的伸缩缝位置、基底高程控制线、轨顶高程控制线、线路中心线等不同的桩（线）位进行标识。

3 浮置板地段隧道结构尺寸偏差检查

根据测设的施工基标点，检查铺设浮置板地段的实测轨道高度同设计轨道高度、线路设计中心线同实测轨道中心线的偏差是否满足浮置板轨道设计的需要，偏差超限时，将测量数据反馈至设计单位。

6.2.2  浮置板基底施工

1 基底清理

对隧道基底面的垃圾、泥浆、杂物等进行清理。

2 基底钢筋绑扎

基底钢筋按设计图由人工在现场进行绑扎。

由于曲线地段浮置板基底面倾斜，同断面上浮置板基底顶面始终与左右股轨顶面的横向连线平行，浮置板基础中心与轨道中心产生偏心。曲线地段施工时，基底钢筋网中心线向曲线外股偏离线路中心线一定值。具体偏离值按如下公式进行计算：

d=H*tg(arcsin(Δh/1500))   （均按mm取值）（6.2.2-1）

式中：d—浮置板基础顶面中心线同轨道中心线的偏离值；

H—为浮置板轨顶面至基础表面的高差，按设计570mm取值；

Δh—外轨超高值；

1500—左右股钢轨轨顶面距离。

3 支立中心水沟模板

采用专用矩形封闭式钢模板，模板安装必须平顺，位置正确，并牢固不松动。支立中心水沟模板需注意曲线地段水沟中心线同线路中心线的偏差。

4基底混凝土施工

根据轨顶设计高程测设浮置板基底面高程控制线。施工时，根据测量提供的高程控制基线，严格控制浮置板基底面高程及表面平整度，曲线倾斜基底面应加强施工控制。采用轨道车运输或泵送混凝土方案进行混凝土浇筑施工。混凝土施工完毕后，对散落于隧道管壁的混凝土及时进行清理。

5高程及水平度检查、整修

基底混凝土浇筑完毕后，对隔振器位置的高程、水平度进行检查，采用整体打磨或垫高的办法对偏差尺寸不满足设计要求的地段进行整修，严禁采用在混凝土表面局部垫高或挖深的方法来满足隔振器放置要求。

6 中心水沟盖板安装及隔离膜铺设

浮置板基底施工完毕后，混凝土表面、基底水沟中杂物应清理干净，然后再设置水沟盖板、铺设隔离层。水沟盖板上按设计要求设置锚筋（将水沟盖板同顶升的浮置板连接）。

6.2.3 浮置板钢筋笼轨排拼装

1浮置板钢筋笼轨排拼装线布置

浮置板钢筋笼轨排拼装场地需兼顾普通道床轨排作业场地的布置，根据铺轨基地的大小及规模、下料口位置等因素，统筹兼顾，合理布置各生产作业区。

2 浮置板钢筋笼拼装台位的设置

拼装浮置板钢筋笼的台位可按26m×3m设置，台位为混凝土硬化的水平面，表面平整。在台位上设置浮置板端头线、浮置板钢筋笼中心线、钢轨中心线、套筒位置中心线、凸台边线等关键线，作为拼装钢筋笼轨排的基准线。

曲线地段浮置板钢筋笼轨排按直线进行拼装，但必须考虑不同曲线半径地段内、外股长度差。

3布置隔振器外套筒

根据台位上标识的外套筒位置，按设计图纸布置隔振器外套筒，注意套筒摆放的内外方向，隔振器外套筒布置见图2。

布置隔振器外套筒时，需考虑因曲线内外股长度差异造成的隔振器位置的差异，曲线外侧套筒间距大于理论值，曲线内侧套筒小于理论值。

图2 隔振器外套筒布置示意图

4 钢筋加工及钢筋笼拼装

浮置板钢筋笼绑扎流程示意图见图3。

图3 浮置板钢筋笼绑扎流程示意图

1)钢筋加工

根据设计图纸，对不同规格的钢筋进行切断、弯曲，加工完的钢筋应按规格、型号分类堆码。

2)钢筋网片绑扎

钢筋横向配筋主要分为6种配筋断面形式，具体见图4浮置板横向配筋断面布置图和图5浮置板3^#断面钢筋网片示意图，将每个断面绑扎成钢筋网片。采用加工的“钢筋固定架”进行钢筋网片的绑扎作业。对加工成型的不同规格钢筋网片应分类堆码。

图4 浮置板横向配筋断面布置图

图5 浮置板3#断面钢筋网片示意图

3)纵向钢筋对焊

采用钢筋闪光对焊机，将定尺钢筋对焊成25m长的纵向钢筋（非标准板的纵向钢筋根据实际长度确定，曲线内外侧钢筋长度存在差异）。纵向钢筋对焊接头位置在钢筋笼中应分散布置，并满足规范要求。

4)浮置板钢筋笼绑扎

根据设计图纸布置及固定横向钢筋网片位置，一块板的横向钢筋网片固定完毕后，根据纵向钢筋设计位置穿纵向钢筋，并同横向钢筋网片进行绑扎。为了固定外套筒的位置，防止外套筒在吊运过程中移动，应将外套筒的吊耳固定于浮置板结构钢筋上。

5)钢筋笼的防迷流焊接

根据设计要求，进行浮置板钢筋笼的防迷流焊接，确保纵横钢筋的电路流通。

6)钢筋笼轨排横向连接架及配件安装

钢筋笼轨排采用钢轨横向连接架实现了直、曲线地段无枕形式轨道的钢轨轨底坡控制。

① 横向连接架的安装

浮置板钢筋笼绑扎焊接完毕后，在钢筋笼上固定钢轨位置，安装钢轨横向连接架，横向连接架示意图见图6。

图6 钢轨横向连接架示意图

② 配件的安装

根据设计位置安装铁垫板，布置铁垫板时注意铁垫板的内外侧方向、铁垫板同隔振器相对位置、铁垫板的间距是否满足设计及规范要求，同时注意曲线地段内外股长度差异造成铁垫板间距的变化。

因铁垫板的大螺栓拧入尼龙套管后，在尼龙套管集中力的作用下，铁垫板下的胶垫产生翘曲变形，另铁垫板下胶垫表面不平整等原因，需采用木垫板替代铁垫板下胶垫，以确保混凝土浇筑时铁垫板底部混凝土的密实性。

5 钢筋笼轨排的整体性加固及锁定

为了保证浮置板钢筋笼轨排的整体稳定性，满足钢筋笼的吊装及运输要求，避免轨排的变形和不同部位、结构之间的相互移位，采用专用器具对钢筋笼的整体性进行加固和锁定，见图7。

图7 浮置板钢筋笼轨排加固及锁定装置示意图

6 钢筋笼轨排吊装

浮置板钢筋笼轨排加固完毕后，用吊轨钳将浮置板钢筋笼轨排吊装至平板车上，轨道车运输至前方作业面。轨排吊装时应合理设置吊点位置，使轨排在悬空状态的挠度控制在最小值，吊点位置如图8。

图8 浮置板钢筋笼轨排吊点示意图

6.2.4 浮置板施工

1 浮置板轨排的运输及就位

轨道车推送轨排至洞内铺轨门吊下，铺轨门吊吊运轨排至施工作业面，根据测量点位，调整轨排中心线及前后位置，确保钢筋笼中心线同设计轨道中心线的重合、浮置板的前后位置同测量的板端线重合。

2 浮置板轨排的检查及整修

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吊装运输过程中，浮置板轨排内部结构部件间可能产生一定的变形、位移，就位后需对钢筋笼轨排进行检查，对轨排结构部件存在的变形、位移进行整修。

3 轨排架设及轨道几何尺寸初调整

安装单腿支撑式轨架的托盘及丝杠，支撑架不大于3m设置一个，支撑架在直线段应垂直于线路方向，曲线地段应垂直线路切线方向，并将各部螺栓拧紧，不得虚接。根据铺设地段线路的超高情况，选择单腿支撑架调节孔，确保轨架丝杠处于垂直状态，浮置板轨架单腿支撑部分示意图见图9。轨架安装完毕后，对轨道几何尺寸进行初调。

图9 浮置板轨架单腿支撑部分示意图

4 安装浮置板钢筋笼其它部件

根据设计位置安装剪力铰、板端间隙模板、防迷流端子、泄水孔、检查孔、道床模板等结构部件。

5 轨道几何尺寸调整

根据铺轨基标，通过调整钢轨支承架各相关调节螺栓，调整轨道几何状态，用万能道尺、方尺、L型尺、锤球等工具，按设计和规范要求调整轨道的轨距、水平、高程、方向等几何尺寸。曲线地段还须增加对曲线外股正矢的调整及检查（利用10m或20m弦线）。具体轨道调整做法是：先调水平，后调轨距；先调基标部位，后调基标之间；先粗后精，反复调整。经过精调后，其精度必须符合无砟轨道铺设的技术标准要求。其精度允许偏差应符合表1、表2的规定。

表1 曲线允许偏差表

表2 轨道几何形态的允许偏差表

6立模浇筑

浮置板结构中部断面凸出，道床板需进行两次浇筑施工。第一次浇筑高度为铁垫板底部位置，第二次浇筑浮置板中间凸台部分混凝土。

根据两次浇筑混凝土的要求，分别支立道床板两侧模板、凸台两侧模板。道床模板须平顺，位置正确，并牢固不松动。

混凝土施工前对浮置板钢筋笼进行全面检查，对模板进行校正，按照设计的尺寸及允许偏差认真检查各部位几何尺寸。

根据现场实际情况，采用轨道车运输或固定泵直接泵送至浇筑位置。混凝土浇筑前，用编织带覆盖钢轨、扣件、外套筒、轨架，以免造成污染。

混凝土灌筑宜采用插入式振捣棒进行捣固，不得碰撞钢轨、模板、轨架，特别是套筒周围、铁垫板下等不容易捣固密实的部位，应加强捣固，确保整体道床混凝土的密实性。

二次浇筑凸台混凝土前，应对新旧混凝土的结合面进行处理，满足施工及设计规范要求。施工前对混凝土结合面松动石子或松散混凝土层凿除，应用水冲洗、湿润，清理彻底干净。

6.2.5 轨道清理

施工完毕后，更换铁垫板下替代木板，安装线路钢轨配件，恢复线路，并对钢轨、扣件、混凝土道床等进行清理。

6.2.6 浮置板顶升

当混凝土浇筑28天，且达到设计强度后，用厂家提供的专用液压千斤顶从浮置板支承基础上抬起浮置板,浮置板顶升达到设计顶升高度。

7 劳动力组织

浮置板轨道“钢筋笼轨排法”施工劳动力组织(50m/班)见表3。

表3 施工劳动力组织

8 主要机具设备

主要施工机具设备表见表4。

表4  主要机具设备表

9 质量控制

9.1 易出现的质量问题

9.1.1施工测量及施工过程中混凝土抹面控制不严导致浮置板基底高程超标。

9.1.2 钢轨横向连接架发生扭曲变形或安装不牢导致轨道几何尺寸超标。

9.1.3 钢筋笼轨排加固不良，导致吊装时变形过大。

9.1.4铁垫板下部、隔震器周围等振捣不到位，造成混凝土不密实。

9.2 保证措施

9.2.1加强隔振器中心基底定位、平整度控制等施工控制。

9.2.2加强对浮置板钢筋笼轨排的加固，防止在运输及吊装过程中变形。

9.2.3基底高程为浮置板质量控制的关键，尤其注意曲线地段倾斜基底混凝土收面的控制。

9.2.4浮置板钢筋笼轨排铺设时，应保证设计线路中心线和浮置板钢筋笼中心线重合，误差满足设计要求。

9.2.5加强浮置板轨道的轨底坡控制，满足设计及规范要求。

9.2.6浮置板混凝土捣固时，注意对铁垫板下部、隔震器周围等位置的振捣，确保混凝土密实。

9.2.7加强对浮置板基底隔离膜的保护。

9.2.8施工中严格按照“三步控制”的措施确保轨道的几何状态。先调水平，后调轨距；先调基标部位，后调基标之间；先粗后精，反复调整。经过精调后，其精度必须符合轨道铺设的技术标准要求。

10 安全措施

10.1 主要安全风险分析

10.1.1 铺轨门吊未按操作规程操作，吊物挂钩不牢。

10.1.2 用电不符合规定，发生触电事故。

10.1.3 轨道行车组织不符合规定，出现行车事故。

10.2 保证措施

10.2.1特殊工种作业人员应经过培训、考试合格，持证上岗。

10.2.2铺轨门吊作业安全控制：

1铺轨门吊吊铺轨排时，挂钩人员一定要选好吊点，吊钳挂好后，经试吊认定牢靠，挂钩人员撤离至安全位置扶住轨排，再指挥门吊操作司机继续起吊。

2门吊操作司机思想要高度集中，操作要稳，并随时注意作业面施工人员的动态，发现不安全因素，立即采取措施，防止发生意外。

3铺轨门吊及其它起重设备的安全保护装置必须齐全、完好、灵敏可靠，并指定专人定期检查，检查项目必须符合有关规定。

4隧道内轨排铺设和整体道床浇筑作业对调车工作提出了更高的要求，在车辆进洞、运行、对位作业中，信号显示要正确、及时，每个工作环节应有专人负责，做到联系经常化，避免因一时疏忽造成的一切不良后果。

10.2.3为保证施工用电安全，严格采用TN-S系统（三相五线制）和JGJ46-2005规定要求。

10.2.4应制定详细的轨道车行车安全管理办法，加强现场行车组织管理和控制，并按规定设置防护。

10.2.5钢筋笼轨排重量大、尺寸宽、柔性大，吊装时要将钢轨与钢筋笼可靠连接，合理选择轨排吊点位置，吊装时两台门式起重机要平稳，起吊走行速度一致，对于钢轨与钢筋的连接件及轨排吊架要经常检查，保证其可靠性。洞内铺轨门吊吊装就位时，匀速、缓慢运行，作业人员施工过程中必须做好安全防护工作。

10.2.6因浮置板工序繁杂，施工中对工序进行合理划分,各道工序应保持适当间隔，并有机衔接与配合,避免交叉施工。

11 环保措施

11.0.1施工现场材料、机具堆放应整齐。

11.0.2工程完工后，施工现场的遗弃物、废油等及时清理，做到工完料净，场地清洁。

12 应用实例

12.1 工程简介

上海轨道交通10号线一期工程整体道床施工约75km，其中浮置板道床地段长约8.73km。

西安地铁二号线D2GDSG-1标（北客站-永宁门南）段工程整体道床施工约32km，其中浮置板道床地段长1.661km。

12.2 施工情况

2009年施工了上海轨道交通10号线一期工程浮置板道床8.73km，通过采用此工法进行浮置板整体道床施工，效果显著，平均施工进度为50m/班，最高施工进度于2009年5月16日～5月22日连续7天完成浮置板整体道床浇筑521m，平均75m/班，仅用4个月的时间就完成了浮置板轨道的施工任务，大大缓解了全线的工期压力，并保证了工程质量。

2010年施工了西安地铁二号线D2GDSG-1标（北客站-永宁门南）段工程浮置板道床1.661km，通过采用此工法进行浮置板整体道床施工，每个作业面平均每天施工进度为85m，最高施工进度于2010年4月3日～4月5日连续3天完成浮置板整体道床浇筑290m，平均每天完成97m，使西安地铁二号线轨道1标工程在开工日期推迟了184天的情况下，仍提前3天完成了施工任务。

12.3 工程结果评价

“钢筋笼轨排法”是中铁一局上海轨道交通10号线一期工程施工中首创的用于钢弹簧浮置板轨道的施工方法，实现了工厂化、机械化施工，相比传统的施工方法，显著提高了施工工效，节约了工程成本，改善了现场人员作业环境，缩短了项目建设周期，突破了浮置板轨道在应用及施工中的瓶颈，施工技术达到国际先水平。

《城铁钢弹簧浮置板轨道及整体道床快速施工新技术》科研项目获得2010年度中铁一局科学技术一等奖、2010年度中国中铁股份有限公司科学技术一等奖。同时工法所采用“钢弹簧浮置板轨道钢筋笼轨排法施工工艺”申报了国家发明专利，所研发使用的机具“钢弹簧浮置板道床钢筋笼轨排组装用调轨架”和“钢弹簧浮置板道床施工用专用扳手”分别获得了2009年度国家实用新型专利。

文章来源:

中铁一局新运工程有限公司  张  明   崔  茹（QB/ZTYJGYGF-GD-0803-2011）

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