城市地铁钢

城市地铁钢（精选七篇）

城市地铁钢 篇1

2015 年, 全国城市轨道交通减振需求为一百多公里。可以说, 随着业主对轨道减振的重视程度加强, 中国的轨道减振需求也呈现出前所未有的增长态势。由于地铁的建设穿越了市区的繁华商业区及居民区, 地铁建设除了应满足地铁基本的运营要求外, 还必须考虑其建成后将会给市民的工作、生活带来的负面影响。本文根据多年在轨道减振领域的经验, 将重点探索新情况下地铁轨道减震新原则, 采用斜基底面钢弹簧浮置板轨道道床减小轨道噪音, 力求在满足运营要求的同时尽可能减少对沿线居民的干扰。

1 斜基底面钢弹簧浮置板轨道基本结构及技术原理

浮置板轨道又称质量一弹簧系统。这种轨道的基本原理是在轨道上部建筑和基础之间安装一个固有频率很低的线性谐振器, 防止由钢轨传来的振动传导至轨道的基础部分。钢弹簧浮置板轨道结构是将具有一定质量和刚度的混凝土道床板浮置在钢弹簧隔振器上, 构成质量-弹簧-隔振系统。

斜基础砼浮置板轨道结构采用图1 所示无枕式现浇结构, 排水由普通道床的边侧排水改为中心排水和面排水相结合的形式。该型式浮置板结构由钢筋砼板和支撑它的隔振系统组成, 形成质量-弹簧体系, 来减弱传递到隧道结构的振动力和振动加速度, 减振效果约20~25d B。浮置板上顶面与钢轨顶面平齐, 并通预留承轨槽来实现增加浮置板质量的目的。其最明显的特点就是浮置板基础面是跟曲线轨道超高有关系的有角度的倾斜面, 而浮置板也是不规则的多面体。每块板重约124~150 吨不等, 根据板长确定。

2 斜基底面钢弹簧浮置板施工要求

2.1 质量要求

2.1.1 斜基面浮置板轨道质量控制要点

质量方面, 其主要有以下控制要点:第一, 在对钢轨轧制完毕后, 需要尽可能避免其出现弯曲情况, 在校直后, 需要保证钢轨具有良好的正直性, 避免存在硬弯以及弯曲等情况, 且弯曲段需要控制在整个钢轨总长度的0.5%以内, 扭转情况需要控制在整个钢轨长度的千分之一以内。对于接头以及钢轨两端接触位置, 如果存在有位置凸出, 则需要做好清除工作;第二, 要做好表面的控制, 避免其存在划痕、线纹、折叠或者裂纹情况, 如果不可避免的存在压痕, 则需要保证其深度在0.5mm以内。螺栓孔表面以及断面位置, 避免存在裂纹以及残余情况, 并做好其上方毛刺的清除。在对钢轨进行截断操作时, 需要做好锯切工艺的选择, 以此避免钢轨断面出现微小裂纹;第三, 在制作完成后, 需要及时进行探伤处理, 在探伤合格后再正式应用。

2.1.2 浮置板接头夹板

夹板方面, 需要避免其表面存在汽泡、裂纹以及结疤情况, 且夹板在钢轨一侧要不存在突出部分, 在断面位置上也不应当具有缩孔以及分层的痕迹。在工作面突出位置以及栓孔的边缘位置, 要避免存在毛刺问题, 如果经过检查发现缺陷, 则需要避免进行焊补或者填充。

2.1.3 浮置板轨道DTVI2 构件

外观方面, 要避免其存在裂纹现象, 且保证其上方不存在对组装以及操作产生影响的毛刺。压痕方面, 在以成型工具对其进行处理时, 要保证压痕具有良好的平滑性, 且其上方不存在较为尖锐的刻痕。圆弧方面, 要做好控制, 避免存在较为明显的折痕情况, 并通过直径为15mm的圆柱做好内侧的靠置, 保证圆柱同放置的位置具有良好的相切特征。

2.2 技术参数要求

2.2.1板的技术参数

在对铁路轨道现行相关技术规范进行参考的基础上, 制定出以下几点质量标准:

第一, 保证浮置板宽度、厚度以及板长误差的控制, 即将其控制在2mm以内;第二, 做好混凝土标高的设置, 保证其存在误差能够控制在2mm以内;第三, 排水管方面, 要保证其深度误差控制在2mm以内, 且直径误差能够控制在1mm以内;第四, 外观方面, 要保证其具有良好的表面以及棱角, 且线条具有良好的顺直性, 不存在掉渣或者缺角情况;第五, 在保证上述情况能够满足要求之外, 需要在施工完成后做好道床观察, 保证其板缝均匀、目视平顺, 且相邻的两块板具有一致的标高设计。

2.2.2 浮置板轨道参数

在完成浮置板道床施工后, 则需要根据基标做好轨道状态的调整, 在对相对式接头进行应用的同时做好直线段间相错量的控制, 且保证该相错量为钢轨所大量50%再加上15mm。在对钢轨进行调整时, 要做好其精度的控制, 保证其能够满足下述要求:第一, 轨道中心线, 要保证其同基标中心线间存在的偏差在2mm以内;第二, 轨道方向方面, 要保证偏差在1mm以内;第三, 高程及水平。高程方面, 要保证其偏差控制在1mm以内, 且左右股钢轨偏差在1mm以内。同时, 要保证15m以内的延长距离内, 没有存在1mm以上的三角坑。

3 施工工艺

3.1工艺流程

现浇钢弹簧浮置板道床的工艺流程大致如下:

线路复测与基标测设→钢弹簧浮置板地段隧道底板清理 (马蹄形断面与明挖段基底需对基底凿毛) →铺设基础砼钢筋网→泵送基础砼与水沟施工→铺设隔离薄膜→浮置板底层钢筋的铺设→隔振器外套筒安装与轨排架设→轨排 (粗调) →制安中层、面层钢筋网及迷流钢筋→轨道精调道床立模→浮置板道床混凝土浇注→养生及拆模→浮置板顶升→橡胶密封条安装→质量检查

3.2 施工技术措施

1对整个线路做好复测工作, 保证相关数据能够满足要求的同时对基坑进行测设。对于弹簧浮置板, 要做好隧道底部位置的清理, 如果是明挖基地以及马蹄形断面位置, 则需要做好基底位置的凿毛;

2对基础混凝土钢筋网进行铺设, 并进行水沟施工, 对隔离薄膜进行铺设, 之后再对底层钢筋进行铺设。当上述施工完成之后, 对轨排以及隔振器外套筒进行架设, 在对轨排进行粗调之后对面层、迷留以及制安中层进行设定;

3对道床立模进行精调, 在做好浮置板混凝土浇筑之后做好养护;

4到达养护时间之后, 做好拆模工作, 并做好浮置板的顶升, 在使用橡胶条做好密封之后进行安装, 并做好质量的检查。

3.3 施工技术措施

在该工程施工中, 要做好以下要点的控制与把握:

1在对浮置板道床轨道的曲线超高、轨长以及轨缝进行设计时, 要保证相关参数以及标号都能够满足设计要求;

2根据浮置板对结构钢筋网进行铺设, 严格按照相关要求对钢筋进行搭接以及绑扎, 并根据要求对防迷留进行焊接。在施工中, 也需要做好电路测试工作, 保证每一根钢筋的电阻值要小于计算值;

3做好基标的埋设, 保证其精度能够满足要求。如果经过检查发现基标存在松动或者疑问情况, 则需要严格拒绝应用。同时, 在施工中要做好基标的保护工作, 如果检查发现基标存在损坏情况, 需要及时组织相关人员对其进行修正, 严禁对松动的基标进行应用, 以此对整个施工的精度进行保证;

4在对隔离层薄膜以及浮置板基础混凝土进行铺设时, 要使用胶带做好薄膜的粘接, 保证接缝具有良好的密封性以及牢固性, 避免存在漏浆以及开胶问题。接缝方面, 则需要保证其同隔振器底座范围进行让开, 以此对基层的平整性作出保证。而工作人员在实际作业活动开展中, 也需要做好强度的控制, 避免因力度过大产生损坏;

5要做好钢筋位置的画线, 严格按照图纸设计要求进行绑扎, 避免出现漏绑以及错绑问题。在隔振器套管周围区域对钢筋进行绑扎时, 要避免对隔振器的外套筒进行移动;

6在对模板进行安装之前, 需要做好轨道中心线以及道床标高位置的复查, 以此保证浮置板模板的位置具有良好的牢固以及正确性, 一般来说, 要保障其存在的偏差能够控制在5mm以内, 并在施工中做好控制, 避免出现胀模或者跑模现象。而在抗压试件方面, 则需要做好充足组数的留置, 保证其强度能够满足要求;

7以双面的方式对防迷流钢筋进行焊接, 在进行焊接时, 要做好焊缝宽度的设置, 保证其宽度能够控制在0.8d以上。在焊接的同时, 要做好临时防护措施的设置, 以此保证在焊接过程中飞溅物不会对隔离层产生破坏;在完成施工后, 要做好现场的保护工作, 并保证保护层厚度能够满足要求, 即保证其在30mm以上;

8在对隔震器进行过安装前, 要做好混凝土表面平整性的保持, 如果其平整性不能够满足要求, 则需要及时做好打磨。在模板施工过程中, 要做好清理以及安装环节的控制, 在完成模板安装之后, 要做好脱模剂的涂刷, 保证涂刷的均匀性, 以此对材料的外观质量做出保证;

9在浮置板进行顶升时, 需要对顶升方向引起重视, 避免顶升过程中因高度的不均匀使板内产生剪力或者弯矩, 即避免板之间出现受力变形问题。

3.4 施工难点的控制

斜基钢弹簧浮置板基础施工中, 主要有以下重点:

1在以控制基标为基准点, 在对其做好控制的基础上通过基础混凝土曲线特点结合, 对浮置板鞋基础混凝土的位置进行发扬, 顺着线路以纵向的方式对左右股浮置板隔振器轴线以及水沟进行放出, 并在结构上做好基础混凝土标高施工现场的设置。在平面位置方面, 则需要做好基础排水沟中心线以及水平标高的设置, 在以斜基础为顶面的基础上做好轴线标高的设置;

2基础钢筋方面, 要在洞外统一进行制作以及绑扎, 在制作完成后, 则选择适当的运输设备以吊装的方式将其运输到斜基础施工区段进行吊运安装;

3基础混凝土方面, 要保证将每次施工长度控制在100m左右, 并在施工的同时通过钢筋以及轴线放大方式的应用对混凝土面进行控制, 并以标记控制的方式做好侧面设置。在浇筑工作完成之后, 则需要做好抹面, 保证其次数在2 次以上, 并通过拉弦线的方式进行控制。而在该施工环节完成, 在对浮置板进行施工前, 则需要再进行一次复测, 如果经过测量发现误差超出允许范围, 则需要做好打磨, 并以高强砂浆材料做好低出部分的补足;

4在施工中, 为了保证外套筒具有良好的施工精准性, 使其能够更好的发挥自身功能。在将隔振器安装之前, 则需要通过水准仪设备的应用做好斜基面的复测, 之后通过全站仪设备的应用做好标记并做好打磨以及补足;

5在完成斜基面混凝土的浇筑之后, 要进行质量检测, 保证浇筑质量满足要求之后再对隔离层进行铺设。隔离层材料方面, 要选择具有较大厚度的聚乙烯塑料薄膜, 并通过胶带材料的应用在接缝位置进行粘接;

6为了使道床在整个过程中具有良好的排水性, 则需要在断面变换位置做好水沟的设置。

4 应用案例

深圳地铁一期工程4 号线市一少区间, 在单洞双线马蹄形隧道内设置了253.87m连续一现浇一金属弹簧隔振器式浮置板道床。单线共7 块标准浮置板, 2 块过渡浮置板, 每块板长28.17m, 宽3.2m, 轨底板厚0.6m。本工程按照上述工艺流程和技术措施施工后, 在工程质量验收环节进行了浮置板减震效果测试。

测试结果显示:隧道拱顶和地表面的加速度峰值从普通轨道的0.07 和0.01m·s-2减至浮置板轨道的0.05 和0.005m·s-2, 浮置板轨道相对普通轨道板的加速度峰值由7m·s-2增加为15m·s-2。钢弹簧浮置板系统, 减振效果高达15~25d B。金属弹簧隔振器式浮置板道床施工质量和减震效果都满足了设计要求, 说明本文的施工工艺及技术措施切实可行。

5 结论

在我国地铁建设中, 盾构斜基底是目前较为先进的一类技术, 具有施工可控, 质量好的特征。在上文中, 我们对城市地铁盾构段斜基底面钢弹簧浮置板轨道施工技术有效减小了轨道噪音, 保证了沿线居民的生活质量, 但是还需要在实际施工中做好重点的把握, 以期不断改进和完善。

参考文献

[1]余关仁, 沈景凤, 陈侃, 徐校春, 杨俊, 洪彦昆.轨道支撑失效对钢弹簧浮置板动力响应特性的影响[J].噪声与振动控制, 2015 (06) :78-81.

[2]于晓东.大连地铁2号线钢弹簧浮置板整体道床施工技术[J].城市轨道交通研究, 2014 (03) :105-107.

[3]刘维宁, 丁德云, 李克飞, 张厚贵.钢弹簧浮置板轨道低频特征试验研究[J].土木工程学报, 2011 (08) :118-125.

[4]韦凯, 周顺华, 翟婉明, 肖军华, 周萌.地铁与建筑物合建中不同固有频率钢弹簧浮置板轨道的适用性分析[J].土木工程学报, 2011 (11) :44-46.

[5]毕玉梅.简述地铁钢弹簧浮置板快速施工工艺[J].民营科技, 2013 (01) :333-335.

城市地铁钢 篇2

新开河站~北站站区间盾构自新开河站始发, 北站站接收。区间左、右线均采用三菱6400土压平衡盾构机施工, 其中左线采用钢套筒接收, 先施工左线, 按照先左线后右线的顺序抵达北站站接收。

根据本工程实际状况, 为了满足盾构接收需求, 需要制作筒体长10590mm, 直径 (内径) 6800mm的钢套筒一套, 钢套筒接收对钢套筒制作精度、密封性要求很高, 因此委托专业公司对钢套筒进行工厂内加工制作, 试拼检验合格后再运到现场安装调试。

2. 洞门检测与破除

在凿除洞门前应先竖直方向取芯3个, 水平方向凿9个观察洞 (水平探孔深度为3.0m, 含地连墙厚度) , 观察洞外土体加固情况, 是否达到设计所要求的强度、渗透性、自立性等技术指标, 只有全部指标满足施工规范要求, 方可进一步凿除。

洞门破除时采取两次破除法施工, 钢套筒安装完成后破除内层钢筋混凝土, 厚约800mm;钢套筒安装调试验收完成后, 破除剩余外层钢筋混凝土, 厚约200mm, 然后再进行填料填充。

洞口槽壁砼采取人工用高压风镐凿除。地下连续墙厚度为1000mm, 凿除工作分二层进行, 先凿除外层800mm, 割除内层钢筋及预埋件, 留200mm厚砼及外排钢筋。破除采用粉碎性破除法, 外层凿除工作先上部后下部。钢筋及预埋件割除须彻底, 以保证预留门洞的直径。

3. 盾构机到达掘进

盾构机停机位置选择在刀盘达到加固体处, 即距离车站外衬墙皮3.0m位置。

3.1 施工准备工作

1) 在钢套筒安装前, 对控制点各进行一次复核测量, 确保控制点精确无误, 钢箱安装前对进洞端洞门中线进行测量复核, 确定洞门中心精确位置。根据测量结果, 调整盾构机自动测量系统, 在最后50环推进过程中, 对隧道轴线进行多次复核, 确保轴线准确, 保证盾构机安全进入洞门圈。

2) 盾构机在推进最后50环过程中, 根据定向测量和联系测量成果, 有计划地进行纠偏工作, 推进纠偏严格按照小量多次的原则进行, 使盾构机姿态控制在水平±15mm以内, 垂直方向在+20mm, 以保证隧道的垂直度。

3) 在盾构机推进最后50环的过程中, 及时压注盾尾油脂, 避免盾尾渗漏, 压注量控制在50-60kg/环。

4) 由于加固体有一定的强度且硬度不均匀, 为了便于隧道的纠偏, 在进洞前现场预先准备好两环转弯环管片备用。

3.2 盾构进洞段的推进施工

盾构进洞段的推进施工分三个阶段, 最后15环管片采用特殊管片, 以便于二次注浆。

第一阶段:盾构机189环推进1190mm, 刀盘到达加固区。

刀盘到达加固区时, 盾构停机检查, 要求盾构机处于最佳状态。在第一阶段的推进过程中, 需要注意以下事项:

1) 推进过程中严格控制推进速度和总推力, 避免进刀量过大引起同步注浆分布不均, 二次注浆时无法形成封闭环。

2) 在刀盘转动过程中土仓内加入泡沫进行润滑和改良土体。

3) 严格把握二次注浆时间、注浆压力和注浆量, 防止盾尾固结。

4) 合理分布注浆孔, 以保证二次注浆均匀。

第二阶段:盾构机刀盘进入加固体

待洞门破除完毕, 钢套筒填充完毕, 再启动盾构机。当盾构机刀盘进入加固体时, 此时要严格控制注浆孔位置和注浆压力、注浆量, 土压力控制0.15mpa。

在第二阶段的推进过程中, 需要注意以下事项:

1) 推进过程中严格控制推进速度和总推力, 避免进刀量过大引起的刀盘被卡。推进速度在0~1cm/min为宜, 推力<15000KN。在刀盘转动过程中土仓内及刀盘前加注泡沫进行润滑和改良土体。

2) 严格控制盾构姿态, 特别是盾构切口的姿态, 控制目标为水平±15mm, 垂直+10~+20之间。

3) 控制盾尾间隙, 保证盾尾间隙的均匀, 必要时安装转弯环管片进行调节。

4) 严格控制切口的土压力。

5) 推进过程连续均匀, 均衡施工, 保证土仓内一定土压, 防止出空土仓盾构机抬头上浮。

6) 推进过程中加强盾尾油脂的压注, 防止盾尾漏浆。

7) 从管片上预留的注浆孔向管片外侧注浆, 及时施做环箍, 有效封堵开挖土体与管片外壳之间渗漏通道。

8) 二次注浆距离盾尾太近, 会造成双液浆进入盾尾刷和同步注浆排浆孔, 破坏盾尾密封刷和阻断同步注浆管道, 因此钢套筒接收时双液浆选择在管片脱出盾尾5环后开始二次注浆。

9) 严格控制二次注浆孔位和注浆压力、注浆量, 既要保证闭水环的质量, 又要保证盾尾刷不要补击穿。

第三阶段:进入钢套筒掘进

刀盘进入钢套筒以后, 盾构机进行正常掘进, 土压控制0.1mpa和出土量控制53方, 待工作环管片拼装完成后, 将盾构机推到合适位置后停机, 及时对194环、195环和196环管片进行二次注浆并形成封闭环, 待检查没有渗漏后对钢套筒泄压, 盾构机完成钢套筒接收, 然后再进行钢套筒、工作环和盾构机的拆除, 下步转入拆除吊装阶段。

在此阶段的推进过程中注意的事项:

1) 参数设置:推速<10mm/min;推力<6000KN, 视实际推力大小, 以不超过此值为原则;在钢套筒内掘进以管片拼装模式掘进。盾构机在钢套筒内掘进过程中, 要确保与外界联系, 密切观察钢套筒顶部的情况, 一旦发现变形量超量或有渗漏时, 必须立即停止掘进, 及时采取补救措施。

2) 根据钢套筒顶部安装的压力表的读数, 及时调整推进压力, 避免推进压力过大, 对钢套筒密封处出现渗漏状况, 压力过大时, 打开钢套筒后板盖上的排浆口, 进行卸压。

3) 进套筒时姿态控制:必须以实际测量的钢套筒安装中心线为准控制盾构机姿态, 要求中心线偏差控制在±2cm之内。盾构机在进入钢套筒内之后, 要注意姿态控制。

4) 从管片上预留的注浆孔向管片外侧注双液浆, 及时施做环箍, 有效封堵开挖土体与管片外壳之间渗漏通道, 防止盾尾后的水进入盾尾前方。双液浆的配合比为:水玻璃:水泥浆=1:1.15, 水泥浆配合比为:1:1.注浆压力为0.3Mpa以内。

5) 盾构机筒体推到位置并完成洞门密封后, 在刀盘不转情况下, 出空舱内回填物。

6) 打开钢套筒底部的排浆管, 排出剩余的浆液, 并检查筒体的漏浆情况。在洞门双液浆凝固后, 开始拆除工作环和钢套筒。

7) 测量与监测:盾构机到达掘进及过程加大测量频率, 并复核控制点, 确保盾构机到达的姿态正确, 在盾构机到达前布置监测点, 在端头连续墙、地面及周围建筑物布置沉降观测点;围护结构及钢套筒、洞门周围布置形变监测点。并测量初始值, 盾构机到达过程中每天测量2次, 若变形较大, 增加测量频率并及时通报项目部采取处理措施。进钢套筒过程中, 设专人观测钢套筒的稳定、变形情况, 发现异常情况立即停机处理。

4. 结语

钢套筒盾构接收在盾构法施工隧道施工中的成功使用, 改变常规盾构施工时需要使用的橡胶帘步防水方式及接收托架的安装工作, 提高了盾构到达接收的洞门密封质量及管片的拼装质量, 为以后类似工程提供了多方实践性的科学依据。

摘要：以天津地铁6号线新开河站—天津北站区间土压平衡盾构法隧道施工中采用钢套筒为辅助装置进行盾构接收为背景, 介绍钢套筒的结构组成和盾构接收方案, 采用钢套筒装置能有效避免盾构到达接收过程中漏水、涌砂等风险, 确保盾构出洞安全。

关键词：盾构接收,钢套筒,加固区

参考文献

[1]白洋, 盾构隧道穿越建 (构) 筑物施工方案研究[J].居业, 2015, (7) .

北京地铁Y形钢支撑焊接质量管理 篇3

北京地铁6号线13标新华大街车站设计Y形钢支撑共有28根。Y形钢支撑上主要焊缝包括Y形钢支撑两侧飞翼连接对接焊缝、铸钢和圆管连接对接焊缝以及圆管和圆管对接焊缝112条, 滑板和Y形钢支撑两侧飞翼连接对接焊缝226条, 其他次要焊缝若干等。该种Y形钢支柱焊缝的焊接难点, 一是铸钢和普通钢圆管连接焊口, 普通钢圆管之间连接焊口较多, 圆管最大直径达1200 mm, 最大厚度达50 mm。二是铸钢和铸钢焊接, 铸钢和普通钢圆管焊接, 需要采用焊前预热和焊后缓冷等焊接工艺措施, 焊工在高温环境下焊接操作, 焊工的劳动强度大, 焊工容易疲劳。三是每根钢支撑60 t, 尺寸大, 由于工作场地有限等客观原因, 钢支柱不易翻动, 需要全位置焊接, 对焊工的焊接技术水平要求高。

1 Y形钢支柱焊接质量保证工序

北京地铁6号线新华大街车站Y形钢支撑焊接质量保证工序是:Y形钢支撑图纸汇总和审核→制定Y形钢支撑焊接工艺→Y形钢支撑焊接工艺评定→Y形钢支撑焊接的现场焊工模拟→对Y形钢支撑焊缝外观检查→Y形钢支撑焊接部位 (预热) 焊接→焊工本人及班组自查→驻地监理和项目部联合对Y形钢支撑焊缝外观复查→Y形钢支撑焊缝热处理→对钢支撑焊缝进行无损探伤 (返修) →Y形钢支撑焊缝质量评定。

2 5要素控制法

严格按照焊接规范和技术要求, 对影响Y形钢支撑焊接质量的5要素进行控制。Y形钢支撑焊缝焊接质量不是单纯依靠工地质检员检查出来的, 而是要控制好Y形钢支撑焊缝焊接的各个工序、各个因素, 需要焊接工人干出来的。将过去只检查最后Y形钢支撑焊缝焊接质量, 调整为重点控制影响Y形钢支撑焊缝焊接质量的人、机、料、法、环5个要素。

2.1对人的控制

(1) 人, 是包括所有参加焊接Y形钢支撑管理和焊接生产的人员。建立有效的Y形钢支撑焊接质量管理组织和规章制度。根据地铁工程的性质和施工现场的实际情况, 建立有效的Y形钢支撑焊接质量管理组织, 制定行之有效的各种规章制度。Y形钢支撑焊接质量管理组织成员中既有各方面的领导, 又有懂得焊接技术的技术人员, 同时还要有具有丰富焊接操作技术的持证焊工。规章制度要切合实际情况, 确保Y形钢支撑焊接质量。

(2) 掌握Y形钢支撑操作焊工的情绪变化。在Y形钢支撑焊接过程中一旦发现焊工因某种原因造成其情绪低落, 精力不集中, 焊接质量下降。一定要抓紧做好焊工的思想工作。一时解决不了的, 应立即调离其从事的Y形钢支柱焊接工作, 直到焊工情绪恢复正常, 方可从事Y形钢支柱焊接作业。

(3) 非焊工不得从事焊接工作。制度规定有3点, (1) 在施工现场发现非焊工拥有焊接工具立即没收。 (2) 发现非焊工使用焊工工具对焊工进行罚款处理。 (3) 对外包单位的焊工操作证和上岗证进行资格审查, 不合格的焊工严禁从事焊接作业。

2.2对机的控制

机, 指用于Y形钢支柱焊接的焊接设备的统称。施工工地的所有用于Y形钢支撑焊接的设备都要集中使用、管理、维修和保养。每台焊接设备需要建立独立的设备档案, 焊接设备集群要搭设防雨棚, 单个焊接设备要加盖机具罩。工地上要专门安排1名电工维修焊接设备, 一旦发现焊接设备出现问题及时修理, 避免焊接设备带病运行。

2.3对料的控制

料, 是对Y形钢支柱使用的焊接材料的泛指。严格把好焊接材料领料、保管、烘烤和发放四个关口。具体做法: (1) 焊接材料无质保书必须要求公司工艺部门出示合格的化验报告, 否则不准领取焊接材料。 (2) 焊接材料仓库要求干燥通风, 焊接材料应按牌号, 规格分别存放, 并要求悬挂醒目的标志。 (3) 焊条、焊丝由专人发放。发放时必须将焊工姓名、所焊的部位、焊条焊丝牌号、规格、发出数量及退回数量等逐项纪录, 建立档案。 (4) 氧气、乙炔和二氧化碳气瓶要分开存放, 严禁在烈日下暴晒。

2.4对法的控制

法, 是指Y形钢支柱焊接加工的工艺方法。在Y形钢支柱焊接过程中, 应尽可能采用有利于焊接质量的先进工艺方法。对于新工艺和新材料的焊接, 必须事先召开技术会议, 结合本单位现有的技术力量及施工环境作可行性研究, 撰写出工艺措施和施工方案, 经上级有关工艺部门评定认可后, 对参与Y形钢支柱焊接的焊工进行技术工艺措施交底。交底需双方在施工任务命令名单上责任签字方可实行。为了有效地督促工艺措施和施工方案的落实, 分包单位和施工工地分管生产和分管技术的人员对施工现场进行检查。对违反施工工艺措施和施工方案的焊工进行教育和处罚, 直至停工。

2.5对环的控制

环, 是指Y形钢支柱焊接施工环境。在施工区内的焊接设备, 电线及软管应布置规则、整齐、干净。创造一个文明的施工环境, 首先给操作焊工在焊接质量意识上产生一个直观感觉, 产生一个搞好焊接质量的气氛, 然后为焊工创造一个良好的施工环境, 例如搭设脚手架, 搭隔离层, 防风棚和防雨棚等。认真把好Y形支柱焊接焊缝的验收关验收是把好焊接质量的最后一关。在北京地铁6号线新华大街车站工地, 采取如下方法, 收到较好效果。

(1) 检查焊口, 先进行外观验收, 发现外观不合格的焊口, 拒绝进行无损探伤。

(2) 对口质量的检查验收, 经请示总工程师, 由质检科牵头, 组织2个工地的质检员和焊工, 共同对坡口实测实量, 将坡口度数、错口量、间隙大小、钝边厚道及坡口清洁度等填表纪录。大直径对口验收100%, 其他验收50%, 从而避免相互扯皮, 也有利于查找产生焊接质量的原因。

(3) 焊接质量与经济效益挂钩。公司在承包合同中规定, Y形钢支撑的焊接质量合格产品按工程量的80%对承包单位结算, 质量优良的产品按100%结算。承包单位与每名焊工签订焊接质量保证书, 对出现外观咬边、气孔和裂纹等焊接缺陷的, 对焊工按照规定处以不同数额的罚款。

3结论

在北京地铁施工现场, 通过对影响Y形钢支撑焊接质量5要素的管理, 取得预想效果, 受到业主一致好评。

摘要：北京地铁Y形钢支撑焊接质量管理, 制定有效的焊接质量管理措施, 如人、机、料、法、环5要素控制法, 保证了Y形钢支撑焊接质量。

城市地铁钢 篇4

一、工程概况

郑州市轨道交通1号线火车站站 (郑州火车站西出口配套轨道交通工程) 是火车站西出口改造工程的重要组成部分, 包括车站主体工程及其附属工程。车站位于郑州火车站西站房站前广场地下, 为地下3层岛式车站, 地下1层为站前广场地下停车场, 地下2层为地铁厅, 地下3层为站台层, 总建筑面积11 071.4 m2。车站主体结构采用明挖施工、桩锚联合支护的施工方法, 基坑挖深约20 m, 围护桩桩径1.0 m、桩间距1.2 m, 嵌入下部土层不少于13 m。该工程场地西紧邻太和路, 太和路西侧为居民区, 房屋修建年代较早。北侧为火车站西广场已拆迁区, 较空旷;南侧西广场地下一层停车场正在施工;东端紧邻国铁北出站厅, 距铁路既有货线坡脚35 m, 东端端头部分地基喷射搅拌桩已加固;东南角新建国铁西站房采用35~44 m钻孔桩基础, 距Ⅱ号出入口15.7 m, 距车站主体结构约20 m。

二、钢支撑布置形式

根据设计要求, 基坑共设两道钢支撑, 两道钢支撑均采用壁厚16 mm的Φ609钢管支撑, 钢围囹为双拼I45c工字钢。钢支撑竖向间距均在5 m左右, 钢支撑直撑水平间距从2.3 m到3.0 m不等, 斜撑沿车站轴线方向水平间距从1.7 m到2.4 m不等。该基坑以“分段分层、由上而下、及时支撑”为施工原则, 由基坑西侧和东侧各分四段开挖和支撑。钢支撑局部平面布置如图1所示。

三、钢支撑施工技术

1. 施工过程。

做好施工前准备工作, 先对基坑进行降水, 进行冠梁及混凝土撑施工;再按“开挖土方→安装牛腿→拼装腰梁→安装第一道钢支撑→支撑加力”的顺序施工, 这一施工顺序进行两次, 最后开挖土方至基底。

2. 钢围囹加工。

该车站钢围囹采用双拼I45c工字钢加工。为确保其整体性, 在工字钢迎土面及背土面设置加强钢板, 两节钢围囹之间采用12 mm厚钢板焊接, 确保钢围囹整体刚度。

3. 斜撑支座安装。

斜支撑的架设最为关键, 其支座采用30 mm厚加劲肋板和20 mm钢板制作斜撑钢垫箱, 钢垫箱双面焊接在钢围囹上, 形成整体斜支座。

4. 钢支撑拼接。

采用壁厚16 mm的Φ609的钢管作为钢支撑, 钢支撑由固定端头、中间节、活动端头组成。各段之间采用12孔法兰盘连接, 钢支撑按照设计长度预先拼接完成, 需进行架设时, 采用25 t吊车配合龙门吊整体吊装架设。钢支撑拼装如图2所示。

四、钢支撑架设步骤及施工控制措施

1. 钢支撑架设步骤。

冠梁和第一道混凝土支撑施工完成并达到设计强度后, 方可开挖土方, 每开挖到钢支撑中心线下约1 m处时架设钢支撑。钢支撑由固定端、活动端和中间接头组成, 在基坑外空旷场地内拼接, 拼接时下垫钢轨进行抄平;拼接后, 支撑要平顺, 焊接质量要达到设计要求, 法兰拴接牢固。拼装完成后用汽车吊吊放到基坑中间平台, 并配合龙门吊往坑内托架上吊放。钢支撑吊放就位后, 将固定端焊接于钢垫板上, 活动端用千斤顶施加预加力, 打入钢楔块填塞。至此, 完成单根钢支撑的安装吊放。

2. 钢支撑施工控制措施。

(1) 加强抽查和指导。支撑、钢围囹加工过程中必须派专业结构工程师进行不定期抽查和指导, 确保支撑的加工质量和焊缝要求, 钢支撑预加力后, 在土方开挖和结构施工过程中做好监测工作, 根据监测结果发现异常应及时采取补救措施。

(2) 做好架设支撑。开挖时必须及时架设支撑, 在支撑位置挖出来之后, 迅速支撑, 并及时按设计值施加预应力。

首先, 支撑架设前, 依据设计事先在墙面 (钢围囹) 上标出支撑位置。钢围囹架设前, 先在支撑端面中心线两侧钻孔桩上钻眼安装牛腿支撑, 为支撑的安全架设提供平台。钢围囹架设后, 对钢围囹与桩体之间的空隙采用细石砼回填, 保证支护体系的整体受力。支撑架设前先以设计净空为依据, 对基坑的净空分断面进行实测, 满足要求后, 进行现场接长试拼, 接长后支撑的长度允许偏差为±50 mm。钢支撑安装允许误差见表1。

其次, 安装支撑时, 端头、千斤顶要在同一平面上, 为确保平直, 横撑上法兰螺栓应采用对角和分等分顺序的方法扳紧。两端部与内衬墙接触处应紧密结合。

第三, 支撑预应力之前, 迅速设定支撑轴力监测点, 取得初始读数后加力, 加力后测试实际预加力, 以此实现预加力的准确施加。对钢支撑加力时, 加载速度由设计分级加载反应和现场观测墙体加载反应决定。千斤顶和压力表应到有资质的检测单位同时标定, 施加应力时2台千斤顶应同时加力。

第四, 钢支撑预加力后, 在土方开挖和结构施工时, 加强对钢支撑轴力的监测工作, 发现异常及时采取补救措施。

(3) 合理施加钢支撑轴向力。

首先, 在基坑开挖过程中随挖随撑, 同时要对已架设后的钢支撑及时施加轴向预应力, 以此减小由于支撑不及时而引起的围护结构变形。

其次, 在钢支撑施工过程中, 对所有钢支撑按设计施加轴向预应力, 2个千斤顶加力要对称同步, 预应力施加应分两级加载。

第三, 在第一次加预应力后, 观测预加轴力损失及墙体水平位移, 并复加预加轴力至第一次施加值, 当轴力稳定后第二次加力;如此重复, 直至预加轴力达到设计值。

第四, 当昼夜温差过大导致支撑预加轴力损失时, 立即在当天低温时段复加预加轴力至设计值。

第五, 当桩体水平位移速率超过警戒值时, 可适当增加支撑轴力以控制变形, 但复加后的支撑轴力和挡墙弯矩必须满足安全度设计要求。

第六, 在架设一、二道钢围囹时, 钢围囹竖向必须垂直, 纵向线型应平顺、焊接良好, 以防止支撑受力后上翘或下曲;背部采用C25细石混凝土回填密实, 严防支撑因围护结构变形或施工撞击而脱落。

(4) 钢支撑施工注意事项。

首先, 支撑托座须与钢围囹焊接牢固, 焊缝高度不小于10mm, 支撑架设时, 确认支撑端部与托座是否靠稳, 牛腿锚固深度是否满足设计要求。

其次, 支撑分节拼装后, 法兰盘处螺栓安装必须正反间隔连接, 以防支撑局部变形, 造成连接处掉落, 同时必须将法兰处螺栓上紧, 支撑加力后, 螺栓将可能出现松动现象, 应及时采取相关措施拧紧螺栓。

第三, 支撑架设初期, 必须尽快完成第一阶段预加应力, 以防基坑变形和外围土体失稳。

第四, 钢支撑最终拼接长度比设计长度小5~10 cm, 架设时该空隙可通过调节活络头弥补, 活络头最大伸缩长度为30 cm。

第五, 当土方分层开挖至设计支撑中心线下100 cm时, 立即测量支撑架设的准确高度和位置, 保证两侧支撑对称连接。

第六, 钢围囹及支撑就位时, 须缓慢放置在牛腿或托座支架上, 不得有碰撞和冲击现象。

第七, 架设支撑后迅速设定支撑轴力监测点, 取得初始读数后, 按设计分级和桩体反应决定的加载速度加载。加载过程应严格控制预加力。

第八, 用吊车将2个100 t千斤顶吊放到活络头加压处定位加压, 并观察压力表, 达到设计预加轴力值后, 停止加压, 将钢楔用大锤打入活络头预留楔槽内, 然后减压卸掉千斤顶, 若采用2个以上钢楔时, 上下应交错布置。

第九, 斜撑的架设最为关键, 斜撑端面的支座与拼装的支撑必须配套施工。基坑开挖后采用大钢尺现场实测基坑净空, 然后推算斜撑的实际架设长度, 斜托支座必须与钢围囹焊接牢固。

五、钢支撑的拆除

1. 钢支撑拆除方法。

支撑的拆除必须根据结构混凝土上升强度确定, 底板混凝土浇筑后等强度达到设计强度的85%后, 拆除第二道钢支撑;中板混凝土浇筑后混凝土强度同样达到设计强度的85%后, 拆除第一道钢支撑。混凝土的强度判定以同条件下3 d、7 d混凝土试件抗压强度为准, 拆除过程中必须有专人指挥, 由安全员进行巡查拆除。钢支撑拆除应进行跳榀拆除, 拆除过程如下:先用千斤顶施加压力, 用大锤稳敲取出卡在活络头插销部分的钢楔;再卸载千斤顶, 用龙门吊控制平稳, 吊运至地面。若在加压的情况下用大锤难以打出卡在活络头插销头部分的钢楔时, 可考虑用氧焊从活动端插销头部分进行切割, 从而平稳地吊出支撑。

2. 钢支撑系统拆除技术要点。

钢支撑拆除时应密切观察围护结构的变形, 必须作好钢支撑拆除阶段周围施工监测点的量测工作, 并做好量测记录, 切不可草率施工, 拆除时应避免预应力瞬间释放过大而导致结构局部变形、开裂。

(1) 为防止主体结构开裂, 在对应板层结构混凝土达到设计强度85%后才能拆除钢支撑。

(2) 钢支撑拆除时, 用链条葫芦将钢支撑吊起, 在活动端设100 t千斤顶, 施加轴力至钢楔块松动, 取出钢楔块, 逐级卸载至取完钢楔, 再吊下钢支撑。避免预加应力瞬间释放而导致结构局部变形、开裂。钢支撑分节拆除后转运至指定场地堆放。

(3) 在钢支撑拆除过程中, 需对围护结构加强监控量测, 出现异常情况, 应及时处理或上报监理工程师商讨决策, 并采取相应的处理措施进行处理。

(4) 钢支撑拆除应跳榀拆除, 拆除过程中应根据监控量测数据进行适时调整。

城市地铁钢 篇5

昆明轨道交通1号线支线春融街站~市政府站区间采用2台土压平衡盾构机, 左右线并行掘进, 由市政府站站西端始发, 到达运营的春融街站后, 由预留的2个盾构井接收并调出。

设计的春融街站~市政府站区间左右线在春融街站南端头接收位置均距离既有线较近, 其中左线最小净距3.8m。根据首期工程春融街站在该盾构端头井顶板埋深约6m, 地下含水丰富, 常规加固措施难以满足施工要求, 更难以保证运营线安全, 为此经相关单位共同研讨, 将盾构机接收调整为钢套筒接收。

2 钢套筒接收方案

在盾构机到达端头不具备加固条件或加固条件不能满足盾构接收条件时, 使用钢套筒接收机。为保证1号线运营线的结构安全及运营正常, 春融街站南端头盾构接收端采用旋喷桩+钻孔素咬合桩+钢套筒接收方案。

2.1 接收端头加固设计

接收端头加固采用旋挖咬合桩+旋喷桩, 咬合桩为φ1000@800mm布置, 在端头设置3排, 成孔后采用C5水下混凝土灌注, 待灌注至加固标高后, 空桩部分采用灌砂注浆密室;咬合桩成孔时采用“隔三跳一”的方式打孔, 在车站围护结构与咬合桩之间施工单排三重管旋喷桩, 旋喷桩为为φ800@600mm, 旋喷桩水泥掺量为25%~40%, 经加固的土体有很好的均质性、自立性, 其28d无侧限抗压强不小于1MPa, 渗透系数不应大于10-7cm/sec, 抽验标准为检验数量不小于桩总数的1%, 且不少于3点。

加固范围立面为隧道结构上下各3m, 加固长度:右线平面位置为隧道结构东侧2.2m, 西侧3m;左线平面位置为隧道结构东西各3m;加固宽度:为春融街站围护墙以南3.2m。

2.2 接收筒

盾构接收筒主要用于辅助盾构到达接收, 整个装置设计一端开口与洞门钢环连接, 另外一段全封闭的容器。钢套筒内在盾构到达之前要进行填料。钢套筒结构主要有筒体、后端盖、反力架及支撑等。见下图。

3 施工关键技术及措施

区间隧道盾构到达端头近邻既有线, 隧道埋深较深, 需对到达前水文地质情况调查清楚, 制定针对性措施。特别是对既有线影响要控制到最小, 过程中必须按照经专家评审后方案实施。

3.1 关键施工准备工作

盾构机钢套筒辅助接收工法增设了钢套筒, 对应的工序较繁杂, 关键技术卡控主要有:钢套筒安装、洞门地连墙混凝土凿除、钢套筒填料及检验;盾构机掘进穿越加固区 (素混凝土桩加固区+旋喷桩加固区) 进入钢套筒, 盾构机到达后钢套筒拆解的安全保障措施。

(1) 钢套筒定位安装

a.确保车站端头井底板平整, 防止因底板标高偏差过大引发钢套筒受力不均。

b.根据洞门实际中心进行测量放样, 确定好钢筒安装位置。

c.过渡环在地面组装、加固, 整体吊装, 安装。

d.洞门钢环与过渡环连接位置力求保证密封良好, 采用焊接方式;钢套筒的过渡连接板与预埋钢钢环相接触后, 要检查两个平面是否全部贴紧。

e.在地面把三节钢套筒下半段拼装紧固好, 尤其是底部连接螺栓力求一次紧固到位。然后进行整体起吊, 安装就位后, 同样将三段上半部分连接紧固, 吊装。

f.反力架安装要求钢管斜撑在底板预埋件上, 施加合适的预应力。

(2) 接收筒主要检验项目

一是接收筒圆度, 二是接收筒的渗漏情况。

渗漏检测:在安装钢套筒内部未填料前从水孔加水, 至加满水检查, 直至压力稳定且并未发现有漏点时方可确认钢套筒的密封性。

(3) 钢套筒内填料及检验

盾构机到达钢套筒后模拟在黏土及粉土中掘进。钢套筒当检查完毕后, 向钢套筒内填料, 主要是填黏土及粉土, 并对土体进行改良, 增强土体的流动性。填料工序作为顺利接收的重要保证。填料在回填饱满后要进行渗漏、加压和位移的再次监测。主要包括以下内容:

a.填料密实度要高, 易于掘进、螺旋机输送及皮带机运输。若填料不够密实会导致内外压力失衡, 造成水土流失。

b.在加压过程如果发现有渗漏或者连接有缺陷的情况, 必须马上进行泄压, 及时处理。维修后必须再次进行检验, 检验合格后方可投入使用。

3.2 盾构穿越加固区及进入接收筒施工

(1) 进入加固区前

掘进速度和土仓压力与正常段掘进一样, 按常规控制, 土仓压力根据隧道实际埋深进行调整, 避免地层中推进时压力有较大的波动, 掘进速度稍减慢, 由原来正常段的30~60mm/min减至15~30mm/min。进入加固区前, 进行剩余洞门破除。

(2) 加固区内掘进

盾构机进入加固土体后, 推力控制在800~1500t, 盾构在加固区内掘进速度一般为5~10mm/min, 应在密切监控地表和洞口的情况下逐步减少压力, 随着盾构掘进尽可能降低土压力直至为0, 在洞门破除施工期间, 对盾尾后续管片进行双液注浆, 形成止水环箍, 阻断原状土体与加固体的来水通道, 并在注浆完成后两小时后通过盾构机径向注浆孔观察加固土体是否有涌水、涌砂现象, 如没有出现涌水、涌砂现象则恢复接收施工;如出现涌水、涌砂现象则通过盾尾管片开孔压注油溶性聚氨酯, 阻断后续来水, 确保盾构机刀盘脱出洞门钢环的安全性。

随后掘进过程中, 每一环施工完成立即进行盾尾后续管片的二次注浆, 以确保盾构后续来水通道隔断。

(3) 盾构刀盘进入钢套筒内

洞门破除完成后, 刀盘进入钢套筒以后, 盾构机进行正常掘进, 并且确保土压和出土量。

3.3 钢套筒拆解及对应安全保证措施

盾构进入钢套筒制定里程后, 由于盾构机在钢套筒内, 盾尾已经脱离了洞门钢环, 最后一环管片与钢环及盾构开挖直径间隙是否已经封堵完好至关重要。因此该部位处理措施尤为关键:通过车站侧墙上预留的注浆管、特殊管片上预留的注浆孔的球阀, 观察出水量, 若水量较大, 则继续通过预留注浆管、注浆孔注浆, 直至打开球阀无水流出后, 方可拆解钢套筒和盾构机, 清理钢套筒内的回填料, 并吊出转场。

4 工法优缺点

4.1 优点

(1) 适应范围广

钢套筒辅助盾构接收基本适应于大多数地层, 尤其是在有限的施工条件下, 现场能够满足钢套筒安装要求的场地便可以施工。

(2) 可以多次利用

钢套筒结构由钢模块组成, 组装拆卸便利, 易于多次使用。首次加工制作费用较高, 经过多次倒用可以节省端头加固管线迁改费用, 经济效益较好。

(3) 安全性高

由于钢套筒接收为盾构带压接收, 比传统的接收更易控制其风险, 尤其对水土流失控制较好, 特别适用于对环境保护要求高的施工地方, 更安全有效提高盾构接收安全性。

4.2 缺点

(1) 出洞操作困难

传统的盾构接收在盾构机刀盘露出后可以直观的进行测量和判断下一步盾构走向, 钢套筒直接连接洞门钢环形成一个封闭体, 对盾构机接收制造了很多限制, 因此对盾构姿态及测量的精度要求极高。

(2) 运输及保管困难

钢套筒是一个直径6900mm, 长10500mm圆柱体, 即使拆分为单块也叫庞大, 运输上存在一定困难, 保管上也很占地方。单块拆分后容易变形, 会对下次组装带来一定的困难。

(3) 费用高

钢套筒制作安装费用在100万左右, 加上运输保管费用整体较高。

5 结论与建议

钢套筒接收工法使用范围广, 尤其适用于对周边环境保护要求高的施工场地。昆明地铁呈贡支线二工区春融街站~市政府站区间成功的应用了该工法, 保证了既有线的安全。钢套筒接收工法还有一薄弱环节, 就是在钢套筒填料之前进行洞门破除工序, 该工序需要进行一定的端头加固, 在条件允许的情况下, 围护结构采用玻璃纤维筋, 盾构机刀盘配置滚刀, 可切割强度较高的混凝土, 规避洞门破除过程中造成水土流失的风险。

摘要：在地铁工程盾构法区间隧道施工中, 盾构始发和接收是整个工程中的关键工序, 也是难度最大、风险最高的环节。由于盾构进入到达接收洞口前难以建立起土压以平衡开挖面的土压和水压, 目前只有两种比较有效的方法, 一种是传统的水土进洞, 另外一种是采用钢套筒法。文章通过昆明地铁1号线支线春融街站市政府站区间在运营春融街地铁站采用钢套筒接收工艺, 确保了盾构机顺利接收和1号线春融街运营安全。文章详述这种工法的技术原理、组装流程、接收工艺。

关键词：运营车站,钢套筒,盾构接收

参考文献

[1]王健.盾构到达钢套筒辅助接收系统的改进设计及施工[J].现代交通技术, 2014, 11 (4) :59-62.

[2]赵保.钢套筒辅助盾构接收技术概述[J].文摘版:工程技术, 2015 (13) :267-269.

城市地铁钢 篇6

1钢弹簧浮置板道床的工作原理

钢弹簧浮置板道床结构是由德国引进的一种新型特殊减振轨道结构形式, 主要由钢筋混凝土道床板、钢弹簧、隔振器、钢轨、扣件等组成。其基本原理是将轨道固定在具有一定质量和刚度的钢筋混凝土道床板平台上, 平台再放在由柔性弹簧组成的频率远低于激振频率的线性隔振器上, 质量平台可提供足够的惯性质量来抵消车辆产生的动荷载, 只有静载和少量残余动荷载通过弹簧传到基础, 同时隔振器还有进行调谐、滤波、吸收能量等作用, 从而减少振动传入基础, 达到隔振减振的目的, 降低噪声的产生, 从而降低对周围敏感点的影响。详见图1。

西安地铁二号线浮置板道床轨道采用60kg/m、U71Mn/25m标准钢轨焊连为区间无缝线路, 正线线路最小曲线半径350m, 最大超高120mm, 扣件为DTⅥ-2型扣件。道床采用的隔振器为内置式钢弹簧阻尼式隔振器, 隔振器间距800mm、外套筒直径350mm。浮置板上表面设置2%的排水坡, 浮置板面到基底水沟设置有斜向排水管;对于钢弹簧浮置板从上游的来水, 其排向浮置板基底水沟, 通过基底水沟排向下游, 钢弹簧浮置板道床基底水沟内的积水, 通过在下游普通道床地段设置坡度差逐步将水引到正常的道床水沟, 汇入地铁车站或区间的排水设施排走, 保证钢弹簧浮置板道床的正常工作。详见图2。

2道床养护中发现的问题及潜在的安全隐患

在对钢弹簧浮置板轨道的日常维护中, 发现目前的钢弹簧浮置板道床设计存在一定的缺陷或问题, 可能会对运营产生潜在的安全隐患, 建议在今后的设计中不断进行优化。

2.1道床面承轨槽空间狭小。造成锯断钢轨和轨腰钻孔的作业空间狭小, 急救器、小型液压起道机等机械无法放入, 直接影响钢轨的置换、焊缝重伤的处理、钢轨折断时的抢修。轨底与承轨槽道床面间距仅为46mm, 如果巡检中发现钢轨重伤或者其他问题时, 需要在有限的抢修时间内完成钢轨急救器的安装和临时对钢轨的加固。

2.2钢弹簧浮置板道床上的尼龙套管是在浮置板的板体里预埋的, 因现场施工条件及技术有限, 不能准确定位, 容易造成倾斜或轨底坡偏大等问题。

2.3钢弹簧隔振器盖板顶部距离钢轨底部仅有46mm的间隙, 存在部分设备安全隐患。隔振器钢盖板是用螺栓与内筒体连接, 但在长期的运营下, 容易造成盖板螺栓松动、脱落等, 将会导致钢轨与隔振器套筒发生接触, 造成钢轨烁烧。

2.4浮置板道床排水缺陷。在设计中, 基底中间设置直径为200mm的排水沟, 由于排水沟的断面在施工过程中存在差异, 以及施工中遗留有垃圾、长期流水残留的水垢等, 导致排水系统不畅的情况时有发生, 中心排水沟上方道床面设置的观察孔又难以进行疏通作业, 直接影响道床排水。当浮置板轨道处于线路的下坡段时, 隧道冲洗作业所产生的污水将淤塞排水孔, 或浮置板两端沉砂池的水篦子松动、缺失, 水篦子处杂物太多导致积水, 会长期浸泡钢弹簧隔振器, 对道床结构造成损坏。

2.5钢弹簧浮置板轨道末端道床处的排水反坡由于坡度设置及施工等原因无法自行流入区间集水井。

2.6浮置板中心设置的观测孔、排水沟, 在曲线地段存在严重积水问题, 目前没有合适的方法进行水沟沉积物的清理。

2.7部分盾构地段因为施工原因造成隧道产生不规律的扭曲或者隧道太高, 会影响钢弹簧浮置板的铺设, 降低减振降噪的效果。

2.8钢弹簧浮置板为了增大自身的配重采用大量的钢筋, 对道床板混凝土的浇筑造成影响, 尤其是两侧的翼板较薄, 钢筋比较密, 影响振捣的密实度。

2.9钢弹簧浮置板对测量放样及施工误差的精度要求比较高, 而现场施工管理及技术均不理想, 严重影响质量把关, 存在一定的安全隐患。

3设计优化建议

为了彻底解决以上问题, 需要从源头上优化设计方案, 为轨道道床的长期维修养护创造良好条件, 特意提出以下建议方案。

3.1调整隔振器位置。尽可能将其移至钢轨外侧, 从根本上消除隔振器与钢轨接触的隐患, 在矩形断面隧道中把隔振器置于道床轨枕的外侧。

3.2建议采用170mm厚的薄型预制短轨枕方案, 以尽量减小对浮置道床的整体性造成不良影响, 确保浮置板纵向钢筋全部直通布置, 在最大限度地提高了浮置板纵向刚度和抗弯强度的同时, 大幅度减低钢筋施工的劳动强度, 有效提高浮置板预制作业效率;同时保证扣件尼龙套管的精确定位。

3.3降低隔振器筒体的高度。在保证减振效果的前提下, 将隔振器筒体高度做适当减低处理, 使其位置向线路的外侧偏移, 同时建议在隔振桶上部增加绝缘橡胶垫, 消除烧伤钢轨的隐患。

3.4优化浮置板道床横断面尺寸。可采用中间不加凸台减振浮置板, 解决钢轨重伤或折断时的锯轨和钻孔问题。实际维修中, 目前仍采取抬高伤损处上下股钢轨进行应急处理, 前后顺坡加装急救设备的处理方式。

3.5综合考虑区间排水问题。一是优化道床底部中心水沟的断面截面积。二是在浮置板道床与下游的普通整体道床连接处设置沉沙池。三是及时清理疏通排水系统, 清除堵塞异物。四是建议在浮置板道床末端设区间积水坑, 通过废水泵房排除。五是在下水端排水沟处设置排水反坡进行过渡, 以使钢弹簧浮置板减振道床地段排水畅通。

3.6优化疏通方法, 建议在设计过程中采取切实可行的疏通办法, 同时缩小观察孔的距离。

3.7建议在浮置板设计中适当增加设计的灵活性, 针对不同工况及隧道断面形式采取不同的优化设计, 增加浮置板的使用度。

3.8优化浮置板的结构自重, 尽可能地采用地铁施工中同类型的钢筋型号, 增加钢筋间距, 提高混凝土的密实度, 增强浮置板的整体性。

3.9对浮置板的施工建议由厂家的专业人员来测量放样、现场的指导施工及相配套的后期养护维修指导。

摘要：本文重点介绍了西安地铁二号线安远门站至南稍门站区间钢弹簧浮置板道床存在的设计缺陷, 同时分析了在日常维修使用过程中发现的问题及潜在的安全隐患, 并结合西安地铁日常检修实践提出了设计优化方案和必要的应急处理方法。

关键词：地铁,钢弹簧浮置板,优化设计

参考文献

[1]中华人民共和国铁道部.铁路线路修理规则[S].2011.

[2]GB10070-88, 城市区域环境振动标准[S].

贝雷钢便桥在城市轨道中的应用 篇7

某城市地铁盾构区间,因盾构穿越既有城市桥梁,桥梁基础侵入隧道范围,由于线路空间有限,采取对老桥梁拆除后,新建平江桥避开盾构区间,桥梁拆除前设置贝雷钢便桥,满足交通要求。该钢便桥位于原有桥梁一侧,跨河道,钢桥跨度为30m;南北两侧为型钢拼装成的引桥,北引桥长度为16.8m,坡度为7.3%;南引桥长度为16.9m,坡度为6.3%。中间30m跨度的贝雷钢便桥外宽约为8.5m,中间4.2m宽为行人道,2.05m宽铺设管道,编组为六排单层双加强型结构。

2构件描述

上部结构独立承载,人行荷载通过桥面系经由分配梁传至横梁,经过横梁二次分配后,传至由多片桁架(321型桁架片)组合而成的承重桁架梁上,桁架梁将力传至承重梁,承重梁将荷载直接传到钢管墩上, 最终通过钢桩将荷载传至土体中。按传力顺序,各部件构造说明如下:(1)桥面系。桥面系采用,定型标准321钢桥纵梁,纵梁上铺设8mm的防滑花纹钢板。 (2)横梁。横梁采用规格为I28的工字钢,每节桁架布置2根。I28横梁与桁架通过夹具和斜撑牢固连接。 (3)主桁承重梁。本钢桥主道采用六排单层加强型编组的桁架片作为主梁。单片桁架由双10弦杆和I8腹杆组成,材质均为Q345,桁高1500mm,长3000mm。 (4)承重梁。承重梁对桁架梁起支承作用,并分配荷载至单排钢管墩或多排钢管墩的分配梁上,承重梁采用Q345材质的双工钢(40#)焊接组合制作。(5)钢管墩。 钢管墩采用Q235材质的 φ529mm。钢管之间采用20# 槽钢进行横向连接。

3施工工艺

钢桥作为连接与岸上的重要通道,为施工提供了极大方便,所以尽快完成钢栈桥的拉通是提高施工进度的关键。为确保主桥施工工期,利用汽车吊在河岸预定位置处安装钢管桩,在安装钢管桩的同时拼装钢桥。钢桩的加工和贝雷梁的预拼装全部放在岸上的工作场地中进行。

钢桥架设步骤(悬臂推桥法):(1)在贝雷钢桥预定位置附近找一空旷场地,设置临时桥台,在临时桥台后面清理出一片长 * 宽约为18m*8m的场地。由于临时桥台设置在施工场地的前下方,所以在设置临时桥台时注意临时桥台的顶部标高和施工场地的标高保持一致。在对岸使用脚手架钢管搭设拼装平台,尺寸长6m,宽8m。(2)安装导梁,在主桥前安装6节两排下加强(重约3.2k N/m),安装导梁时阴头朝向对岸。在安装过程中,每两节贝雷片安装一根横梁,同时在每节贝雷片之间安装抗风拉杆。(3)安装6排单层双加强的贝雷主梁(单节重约10.3k N/m),连接在双排导梁之后,并用横向支撑架固定好,再安装一根横梁,组成第一节主梁,用以增加整体性,确保导梁与主梁之间的连接的整体受力性。(4)继续安装主梁并适时向前推进,在推进过程中要保持足够的安全系数, 防止倾覆,每推出一节前都要进行稳定校验,直到前端导梁到达对岸。在导梁未到达对岸前,采用卷扬机和动滑轮反向拖拽;导梁到达对岸后,将卷扬机和动滑轮安装到对岸,对钢桥进行正向拖拽,适时在桥尾增加配重,配重的重量在以下稳定验算中说明。(5)6节导梁安装完成并且导梁到达对岸后,继续推进主梁,同时将推上岸的导梁拆除,拆除的部件返送到本岸用于拼装主梁,直至主梁拼装完成。(6)桥面系统暂时不安装,30m主梁整体平移至钢桩桥台处。1在平移轨道上放置平滚。2将钢桥落在平滚上。3钢桥整体从临时桥台上平移至钢桥桥台上的位置。4平移工作完成后,拆除临时桥台。(7)落桥。(8)安装横梁及桥面系。(9)紧固所有螺栓,完成30m跨贝雷桥施工。 (10) 临时桥台施工方案。1在距离钢桥桥台约18m处的两岸平地上分别放置厚度为20mm,长 * 宽为1m*1m的钢板。2在此每块钢板上放置一根直径为530mm的钢管,钢管顶部放置40# 工钢双拼,在此3块钢板的一侧2m处再放置3块钢板用作牵引连接, 使用20# 槽钢起到固定钢管的效果。对岸的临时桥台结构与本岸的相互对称。起到牵引作用的3块钢板的底部需要焊接地脚钢筋,并且钢筋要伸入地面。3采取焊接的方式对临时桥台的40# 工钢与钢桥桥台的盖梁进行对接,起到平移钢桥的轨道作用。在临时桥台的4个角分别放置一块20mm*1000mm*1000mm的钢板。(11)推出稳定校核。贝雷钢桥采用悬臂推出架设时,需要对下述问题进行计算:推出滚轴的承载力; 推出的稳定性;鼻架的强度。1推出岸滚轴的承载力校核。由于主梁的编组为6排编组,所以在本岸放置6个平滚,在后面6m处再放置6个平滚,导梁为两排编组,所以预先在对岸放置两个平滚,当桥推到快到对岸平滚的位置,平滚前后处于平衡状态时,推出的全部重量由本岸12个平滚承受,鼻架为6节(3.2k N/ m),主梁(10.3k N/m) 则:主梁重力为:(10.3k N/m) *30m=309k N。鼻架重力为:(3.2k N/m)*18m=57.6k N。 在推出的桥梁此时共有12个平滚,则每个平滚承重力为366.6k N/12=30.55 k N,小于平滚的设计承重力60k N,安全。2推出时桥架的稳定性验算。钢桥在推出时悬臂的的自重对平滚形成的倾覆力矩,应不大于平滚后桥架结构自重对平滚形成的稳定力矩,这样才能保证钢桥在推出过程中不至于倾覆,验算如下:假定钢桥鼻架快到对岸,未搭上对岸平滚时的情况。则: W1=3.2*18*21=1209.6k N·m;W2=10.3*12*6=741.6N· m;W3=10.3*12*6=741.6N·m;倾覆力矩为:1209.6 + 741.6=1951.2N·m;稳定力矩为:741.6N·m;由于稳定力矩小于倾覆力矩,所以在推出时要在本岸主梁上增加配重。在桥尾处放置30根横梁,和40块纵梁,则: W4 =(250kg*30 +100kg*40)*11m =115k N*11m = 1265N·m,如图1所示。倾覆力矩为:1209.6+741.6=1951.2N·m;稳定力矩为:741.6+1265=2006.6N·m,满足要求。3鼻架的强度验算。当鼻架刚刚到达对岸时, 此时钢桥自重的产生的弯矩对鼻架造成最为不利的情况,则:自重产生的弯矩(最不利的情况全部按照主桥的自重来验算),M=10.3*30*30/8=1158.8N·m。因为导梁为单排单层下加强型钢桥结构,此编组结构查表可以得出容许的弯矩为:1576N·m,大于自重产生的弯矩。所以鼻架安全。

4联系梁安装

每排钢管桩安装到位后,应及时进行桩之间的连接,增加桩的稳定性,避免发生意外事件,连接材料采用20# 槽钢,尺寸需根据现场尺寸下料。焊缝质量满足设计及规范要求。

5桩顶分配梁安装

由于桩在安装过程中平面位置会有误差,分配梁位置测设时适当前后移动确保分配梁位置垂直于线路方向。分配梁需接长时尽量将接头位置调整在桩顶上,当接头位置在其它位置时要保证只能有一个接头,接头位置除将工字钢翼缘板及腹板满焊外,还应在腹板两侧及上下翼缘板上加焊缀板。分配梁与桩顶连接处全部采用加筋板焊接连接。

6栈桥的调整与交付

钢桥架设完毕后,需对钢桥作整体的调整和检查,紧固所有螺栓。

7架设中的注意事项

由于该钢桥处于市区中施工,施工位置比较特殊,施工中必须要做到几点:(1)充分保护好南岸的雕塑,整体施工之前使用脚手钢管编织成笼子将南岸雕塑罩住,起到施工中的保护作用。(2)在钢桥架设过程中由于河中有游船过往,所以要在钢桥底部拉上塑料彩布,防止钢桥小部件在施工中掉入河中。(3)现场施工人员必须佩戴安全帽,悬空作业时必须穿上安全带。(4)在施工地树立安全警示标志,使用彩钢围挡进行场地封闭,非施工人员不得入内。(5)人行桥两侧设置栅栏。

8结语