巴基斯坦城市軌道交通工程橋梁技術(shù)要點(diǎn)

商耀兆

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們對交通服務(wù)的更高要求，城市軌道交通已經(jīng)成為世界各個國家的重要交通方式，橋梁結(jié)構(gòu)是城市軌道交通工程中的重要結(jié)構(gòu)型式。文章結(jié)合東南亞某項(xiàng)目分析了城軌橋梁的技術(shù)要點(diǎn)，為城市軌道交通高架橋結(jié)構(gòu)提供參考。

1、工程概況

項(xiàng)目所在的城市是該國最大省的省會，人口數(shù)量約1000萬，為緩解日益增長的城市交通壓力，啟動了該國第一個城市軌道交通的建設(shè)項(xiàng)目。

線路大致為南北走向，主要沿GrandTrunk Road、Macleoad Road等城市主干道敷設(shè)。正線全長約25.58km，其中地下線1.29km，地下線路與高架線路過渡段0.72kn，高架線路23.57km，共設(shè)車站26座，其中高架站24座，地下站2座。沿線跨越市政道路、鐵路、運(yùn)河等。

2、上部結(jié)構(gòu)技術(shù)要點(diǎn)

在項(xiàng)目的前期階段，根據(jù)中國橋梁技術(shù)特點(diǎn)，中方設(shè)計(jì)提出了箱梁、單線U梁、雙線U梁、Ⅱ型梁、連續(xù)剛構(gòu)、小箱梁等多個梁形方案，并對各種結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，進(jìn)行了詳細(xì)地結(jié)構(gòu)型式比選。

結(jié)合各方意見，最終采用了單線U型梁作為工程的標(biāo)準(zhǔn)梁型，區(qū)間正線為雙線，采用兩個單線U梁并置。在高架站內(nèi)，為了適應(yīng)渡線及道岔布置，采用雙線U梁作為道岔梁。

從景觀通透舒適、跨徑經(jīng)濟(jì)合理、加快施工進(jìn)度等方面綜合考慮，通過計(jì)算分析經(jīng)濟(jì)比選，并參考國內(nèi)外已建成城軌項(xiàng)目的U梁跨度，確定30m的梁部跨度為工程的標(biāo)準(zhǔn)跨度。

U型梁的外形選擇，對圓潤型、花瓶型、翔鴿型等進(jìn)行了分析比較。圓潤的外觀，表現(xiàn)出了一種圓而光滑，飽滿而潤澤的美學(xué)效果?；ㄆ坑善康?、瓶身、瓶嘴等部分組成，顯示出平穩(wěn)、包容的特點(diǎn)。和平鴿是和平、友誼、團(tuán)結(jié)、圣潔的象征，作為和平的使者，是世界重大盛事中必不可少的角色之一。項(xiàng)目最終采用了翔鴿型的U梁截面，象征著中國人民和該國人民之間的最真誠、最純粹的友誼，及對和平的珍視。

隨著國內(nèi)外軌道交通高架橋的建設(shè)，梁部的施工方式也日漸多樣，支架現(xiàn)澆法、預(yù)制吊裝法、預(yù)制架設(shè)法、節(jié)段拼裝法等，都體現(xiàn)了對施工工藝完善的追求。預(yù)制吊裝相對于預(yù)制架設(shè)而言，預(yù)制工法相同，架設(shè)機(jī)械、架設(shè)方式不同。預(yù)制吊裝采用的架設(shè)機(jī)械為汽車吊，架設(shè)方式為沿道路或便道進(jìn)行架設(shè)，不需要大型架橋機(jī)械，可以在多個工點(diǎn)同時(shí)開展吊裝作業(yè)。

3、下部結(jié)構(gòu)技術(shù)要點(diǎn)

因工程的線位基本處于城市主干道中間，高架橋下部結(jié)構(gòu)型式的選則除滿足軌道交通結(jié)構(gòu)本身的受力要求、剛度要求、變形要求外，還要與沿線的環(huán)境相協(xié)調(diào)，在景觀及視覺效果上需著重考慮。橋墩宜采用輕形結(jié)構(gòu)，以獲得橋下的通透感，盡量減少橋梁結(jié)構(gòu)對城市環(huán)境的不利影響。經(jīng)過比選，高架橋采用圓柱形獨(dú)柱式橋墩作為標(biāo)準(zhǔn)墩型。

工程的區(qū)間簡支梁統(tǒng)一采用了單圓柱墩，其結(jié)構(gòu)輕盈，視覺效果好。橋墩結(jié)構(gòu)由預(yù)應(yīng)力混凝土頂帽和鋼筋混凝土墩身組成，頂帽預(yù)制施工，墩身現(xiàn)場澆筑，頂帽與墩身采用拼裝連接。頂帽在工廠預(yù)制，既保證了頂帽的施工質(zhì)量及良好的表面外觀，又減少了現(xiàn)場澆筑頂帽時(shí)采用的支架結(jié)構(gòu)。

工程沿線地質(zhì)條件較為單一，地層情況變化不大，基本以粉質(zhì)粘土、中砂、細(xì)砂為主，設(shè)計(jì)采用鉆孔樁基礎(chǔ)，樁徑主要為l.Om和1.25m，樁長一般為28～48m。樁基持力層選擇粉質(zhì)黏土下面密實(shí)、飽和狀態(tài)、工程性質(zhì)較好的粉砂或細(xì)砂層，滿足上部荷載對地基承載力、基礎(chǔ)沉降變形及對橋墩的約束剛度等技術(shù)要求。對于跨度小于等于40m的簡支梁和跨度小于等于40m的連續(xù)梁相鄰橋墩，其工后沉降量之差不應(yīng)超過10mm。

4、附屬結(jié)構(gòu)技術(shù)要點(diǎn)

橋面布置方案。區(qū)間高架橋上為無砟軌道，采用整體道床，由接觸軌對列車進(jìn)行供電。由于U型梁結(jié)構(gòu)的腹板頂高出軌面1米以上，可起到降噪的作用，不再設(shè)置聲屏障，節(jié)約了工程費(fèi)用。欄桿設(shè)置在外腹板頂外側(cè)，外腹板頂面兼做疏散平臺。各類電纜通過電纜槽和電纜支架的方式過橋，強(qiáng)電、弱電電纜分置，弱電電纜槽設(shè)置于U型梁底板上且靠近外側(cè)腹板，強(qiáng)電電纜設(shè)置于U型梁內(nèi)側(cè)腹板的電纜支架上。在正常運(yùn)營期間不進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)，僅在停運(yùn)期間進(jìn)行檢修。

橋面防排水。U型梁底板鋪設(shè)全封閉的防水層。橋面防水材料選用與混凝土結(jié)構(gòu)粘接性能好、耐腐蝕的材料，防水層上覆蓋致密、耐沖擊的保護(hù)層，厚度不小于4cm。單線U型梁橋面采用單列排水形式，橋面設(shè)V形排水坡，橫向排水坡度不小于1.5%。橋面匯水通過PVC管道集中排至橋下。

橋梁支座及伸縮縫。橋梁支座采用符合軌道交通要求、有橫向限位功能的球形鋼支座-CGQZ系列支座。橋梁伸縮縫選用有一定強(qiáng)度、韌性、抗腐蝕性及防水性能好的伸縮縫材料。為了防止雨水沿梁端流下影響支座的使用性能，提高支座使用的耐久性，在梁與梁銜接處沿橋面橫向全范圍內(nèi)設(shè)置伸縮縫，形成全橋面封閉。

該工程已于2018年5月實(shí)現(xiàn)部分區(qū)段的試運(yùn)行，成為中國“一帶一路”的又一重要成果。高架橋的U型梁、大懸臂預(yù)制頂帽、單圓柱橋墩、完善的附屬結(jié)構(gòu)等成為工程的亮點(diǎn)，為城市軌道交通建設(shè)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。