城際鐵路營業線站臺翼緣板施工技術研究

靳 昆

（廣東珠肇鐵路有限責任公司 廣東 廣州 510000）

0 引言

隨著我國經濟水平的提升,城市軌道交通發展進程也越來越快，相鄰城市間出行隨著城際鐵路的陸續建成而變得非常方便，極大地滿足了人們的出行需求。我國各地區近年來也都提升了城際鐵路建設的力度與規模，每年都有大量新建線路投入運營,新建線路與營業線之間的交互也越來越多，隨之而來的營業線及鄰近營業線施工也大幅增加。本文對廣珠城際鐵路（已運營）新建翠亨站站臺翼緣板現場施工過程中的經驗進行總結研究，為后續類似施工提供參考。

1 工程概況

本工程車站為高架站，在開通運營前按新建線路施工完成了車站橋梁樁基礎、站房基礎及混凝土結構、站臺梁主體施工。站臺翼緣板擬在天窗點內按營業線要求組織施工。

翼緣板懸挑長度2.3m，厚度在懸臂末端為15cm，底面斜度為1 ∶10；上層鋼筋網為縱向φ18@100、橫向φ18@100；下層鋼筋網為縱向φ12@100、橫向φ12@200?；炷敛捎肅50高性能混凝土?；炷脸尚兔婢嚯x軌頂標高1150mm。

1.1 作業內容（見表1）

表1 作業內容表

1.2 施工時間、地點及影響

（1）為確保施工安全，施工在夜間天窗點內進行，翼緣板施工需接觸網停電作業[1]。施工距離接觸網設備安全距離不小于2m。

（2）為確保行車安全，翠亨站站臺梁后澆翼緣板工程施工過程中申請對施工段列車通過限速80km/h。

（3）施工起止時間:翼緣板施工擬先施工下行線，再施工上行線，理論施工時間30 天。

2 施工方法

2.1 翼緣板施工工藝概述

由于站臺翼緣板伸入防撞墻內側，其外沿距離線路中心按1830mm 控制，距行進中列車車體僅200mm，施工難度大。同時為避免列車通過時對現澆混凝土的擾動，故全部采用吊籃的形式進行施工。底模采用1.8cm 竹膠板，模板背面橫橋向采用5cm×10cm 木方，縱橋向采用鋼管，用14mm 螺桿固定在工字鋼上。

主受力桿件采用20 工字鋼，沿行車方向按1m 間距布置，吊桿直接鋪設在站臺面之上，站臺梁中心線部位采用M16 的膨脹螺栓加壓板固定，防止吊點左右偏位。為防止吊桿傾覆，吊桿尾端配重采用2 組壓板扣緊，并用4 根M16×120mm 膨脹螺栓錨固于站臺梁上（如圖1 所示）。膨脹螺栓埋深90mm，拉拔力按5kN/顆進行抽檢（體系受力計算見本文2.2）。當鉆孔遇到梁體鋼筋時，可沿工字鋼縱向適當挪動位置，若無法避免時，應確保螺栓埋深不小于4cm，并在工字鋼末端設置一顆埋深符合要求的膨脹螺栓，并采用φ12 鋼筋與工字鋼焊連。

圖1 錨固系統膨脹螺栓埋設示意圖（單位：mm）

為保證站臺界限，側模采用25 號槽鋼，頂部用φ12 鋼筋搭接焊連接在吊桿端頭，底部用鐵絲斜拉固定在已澆筑站臺梁預留鋼筋上，防止澆筑時側模跑位，變形侵限。

由于車站站臺混凝土面成型后距軌頂高度為1150mm，吊桿工字鋼高度為20cm，安裝成型后模板頂面標高距軌頂1350mm，需滿足站臺限界2440mm 的要求[2]（如圖2 所示）。

圖2 站臺限界控制尺寸（單位：mm）

為保證列車運營安全，確保站臺限界滿足規范要求，故需將吊桿工字鋼往站臺梁回縮60cm，則工字鋼端頭距離線路中心線調整為：1830mm（施工控制限界）+80mm（端模槽鋼厚度）+600mm（回縮值=2510mm>2440mm；同時在工字鋼下部肋板兩側各焊接一根1m 長的∠75 等邊角鋼。角鋼與工字鋼在肋板和底板均進行焊接，前后端各焊接不小于10cm。角鋼前端開孔用于吊桿安裝，最端頭處頂部不設縱向鋼管。

為保證底模不變形，吊桿橫橋向設置四排，縱橋向每70cm設置一排。為保證安裝便捷，節省橋上安裝的時間，底模于橋下加工成成品后上橋安裝。

2.2 體系受力計算

為確保列車通過時模板體系的穩定，委托專業單位對高速列車以不同時速通過對站臺翼緣板施工的影響進行了建模分析，并出具了研究報告。

根據檢算，不同車速下氣動力：“車速80km/h 時，最大正壓為66Pa（0.066kN/m2），最大負壓為46Pa（0.046kN/m2）”。

2.2.1 抗傾覆計算

F1結構受力如圖3 所示：工字鋼全長6m，懸挑2.5m（考慮破除的20 混凝土），按1m 間距布置，混凝土每米方量：（0.15+0.33）×2.5/2×1=0.6m3，混凝土每方按2.6t 考慮，總重0.6×2.6=1.56t。

圖3 結構受力示意圖

模板自重考慮為150kg，施工活載2kN/m2（由于列車以80km/h 通過時最大負壓為0.046kN/m2，遠小于施工活載，且施工活載與列車負壓不會同時存在，故以最不利考慮取施工活載）。

則15.6kN+1.5kN+2×2.3kN=21.7kN

換算為距支撐點1.25m 受集中力F1，則螺栓抗拔力：

工字鋼固定端為2 組壓板4 顆螺栓，取保險系數為2，單顆螺栓受力應為：

故螺栓均應進行4kN 的抗拔力檢測（非破壞）。

每榀梁錨固端螺栓錨固總數量為128 顆，按要求抽檢10%，抽檢數量不得小于13 顆。

2.2.2 工字鋼抗彎、抗剪驗算

主受力桿件采用20a 型工字鋼， 截面面積：A=35.5cm2；抗拉強度標準值：f=215N/mm2；截面模量：W=236.9cm3。最不利截面即在支點處，所承受最大彎矩為M=1.56×10×2.5=39kN·m，最大剪力V=15.6kN。

工字鋼最大抵抗彎矩：

工字鋼最大抵抗剪力：

經計算，20a 型工字鋼滿足混凝土澆筑受力要求。

2.2.3 列車通過氣動力計算

根據《鐵路橋涵設計規范》（TB 10002—2017）4.3.14中的規定[3]，垂直氣動力qv的計算公式如下：

式（1）中：qv為垂直氣動力，kN/m2；qh為水平氣動力，kN/m2；D為作用線至線路中心線距離，m。

如圖4 所示，圖中各曲線D的最小值為2.0m，車速范圍為160 ～350km/h；隨著作用線至線路中心線距離降低，氣動力迅速增大。站臺翼緣板末端至軌道中心的距離為1.83m，得到對應的水平氣動力qh約為0.6kN/m2（車速160km/h）。由此得到垂直氣動力qv應為0.51kN/m2（車速160km/h）。

圖4 水平氣動力qh

根據研究報告，底模在氣動力作用下的上浮狀況分析為：“當車速為80 ～160km/h 時，由于底模自重大于或等于氣動力，故理論上底模不會上浮，但仍建議采用墊塊進行處理，以防止底模松動?！?/p>

施工時在鋼筋骨架間設置板凳筋，板凳筋與上下層鋼筋連接，同時在下層鋼筋下綁扎墊塊（4 個/m2）用以確保澆筑前模板不上浮。

2.2.4 澆筑后模板系統的下沉量

根據研究報告，澆筑后模板系統的下沉量分析為：“翼緣板為懸臂構件，懸臂末端的變形最大；工字鋼的下沉量為0 ～7.8mm；槽鋼的下沉量為8.2 mm；底模的下沉量主要來自模板系統的整體變形，其最大下沉量為8.2mm?！蹦０逑到y的剛度能滿足要求，為減少施工活載影響，在澆筑時于軌道梁上按2m間距設置頂托臨時支撐翼緣板模型，待抹面完成后及時拆除。

2.3 施工流程

放線定位，鋼筋除銹→鋼筋調直及綁扎，安裝吊桿系統→安裝模板→混凝土澆筑→混凝土養護→脫模清理，下一循環。

2.4 翼緣板具體施工工藝

2.4.1 放線定位，鋼筋除銹

翼緣板施工前利用天窗點委托第三方檢測單位對鋼筋銹蝕情況進行檢測，經設計檢算后可降級使用，為進一步確保后澆帶質量安全，確保翼緣板連接面的穩定性，在混凝土澆筑前，對翼緣板面層受力鋼筋進行補強處理：翼緣板原上層φ18 鋼筋外露部分按要求除銹（保留），并沿站臺梁面將上層鋼筋鑿出20cm，與新加工的φ18 主筋單面焊接，接長時應滿足施工規范要求。

利用天窗點在站臺梁面上放出吊桿位置線，并以墨線進行標識。同時以線路中心線為基準在站臺梁面以墨線彈出縱向控制線?？刂凭€距離線路中心線4.8m，主要用于模板安裝的粗調，確保站臺限界1.83m。

對原站臺梁翼緣板鋼筋打磨除銹，為后續施工進行準備。

2.4.2 鋼筋調直及綁扎，安裝吊桿系統

人工將鋼筋調直，部分鋼筋焊接接長（鋼筋焊接前需將電纜槽內用砂填充滿，并在上面滿鋪防火石棉布）。綁扎鋼筋骨架。采用吊車將工字鋼吊桿吊裝至站臺梁面，并沿位置線擺放完畢。在站臺梁中心線部位采用M16 的膨脹螺栓加壓板固定吊桿，防止其左右偏位。依次將工字鋼壓桿吊裝上橋并安裝。工字鋼按1.5m 間距布置，并將尾部錨固系統安裝緊固。

為確保行車安全，鋼筋調直、綁扎及吊桿安裝后均應對站臺限界進行專項檢查，限界按距離線路中心線1830mm 進行控制（多預留30mm 的安全距離，通過站臺面裝修層補回）。采用標定合格的專用站臺限界尺按50cm 距離逐點進行檢測，同時在站臺兩端距離線路中心線1830mm 位置以紅外線進行射線輔助控制。

2.4.3 安裝模板

將模板吊裝至站臺梁面后，人工進行安裝。安裝時將加工好的木模板整體推入翼緣板下方緩緩升起就位。通過M14 螺栓固定在工字鋼吊桿上。底模就位后，將側模槽鋼安裝就位并緊固。

混凝土澆筑前為避免天窗外行車氣動力造成模板上浮，在鋼筋骨架間設置板凳筋，板凳筋與上下層鋼筋連接，同時在下層鋼筋下綁扎墊塊（4 個/m2）用于固定底模板防止移動。

模板安裝時，應嚴格控制站臺梁限界，確保列車行車安全。模板外邊緣至線路中心線的距離須確保1830mm。模板安裝時在翼緣板兩端帶線進行控制。同時以標定合格的專用站臺限界尺根據之前站臺面的控制線間隔50cm 逐點進行測量。

2.4.4 混凝土澆筑

翼緣板施工前，應對鋼筋保護層及模板安裝質量進行檢查，確保鋼筋保護層厚度滿足設計要求，模板具有足夠的強度、剛度、穩定性。對模板縫隙較大處進行封堵，避免漏漿。

在翼緣板模板下方增設豎向支撐用于輔助抵抗懸挑系統產生的彈性變形，確保施工安全。支撐應與底模板保證1cm 左右的間隙，避免受力過大造成軌道梁偏載。

采用清水對混凝土交界面進行沖洗，清理干凈灰塵及浮渣。在混凝土交界面涂刷界面劑，增強混凝土接茬面的連接質量。界面劑涂刷應早于混凝土澆筑0.5h 以上，確保界面劑黏結性能。

利用白鐵皮及鋼筋架自制混凝土滑槽。澆筑時將滑槽擺放站臺梁橋面，混凝土采用泵車直接泵送至滑槽上，滑落至模型內，避免沖擊力造成模型變形，同時也確保泵送管距離接觸網線的安全距離不小于2m。

混凝土入模后，采用插入式振動棒人工振搗。振搗時應注意垂直插入，控制插入混凝土深度，嚴禁振動棒直接貼在模板上振搗?；炷翝仓^程中應對模板變形情況及距離線路中心線的距離進行監控，振搗完成后及時復查，發現模板變形或超限的及時進行處理。

2.4.5 混凝土養護

混凝土采用灌水自然養護。在站臺梁中部固定縱向通長φ20 的PVC 管，管上按1m 的距離開孔，通過橋下閥門控制。待澆筑完成后定期打開閥門對混凝土進行灑水養護。

2.4.6 脫模清理，進入下一循環

模板的拆除，應以能保證混凝土強度達到設計強度后進行。先拆除側模槽鋼，再拆除底模。拆除模板的時間為（01:00—04:30）3.5 小時的天窗點內。在拆除過程中分工合作，邊拆邊清理。天窗點內把全部雜物清理完畢，模板、配件等運出指定地點堆放，安全員及時跟進檢查清理情況。

2.4.7 放行列車條件

翼緣板施工擬為單線作業，先施工下行線，再施工上行線。施工期間，施工所在線別列車限速80km/h。待翼緣板全部施工完成后，列車恢復常速。

3 結語

城際鐵路營業線站臺板施工重難點是如何在確保鐵路運營安全的前提下，利用短暫天窗點高質量完成站臺翼緣板施工，本工程施工過程中，在充分考慮施工環境及影響因素后，根據以上施工方案及參數，安全順利地完成了站臺翼緣板施工，且工程質量良好，對其他類似工程可以起到參考和借鑒的作用。隨著鐵路營業線及鄰近營業線施工工程越來越多，相關施工技術及工藝還需要技術人員和研究人員進行不斷的探索和研究，確保營業線及鄰近營業線施工技術的不斷完善和進步。