鋼筋混凝土整體道口的設(shè)計應(yīng)用

黃 榮

（南寧鐵路局玉林工務(wù)段，工程師，廣西 537000）

普通結(jié)構(gòu)的道口（現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)圖均是這種結(jié)構(gòu)，區(qū)別是道口鋪面板的材料不同）由路基、道床、軌道框架和道口鋪面板組成，為分開式結(jié)構(gòu)。普通結(jié)構(gòu)的道口由于受到火車和汽車雙重力的作用，且受到鐵路和公路的雙重限制，難以設(shè)置完善的排水系統(tǒng)，以致經(jīng)常發(fā)生道口板損壞、離縫、鋼軌扣件銹蝕、道床翻漿等病害，造成軌道幾何尺寸變化較快，常處于超限狀態(tài)，安全隱患較多且日常維護工作量繁重。同時，在進行病害整治時需同時封鎖鐵路和公路，整治非常困難，可以說道口是線路最薄弱的環(huán)節(jié)之一。多年來，道口鋪面板也做了很大的改正，有木枕、鋼筋混凝土、鋼軌，也有橡膠的鋪面。但實踐證明，僅靠改正道口鋪面板的材質(zhì)，是不能從根本上解決普通結(jié)構(gòu)道口存在的嚴(yán)重問題。為此，玉林工務(wù)段設(shè)計了具有強度高、基床穩(wěn)定、不受水的破壞作用，抗腐蝕、使用壽命長、成本低、零維修等優(yōu)點的鋼筋混凝土整體道口。該整體道口幾乎解決了普通道口存在的所有病害，具有很大的推廣應(yīng)用價值。

1 普通結(jié)構(gòu)道口的缺陷分析

普通結(jié)構(gòu)道口的構(gòu)造為分開式結(jié)構(gòu)，其普遍存在穩(wěn)定性能差、承載力差、排水性能差和使用壽命短的缺陷，并由此引起道口板損壞、離縫、鋼軌扣件銹蝕、道床翻漿、軌枕陷槽等病害的發(fā)生。

1.1 穩(wěn)定性能差 分開式結(jié)構(gòu)的普通道口的道口板不能與路基、道床、軌道框架進行鋼性連接，使其穩(wěn)定性能較差，在各部分相互作用和相互影響下使病害疊加。如在火車和汽車運動的作用下，道床產(chǎn)生下沉導(dǎo)致道口板松動后，又因雨水引起道床翻漿，道床翻漿又加劇線路失穩(wěn)，線路失穩(wěn)又加劇道口鋪面板松動、損壞的惡性循環(huán)。

1.2 承載力及抗沖擊能力差 普通結(jié)構(gòu)的道口為土質(zhì)基礎(chǔ)，承載力較低，且道床為松散的道碴結(jié)構(gòu)，容易產(chǎn)生下沉、變形，整體承載力較差。從道口板上通過汽車時產(chǎn)生的沖擊力，間接作用在線路的軌枕上。理論上，超過線路規(guī)定軸重的重型機動車，應(yīng)禁止通過鐵路道口。但目前的現(xiàn)狀是大量重型機動車超載以后的實際軸重，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過線路、軌枕的設(shè)計承載力，從而進一步加劇了道口的損壞，縮短了使用壽命。

1.3 排水性能差 受到鐵路和公路的雙重限制，普通道口難以設(shè)置排水系統(tǒng)。由于沒有排水系統(tǒng)，汽車通過道口帶來的礦物粉塵隨雨水流入道床，引起道床翻漿、軌枕陷槽、鋼軌扣件銹蝕等嚴(yán)重病害。一旦發(fā)生這些病害，就需要進行道口大修。這是普通道口穩(wěn)定性差和使用壽命短又一個主要原因。

1.4 病害整治困難 整治道口超限的軌道幾何尺寸等較小的病害，都需拆鋪道口鋪面板和鋼軌輪緣槽，由于道口鋪面板和鋼軌輪緣槽比較笨重，以致日常維護的工作量非常繁重。且在病害整治時需同時封鎖鐵路和公路，而封鎖公路需要地方交警等部門的配合，涉及的部門增多，使病害整治變得更加困難。

1.5 安全隱患嚴(yán)重 普通結(jié)構(gòu)的道口由于經(jīng)常發(fā)生道口板松動、損壞、鋼軌扣件銹蝕和道床翻漿等病害，使得軌道幾何尺寸變化較快，再加上病害的整治比較困難，必然導(dǎo)致繁忙的道口常處于失修狀態(tài)，從而存在較多的安全隱患。如道口鋪面出現(xiàn)松動后所造成的高低不平，使汽車通過時會產(chǎn)生劇烈的顛簸，很可能造成汽車熄火、貨物掉落、道口板高出軌面等不安全因素，如果處理不及時就會發(fā)生火車撞汽車等行車事故。

1.6 使用壽命短 普通結(jié)構(gòu)的道口因其穩(wěn)定性能、承載力和排水性能都比較差，以及病害整治的困難、機動車超載等原因，使其使用壽命非常短。繁忙的道口大約2年時間就需要進行1次大修，而且加大了運營成本。

2 整體道口的技術(shù)特點

針對普通道口普遍存在的結(jié)構(gòu)性缺陷，玉林工務(wù)段設(shè)計了一體式結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土整體道口。道口基礎(chǔ)（底層）采用C20片石混凝土，路面（面層）由軌道框架和鋼筋混凝土組成，如圖1所示。

圖1 鋼筋混凝土整體道口截面圖

這一設(shè)計具有強度高、基床穩(wěn)定、不受水的軟化影響，以及抗腐蝕、使用壽命長、成本低、零維修等優(yōu)點。

2.1 超強的承載力和良好的穩(wěn)定性 基礎(chǔ)（底層）用C20片石混凝土取代了土質(zhì)基床，超大的承載面積大大降低了對線路路基的壓強，承載力提高了幾十倍，使基礎(chǔ)具有良好的穩(wěn)定性，從而保證了道口范圍不產(chǎn)生地基下沉。

2.2 高強度的路面設(shè)計 路面（面層）由軌道框架和鋼筋混凝土組成。由鋼軌、軌枕、鋼筋籠與C30混凝土整體灌注而成。高強度的路面計取代了原松散的道床和道口鋪面板，具有極強的抗沖擊能力，滿足了重載機動車平穩(wěn)快速通過道口的現(xiàn)實需求。

2.3 良好的排水性能和抗腐蝕性能 混凝土保護了基床、鋼軌及扣件不受水和其他礦物質(zhì)的侵害，路面上的雨水流入輪緣槽后，排入道口兩端截水溝，再通過截水溝流入線路側(cè)溝，徹底解決由于水而引起的道床翻漿、軌枕陷槽、鋼軌扣件銹蝕等嚴(yán)重病害。

2.4 材料易組織且施工工序簡單 鋼筋混凝土整體道口的主要材料為常見的鋼筋、水泥、砂、石料，非常容易組織，且混凝土還可直接采用商品混凝土確保施工更快速、便捷。鋼筋混凝土整體道口制作工藝、施工工序比較簡單，質(zhì)量也容易控制。

2.5 低成本且長壽命并實現(xiàn)零維修 鋼筋混凝土整體道口每米僅需12 m3混凝土和160 kg鋼筋，材料費約5000元/m，而橡膠鋪面板材料費約5 500元/m，比橡膠鋪面板便宜500元/m。超強的承載力和高強度的路面設(shè)計保證了鋼筋混凝土整體道口超長的使用壽命。其一次性投入，可用幾十年，且基本上不用進行任何維護工作，從而節(jié)約了大量的大修維修資金。

3 結(jié)束語

玉林工務(wù)段于2002年鋪設(shè)于廣東省遂溪市G325國道的1個70 m寬的鋼筋混凝土整體道口，已接近10年，從鋪設(shè)至今未無需進行任何維修，現(xiàn)狀依然完好無損，軌道幾何尺寸鋪設(shè)至今均未發(fā)生任何變化。按C30鋼筋混凝土的路面及鋼軌的使用壽命推算，還可再用20～30年。當(dāng)然，最終的使用壽命尚需時間來確定。由于鋼筋混凝土整體道口具有強度高、基床穩(wěn)定、不受水的破壞作用、抗腐蝕、使用壽命長、成本低、零維修等優(yōu)點，幾乎解決了普通結(jié)構(gòu)道口存在的所有病害，使用效果非常好，深受設(shè)備使用及管理部門的歡迎。寧局現(xiàn)有普通結(jié)構(gòu)的道口就有766處（正線536處，專用線230處），目前僅鋪設(shè)了3處鋼筋混凝土整體道口。因此，鋼筋混凝土整體道口不僅具有很高的推廣應(yīng)用價值，應(yīng)用前景也非常廣闊。