現(xiàn)澆浮置板減振軌道施工技術研究

李雪松

（中鐵二十五局集團第二工程有限公司, 江蘇 南京 210023）

國內城市軌道交通起步于20 世紀50 年代，經過40 余年的發(fā)展，于2000 年后進入高速發(fā)展階段。根據(jù)國家公布的新一輪城市軌道交通建設規(guī)劃可知，未來很長一段時間城軌道交通還將持續(xù)高速發(fā)展。城市軌道交通在為市民提供準時、便利、安全的服務同時，由于地鐵列車車輛的運行，不可避免地帶來振動和噪聲污染，其中解決較高振動污染時較為廣泛地采用了現(xiàn)澆浮置板減振軌道。由于其養(yǎng)護維修具有一定的困難，未來將慢慢被正在研發(fā)的預制浮置板軌道等新型軌道結構所替代。但是現(xiàn)澆浮置板減振軌道具有現(xiàn)場施工靈活、對線下結構適應性強、施工速度快和減振效果良好的優(yōu)點，因此有必要對其施工中的關鍵技術進行總結，作為預制浮置板減振軌道等新的減振道床施工的技術儲備。

1 現(xiàn)澆浮置板軌道組成和工作原理

1.1 現(xiàn)澆浮置板軌道組成

現(xiàn)澆浮置板減振軌道是用扣件把鋼軌固定在鋼筋混凝土浮置板上，浮置板置于用橡膠（或聚氨酯） 彈性材料制成的隔振墊上，浮置板兩側同樣用彈性材料固定，形成“質量-彈簧”系統(tǒng)，見圖1?，F(xiàn)澆浮置板減振軌道首先在香港地鐵大量應用，國內首次應用于廣州地鐵一號線，后續(xù)在廣州地鐵二號線、三號線、深圳地鐵一號線等多個城市都有應用。

圖1 現(xiàn)澆浮置板減振軌道橫斷面

1.2 現(xiàn)澆浮置板軌道工作原理

現(xiàn)澆浮置板減振軌道可以簡化為粘滯阻尼單自由度（SDOF） 系統(tǒng)簡諧激勵響應系統(tǒng)，見圖2。

其運動方程為：

其中：

m—道床質量；k—道床剛度；c—道床阻尼；P—激振幅值；Ω—激勵頻率。

按照SDOF 系統(tǒng)簡諧激勵的復頻響應分析推導可以得出激振力傳遞到基礎的力的傳遞率公式為：

圖2 有阻尼SDOF 系統(tǒng)的簡諧激勵

其中：

TR—傳遞率，傳遞到基礎的力與激振力的比值

Ds—穩(wěn)態(tài)放大系數(shù)

傳遞率 與頻率比函數(shù)關系詳見圖3 所示。

圖3 傳遞率與頻率比的關系曲線

通過對傳遞率與頻率比的關系曲線的分析可知，現(xiàn)澆浮置板減振軌道屬于周期、沖擊性激勵下被動減振、積極隔振設計，其隔振效果與其系統(tǒng)自振頻率有關，即通過增大浮置道床質量和減小隔振墊剛度以實現(xiàn)其隔振的功能。

2 現(xiàn)澆浮置板軌道的施工技術

2.1 主要工藝流程

按照現(xiàn)澆浮置板減振軌道的結構特點，所采用的施工順序為：基標測設→基底清理→鋪軌門吊走行軌安裝→浮置板道床基底施工→隔振墊鋪設→鋼筋預鋪→軌排架設→軌道狀態(tài)初調→鋼筋綁扎、焊接→道床伸縮縫安裝→軌道精調→道床混凝土澆筑。

2.2 基標測設

土建主體工程移交時要檢查土建主體結構寬度及高度,主體結構標高應滿足施工規(guī)范要求，根據(jù)土建單位提供坐標表、中線控制樁表、水準基點表、主體結構限界等資料雙方進行現(xiàn)場交接，交接后方可施工。

整體地段控制基標按直線120m、曲線60m 布置，線路加密基標按線路中線偏1.40m 布置，每隔2.5m 布設一對。

2.3 鋪軌門吊走行軌安裝

洞內鋪軌門吊設計跨度為3.6m，走行軌用P24kg/m 鋼軌，采用特制高度可調式鋼支墩，走行軌一般應超前鋼筋網(wǎng)鋪設地段布設，道床完成一段走行軌往前倒運一段，以確保軌排及其它機具料倒運的連續(xù)性。

2.4 隔振墊鋪設

施工前對隧道底板進行清理，底板上殘留的垃圾、雜物及盾構管片底板螺栓孔內的淤泥等必須清理干凈，以保證隧道底部與道床的有效連接。基底鋼筋網(wǎng)中心線與軌道線路中心線重合。鋼筋綁扎完成后人工或小吊輔助將鋼筋籠提起，加混凝土墊塊，保證底部鋼筋與隧道管片有足夠的保護層。隔振墊在鋪軌基地按照現(xiàn)場鋪設尺寸剪裁完畢后放置在場地內“舒展”數(shù)小時后運往施工現(xiàn)場，隔振墊在現(xiàn)場按設計要求拼接完畢后用密封條進行接茬口密封。隔振墊鋪設到位后，隔振墊頂部設置“Z”字型密封條，并采用專用密封材料密封，以免隧道側壁滲水流入道床板與道床墊之間而無法排出。

2.5 鋼筋預鋪

在兩股鋼軌下方位置處用方木沿線路方向通長布置，將橫向鋼筋按設計根數(shù)及位置散鋪在方木上，再將縱向筋散鋪在橫向筋上。鋼筋預鋪時要輕拿輕放，避免鋼筋損傷減振墊。

2.6 軌排架設

軌排組裝前須做好配軌計算，并對鋼軌的外觀及幾何尺寸進行檢查并充分滿足焊軌的需要，同一軌排宜選用長度公差相同的鋼軌配對，相差量不得大于3mm。軌排組裝時，準確按照工程技術部下發(fā)的軌節(jié)表進行釘聯(lián)。軌排鋪設時，軌排應根據(jù)鋪設順序來編號，先鋪設者在上，后鋪設者在下，順序裝車，用一輛軌道車掛運二輛平板車，每次裝運4 節(jié)軌排，軌道車運行至道床施工完畢已達到設計強度70%的地段，之后用2 臺鋪軌門吊吊運軌排鋪設。

2.7 軌道狀態(tài)初調

按照加密基標、起道量表、曲線地段曲線正矢表等資料，初步調整鋼軌水平、軌距、高程、軌向、前后高低等軌道狀態(tài)。首先，參照基標及起道量表調整基準軌（直線左股，曲線外股） 的水平位置、軌距、高程等幾何狀態(tài)，基準軌初步調整后，調整另一股鋼軌的水平、高程及軌距。

2.8 鋼筋綁扎、焊接

軌排架設到位后可進行鋼筋綁扎作業(yè)，鋼筋綁扎在預先鋪設的方木上進行，不允許鋼筋直接接觸減振墊，避免減振墊損壞。按照整體道床圖中鋼筋布置要求進行綁扎，焊接過程中要采用適當方式避免焊渣掉落在減振墊上造成減振墊破洞等，可用養(yǎng)生棉預先鋪設在需要焊接位置的下方，焊接前及焊接過程中及時灑水保持養(yǎng)生棉濕潤即可。

2.9 軌道精調

軌道精調作業(yè)采用“L”尺控制軌道高程，用軌道專用方向尺控制軌道方向，用弦線控制鋼軌方向和高低及曲線正矢，用道尺控制軌距、兩股鋼軌水平。精調后的軌距、軌道中心線、軌頂水平及高程、軌道方向、軌頂高低差應滿足相關規(guī)范的要求。

2.10 混凝土澆筑

混凝土澆注之前為防止混凝土澆注時，扣件、軌枕、鋼軌被污染，須安排專人用塑料袋把扣件包好并捆扎牢固，在鋼軌上覆蓋彩條布防止混凝土污染鋼軌及扣件?；炷凉嘀r采用插入式振搗棒振搗密實，并不得碰撞鋼軌、軌枕、模板，尤其在軌枕空檔之間要加強振搗，以保證軌枕四周混凝土灌注密實。振搗完成后道床混凝土表面要進行三次抹面處理，第一遍抹面的同時安排人員將鋼軌、軌枕、扣件等表面灰漿清理干凈，并將道床兩側灑漏的混凝土殘渣清理干凈。混凝土澆筑完畢12 小時后覆蓋開始澆水養(yǎng)護，要保持混凝土處于濕潤狀態(tài)，養(yǎng)護時間不得少于7 天。

3 施工質量控制重點

（1） 浮置板道床與一般及中等減振地段銜接處應在浮置板道床的端部按照設計要求做好隔振墊剛度的過渡措施，保證不同道床剛度的連續(xù)性。

（2） 基底施工時，主體結構底板應無積水、無浮渣；鑿毛地段的鑿毛深度和間距應符合設計要求；鑿毛后應清理干凈，并應確保軌道基礎與主體結構底板結合密貼。

（3） 道床鋼筋綁扎焊接作業(yè)時產生焊渣，焊渣燒傷減振墊是個難題， 通過鋪設浸濕養(yǎng)生棉布或澆水降溫的形式，可避免鋼筋焊接時電焊的焊渣燒傷減振墊的問題，嚴格確保聚氨酯減振墊外觀完好無損，可全面發(fā)揮減振墊減振作用。

（4） 鋪道床前應做好與其他形式道床排水溝的過渡銜接，以確保浮置板道床前后地段排水順暢，否則會影響其減振性能。

（5） 隔振墊應與浮置板密貼，不應有空隙，隔振墊安置的基礎應整潔；浮置板與基礎槽或隧道壁之間應密封，防止浮置板與基礎剛性接觸，并應符合設計要求。

4 結語

現(xiàn)澆浮置板減振軌道經過近十年的施工實踐摸索，已經形成了一套完善的施工技術方案。本文對其施工工序、施工方法、施工中注意等事項進行總結，可知浮置板施工中隔振墊的鋪設、基底處理、鋼筋焊接時的防護、減振道床剛度過渡和排水過渡的施工是其控制的重點，其直接影響浮置板道床的減振性能的優(yōu)劣。這些控制重點在未來推廣的預制浮置板軌道施工中也應著重研究，對預制浮置板較快速形成成熟的施工工藝具有一定的借鑒和指導意義。