钢弹簧浮置板道床施工工艺

地铁浮置板减振道床施工工法
一、前言
浮置板减振道床是在混凝土道床下放置橡胶支座，利用道床在弹性体上惯性震动的物理现象达到减振降噪的目的。

北京地铁九号线本标段共有2处特殊减振地段采用钢弹簧浮置
板道床，分别为左线K7+993～K8+352、右线K7+993～K8+352里程段，此段位于六里桥车站站内，距离六里桥站下料口较近。

与一般整体道床相比可降低振动与噪音约20dB，取得了良好的社会效果。

在地铁浮置板减振道床施工中，解决了小半径曲线段浮置板的预制、道床现浇部分混凝土浇筑、施工测量、浮置板吊装等关键工艺。

二、工法特点
1．浮置板在预制场预制，待隧道主体工程完成并施作好侧壁混凝土后，将浮置板运至施工地点，用自行研制的小龙门吊，配简单工具完成安装。

2．精密测量控制定位，采用公差配合原理，合理调配安装位置，减少误差传播积累。

3．制定各工序技术文件、操作细则、工艺标准和内部验收标准，有利于推广使用。

三、适用范围
本工法适用于列车运行振动对沿线建筑物有影响的地铁隧道。

四、工艺原理
浮置板减振道床设置目的是减振与消音。

其原理是能隔断轨道结构与主体结构之间的刚性联结，充分吸收列车运行所产生的冲击能量，减少因振动而对周围结构的扰动和破坏。

浮置板是浮置板减振道床中的一个重要支承和传力板块，它直接承受上部重力、牵引力及其制动力，以达到减振降噪目的。

北京地铁浮置板减振道床采用自振频率约14Hz 的浮置板轨道结构，对频率20～30Hz的振动有较好的减振效果。

浮置板轨道断面及浮置板平面结构见图1、图2。

图1 浮置板轨道断面
图2 浮置板平面结构
浮置板长295cm，宽280cm，厚30cm，板与板之间留有50mm间隙，板端顶留有凹槽，以容纳一个长450mm、宽200mm、厚75mm的纵向缓冲胶垫。

浮置板板面设排水坡，左右两侧设有侧向约束组合，以防止浮置板左右摇摆不定。

浮置板与主体结构完全分离。

橡胶支座直径600mm、厚75mm，是浮置板轨道结构中的重要部件，其质量直接影响降噪效果、减振性能及浮置板道床的耐用性，对其生产过程必需严格控制。

浮置板道床与正常道床衔接的地方，为了避免道床基础刚度突变，使钢轨产生过高的应力，设计上设有过渡段。

浮置板减振道床橡胶支座中心线处自底部至钢轨顶部的总高度为910mm，其构成为钢轨高176mm，扣件高42mm，浮置板厚307mm，承轨台厚170mm，橡胶支座厚75mm，环氧树脂砂浆层厚10mm，支承垫石厚130mm。

浮置板减振道床施工中，浮置板的平整度及现浇钢筋混凝土承轨台的平面位置和标高控制是施工工序中的关键。

本工法采用自动安平水平仪测量，严格控制浮置板各支承垫石的标高符合设计要求，用自制整平调位器控制浮置板道床与钢轨之间的现浇钢筋混凝土承轨台位置符合设计标准。

五、工艺流程及操作要点
1基标测设
浮置板地段基标测设分两次进行，第一次为临时基标，主要用于控制弹簧外套筒、浮置板钢筋定位及钢轨调整，布设在偏移轨道中线0.3ｍ位置，基标顶面标高与设计基底面等高，浮置板混凝土灌注后废弃；第二次测设正式基标，用于控制轨道结构的几何尺寸，布设在距离线路中心1.5ｍ处，基标顶面高出设计钢轨面300mm。

2基底处理
浮置板道床基础混凝土表面进行清扫、打磨，确保每个隔振器下面的混凝土基础在直径1m的范围内表面平整度，高低不平度小于
±2mm，不满足要求的部位要进行重新打磨处理，打磨范围应超出隔振器外筒底部尺寸100mm。

利用高压水冲洗后用高压风吹清洗干净。

3铺设隔离层
浮置板道床基础混凝土表面处理干净后，在浮置板基础和隧道边墙及施工好的隧道仰拱混凝土位置铺上厚度不小于1mm的隔离层，以防止浇注浮置板时新的混凝土和下部粘结在一起，这样当顶升浮置板时，隔离层在边墙两侧应高于弹簧浮置板道床高度，方便下一道工序
施工。

4放置隔振器外套筒
根据设计图纸，在隔离层上按设计位置标出安装隔振器的准确位置，外套管放好后，用硅胶等物把基础密封好，以保证外套管的位置并防止水泥浆渗入。

隔振器外套筒安放位置公差为±3mm。

5铺设轨道
将钢轨及扣件运至现场后人工架轨，在钢轨的轨腰用白油漆出垫板的间距，在施工现场将25m的标准轨、轨下橡胶垫板、铁垫板及铁垫板下部的和橡胶垫板同等厚度的模板通过螺旋道钉、玻璃钢套管和扣件挂在下承式钢枕调轨支承架下（每隔4块垫板安装1个支撑架，并错开弹簧套筒的位置）组成轨排，轨排调整时，要求轨顶标高低于设计40mm，预留顶升高度，调整完毕后将钢轨位置固定。

6钢筋绑扎
当所有隔振器外套管放好并固定后，根据设计要求绑扎钢筋和剪力铰，剪力铰定位保证准确。

并在隔振器外套管周围绑扎钢筋时，避免移动外套管。

同时为防止浇筑混凝土时外套管浮起和移动，把外套管的吊耳和上部钢筋连在一起。

在钢筋绑扎前检查塑料隔离薄膜，对损坏的进行修补，绑扎结构钢筋和防迷流钢筋时，将防迷流端子引出。

绑扎专用的排杂散电流钢筋作为收集网。

杂散电流专用钢筋搭接处采取两面焊接，焊缝高度不小于6mm，搭接长度不小于钢筋直径的6倍。

每根排杂散电流纵向钢筋均与所有
排杂散电流横向钢筋焊接，焊接时应采取临时防护措施，保证焊接飞溅物不烧穿下面铺设的隔离层。

7支立模板
浮置板端模采用木模，钢轨沟槽的侧模采用特制定型钢模，两侧钢模用角钢支撑固定，钢模通过角钢与轨道上部的型钢固定成整体，模板接缝用油腻子嵌平，立完后的模板需平直圆顺。

用泡沫塑料等材料放置于相邻浮置板之间的端模内，用以形成构造缝。

8混凝土浇注
浮置板道床混凝土采用混凝土搅拌运输车运至工地后，利用六里桥站下料口直接泵送至作业面就地现浇。

浮置板的混凝土浇注到外套筒的上边缘，使浮置板的上表面要比设计标高低40mm（即轨道标高低40mm，预留浮置板以后顶升高度）。

每块浮置板的浇注保证一次完成，避免冷接缝而消弱浮置板的强度，混凝土采用插入式振荡器振捣，特别是外套筒附近处，加强振捣。

灌注浮置板混凝土时先将含垫板在内的轨道扣件用塑料袋整个包封起来，防止混凝土污染扣件。

根据设计和试验确定的时间，对道床表面进行二次压平、抹光，确保道床表面平整、横坡符合设计要求，用麻袋覆盖及时浇水养护，并不少于7天，在混凝土强度达到5Mpa时拆除侧墙和水沟模板。

混凝土强度达到设计强度100%后进行顶升。

9更换垫板
当混凝土强度达到设计强度的75%以上后，拆除钢轨和铁垫板的
道钉螺栓，把铁垫板下的临时木垫板更换为标准橡胶垫板，按标准要求组装好。

10浮置板顶升
隔振器主要由三部分组成：外套筒（浇筑在浮置板内）、弹簧阻尼内筒及内筒上的高度调整垫板组成。

作用原理：弹性元件放在下支承板上，其垂直力由上支承板直接或通过调整垫板传到下挡环上，然后传到外套筒上。

利用专用液压顶来推动上支承板向下压缩弹簧，以此使浮置板上升。

用隔振器生产厂家提供的专用千斤顶顶升抬起浮置板。

浮置板的顶升总高度为47mm，在自重作用下，浮置板下沉7mm，其允许误差为±1mm。

为了测量浮置板水平和静变形，在每次浮置板上要布置8个测量点，测量浮置板的水平。

顶升前，对浮置板道床进行全面的清理，去除垃圾，使浮置板道床保持干净，去掉外套筒上的盖子，检查外套筒里是否干净、是否潮湿，在隔离层上割一个圆孔（直径大于194 mm），把弹簧内筒放入。

在需要安装轨道水平的隔振器基础环中心钻孔，压入防滑销。

利用安装杆，把内筒放到外套筒里直到落座在浮置板支承基础上的支撑板上。

旋转弹簧组使三角形状的上支撑板的三个角和焊在外套筒内壁上的下挡环相平。

取出安装杆，利用放在隔振器上的液压千斤顶的液压柱塞顶住上支承板，直到三个爪低于下挡环。

由压差控制的压力作用在上支承板上并作用到浮置板支承基础上，作用在支承基础上的反作用力抬起浮
置板。

考虑到浮置板和剪力铰的受力，浮置板分3步顶升，前两次每次顶升较大，最后一次顶升前对钢轨轨顶高度进行实测，最终确定第三次的顶升量，最后达到设计的顶升高度。

每一步的顶升高度，要通过放置在下挡环和上支承板之间的调平钢板来控制，调平钢板的形状和上支承板的形状一致。

为减小调平钢板和下挡环之间的缝隙，把力传递到外套筒上，调平钢板和上承板之间的接触面必须水平。

最后测量浮置板顶升高度，若标高达不到设计要求，可以通过调平钢板对浮置板高度进行调整。

安装调平后通过螺栓把调平钢板和上支撑板连接在一起，防止调平钢板移动，直到符合要求。

最后盖上外套筒盖板，以保护弹簧隔振器。

对于有水平传力板的隔振器，要将水平传力板撑开，使之与外筒的径向间隙消除，然后同调平钢板一起用锁紧螺栓固定到内筒上支承板上面，以保证水平传力可靠。

11伸缩缝设置
两块浮置板之间设置伸缩缝。

当伸缩缝一侧混凝土施工完成后，在伸缩缝位置处放置相应厚度的泡沫板。

两浮置板之间的伸缩缝处设有连接器，连接器销子安装准确后与浮置板钢筋点焊定位。

焊接时注意保护底部隔离层，不得烧毁。

然后浇筑另一侧的混凝土。

施工同前一块浮置板施工工艺相同。

1．
六、机具设备
1．标准设备。

该工法的主要机具设备见表1。

表1 机具设备
2．非标设备。

(1)龙门吊(图4)。

图4 龙门吊设计示意图(2)钢轨支承架(图5)。

图5 上承式钢轨支承架构造图七、材料及构件(表2)
表2 主要材料技术指标及质量要求
八、劳动力组织及安全
1．劳动力组织。

该工法的劳动力组织情况见表3。

表3 劳动组织
2．安全事项。

(1)浮置板吊起后，严禁人员在板下作业，用牵引绳控制板块摆动并引导就位，防撞击设备及人员。

(2)龙门吊走行轨道应安装牢固不晃动，严格限位，防止龙门吊掉道。

(3)严格安全教育。

九、质量标准及控制
质量标准参照《铁路轨道施工规范》、《铁路轨道工程质量评定验收标准》、《地下铁道工程与验收规范》等标准，并根据地铁浮置板减振道床设计，制订施工质量标准。

1．浮置板减振道床施工允许偏差见表4。

表4 浮置板减振道床施工允许偏差表
2．注意各板块之间正负误差的累积影响，在安装时应将误差分段消化。

3．现场施工时需严格控制支承垫石顶面标高，严禁二次填充。

顶面施工误差应严格控制在上表偏差范围之内。

高出部位凿除打磨。

4．曲线地段铺设浮置板注意板缝的调整和控制。

5．吊装浮置板就位，让所做环氧树脂浆池内的环氧树脂自然凝结。

6．注意浮置板起点处普通整体排水道床沟与浮置板道床侧沟顺接。

7．安装橡胶支座前，必须认真清洗干净环氧树脂浆池。

总结
北京地铁九号线在竣工验收时以分项工程100%的优良率评为优质工程，北京地铁九号线总体设计负责人对浮置板减振道床施工给予高度评价，认为完全符合设计要求。

运营情况表明，浮置板减振道床使用效果良好，大大减少了对商住繁华地区的振动和噪声污染，运营列车平顺稳定。