城軌交通高架橋預制鋼彈簧浮置板軌道施工技術探討

甘 燦

（深圳地鐵建設集團有限公司，廣東深圳 518000）

1 高架橋預制鋼彈簧浮置板軌道結構

高架橋預制鋼彈簧浮置板軌道結構由鋼軌、扣件系統、軌道板（C50）、鋼彈簧隔振器、RPC80活性粉末混凝土基底等組成。軌道結構高度為650 mm，預制鋼彈簧浮置板長度規格有3.55 m、4.55 m、4.75 m等3種，寬度2.7 m，厚度300 mm，設配重凸臺。位于梁端的預制鋼彈簧浮置板因擋水臺需要特殊處理，處于信標安裝范圍的板塊取消配重凸臺，預制鋼彈簧浮置板段前后與其他型式道床相接處的第1塊隔振器加密布置，用于剛度順接。

高架橋預制鋼彈簧浮置板軌道結構如圖1所示。

圖1 高架橋預制鋼彈簧浮置板軌道結構（單位：mm）

2 高架橋預制鋼彈簧浮置板軌道施工

2.1 工藝流程

高架橋預制鋼彈簧浮置板軌道施工主要分為現澆基底施工和預制鋼彈簧浮置板鋪設及調整2部分。預制鋼彈簧浮置板采用工廠化預制生產，通過汽車運輸至鋪軌基地并存儲，鋪軌基地內軌道車將其運輸至鋪設段，采用軌道式鋪軌門吊進行軌道板吊運、鋪設作業，采用軌道基礎控制網及配套測量系統及工裝設備進行預制鋼彈簧浮置板幾何位置調整、線路鋼軌扣件安裝等作業。具體施工工藝流程如圖2所示。

圖2 高架橋預制鋼彈簧浮置板施工工藝流程圖

2.2 基底放樣

測量技術人員根據線路資料計算出每塊預制鋼彈簧浮置板在高架橋面上的基底邊線，利用高精度全站儀和CP3控制網，將每塊預制鋼彈簧浮置板基底邊線放樣在橋面上，放樣點誤差應控制在不大于5 mm，施工人員根據放樣點位用墨線彈出每塊預制鋼彈簧浮置板的基底邊線作為模具安裝標準。

2.3 基底處理

（1）預制鋼彈簧浮置板軌道施工前，應對預制鋼彈簧浮置板軌道軌行區進行詳細施工調查，調查內容主要包括橋面標高、橋面預埋筋（布置位置及標高）、泄水孔位置（縱向位置）及應急泄水孔等。若發現以上內容與設計不一致時，需提前聯系設計，明確處理方案。

（2）檢查無誤后，對澆筑基底范圍內的梁面進行鑿毛處理，并將梁面浮漿一起鑿除清理。檢查合格后進方可進行下道工序。

2.4 基底混凝土澆筑

高架橋預制鋼彈簧浮置板基底采用RPC80活性粉末混凝土，不設鋼筋網片。基底表面斜度與軌面連線相一致（超高在基底設置），基底平整度（隔振器位置）應達到±2 mm/m?；咨炜s縫每隔3塊板設置1處，由于預制鋼彈簧浮置板長度不一，需根據平面布置圖中里程設置，伸縮縫位置與凸臺位置錯開，伸縮縫采用瀝青木板填充，表面采用20 mm厚瀝青抹面進行密封。基底混凝土表面平整度允許偏差控制在2 mm/m范圍內。

2.5 橋面排水

預制鋼彈簧浮置板基底不設排水溝，橋面積水沿縱坡流至橋端泄水孔/管排出。高架橋預制鋼彈簧浮置板兩側密封條采用玻璃纖維格柵網，不得阻礙排水通順性。

2.6 預制鋼彈簧浮置板粗鋪點和隔振器中心點放樣

測量技術人員根據線路資料，將每塊預制鋼彈簧浮置板輪廓（4條邊線）及橡膠彈簧隔振器中心點位置放樣在基礎上，確保板側邊線、板端線、隔振器橫向對稱線、縱向垂直線及軌道中心線的位置，作為預制鋼彈簧浮置板鋪設的依據。

測量技術人員對鋼簧中心處基底位置及高程進行測量，并做出標記，要求標記點平面精度為±2 mm/m。

2.7 預制鋼彈簧浮置板鋪設及調整

（1）預制鋼彈簧浮置板通過軌道車運輸至作業面或者采用汽車運輸至作業面，再采用專用吊具，鎖定在預制短板4個角的隔振器外套筒上，吊裝至設計位置處。目前普通整體道床“軌排法”使用的吊裝設備，加上專用吊具可基本滿足預制鋼彈簧浮置板短板的施工需要。運輸過程中，預制鋼彈簧浮置板短板應在平板車上居中放置，行進過程做到均速推進，避免急停和突然加速，同時還應采取一定的加固措施，避免運輸過程中預制鋼彈簧浮置板滑動或傾覆。

（2）預制鋼彈簧浮置板鋪設前，應在施工完畢且檢查合格的基底上標注出預制鋼彈簧浮置板的4個角點和中心線，用于指導預制鋼彈簧浮置板的粗鋪。鋪設時，以控制線路中心線與預制鋼彈簧浮置板中心線重合為主，4個角點控制為輔的方式進行定位控制。曲線地段預制鋼彈簧浮置板中心線放樣應考慮曲線外偏移量，按平分正矢法進行預制鋼彈簧浮置板鋪設。

（3）預制鋼彈簧浮置板短板安裝就位時注意保護其邊角，防止就位時與相鄰短板碰撞損壞邊角。就位后在預制鋼彈簧浮置板短板4個角下方加放2 cm厚度木板對其進行支撐，嚴禁預制鋼彈簧浮置板短板與基底混凝土直接接觸發生硬碰硬情況。

2.8 鋼軌、扣件及剪力鉸安裝

預制鋼彈簧浮置板短板中心線與線路中線重合后安裝扣件及鋼軌，安裝鋼軌后復核軌距?？奂颁撥壈惭b完畢后對軌道方向進行精調，精調時使用專用的30 t電動液壓千斤頂配合或使用斜支撐進行。

2.9 預制鋼彈簧浮置板頂升及精調

為便于施工組織，一般考慮在長軌焊接前進行預制鋼彈簧浮置板頂升作業。

2.9.1 雜物清理

待基底混凝土強度到達設計強度的100%后方可進行預制鋼彈簧浮置板頂升作業。為避免預制鋼彈簧浮置板頂升后雜物進入頂升空間內，影響預制鋼彈簧浮置板使用壽命和減振效果，頂升前應對預制鋼彈簧浮置板頂升段及前后25 m范圍的雜物、基底周邊的混凝土浮漿塊、扣件及鋼軌上的固體垃圾進行清理；在預制鋼彈簧浮置板間、預制鋼彈簧浮置板與橋面間縫隙用密封條密封。

2.9.2 頂升及精調

預制鋼彈簧浮置板頂升是以鋼彈簧隔振器外套筒為支座，首先完成限位柱的安裝，然后依次安裝內套筒、預放調高墊板，通過專用頂升設備壓緊內套筒，利用支座的反力向上頂升預制鋼彈簧浮置板，如圖3所示。頂升操作有隔振器內套筒安裝、頂升和測量、鎖定3個步驟。

圖3 高架橋預制鋼彈簧浮置板道床頂升作業

（1）隔振器內套筒安裝。隔振器內套筒由彈簧套筒（內裝阻尼劑、內外彈簧）、彈簧筒蓋組成。經檢查內套筒螺栓及密封圈完好后，將所有內套筒用特制手柄依次放入隔振器套筒內并旋轉60°，使內套筒蓋板的三角頭卡入隔振器外套筒中部的固定擋板下；安放內套筒時要保證內套筒居中，安放平穩，對底部不平整處進行局部打磨整修，不允許出現內套筒搖擺現象，否則會影響減振彈簧受力，降低隔振器使用壽命；頂升預制鋼彈簧浮置板前，須將鋼軌移出承軌槽。

（2）頂升和測量。預制鋼彈簧浮置板的頂升高度為30 mm，一般分3輪進行。通過觀測預制鋼彈簧浮置板上的控制點標高來控制頂升的高度。第1輪頂升前，須測量出頂升前的控制點標高，第1輪結束后，預制鋼彈簧浮置板剛剛頂離基底，此時隔振器彈簧可能還未完全受力；第2輪頂升前無須進行測量，第2輪結束后，預制鋼彈簧浮置板頂至20 mm左右，此時隔振器彈簧已確定完全受力，變形完全；第3輪頂升前，須再次測量出控制點標高，由于無論頂至20 mm或者30 mm，預制鋼彈簧浮置板隔振器彈簧受力大小均相同，所以彈簧不會再變形，計算差值后直接加上相應厚度的墊片準確頂至30 mm即可。

（3）鎖定。將鎖緊板放在調高墊板上，卡在隔振器外套筒中部的固定擋板處，使鎖緊板的螺栓孔對準內套筒蓋板螺栓孔，最后上緊鎖定螺栓，安裝外套筒上部蓋板。

2.10 限位凸臺施工

（1）限位凸臺鋼筋綁扎。限位凸臺鋼筋采用φ12 mm的螺紋鋼筋，L型鋼筋必須與梁面預埋鋼筋進行有效地綁扎。

（2）彈性緩沖墊層粘貼。緊貼預制浮置板限位凸臺1周安裝3 mm板厚PP材料模板，該模板下部緊貼RPC混凝土基底，與基底接觸的四周用玻璃密封膠密封，防止在澆筑時混凝土進入浮置空間。彈性墊層與鋼筋之間設置混凝土墊塊。

（3）混凝土澆筑。限位凸臺采用C40混凝土澆筑，限位凸臺頂面應與道床面齊平，最后在限位凸臺上安裝壓條防止模板及彈性墊層上浮。

3 基底 RPC80 混凝土現澆及養護試驗

3.1 基底 RPC80 混凝土現澆

本項目預制鋼彈簧浮置板基底極薄，直線段僅有74 mm，曲線地段內側最薄處不到50 mm，所以基底內不能設鋼筋網，加上RPC80混凝土的流動性，曲線地段基底RPC80混凝土現澆施工時混凝土很難成型。為此，研究采用了先沿縱向方向增設鋼絲網，后澆注RPC80混凝土的施工方法，以減小RPC80混凝土的流動性，使得曲線地段基底RPC80混凝土現澆得以實現。

3.2 基底 RPC80 混凝土養護試驗

RPC80混凝土基底上承預制鋼彈簧浮置板，下連輕質U型梁，是將動車荷載力從預制板傳遞到輕質U型梁的關鍵部位，所以基底RPC80混凝土質量尤為關鍵。現澆RPC80活性粉末混凝土水化熱大、黏稠度高，在混凝土澆筑完成后，極易產生裂紋導致基底質量缺陷。

試拌RPC80混凝土發現，RPC80混凝土的水化熱極大，表面容易出現應力反射裂紋。本項目針對水化熱大的特點，對RPC80混凝土的養護方法進行了反復試驗，試驗主要研究養護溫度和養護時間對RPC80混凝土強度的影響。

3.2.1 養護溫度對RPC80混凝土強度影響

養護溫度對RPC80混凝土強度影響試驗結果如圖4所示，由圖4可知，在其他條件相同的情況下，隨著養護溫度的升高，RPC80混凝土的抗壓強度和劈裂抗拉強度均得到了提高；當養護溫度從70 ℃升高至80 ℃時強度變化較小，升至90 ℃時強度明顯增大，且增速較快，因此90 ℃熱水養護較為合適。

圖4 養護溫度對RPC80混凝土強度影響試驗結果

3.2.2 養護時間對RPC80混凝土強度影響

養護時間對RPC80混凝土強度影響試驗結果如圖5所示，由圖5可知，在其他條件相同的情況下，隨著養護時間的延長，RPC80混凝土的抗壓強度和劈裂抗拉強度均得到了提高；當養護時長從48 h延長至72 h時強度變化非常明顯，從72 h延長至96 h時強度雖然增大但變化較??；當養護一定時間使得RPC80混凝土強度增長完全后，再增加養護時間，強度的增加則很小，從縮短工期和節能降耗的角度考慮，熱養護時間宜控制在72 h。

圖5 養護時間對RPC80混凝土強度影響試驗結果

3.2.3 養護效果對比

RPC80混凝土標準養護條件下7天的試件強度明顯小于28天的試件強度，且標準養護條件下的試件強度一般（除標準養護28天的劈裂抗拉強度比70℃熱水48 h養護的劈裂抗拉強度略高外）都低于熱水養護條件下的強度，這說明熱水養護有利于RPC80混凝土水化物的生成，提高了混凝土的強度。72 h熱水養護完成后再標準養護28天的試件，其強度反而降低，這是由于混凝土早期水化速度過快，水化產物過多，影響了后期強度的發展。

綜上試驗對比得出，現澆RPC80混凝土的養護宜采用90℃熱水養護72 h的方法。

4 結論及建議

深圳市軌道交通6號線一期高架橋預制鋼彈簧浮置板軌道施工工藝、基底RPC80混凝土現澆養護技術研究及應用實踐表明，高架橋預制鋼彈簧浮置板道床基底施工平整度高、頂升效果好、軌道集合狀態良好、減振效果滿足設計標準及質量要求。通過本文研究，提出以下建議。

（1）軌道施工前，應加強對土建結構斷面的數據復測，獲取真實可靠的斷面數據，確保梁面標高滿足調線調坡后的軌道結構需求，避免造成基底厚度過薄（或過厚，超出橋梁荷載要求），影響整個軌道施工質量。

（2）加強預制浮置板生產質量控制及其成品養護，待預制浮置板養護并達到設計強度要求后方可吊裝運輸至施工現場，同時應避免在吊裝、運輸過程中對浮置板造成損傷。

（3）曲線地段預制板鋪設，應在板縫處考慮曲線外偏對軌道板中心線位置的影響，內外側板縫間距應結合曲線縮短量進行計算設置，確保鋪設完成后軌道精調能順利完成。

（4）高架線預制鋼彈簧浮置板道床頂升工藝應在長軌焊接前完成，避免長軌對前后預制板連帶作用影響浮置板的頂升精度。頂升過程中需要增加隔振器調高墊板厚度時，必須按照設計要求更換鎖定螺栓，確保調整墊片鎖定狀態良好。