城市轨道交通轨道多等级减振预制道床技术探讨

城市轨道交通轨道多等级减振预制道床
技术探讨
摘要:分析青岛市地铁四号线多等级减振预制道床施工过程,论述轨道多等级
减振预制道床新型施工工艺的施工流程,进一步研究自密实混凝土的应用,结合我
国传统无碴轨道施工工艺,验证多等级减振预制道床理论及实践经验,推广该项技
术后期的应用。

关键词:铁路隧道;无砟轨道;新型工艺;装配式技术;
引言
推广装配式建筑是我国建筑业实现绿色发展、提升建筑质量和安全性的重要
举措，它以“规范化建筑设计、工厂化制造、安装化实施、数字化控制”为基础，将道床全面预制化，作为装配式建筑的一种重要组成部分，已成为国内轨道交通
建设发展的新趋势。

但目前北京、上海、深圳、广州、苏州等地采用的普通预制
道床板存在减振等级固定的缺点，而多等级减振通用预制道床能很好地解决普通
道床减振效果差或减振等级单一固定，以及线路运行后减振等级无法升级和再调
平困难等问题。

从而实现普通减振、中等减振、高等减振的预制道床结构及施工
工艺统一。

为实现多等级减振通用预制道床结构的标准化、预制化、轻量化设计，做到快速铺装。

青岛市地铁四号线多等级减振预制道床作为试验段工程，运营
通车后将长期监测、测试，观察试验段减振性能是否发生变化，试验线路是否存
在沉降，验证快速再调平技术积累技术经验，为该项技术后期的推广应用提供理
论及实践支持。

一、工程概况
青岛市地铁四号线多等级减振预制道床作为工程的试验段工程,位于圆型隧道,多等级减振预制道床线路长度共216.100m,其中有139.25m为高等减
振,76.85m为一般减振,一共需要45组预制组合单元,25组高等减振预制组合单
元(PEFS-H)、2组中等减振预制组合单元(PEFS-M)和18组一般减振预制组合单元PEFS-G ,采用DTVI-2型扣件。

二、设计施工依据
GB 10070城市区域环境振动标准
根据GB14892，城市轨道交通列车的噪声限值和测量方法必须严格遵守。

GB 50010混凝土结构设计规范
GB 50157地铁设计规范
根据GB50299地下铁路工程施工及验收标准，施工和检验必须符合要求。

根据GB5599规定，铁路车辆的动力学性能必须经过评估和测试才能确认。

按照GB/T50476要求，混凝土结构的耐久性必须符合工程设计要求。

GB 50204-2015混凝土结构工程施工质量验收规范
GB 50666-2011混凝土结构工程施工规范
GB/T 50107-2010混凝土强度检验评定标准
根据GB/T50080-2016要求，一般混凝土拌合物的性能试验应满足相关标准的要求。

GB/T 50081-2002普通混凝土力学性能试验方法标准
三、工程重难点及解决处理措施
1、为了确保多等级减振预制道床的施工精度、提高施工进度以及保证施工质量，在试验段工程中，我们面临着一个巨大的挑战。

对于以上重点难点问题采取的措施是对多等级减振预制道床对施工工艺、技术、标准进行学习。

采用专用的减振预制道床精调工具，请预制板厂家进行现场指导，人员操作技能培训。

同
时厂家对多等级减振通用预制道床精调工装优化，重点研究精调平工装，以提升
施工速度，降低造价。

2、道床板单块重量较大,吊装风险较大。

道床板单块重量较大,编制专项吊
装方案并且施工现场配置铺轨设备吊装吨位16t,提高了吊装安装系数。

为了满足不同的减振效果要求,设计相应的减振垫参数和布置形式并检查验
算结构受力安全,评估理论减振效果;优化排水沟结构及板体减振垫防水结构,实
现预制板结构轻量化;
优化组合板单元精调工装、精调后固定工装位置及连接结构;依据有限元分
析优化预制板钢筋布置,充分保证板体整体强度,保证重点部位如吊装点、挂节点、支撑点的局部强度。

3、自密实混凝土性能要求高,对商砼站和灌注工艺质量要求高。

精调平过程
和灌注过程是制约施工速度的主要瓶颈,下列问题需要研究攻克,包括:优化预制
板结构(轻量化、减振从防水、功能性挂接点)、研制精调工装、开发研究成本低
的自密实混凝土灌注材料。

四、施工工艺及施工控制方法
1、施工程序:
施工准备→基底处理→CPⅢ控制网及控制点测设→预制轨道板及钢筋网片隧
道内运输→铺设钢筋网片→铺设并粗调预制轨道板→安装预制轨道板精调装置→
精调预制轨道板→立模→预制轨道板检查验收→板底灌注自密实混凝土及养护→
板端二次回填自密实混凝土→拆除模板→防水处理→安装扣件及钢轨→线路精调
→开放行车。

2、预制轨道板施工:
(1)施工准备
仪器准备:精调所使用的仪器设备应满足规范及施工要求。

人员准备:精调所需测量人员、施工人员等应满足施工需求。

物资材料及机具准备:预制轨道板的吊装及运输机具准备及检查,吊装及机具载荷要求需满足强度、安全要求,精调所需物资材料以及施工所需的机具应满足现场要求,同时对进场的预制轨道板及材料严格按其外观质量、类别、尺寸逐一检查,现场清点,分类放置,验收合格后方可运送至施工作业面。

施工前对控制基标复测确认。

(2)基底处理
清理隧道内杂物、浮尘、积水和油污,清理预制基底板底部的浮尘、油污等附着物。

(3)CPⅢ控制网及控制点测设
根据控制点测量建立CPⅢ控制网,利用CPⅢ控制网测设放样预制轨道板板端四角控制点,为了便于控制预制轨道板的铺设,要求按板型设置预制轨道板板端四角控制点。

3、铺设预制轨道板及钢筋网:
(1)预制轨道板及钢筋网片的存放
为了确保预制轨道板的稳定性，存储场地和台位必须经过精心设计，以确保其不会发生变形。

为了保证凝土硬化质量，预制轨道板底部和每层之间应设置专用支撑垫木，并且存放层高不应超过2层。

(2)预制轨道板及钢筋网片的吊装与运输
通过专用吊具,利用4个预埋吊点吊运。

在张村站铺轨基地利用吊车将预制轨道板吊至轨道平板车上,预制轨道板两端需垫200 mm 厚方木,不能让预制轨道板组合单元底部的门型筋支撑受力,并将钢筋网片放置在预制轨道板上,运输至铺设作业面。

(3)预制轨道板及钢筋网片的就位
将预制轨道板及钢筋网片运送至作业面后,把4根支撑螺杆(底部涂满黄油的长度约200mm)拧至接触平板车板面;
先将钢筋网片放置到预制轨道板安装位置的管片上,然后使用铺轨吊同步、匀速吊运预制轨道板至铺设处,根据定位线,采用定位装置进行粗调,调整预制轨道板纵向、横向位置,然后将预制轨道板放置在在钢筋网片上方,微调四个支撑螺杆,让其均受力,螺杆不出现悬空现象。

放置时,可适当调整钢筋网片位置,保证4根支撑螺杆不能压在钢筋网片的钢筋上。

且尽量保证钢筋网片与预制轨道板中心线重合。

4、安装预制轨道板精调装置:
预制轨道板粗调、定位完成后,首先使用扭矩扳手重新对4根M30连接螺杆进行定值扭矩(100Nm)旋紧。

然后安装预制轨道板精调工装,其中精调工装与管片采用 Ap 垫板连接方式固定。

Ap 垫板连接定位
螺栓连接定位
5、预制轨道板的精调:
通过使用CPⅢ控制网络，全站仪可以自由设置和进行定位，并利用调板软件，通过电脑终端显示板四角棱镜三维现实坐标系与理论坐标系的比较误差，来精确
调整预制轨道板的水平位置，以及调整高程，以达到最佳的精度和稳定性。

(1)释放预制轨道板支撑螺杆
使用精调工装的垂向千斤顶将预制轨道板整体提升,然后将4个支撑螺杆拧
升80mm 左右,以留出预制轨道板精调空间。

垂向千斤顶顶升拧升支撑螺杆
(2)预制轨道板高程精调
精调工装垂向千斤顶
根据测量数据,使用精调工装垂向千斤顶,完成高程精调。

(3)预制轨道板横向精调
根据测量数据,使用精调工装上的横向千斤顶,完成横向精调。

精调工装横向千斤顶
6、预制轨道板定位检查验收:
在灌注自密实混凝土之前，应当对预制轨道板进行精确的调整，以确保其符
合相关规范要求，并且经过反复检查和调整，直至达到下表中规定的技术条件。

在铺设预制轨道板时，应确保定位精度符合表 1 的规定，并且曲线段也应
按照规定进行设置。

表 1 显示了预制轨道板铺设精度的允许偏差范围。

7、自密实混凝土填充及养护:
(1)自密实混凝土灌注前准备
①安装防上浮装置和封堵模板。

防上浮工装与管片连接
②自密实混凝土灌注前,使用全站仪复测预制轨道板的平面及高程位置数据。

③ 在进行自密实混凝土灌注前，应当对预制轨道板进行检查，确保其固定牢固，密封装置完好无损；防上浮工装应当牢固固定，排气孔应当开启，并安装有防溢管。

④自密实混凝土从轨道板2个中心孔任选其一为灌注孔,另一个则为观察孔,灌注孔安装灌注管和灌注漏斗,观察孔安装防溢管。

⑤为了避免环境污染，我们在灌注孔附近铺上了土工布。

⑥ 在灌注前，应当对板底进行充分的湿润，确保自密实混凝土接触面处没有任何明显的水分积聚。

(2)自密实混凝土运输
(3)自密实混凝土灌注
8、板端间隙二次回填:
预制轨道板板底灌注完成12小时后(以现场灌注层初凝为准),保持侧面封堵模板不动,拆掉板端木模;二次回填自密实混凝土,灌注高度低于基底板上沿10-20mm 左右。

曲线段回填封堵装置曲线段回填封堵装置
9、拆除工装、养护
直线段灌注完成12小时后将4个接螺杆支撑螺杆取出曲线段灌注完成12小时后,将4个连接螺杆、4个支撑螺杆取出;
在灌注完成24小时后，应当立即拆除封堵模板和防上浮工装，并在此期间定期洒水保养，保养周期不能低于7天，以保证灌注质量。

10、排水沟防水处理
11、安装扣件及钢轨
12、开放行车
五、施工监理管理重点
1、质量管理
(1)建立健全质量管理检查制度,明确各级监理人员质量管理职责。

（2）严格遵守“三检”规范，保证工程质量，上道工序未达标不准开展下
道工序实施；加强试验管理，严格把控主要原材料和半成品材料质量，严格入库
检测和报告管理制度，建立完善的材料进货检验管理台账，对不符合标准的材料
一律不准入库。

(3)建立质量保证体系,落实责任追究制度,层层落实责任到人。

2、安全管理
2.1严格执行检查实施部门的安全管理规定，确保安全工作。

监管机关应当对建筑施工单元的安全性产品规定进行审核，并确认其能否符
合安全标准。

此外，监理机构还应当检验项目管理员、专职监督管理技术人员和
特种作业技术人员的资质，并核实机械和设备的安全生产许可。

2.项目总监指派专人负责对具有较高危险性的分部分项工程实施严格的安全
监督，以确保其安全运行。

2.监管工作的重点在于确保3个风险较大的部门分项工程建设前的安全性生
产管理工作，具体包括：
（1）重新审查施工组织设计中可能存在风险的部分，确保不会漏掉任何一项。

（2）请检查施工单位提交的危险性较高的工程专项方案是否符合法定标准。

（3）总监理工程师必须积极参与专家论证会，以确保建设单元在超出相应
规模的风险较大的部门分项工程中，能够按照讨论研究报告的要求，完善和优化
专项施工方案。

（4）经过专家论证，如果需要对专项施工方案进行重大修订，应当督促施工单位重新组织专家进行审核。

（5）为了确保危险性较大的分部分项工程的安全生产，我们应该制订一套严格的监管细则，确定责任者、检验工程项目、方法和检查频次，以确保工程的安全运行。

（6）根据监理规范，对具有较高危险性的部分工程进行监督管理。

2.监管任务的重点是确保4个风险较大的分部分项工程施工阶段的安全可靠生产经营管理工作，具体包含：
（1）请确保施工单位的安全生产保证体系得到有效运行，并将检查结果记录在项目监督日志中。

(2)每天检查施工单位专职安全生产管理人员到岗情况;
（3）对特种作业人员和其他从事相关工作的人员进行资格审查；
（4）检查项目的方法，确保安全生产责任制、安全管理制度和事故报告制度得到有效执行；
（5）请查看建筑施工企业是否已经对入场操作员工进行了安全技术培训；
（6）在施工前，工程技术人员应当对作业人员进行详细的安全技术指导，并记录下来；
（7）重点检查建筑工程安全技术措施和专项设计施工技术方法的落实，确保其符合要求；
（8）监督建设企业是否遵守了建设工程的强制性技术标准；
3、文明施工管理
（1）在工地，我们将悬挂统一制定的安全、质量和文明建设推广标识，以提升形象。

（2）严格遵守招标文件的规定，精心组织规划和实施，全力以赴地投资物资、资金、人力和后勤，确保“硬件”项目质量优良，“软件”项目跟上，设施设备一流，管理水平达到先进水平。

六、经验总结
在施工中，我们采取了规范化作业，将每一个施工和作业时间步骤细分，并对作业时限、作业程式、验收程式等实行了严格的管理。

由于无碴钢轨的敷设精确度需要极高，任意一个施工过程发生偏移就会导致差错积累，从而严重影响质量和工期。

为了确保轨道板敷设的质量和精确度，本工程的重点任务是严格控制自密实混凝土配合比的设计，以及施工流程中的质量控制，因为这是影响无碴轨道铺设质量的关键，因此，自密实混凝土施工质量控制是本工程的一大挑战。

通过不断的实验和研究，我们发现了一些有效的方法来改善自密实混凝土灌注的质量。

这些方法不仅可以调整施工影响因素，还可以为今后的预制轨道板组合道床施工提供宝贵的理论指导。

作者简介：孙泽世（1978-），毕业大连铁道学院，副高级工程师，主要从事工程质量检测、地铁施工及地下空间拓展方面工作。

参考文献
[1]芦睿泉. 青岛地铁轨道减振措施应用研究及展望[J]. 都市快轨交
通,2022,35(5):84-89.。