营业线地铁降噪直立式声屏障安装技术研究及应用

刘鹏

(中铁一局集团新运工程有限公司,陕西 咸阳712000)

1 概述

某地铁部分高架段在设计阶段未考虑降噪措施,随着周边地块的商业开发,人们对地铁运营产生的环境噪声越来越敏感,投诉也逐年增多。为了解决这一问题,需要利用地铁列车停运的天窗点时间,进行声屏障补充安装,这种营业线线路安装声屏障不同于新线,受既有供电、通信、信号等专业设施设备的干扰,材料吊装、运输、声屏障天窗点时间内快速安装技术等都需要克服,文中通过对声屏障安装施工关键技术及施工工艺的不断探索、创新、总结、完善,形成了一套地铁运营线高架桥声屏障安装施工技术。

2 工艺原理

在天窗点内拆除待安装地段既有电缆及电缆支架,利用既有预埋螺栓作为声屏障立柱安装螺栓,在天窗点内分段完成声屏障安装作业,并恢复电缆支架及电缆。针对地铁既有线桥上声屏障安装特点,集成化的同时对多个工作环节进行优化,其中包括工序、现场管控、过程控制、设备选择和创新改进等,研制开发了专用移动轨行式小吊车,可随防护轨道移动,操作简单,调配方便,适应线性工程施工需要,解决声屏障材料在既有线轨道上的倒运难题,同时提出了在安装基础螺栓的同时开展声屏障构建配置工作,不仅避免了多个工序衔接不协调的问题,还优化的施工工序。

3 天窗点内声屏障安装操作要点

3.1 拆除及存放电缆

根据既有线施工管理办法,办理相关施工手续。地铁运营结束断电后,进入轨行区,在运营单位相关专业的配合下,将各专业电缆、电缆槽及相关设备按照从下到上顺序拆移,线缆拆移后,将相关线缆在不影响声屏障安装与设备功能的情况下就近放置于桥面道床一侧,并用加工的防护罩将设备、电缆进行覆盖防护。[1]

3.2 拆除电缆支架

既有线电缆支架安装在声屏障基础上,根据施工图纸H 型立柱安装位置,将影响声屏障安装的电缆支架拆除,通过小平板车集中运送至线路末端,吊车配合货车将电缆支架吊运至基地存放。

3.3 支架基础测量检查

3.3.1 螺栓间距检查。有机玻璃板将选择厚度为20mm 的,根据设计图纸完成螺栓检查卡具的制作(如图1),以设计要求中的标准逐一的检查相邻螺栓之间的距离以及垂直度,以钢管加力的方式作出调整,为避免丝扣受损或螺栓折断,尽量不适用大锤敲击。

图1 螺栓间距标准卡具

3.3.2 螺栓外露高度检查。根据设计中的140±3mm 的要求对螺栓外露高度进行细致检查,不符合标准的必须重新植筋。

3.3.3 钢立柱间距检查。逐一在相邻H 型钢立柱的预留基础螺栓上面安装两块标准螺栓检查卡具,卡具的间距测量要用卷尺完成,最好还要统计H 型钢立柱间距。

3.3.4 螺栓检查。从外观初步判断螺栓质量,主要是排除有损伤的情况,如若有需要即刻植筋替换。

3.3.5 现场数据整理。对先导工序现场数据测量进行整合,以便顺利进行立柱、现场安装、定制单元板等。

3.4 H 型立柱安装

对于预埋在螺栓上的螺母和平垫圈一定要根据设计标准的高度进行调平,做好使用水平尺以保证精确度,具体的做法就是直接拉一条线绳,从预埋螺栓的第一个到最后一个,保证声屏障的直线段在一条直线上。

安装调平螺母,调平螺母采用M24 薄型螺母,距螺栓顶部6cm,6 个薄型螺母安装后用水平尺逐一找平,控制相邻两个H型钢立柱高差在±5mm。[2-3]

用吊车将H 型立柱吊至桥,用小平板车运至安装位置后人工安装H 型立柱,使H 型立柱底部钢板孔位对准螺栓后下放,然后安装平垫圈及1 个固定螺母。

3.5 H 型立柱调整

用水平尺、倾角仪调整H 型立柱,将水平尺放在相邻两根H 型钢立柱底板上,测量平面度,对于不共面的通过调整螺母进行微调,将倾角仪吸附在H 型钢立柱上,测量H 型钢立柱垂直度,确保H 型钢立柱垂直度及高度合格后,先用电动扳手对H型钢立柱底座螺母施加扭矩,然后用专用扭矩扳手对扭矩进行检测,确保扭矩达到设计要求。

3.6 高强灌浆料浇筑

高强灌浆料抗压强度应符合设计要求,不小于C40 混凝土的抗压强度。灌浆前应准备好计量设备、搅拌机具、灌浆设备、模板及养护工具,模板采用木模板,模板支护应牢固。

人工进行灌注。从侧面灌注时,模板高度应超过钢板顶面5～10mm。每次搅拌量不宜过多,每次搅拌的高强灌浆料应在40min 内用完。

灌浆料与立柱底座板应密贴、不漏浆,灌注应饱满、无气泡和蜂窝；灌注完毕后应将高出立柱底座的灌浆料掏出、抹平,并用塑料薄膜或土工布包裹养护,养护时间不得少于7 天,应保持灌浆部位处于湿润状态。[4]

3.7 电缆支架恢复

用吊车将电缆支架吊至桥上,用小平板车运至安装位置后人工安装电缆支架,使电缆支架背部槽钢孔位对准立柱H 型钢孔位,然后安装M16 螺杆、平垫圈及固定螺母,拧紧螺母。

3.8 单元板安装

3.8.1 吸声板安装。采用专用小吊车在轨道上进行吸声板运输,小吊车上焊接3 米高立杆,立杆顶端安装滑轮,通过手摇装置将隔声板吊起,下降到合适高度后,人工辅助隔声板插入H型钢柱的槽内。每块单元板用4 个紧固件固定。安装两层吸声板后,在桥梁翼缘墙顶部与声屏障之间安装橡胶封堵条,然后依次安装第三层吸声板,将橡胶封堵条一侧固定在吸声板上,后续进行第四层吸声板安装。

3.8.2 透明隔声板安装。四层吸声板安装完成之后,利用专用小吊车将透明隔声板(标准2m 长)插入H 型钢柱的槽内,利用橡胶条填堵,用紧固件固定确保吸声板顶部与立柱顶部密贴。上下两块单元板横桥向错台不得大于1mm,相邻两块单元板之间的高度偏差不得大于2mm。

3.9 检查验收

单元板安装完成之后,进行自检,对安装不合格的进行返工,然后报监理申请预验收及竣工验收。

3.10 恢复电缆

竣工验收完成后,在运营单位相关专业的配合下,将电缆及相关线缆、设备安装至电缆支架上,完成电缆恢复工作,销记开通线路。

4 工艺质量控制措施

4.1 原材料进厂检验和质量控制指标

4.1.1 检查外观质量和尺寸。围绕设计图纸中的标准和要求检查外观尺寸和质量,包括螺栓、螺母、垫圈；H 型钢立柱焊缝；防腐涂层厚度和外观；单元板尺寸和外观等。

4.1.2 抽样检测。根据设计图纸和相关规范要求对需要进行抽样检测的产品部件及标准件进行抽样检测。

4.2 安装前的检验

4.2.1 安装声屏障的作业在正式开始之前要逐一检查各项指标,主要是针对声屏障基础性预埋件的规格、坐标、尺寸、倾斜度等,最后以填写工序验收签认表为准表示确认质量,没有通过质量确认的不允许施工。表1 为声屏障基础性预埋件检验指标。

表1 声屏障基础性预埋件检测指标

4.2.2 以编号的形式管理安装前期的孔梁上声屏障预埋螺栓,根据标准模板对照检查预埋螺栓,重点检查外露高度、螺栓间距和抗拔力与规定的相符性。如若发现基础性预埋件有倾斜度不足、坐标不准或埋入深度不够的情况,要在组好标识工作的同时制定专项解决方法,并实施校正、返工重植等措施。

4.3 现场安装检验

4.3.1 立柱位置检查。根据施工图纸,对应检查2m、3m 立柱位置分布情况。

4.3.2 外观检查。钢立柱、屏体等外观质量是否存在脱漆、碰伤、挤压变形等问题,存在以上问题的钢立柱、屏体等一律不得安装上桥。

4.3.3 紧固件检查。对单元板紧固件性能进行检查,不合格紧固件不得用于屏障安装。

4.3.4 螺栓检查。对螺栓的扭矩进行检查,并对螺母数量进行检查,查缺补漏。

5 确保营业线地铁运行安全的措施

5.1 及时与行车组织、设备管理单位签订安全生产协议,全面履行约定的己方职责。

5.2 因为包含了桥上高空作业,每个在现场的施工工人都要佩戴安全带和安全帽,以避免螺栓、工具坠物伤人的情况出现,最好还能配备一个工作袋,无关人员在吊装作业期间要远离施工区域。

5.3 在正式上岗上,每个岗位工作人员都要接受针对性的专业培训和制度培训,确保每位工作人员对自身岗位的管理细则、工作内容以及流程都非常熟悉,关键岗位必须持证上岗,不符合条件的人员一律不准上岗。

5.4 严格遵守既有线施工规章制度,所有施工人员作业时,必须按照规定穿戴劳保用品,包括绝缘鞋、服装、手套以及荧光服；任何人员不穿戴劳保用品严禁作业或者进入轨行区域。

6 应用情况

采用自制专用小吊车配合人工安装的方式,配合升级设备、优化工序和严加管理等措施,让某运营地铁高架线路声屏障补充安装任务得以高质量的完成,不仅有效控制了质量事故和工伤风险率,还进一步紧缩了工程工期,降低了既有线列车运营的风险。与此同时,安装声屏障后让地铁运行所带来的噪声污染得到了有效控制,明显的优化了地铁沿线居民生活环境。通过对施工工艺的改进和施工经验的积累,针对地铁既有线构建了一套声屏障安装的工艺,可供类似工程借鉴。