淺談客運專線橋面附屬設(shè)施施工

艾碧霖

（中鐵大橋局集團第五工程有限公司，江西 九江 332001）

1 概述

洪塘雙線特大橋橋面附屬工程是涉及多專業(yè)的系統(tǒng)工程，包括機車車輛系統(tǒng)、軌道系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、通信信號系統(tǒng)、土建工程等。

洪塘雙線特大橋客運專線工程對橋梁主體及附屬結(jié)構(gòu)均提出較高的要求，特別是附屬結(jié)構(gòu)方面，無論是其對主體的影響，還是其美觀性、耐久性、實用性方面較普通鐵路都提出了更高的要求；提高和完善附屬設(shè)施的性能，對鐵路客運專線建設(shè)具有十分重要意義。

2 客運專線橋面附屬的結(jié)構(gòu)及功能

洪塘雙線特大橋橋面附屬設(shè)施包括6個組成部分，從外向內(nèi)依次為：人行道遮板及欄桿、電纜槽、防水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、伸縮系統(tǒng)及綜合接地系統(tǒng)。主要包括以下幾個功能：（1）注重橋梁美學(xué)，美化兩部份，使客運專線橋梁具有良好的景觀效果；（2）良好的防、排水體系，使結(jié)構(gòu)免受外界環(huán)境水的侵蝕，提高橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性；（3）梁端良好的伸縮性、密閉性，保證橋面的整體性；（4）規(guī)范各個專業(yè)管線設(shè)備，使之放置有序，便于維修保護；（5）提供合理的工作空間便于維修養(yǎng)護等的機械工作；（6）提高運營時橋面的安全性、降低噪聲等功能。

3 人行道遮板及欄桿

對于橋梁遮板、欄桿，在考慮使用功能的同時，還應(yīng)根據(jù)環(huán)境的需要配置。同時在遮板及欄桿的選型上，還應(yīng)注重在美學(xué)方面的效果。

人行道遮板是連接欄桿和梁的主要部件，同時遮板將軌道梁懸臂端包裹，起到保護和防水作用。

橋梁人行道欄桿可分為混凝土欄桿及鋼欄桿兩大類。

本橋采用的是混凝土欄桿，欄桿通過遮板預(yù)埋鋼板與遮板用螺栓連接；安裝簡單，視覺美觀。

欄桿設(shè)計應(yīng)遵循以下原則：根據(jù)橋梁所處地段，選擇不同的欄桿形式，且經(jīng)濟適用、造型美觀，便于施工及養(yǎng)護維修；同時，在居民居住區(qū)還應(yīng)考慮設(shè)置隔音屏障。

4 電纜槽

根據(jù)通信、信號、電力專業(yè)需要，在檔碴墻外側(cè)分別設(shè)置信號槽、通信槽、電力電纜槽。電纜槽由豎墻和蓋板組成。

豎墻兼有分割電纜槽、連接遮板和支承電纜槽蓋板的作用，豎墻在梁體吊裝或現(xiàn)澆完成后在橋面上進行現(xiàn)場灌注。梁體施工時應(yīng)在豎墻相應(yīng)部位預(yù)埋鋼筋，使豎墻與梁體連接為一體，以保證豎墻在橋面上的穩(wěn)定性。

洪塘雙線特大橋，橋面電纜槽的寬度分別為400mm、350mm，橋面設(shè)置有接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)、下錨拉線基礎(chǔ)，當(dāng)其占用電纜槽位置時，為保證槽內(nèi)電纜的通過，應(yīng)注意在接觸網(wǎng)支柱等基礎(chǔ)相應(yīng)部位預(yù)留電纜通過的孔道。

為便于標準化設(shè)計及避免豎墻參與梁部受力，豎墻應(yīng)按2m一段設(shè)置單元，在有接觸網(wǎng)支柱等基礎(chǔ)時，豎墻長度可適當(dāng)調(diào)整，為保證電纜槽內(nèi)排水，每隔2m左右在電纜槽下方設(shè)置過水孔。

電纜槽蓋板根據(jù)不同梁型類型有所差異，其中遠離線路中線最外側(cè)電纜槽蓋板，設(shè)計荷載按橋梁檢查車的走行荷載設(shè)計，檢查車每車4個輪軸作用于電纜槽蓋板，輪軸最小間距為0.6m，每輪輪壓為14.1KN，每個蓋板僅承受一個輪軸作用，中間及內(nèi)側(cè)電纜槽蓋板，設(shè)計荷載采用5KN/m2計算。

蓋板在材料選擇上，在滿足蓋板受力的同時，對其結(jié)構(gòu)的耐久性、輕便性、美觀性、便于施工養(yǎng)護及更換等方面應(yīng)給予充分的考慮，同時能盡量減少橋面的重量。

按照材料可將蓋板分為預(yù)制鋼筋混凝土蓋板、RPC混凝土蓋板、無機材料復(fù)合蓋板以及其他符合材料的改版等；本橋采用的是鋼筋混凝土蓋板。

5 防水系統(tǒng)

橋梁結(jié)構(gòu)的防水體系是提高橋涵結(jié)構(gòu)耐久性的技術(shù)手段，防水的好壞直接關(guān)系到橋梁的使用壽命，為滿足客運專線橋涵結(jié)構(gòu)耐久性的要求，必須有良好的防水體系才能使結(jié)構(gòu)免遭環(huán)境水的侵害。防水設(shè)計在滿足《客運專線橋梁混凝土橋面防水層暫行技術(shù)條件》的基礎(chǔ)上，還應(yīng)結(jié)合防水層領(lǐng)域的最新科研成果。其組成部分包括防水層和保護層。

防水體系設(shè)計應(yīng)以合理、有效、安全、可靠為原則，保證整個體系具有以下性質(zhì)：（1）具有不透水性，能夠防止水從橋面微小破損處、結(jié)構(gòu)開孔等處流入浸透橋梁結(jié)構(gòu)；（2）保護層在車輛牽引、制動等的力學(xué)作用下不碎不裂，具有強勁的抵抗力；（3）防水層與混凝土構(gòu)造物及混凝土保護層粘結(jié)性要好；（4）防水層的化學(xué)作用穩(wěn)定性要好；(5)整體防水體系要便于施工和保證施工質(zhì)量。

洪塘雙線特大橋防水層采用的是聚氯乙烯防水卷材作為防水材料，防水卷材應(yīng)符合《聚氯乙烯防水卷材》的要求，厚度 4.5mm，最大寬度不超過 1.0m，長度不超過 35m。防水層上設(shè)置一層細石聚丙烯纖維網(wǎng)混凝土保護層以提高防水性能。

防水層還可采取聚氨酯防水涂料作為材料。防水涂料采用環(huán)保型聚氨酯符合《聚氨酯防水涂料》的標準，而涂料又分為粘貼防水卷材的防水涂料和直接用于做防水層的防水涂料兩種，涂刷厚度應(yīng)滿足相關(guān)要求及技術(shù)規(guī)定。防水層上一般設(shè)置細石聚丙烯腈纖維或聚丙烯纖維網(wǎng)高性能混凝土保護層，當(dāng)防水要求較高時，可采用摻加親水性更好的纖維素纖維細石混凝土作為防水層的保護層。

防水層設(shè)計中應(yīng)特別注意陰角、泄水管周邊、梁端伸縮縫處等部位的防水處理。

6 排水系統(tǒng)

為了保證橋梁的耐久性，橋梁結(jié)構(gòu)除了設(shè)置防水體系外，橋梁結(jié)構(gòu)頂面還需設(shè)置必要的排水體系，遵循“以防為主，防排結(jié)合”的原則，達到防水可靠，排水暢通，提高耐久性的目的。

排水體系由橋面排水坡、橋面排水管、集水蓖子、管蓋及泄水管構(gòu)成。根據(jù)橋面軌道形式的不同，排水方式也不同。

洪塘雙線特大橋橋面為有碴軌道橋面，其排水系統(tǒng)采用兩列排水的方式，橋面橫向設(shè)置2%的人字坡，檔碴墻外側(cè)設(shè)反坡，橋面泄水管設(shè)置于檔碴墻內(nèi)側(cè)。

無碴軌道梁橋面的排水系統(tǒng)采用的排水方式有如下幾種:三列排水方式、雙列排水方式、單列排水方式，其型式的選取主要取決于軌道板的形式。

三列排水方式：在主橋面兩整體軌道板中間設(shè)置向軌道中心 2% 的橫向排水坡，兩邊設(shè)置向兩邊 2% 的人字排水坡，由于整體軌道板與箱梁頂板不固接，水由排水坡自然排出。橋面泄水管分 3 列設(shè)置，中間一列位于軌道梁頂板中間，兩側(cè)設(shè)置于防撞墻內(nèi)側(cè)。

雙列排水方式：由于連續(xù)的承軌臺將橋面分為獨立的三部分，若要實現(xiàn)同有碴橋面的雙列排水，需將承軌臺中間的水引向兩側(cè)。設(shè)計中考慮將除軌枕以下的其他部位的承軌臺設(shè)置向兩側(cè) 2% 的橫向坡度，同時，與兩承軌臺連接位置設(shè)置同樣排水坡。橋面水由排水橫坡排向兩側(cè)設(shè)置于防撞墻內(nèi)側(cè)泄水管。

單列內(nèi)排水方式：是在軌道箱梁頂板中心設(shè)置進水口，兩軌道板下埋設(shè)一個橫向排水管，排到中間進水口處。

排水管布置應(yīng)根據(jù)降雨強度及縱坡大小予以調(diào)整。同時電纜槽內(nèi)保護層向泄水管方向設(shè)置 2% 的排水坡，在相對泄水管豎墻上埋設(shè)橫向排水管，使電纜槽內(nèi)水可順利排到縱向泄水管處?？v向排水管的管徑依進水口間距及降雨強度校核。

橋面水排出橋面后可依據(jù)橋梁所處位置采用的排水方式不同，在城區(qū)采用集中排水的方式，在野外采取直排形式。

為了減少伸縮縫處積水對伸縮縫的腐蝕老化的影響，并避免無碴軌道橋梁形成順橋向水流，在伸縮縫處設(shè)置集水排水裝置，引出伸縮縫內(nèi)的水，由排水管引入橋面排水系統(tǒng)。

在排水材料的選擇上，應(yīng)考慮材料使用壽命、耐火及耐水性，同時便于施工，可采用：E-PVC、UPVC 或PVC等。

7 伸縮系統(tǒng)

洪塘雙線特大橋采用耐候鋼型材伸縮縫，采用三元乙丙橡膠，擠壓成形，即滿足橋梁伸縮，又能密封防漏。

伸縮縫是橋梁的重要組成部分，客運專線伸縮縫應(yīng)具備結(jié)構(gòu)簡單、防排水性能優(yōu)越、伸縮性好、安裝更換方便、便于養(yǎng)護維修等特點。伸縮縫安裝對橋面防水層有密閉作用，防止水對梁端設(shè)備的侵蝕，防止有碴軌道漏碴，因此其應(yīng)具有集水、排水的功能。

根據(jù)客運專線常用跨度梁的需要，結(jié)合軌道形式設(shè)計伸縮縫包括兩類：無碴軌道及有碴軌道橋梁伸縮縫，每一類包括伸縮量 ±15、±30、±50、±80mm 四種型號。以 TSSF-X表示，TSSF 表示鐵路橋梁伸縮縫，X 表示總伸長量，安裝時應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境溫度等實際情況設(shè)置初始伸縮量。

客運專線的無碴軌道梁伸縮縫包括一次成型的特種型材、防水橡膠以及錨固裝置三部分構(gòu)成；有碴軌道梁伸縮縫包括一次成型的特種型材、防水橡膠、錨固裝置及擋碴蓋板四部分組成。

伸縮縫在材料的選用上，應(yīng)遵循經(jīng)濟、適用、耐久的原則，根據(jù)所用型材的不同可將伸縮縫分為鋁合金型材伸縮縫、耐候鋼型材伸縮縫等。橡膠可采用氯丁橡膠或三元乙丙橡膠，采用擠壓成形，即滿足橋梁伸縮，又能密封防漏。型材及錨固裝置強度應(yīng)可以承受施工過程中的臨時荷載，如運梁車及部分施工機具的荷載，在設(shè)計過程中，應(yīng)根據(jù)不同荷載形式，對伸縮縫的相關(guān)位置進行驗算。

伸縮縫的施工，應(yīng)根據(jù)伸縮縫種類的構(gòu)造分別采用梁體混凝土澆筑時一次型材安裝到位及梁表面預(yù)留槽口后安裝型材兩種方式進行。

8 結(jié)語

通過對洪塘雙線特大橋橋面附屬設(shè)施的研究，可以看出橋面附屬設(shè)施涉及多專業(yè)綜合系統(tǒng)，具有較高的技術(shù)和質(zhì)量要求，整體的設(shè)計對橋梁的主體結(jié)構(gòu)也有著直接的影響，其耐久性也直接影響到客運專線的使用壽命。

[1]鐵路工程建設(shè)通用參考圖 圖號：通橋（2006）8388