地鐵減振道床跨人防門設計及施工研究

張珍珍

（中鐵第四勘察設計院集團有限公司，湖北武漢 430063）

城市軌道交通不可避免地穿越人口密集區和重要建筑物，為減少列車行駛時產生的振動對建筑物室內環境的影響，軌道設計中采取了不同的減振技術，主要包括扣件減振、軌枕減振和道床減振。相比普通整體道床，采用道床減振技術在道床結構設計及施工，以及與相關專業的接口方面存在較大的區別，本文通過對梯形軌枕道床、橡膠隔振墊道床、鋼彈簧浮置板道床等地鐵減振道床結構設計及技術分析，對跨越人防門時的道床設計及施工進行探討。

1 跨人防門梯形軌枕道床設計及施工

1.1 道床結構

梯形軌枕整體道床由鋼軌、扣件、梯形軌枕及鋼筋混凝土道床組成，如圖1所示。梯形軌枕由1對預制預應力混凝土縱梁及橫向連接桿件組成梯子狀結構，縱梁側面設縱向限位凸臺，底部設置減振墊層，外側設置緩沖墊層，實現梯形軌枕的減振和限位，如圖2所示。梯形軌枕下設置現澆整體道床，梯形軌枕與現澆整體道床之間不進行固定，且為避免道床混凝土澆筑時與梯形軌枕結構接觸，軌排組裝時需將梯形軌枕結構與道床銜接的表面采用珍珠棉等施工輔助材料加以隔離。

圖1 梯形軌枕道床示意圖（單位：mm）

圖2 梯形軌枕示意圖

1.2 道床跨人防門設計

梯形軌枕道床鋪設范圍內設置有人防門時，梯形軌枕道床在人防門處斷開，人防門處預留450 mm，人防門兩側鋪設梯形軌枕，梯形軌枕底部減振墊層不進行剛度過渡。梯形軌枕道床跨人防門橫剖面及平面設計如圖 3所示，梯形軌枕道床跨人防門設計要點如下。

圖3 梯形軌枕道床跨越人防門設計（單位：mm）

（1）人防門兩側梯形軌枕道床排水銜接。當人防門兩側道床可獨立排水時，應斷開道床水溝，人防門下門檻內不設置排水洞；當人防門兩側排水必須連通時，人防門下門檻內預留排水洞，預留排水洞洞底標高應與梯形軌枕中心水溝溝底保持平齊，以避免積水，保證排水通暢。梯形軌枕中心水溝寬600 mm，溝底距軌面530 mm，即排水洞底部距離軌面530 mm。

（2）人防門處梯形軌枕道床設計應滿足排水洞閘板的安裝。中心水溝人防門排水洞閘板安裝寬度為550 mm，高度為200 mm，沿線路方向由于梯形軌枕連接桿件位置的限制，為防止排水閘板裝置與連接桿件發生沖突，排水閘板裝置端頭到人防門下門框基礎凈距設置為不大于430 mm；為保證排水洞閘板的安裝及工作時正常開啟和關閉，排水洞閘板前設置集水坑；集水坑坑底標高相比排水洞洞底降低180 mm，困難條件下降低150 mm，以保證排水洞閘板能夠正常降落；集水坑寬度（垂直于線路方向）應預留排水洞閘板安裝時的立模及操作空間，不應小于700 mm；集水坑長度（沿線路方向）不應大于430 mm。

（3）人防門處扣件間距控制。應保證人防門處扣件間距不超過850 mm，困難條件下不應超過900 mm。為防止跨人防門處扣件間距過大，在人防門下門框處設置鋼軌絕緣支撐點，沿線路縱向支撐長度不少于100 mm，厚度根據現場軌底與人防門下門框之間的高差確定。

1.3 道床跨人防門施工

（1）梯形軌枕道床主要采用軌排法施工，即鋪軌基地內組裝軌排，隧道內架設和調整軌排，以及澆筑道床混凝土。隧道內施工范圍狹窄，梯形軌枕軌排較重，曲線地段軌排在鋪軌基地完成超高和正矢調整，洞內只調整線路中線位置和高程。梯形軌枕在鋪軌基地軌排組裝前需制定梯形軌枕軌節表，標明每個軌排軌枕形式、枕間間距、曲線上枕間高差、每塊墊板偏移和調高量等，利用調整扣件調高量和偏移量來滿足曲線超高和正矢。

（2）當梯形軌枕道床鋪設范圍內設有人防門時，梯形軌枕軌排組裝前應對人防門位置進行測量，根據測量結果對梯形軌枕軌排的枕縫進行適當調整，制定梯形軌枕軌節表完成軌排超高和正矢調整；梯形軌枕縫調整應保證相鄰扣件間距滿足相關技術要求。

2 跨人防門橡膠隔振墊道床設計及施工

2.1 道床結構

橡膠隔振墊道床由鋼軌、扣件、軌枕、道床板、隔振墊及基底等組成，如圖4所示。道床板長度約6 m，道床板之間設置20 mm寬伸縮縫，伸縮縫底部采用瀝青木板填充，頂面30 mm采用瀝青麻筋密封處理。道床板與基底之間設置橡膠隔振墊作為彈性墊層。基底一般每12 m設置1處伸縮縫，洞口50 m范圍每6 m左右設置1處伸縮縫，伸縮縫設置方式與道床伸縮縫相同。基底中部設置寬350 mm、深120 mm的中心水溝。

圖4 橡膠隔振墊道床示意圖（單位：mm）

2.2 道床跨人防門設計

橡膠隔振墊道床鋪設范圍內設置有人防門時，橡膠隔振墊道床在人防門處斷開，人防門兩側鋪設橡膠隔振墊道床，人防門兩側橡膠隔振墊道床不進行剛度過渡。橡膠隔振墊道床跨人防門平面及縱剖面設計如圖5所示，橡膠隔振墊道床跨人防門設計要點如下。

圖5 橡膠隔振墊道床跨越人防門設計（單位：mm）

（1）人防門兩側橡膠隔振墊道床排水銜接。橡膠隔振墊道床排水采用基底中心溝排水，由于基底暗溝不便于清淤，因此當人防門兩側道床可獨立排水或采取線路反坡排水可滿足排水要求時，應斷開基底水溝，人防門下門檻內不設置排水洞；當人防門兩側排水必須連通時，人防門下門檻內預留排水洞，預留排水洞洞底標高應與基底中心水溝溝底保持平齊，以避免積水，保證排水通暢。橡膠隔振墊道床基底中心水溝寬350 mm，溝底距軌面730 mm，即排水洞底部距離軌面730 mm。

（2）人防門處橡膠隔振墊道床結構設計應滿足排水洞閘板的安裝。基底中心水溝寬度350 mm，高度120 mm，對應的人防門排水洞閘板安裝寬度為350 mm，高度為150 mm，為保證排水洞閘板的安裝及工作時正常開啟和關閉，在排水洞閘板前隧道底板上設置集水坑；集水坑坑底距離軌面不應小于880 mm，集水坑寬度（垂直于線路方向）不應小于500 mm，長度（沿線路方向）考慮閘板安裝長度可設計為500 mm；道床板在集水坑對應位置設置500 mm×500 mm的預留洞。

（3）橡膠隔振墊道床跨人防門處扣件間距應與梯形軌枕道床跨人防門扣件間距一致。

2.3 道床跨人防門施工

（1）橡膠隔振墊道床跨越人防門施工時應注意按照設計要求控制預留排水洞標高，保證人防門處排水通暢；應在隧道結構底板預留集水坑，并在道床板對應位置預留閘板坑；在施工完成后，為保證運營期間養護維修人員的安全，道床板預留坑上應設置蓋板。

（2）橡膠隔振墊道床與人防門門框之間的板縫按照 20 mm預留，板縫與道床板之間伸縮縫處理方式相同，采用瀝青木板填充，頂面30 mm采用瀝青麻筋密封處理。

3 跨人防門鋼彈簧浮置板道床設計及施工

3.1 道床結構

鋼彈簧浮置板道床由鋼軌、扣件、軌枕、道床板、隔振器、剪力鉸及基底等組成，如圖6所示。道床板長度一般為25 m，厚度325～340 mm；道床板之間采用剪力鉸連接。道床板通過隔振器浮置于基底上，即道床板內嵌入隔振器外套筒，筒內放入彈簧隔振器，隔振器通過定位銷固定在基底上，使道床板浮置于基底上；隔振器沿線路縱向間隔2-3-2-3根軌枕間距進行布置，即隔振器間距為2個軌枕間距、3個軌枕間距交替布置；在浮置板與其他普通道床連接處采用連續7對隔振器加密布置，即每個軌枕間距布置1對隔振器，浮置板與浮置板之間采用連續2對隔振器加密布置。基底中部設置寬度350 mm、深度120 mm的中心水溝。

圖6 鋼彈簧浮置板道床示意圖（單位：mm）

3.2 道床跨人防門設計

鋼彈簧浮置板道床鋪設范圍內設置有人防門時，人防門兩側的鋼彈簧浮置板作為獨立體系考慮，人防門與鋼彈簧浮置板之間設置板縫，浮置板不做剪力鉸連接。鋼彈簧浮置板道床跨人防門平面及縱剖面設計如圖7所示，鋼彈簧浮置板道床跨人防門設計要點如下。

圖7 鋼彈簧浮置板道床跨越人防門設計（單位：mm）

（1）浮置板板端結構設計及隔振器布置方式。為避免人防門與鋼彈簧浮置板道床之間板縫存在堵塞影響減振效果，人防門與鋼彈簧浮置板之間設置40 mm的板縫。此外，由于人防門兩側浮置板作為獨立體系無剪力鉸連接，削弱了浮置板的整體性，為保證浮置板整體剛度及縱橫向穩定性，板端采用連續5對隔振器加密；同時人防門兩側的浮置板板端豎向及橫向鋼筋進行加強。

（2）鋼彈簧浮置板道床采用基底中心水溝排水，因此跨人防門處排水銜接設計、過水洞閘板安裝對道床及基底設計的要求與橡膠隔振墊道床一致。

（3）鋼彈簧浮置板道床跨人防門處扣件間距要求與梯形軌枕道床跨人防門扣件間距要求一致。

3.3 道床施工

（1）鋼彈簧浮置板道床施工時通常在鋪軌基地組裝鋼筋籠及隔振器外套筒，然后吊裝運往作業面，完成道床混凝土澆筑。鋼彈簧浮置板道床鋼筋規格及尺寸較多，且與隔振器設置位置相關。為避免人防門下門檻實際寬度和設置里程與設計存在偏差進而導致已綁扎好的鋼筋籠與人防門門框相互沖突或存在較大間隙，應在鋼筋籠綁扎前對人防門下門檻實際里程和寬度進行測量核實；根據人防門下門檻實際里程和寬度對門檻兩側鋼彈簧浮置板的長度進行重新設計，并相應調整鋼筋及隔振器，以適應人防門。

（2）鋼彈簧浮置板道床與人防門之間板縫控制。鋼彈簧浮置板道床為質量-彈簧系統，利用其懸浮道床板在列車通過時產生一定位移來降低列車的沖擊振動。為保證鋼彈簧浮置板的減振效果，在道床板混凝土澆筑時應避免出現漏漿等問題引起道床板與人防門門框之間的板縫堵塞。道床板完成頂升后，道床板與人防門門框之間的間隙可參照道床板之間、道床板與隧道壁之間間隙處理方式，將阻燃密封條固定在道床板板端與人防門門檻側壁上以阻止雜物進入。

（3）人防門處排水洞、排水洞閘板預留集水坑及道床板預留坑施工處理與橡膠隔振墊道床跨越人防門時施工處理相同。

4 結論及建議

（1）地鐵減振道床跨越人防門的設計及施工研究表明，減振道床需根據人防要求進行適應性結構設計，如，減振道床在人防門門框前的集水坑尺寸需滿足人防門排水洞閘板安裝要求，人防門門框兩側鋼彈簧浮置板板端隔振器需加密及配筋加強，減振道床板與人防門門框的接口需特殊設計處理。

（2）減振道床跨人防門應做好排水銜接設計，在條件允許時，減振道床在人防門兩側水溝應斷開形成獨立排水系統；當人防門兩側排水必須連通時，應根據減振道床水溝特點做好排水銜接。

（3）減振道床跨人防門施工時應根據人防門門檻的實際寬度和里程，對兩側板的結構設計進行適當調整以避免返工；應控制人防門門框處扣件間距不超過900 mm。