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浅谈城市轨道交通浮置板轨道内置式钢弹簧隔振器道床顶升施工工艺
摘要:目前,我国钢弹簧隔振器的浮置板轨道主要采用内置式和侧置式两种基本形式;钢弹簧隔振器顶升作为浮置板轨道施工的关键工序、重要环节,较其他工序而言,操作过程较为繁杂;本文主要对城市轨道交通工程内置式钢弹簧隔振器顶升工艺进行探究并对实际操作时需注意事项加以阐述,希望有助于同类工程的参考与借鉴。
关键词:城市轨道交通;浮置板轨道;内置式;钢弹簧隔振器;道床顶升;施工工艺;
1.工艺原理
顶升作业利用液压千斤顶顶住内套筒顶板,压力作用在顶板上并通过隔振器传递到下方的混凝土基底层,再由基底的反作用力顶升起浮置板混凝土道床。浮置板混凝土道床顶升一般分3~4轮进行,分别依次逐步顶升完成,最后达到设计文件要求。
2.工艺特点
内置式钢弹簧隔振器的应用较为广泛,在隧道、车站、高架桥和路面等线路上均适用,较侧置式作业需有一定操作空间而言,内置式可以直接在浮置板道床面进行隔振器安装、调整等操作,无需额外的操作空间。
浮置板道床轨道精调后,其轨道几何尺寸允许偏差与普通整体道床要求是相同的,唯一不同的是道床面高程和轨面标高应预留设计文件中要求的顶升量30mm,在混凝土浇筑前,精调的轨面标高应低于设计标高一定数值,也就是浮置板顶升量30mm,当浇筑完成的道床混凝土龄期达到28天,强度达到设计要求值时,方可进入顶升工序,使道床面高程和轨面标高达到设计值。
3.顶升工艺
3.1 清理及密封
首先拆除钢弹簧浮置板道床周边所涉及的所有模板,按照设计位置切除多余隔离膜,全面清理浮置板道床范围内的建筑垃圾、构配件等。板端缝隙采用防火等级为A级阻燃的玻璃纤维布密封条进行覆盖,板侧缝隙采用防火等级为A1级阻燃的不锈钢丝网密封条进行覆盖,需注意密封条中线与缝隙中线应对齐,且要平整、顺直。
3.2 测量点布设
每块浮置板应对称设置4对顶升测点,测点均匀的布置在道床板面上,测点采用预埋或后锚工艺,间距顺线路方向依次为8260mm、8250mm、8260mm,横向距道床边缘应为100mm;每个顶升测点采用专用螺钉按顺序设置,且应固定牢固并编号标识,并对全部测点的绝对高差精确测量,记录每个点的初始高程,结果复核无误归档保存。
3.3 内套筒安装
(1)内套筒为隔振器的核心部件且结构特殊,为保证其产品质量在搬运过程中必须轻拿轻放,严禁内套筒存放时倾倒和倒置。
(2)打开外套筒顶盖,将隔离膜沿外筒内壁边缘切下并取出。检查筒内基底平整度,不满足0 -5mm要求的需打磨平整,将打磨碎屑全部清出。使用湿布将基底表面擦拭干净,确定无粉尘残留。
(3)先将水平限位专用工装放入隔振器外筒内,然后将电锤上的冲击钻套入工装的中心孔内进行钻孔,孔深达到要求深度为止,并清除钻孔时产生的全部混凝土碎屑,压入水平限位器,如基底钢筋外露,采用植筋胶将缝隙填塞。
(4)使用专用工装将内套筒提起,竖直放置在外套筒内的混凝土基底上,将内套筒底部限位孔与水平限位器完全对应,逆时针方向旋转内套筒,使其内套筒旋转至指定位置为止,再用丁字扳手拆除螺栓并取出工装。
3.4 顶升作业
首先由测量人员利用轨检小车测量实际轨面高程,与设计轨面高程相对比,得出实际顶升量,由此计算应装入的调高垫片的数量。
将液压千斤顶放在第二对隔振器内,启动电动液压泵工作,顶升量大于5mm直至外筒承载挡块高于内筒,然后关闭启动开关,将第一对隔振器内筒旋转至外筒承载挡块下方,再将电动液压泵卸压,取出千斤顶。
第一轮顶升统一放入15mm调平垫片,调平垫片放好后,将千斤顶放入第一对隔振器外筒内,启动电动液压泵工作,其顶升位移值略大于调高垫片的厚度,然后关闭启动开关,将调高垫片拨旋到外筒挡块下方,与内筒顶板重合,依次顶升剩余隔振器,至此为一个顶升循环。
第二轮顶升前,放入计算后剩余的调平垫片,可标记在钢轨上,两轮顶升结束后,测量轨面高程,此时轨面高程略低于设计轨面高程,为第三轮精调的依据。精调的作用是消除内筒压缩量误差,根据测量结果由技术人员确定放入调平垫片厚度(一般为2~3mm),经过数次反复调整直至轨面标高达到允许误差±1mm的要求。
三个循环顶升作业结束后,对每块浮置板上布置的8个测点高程进行实测,并与初始高程复核并归档保存,此测量数据作为运营期间浮置板道床运营维护的参考依据。
3.5 收尾工作
(1)安装锁紧片,盖上外套筒盖板,上紧盖板螺栓。
(2)清理浮置道床表面,将多余配件、杂物等移除。
4 注意事项
(1)现场顶升操作人员在上岗前应经钢弹簧隔振器厂家技术人员进行培训,熟悉掌握顶升步骤,了解操作时的注意事项,经培训合格后方可上岗实施操作;
(2)由于钢弹簧浮置板生产厂家对产品质量和特性及安装、顶升工艺的熟悉与了解,应要求厂家工程师指导现场顶升作业,并在监理工程师监督下进行;
(3)顶升操作人员应遵从轨行区作业管理要求,进入轨行区必须佩戴安全帽,着反光衣等个人防护用品,在距作业区域两侧50~100米处分别设置警示灯、防护人员;当轨道车通过时,施工负责人应组织操作人员及时避让,并将作业所用的机料具移至行车限界外。
(4)为确保顶升质量及隔振效果,首先要确保的是隔振器安装平整、位置准确,这就需要保证隔振器安装位置基底顶面误差符合设计0 -5mm的要求;
(5)顶升作业开始前的准备工作必须准备充分,外套筒内必须清理干净,且无遗漏;
(6)顶升作业过程中所有工具、配件必须妥善放置,同时应避免杂物通过浮置板周围缝隙掉入板底,若发现需及时清理;
(7)顶升作业时,作业人员之间需配合默契,听从指挥,严禁单独作业;
(8)顶升作业必须按照隔振器顺序依次进行,实时记录,以防止有隔振器漏顶,降低整体隔振效果;
(9)顶升作业完成的隔振器外套筒须注意保护,避免杂物由此掉入浮置板底部;
(10)建议轨道工程短轨通后实施顶升作业;如果与浮置板道床相接的整体道床是在浮置板道床顶升以后施工的,须密切关注浇筑的混凝土不得进入浮置板道床顶升后形成的间隙内;
(11)顶升作业时,确保作业区域有足够的照明;操作使用的手持电动工具其金属外壳应与PE线的连接,相关开关箱中漏电保护器的额定漏电动作电流不应大于15mA,额定漏电动作时间不应大于0.1s;
(12)施工中发现难以解决的问题时,应及时与建设单位、设计单位联系,共同协商解决。
5.结语
根据我国西南地区某市时速80km/h城市轨道交通工程竣工验收与运营情况,上述施工工艺的钢弹簧隔振器满足设计文件中要求的刚度、承载力、阻尼比和最大允许变形量等相关技术指标;在地铁运营阶段,借助道床离散分布的钢弹簧隔振器实现了浮置板轨道的预期的减振效果和固有频率。
参考文献
[1]《浮置板轨道技术规范》,CJJ/T 191-2012[S].
[2]《地下铁道工程施工质量验收标准》,GB/T 50299-2018[S].
[3]蒋崇达.内置式钢弹簧浮置板轨道动力特性分析[D].华东交通大学,2013.
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