Трябва да създадете вашите updates
обект в две стъпки:
var updates = { $push: {} };
updates.$push["array.$.array2." + index + ".answeredBy"] = userId;
Актуализация
Сега, когато node.js 4+ поддържа computed имена на свойства , можете да направите това в една стъпка:
var updates = { $push: {
["array.$.array2." + index + ".answeredBy"]: userId
} };