城市軌道交通大跨度鋼桁斜拉橋整體道床軌道施工技術

張 濤

（廈門軌道交通集團有限公司，福建廈門 361004）

1 工程概況

重慶市軌道交通?6?號線設有東水門長江大橋和千廝門嘉陵江大橋，兩橋均采用了公路軌道交通兩用上下重疊的大跨度鋼桁斜拉橋。東水門長江大橋為雙塔單索面部分斜拉橋形式，采用半漂浮體系，橋跨布置為?222.5?m?+?445?m?+?190.5?m?=?858?m，橋均寬為?24?m，桁寬為?15?m，桁高為?13.468?m；千廝門長江大橋為單塔單索面部分斜拉橋形式，采用半漂浮體系，在全橋兩側設置伸縮縫，橋跨布置為?88?m?+?312?m?+?240?m?+?80?m?=?720?m，橋寬?24～36.99?m，桁寬為?15?m，主桁采用變高度的三角形桁式，全橋采用等節(jié)間布置，節(jié)間長度?16?m。東水門、千廝門大橋平面布置見圖?1、圖?2。

2 施工難點及制約條件

（1）梁體結構受施工偏差的影響，梁體的二期恒載理論值與實測值會有偏差，需通過大量監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，才能評估比選橋梁結構的最終穩(wěn)定線形，據(jù)此修正設計最佳鋪軌線形。

（2）鋪軌時橋面系受上層公路橋面機動車活載等各類不確定因素的影響，鋼梁發(fā)生彈性三維變形。按傳統(tǒng)方法進行軌排精調，軌道線形無法控制，需通過監(jiān)測鋼梁的變形數(shù)值大小及規(guī)律，確定最佳鋪軌時機。

圖1 東水門長江大橋橋型立面圖

圖2 千廝門長江大橋橋型立面圖

（3）橋面收縮、徐變及豎向變形監(jiān)測工作量大，監(jiān)測周期長，數(shù)據(jù)分析繁瑣。

（4）橋高、跨度大，材料設備運輸困難，安全風險高、工期緊。

3 整體道床軌道施工技術

3.1 結構設計

千廝門大橋、東水門大橋整體道床結構采用標準軌距?1?435?mm，由鋼軌、扣件、防脫護軌、普通鋼筋混凝土短軌枕、承軌臺道床板、鋼筋混凝土底座、鋼限位擋臺，擋水鋼板墻及密封膠條、伸縮縫及其密封膠組成。整體道床永久固定于鋼橋面之上，形成剛性整體道床與鋼橋面的相互作用體系，以滿足行車平穩(wěn)和旅客舒適度要求。

3.2 施工技術

千廝門大橋、東水門大橋橋面鋪設整體道床施工采用“專業(yè)監(jiān)測、精確評估、模擬實施”組織施工。根據(jù)軌道設計要求，對橋結構進行整體二期恒載的數(shù)據(jù)進行監(jiān)測及評估，掌握橋結構在收縮徐變、公路活載、鋼結構溫差、施工臨時荷載、墩臺沉降、鋼絞線松弛、風荷載、潮汐等因素下的變化規(guī)律，精準全面地評估出橋梁結構的最終穩(wěn)定線形，布置高精度測量控制網(wǎng)，并采用“先整體后局部”的方式，監(jiān)測整個橋結構體系，為軌道鋪設提供精確控制數(shù)據(jù)。在橋面設置采用無損焊接固定限位裝置并澆注完成道床底座，使橋面與鋼性底座牢固連接，在評估并修正橋面結構變化參數(shù)使其結構線性穩(wěn)定后鋪設整體道床軌道，根據(jù)模擬評估數(shù)據(jù)，精確調整軌道幾何尺寸，完成兩江大跨度鋼桁斜拉橋結構面鋪設整體道床軌道的施工。工藝流程如圖?3?所示。

3.2.1 橋面系監(jiān)測及評估

（1）采用三維坐標法，根據(jù)施工坐標系監(jiān)測棱鏡點的坐標變化，從而反映平面位置的變化及塔柱的沉降。

（2）鋪設前、鋪設中每天固定時段，在4?:?00～6?:?00大氣溫度基本接近設計溫度（2?h?左右）、最低溫度、最高溫度、夜間和太陽直曬、變天等時段各測?1?次；每次測量形成附合測量，進行測量數(shù)據(jù)對比、計算、分析，得出最終測量數(shù)據(jù)。

（3）測量中以點位中誤差來衡量測量精度。點位中誤差不大于?2?倍的容許中誤差，則認定測量精度可靠，達到設計要求。否則，測量無效，需要重測或補測。

（4）軌道鋪設前應對橋梁進行?1?次線形評估，橋梁在活載作用下達到預期穩(wěn)定的線形，才能為軌道鋪設施工提供基準（圖?4）。

圖3 整體道床施工基本工藝流程

3.2.2 導線復測

軌道鋪設施工前必須進行兩江橋測量控制基樁、加密基標的數(shù)據(jù)復測，結合線性變化的狀態(tài)綜合評估數(shù)據(jù)，保證軌道鋪設的基準，尤其是保證基標測設的精度，以滿足安裝橋面限位裝置及控制軌道鋪設的施工質量。

圖4 軌道鋪設前橋梁線形評估處理數(shù)據(jù)圖

3.2.3 橋面限位裝置安裝打磨

橋面結構限位裝置采用二氧氣體保護焊無損焊接，焊縫質量要達到二級焊縫標準，坡口?8?mm、焊腰高度10?mm。焊縫表面有?2?mm?以上的凸出時，用砂輪打磨光順。焊接完成后對所有焊縫進行無損探傷，對焊接未達到二級焊縫標準的限位裝置、擋水墻堅決予以返工重焊并對焊縫進行打磨處理。

3.2.4 減振橡膠墊鋪設

減振橡膠墊鋪設采用兩種方式，千廝門大橋橋面采用微孔彈性平面式減振墊，東水門大橋采用橡膠點式支撐減振墊（圖?5）。根據(jù)整體道床底座結構尺寸和限位裝置凸臺位置裁剪減振墊，同時在已經清理干凈的道床面上涂刷一層減振墊專用粘結膠后鋪設減振墊，并壓重物使其平整并與橋面形成整體體系，其過程要一次完成。橡膠墊鋪設前應先對成型的混凝土墊層基礎進行表面平整（5?mm/m）、標高和寬度檢查驗收，經檢驗滿足設計和規(guī)范要求后方可鋪設減振墊。

圖5 橋面鋪設減振橡膠墊

3.2.5 道床底座鋼筋施工及模板支立

按照設計圖紙尺寸要求，精確加工底座配置的縱、橫向鋼筋配件，按照圖紙尺寸搭接、綁扎及支立模板，完成底座鋼筋綁扎及模板支立作業(yè)（圖?6）。

圖6 整體道床底座鋼筋

3.2.6 道床底座混凝土澆注

整體道床底座混凝土澆注前，對底座鋼筋網(wǎng)、支立模板尺寸進行復檢，使軌道幾何尺寸各項指標均在規(guī)范之內?；炷翝沧r采用插入式振搗棒振搗密實，不得碰撞模板。振搗完成后道床混凝土表面要進行收面，并將道床兩側灑漏的混凝土殘渣清理干凈。

3.2.7 道床底座連接件預埋拉槽

按照設計要求，對澆注完成的整體道床底座設置預埋連接件并拉槽，使底座上層整體道床與其牢固連接。在道床塊范圍內設置預埋鋼筋件，并對道床塊底部接觸部位進行橫向拉槽。

3.2.8 軌料散布

受橋周邊情況制約，必須通過兩端橋頭位置將線路軌料運輸至橋面，并采取人工配合小平板車的方式分段倒運至施工區(qū)域，按照道床設計散布鋼軌、扣配件，做好道床施工前的準備工作。

3.2.9 軌排拼裝

根據(jù)散布的鋼軌、扣配件等軌料，按照設計要求順序安裝到位后人工連接鋼軌、釘聯(lián)短軌枕。用每?5?m?設置的橫向支撐桿及豎向軌撐架架立人工拼裝的軌排，初步形成整體道床結構框架（圖?7）。

圖7 人工拼裝的整體道床軌排框架

3.2.10 軌道粗調

采用萬能道尺、方尺、L?型尺等工具，按要求調整軌道的軌距、水平、高低、方向。通過軌排支撐架的螺旋絲杠扭轉，將軌面標高抬高至設計軌面標高范圍，其上下偏差不大于?5?mm；通過橫向水平支撐絲杠扭轉，調整軌排中心線與線路中心線重合，固定水平橫向支撐。

3.2.11 道床鋼筋鋪設焊接

按照設計尺寸要求，下料加工道床鋼筋并運輸至施工區(qū)域內，將底座上預留的鋼筋與道床鋼筋網(wǎng)連接焊接成鋼筋網(wǎng)。

3.2.12 道床模板支立

道床模板支立前先選取適合的模板，并對模板進行整修，使模板達到平順度要求。支立時需確保模板與模板間連接扣件的緊固連接，特殊道床地段視具體情況可適當調整加密支撐，以防灌注混凝土時跑模。

3.2.13 軌排精調

采用10?m弦線在初步調整好的軌排段鋼軌內側配合鋼尺量取軌道方向，在鋼軌軌面量取軌面高低，使其滿足平順度要求（圖?8）。

3.2.14 澆注、養(yǎng)生

道床澆注前，在鋼軌上覆蓋彩條布，防止混凝土污染鋼軌及扣件。澆注時采用插入式振搗棒振搗密實，在軌枕空檔之間要加強振搗，振搗不得碰撞鋼軌、軌枕、模板，避免軌道幾何尺寸變動。道床澆注?12?h?后覆蓋灑水養(yǎng)生，并進行軌道幾何尺寸復檢、調整，拆模后填補支架孔。

圖8 軌道幾何尺寸調整

3.2.15 拆模、整修

澆注整體道床混凝土強度達到養(yǎng)護齡期強度?5?MPa時，對施工使用的模板、支架進行拆除，采取同混凝土強度標號的砂漿對完成的成品道床進行整修處理，確保成品道床質量及外觀滿足要求。

3.2.16 質量檢查

按照設計文件及質量要求，對已經澆注完成的道床軌道軌距、水平、正矢及道床結構、預埋件的位置、外觀等，采取回彈、鉆心取樣等方式檢驗，確保在鋼梁大橋上鋪設的無砟軌道滿足地鐵車輛運營要求。

4 結論

（1）針對重慶市軌道交通?6?號線兩江橋大跨度結構、橋面收縮、徐變不穩(wěn)定等特殊復雜工況，通過對橋梁徐變、收縮及受江內水流沖刷等方面的變化進行監(jiān)測、有限元分析，研究制定的橋面鋪設整體道床軌道施工技術科學合理，施工質量滿足設計要求。

（2）結合兩大跨度斜拉橋梁變形規(guī)律，提出的公鐵兩用大跨度鋼桁斜拉橋軌道測量控制網(wǎng)及鋪軌控制基標測量技術，為軌道精調提供了精準數(shù)據(jù)，滿足了軌道二恒加載后軌道線形控制要求。

（3）公鐵兩用大跨度鋼桁斜拉橋面鋪設的整體道床軌道運營監(jiān)測表明，其線路狀況良好，列車運行平穩(wěn)安全，滿足舒適度及運行要求。

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