鋼結(jié)構(gòu)軌道橋在地鐵車輛基地中的應(yīng)用

（中鐵第一勘察設(shè)計院集團有限公司，陜西西安 710043）

地鐵車輛基地是地鐵列車停放和故障檢修的地方，其中包括一些供電、工務(wù)和通信信號的維修點，在確保地鐵安全運行中發(fā)揮重要的作用。比如，為方便開展列車檢修工作，通常需要設(shè)置檢查坑，但傳統(tǒng)的壁式檢查坑空間較為狹小，通透性不佳，實際開展檢修時會遇到多種問題，隨著技術(shù)的發(fā)展目前已被軌道橋所取代。從軌道橋的應(yīng)用優(yōu)勢來說，應(yīng)用作用十分顯著，目前廣泛使用的鋼結(jié)構(gòu)軌道橋的設(shè)計強度、結(jié)構(gòu)布局均有較大的優(yōu)勢。目前使用的軌道橋由軌道支柱和鋼軌組成，通常情況下鋼軌長度均為25 m，軌道支柱有鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)兩種[1]。鑒于鋼結(jié)構(gòu)軌道橋在地鐵車輛基地中發(fā)揮的作用越來越重要，因此掌握其應(yīng)用要點和策略尤為必要。

1 鋼結(jié)構(gòu)軌道橋的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 鋼結(jié)構(gòu)軌道橋在動車和地鐵中的應(yīng)用

目前鋼結(jié)構(gòu)軌道橋在動車和地鐵中的應(yīng)用最為廣泛，且均可以取得良好的成效。就動車目前對鋼結(jié)構(gòu)軌道橋的應(yīng)用情況來看，主要采用的是大跨度的固定式鋼結(jié)構(gòu)軌道橋，實踐應(yīng)用發(fā)現(xiàn)這種設(shè)計方式可以極大拓展底部作業(yè)空間，維修人員開展徹底檢修更加方便，有助于提升維修的效率與質(zhì)量。鋼結(jié)構(gòu)軌道橋可以應(yīng)用于一、二、三、四、五級修檢查庫，應(yīng)用范圍較為廣泛。地鐵目前對鋼結(jié)構(gòu)軌道橋的應(yīng)用情況，可借助鋼結(jié)構(gòu)軌道橋通透性強和視覺效果良好的優(yōu)勢，為列車檢修提供良好的工作環(huán)境，其應(yīng)用范圍日益廣泛。目前地鐵車輛基地主要是將鋼結(jié)構(gòu)軌道橋布設(shè)于運用庫、吹掃庫、定修庫、靜調(diào)庫和雙周三月檢庫。通過對國內(nèi)一些在鋼結(jié)構(gòu)軌道橋建設(shè)方面取得良好效果的城市進行分析，如北京、西安和長沙，發(fā)現(xiàn)這些城市應(yīng)用的地鐵車輛段場多采用混凝土結(jié)構(gòu)軌道橋，鋼結(jié)構(gòu)軌道橋的應(yīng)用不是十分廣泛。比如，長沙1號線尚雙塘車輛段采用鋼結(jié)構(gòu)軌道橋，總體已經(jīng)取得良好的成效，后續(xù)需要進一步加大研究力度，拓寬應(yīng)用范圍。

1.2 混凝土結(jié)構(gòu)軌道橋和鋼結(jié)構(gòu)軌道橋的應(yīng)用特點

針對國內(nèi)目前對混凝土結(jié)構(gòu)軌道橋和鋼結(jié)構(gòu)軌道橋的應(yīng)用情況，根據(jù)掌握的專業(yè)知識對兩者的特點進行簡要剖析。（1）混凝土結(jié)構(gòu)軌道橋：混凝土結(jié)構(gòu)軌道橋的軌道支柱是混凝土澆筑，這種設(shè)計方式存在一定的局限性，如體積較大、外形較笨拙，且實際應(yīng)用發(fā)現(xiàn)支柱設(shè)置較為密集，增加了工程的投資成本。目前使用的混凝土結(jié)構(gòu)軌道橋的軌道支柱以方形混凝土結(jié)構(gòu)為主，也有頂部加寬混凝土結(jié)構(gòu)形式和加托梁的混凝土結(jié)構(gòu)。（2）鋼結(jié)構(gòu)軌道橋：鋼結(jié)構(gòu)軌道橋作為目前地鐵車輛基地常用的橋架形式，是指鋼結(jié)構(gòu)支柱通過彈力Ⅲ形扣件連接鋼軌而成的橋架。為了方便列車行走部位可以同步滿足檢修的目的，中間會設(shè)有檢查地溝。長期的實踐應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，鋼結(jié)構(gòu)軌道橋使用的鋼制型材外觀上較為輕巧，但其強度比較突出。鋼結(jié)構(gòu)軌道橋可以通過螺栓與基礎(chǔ)連接，整個安裝較為簡單快捷。

2 鋼結(jié)構(gòu)軌道橋在地鐵車輛基地中的應(yīng)用優(yōu)勢

隨著近年來城市地鐵建設(shè)項目的增多，鋼結(jié)構(gòu)軌道橋的應(yīng)用優(yōu)勢逐漸凸顯，安裝方便和安全性高的優(yōu)勢讓其在地鐵車輛基地施工中得到了廣泛的應(yīng)用。與混凝土結(jié)構(gòu)軌道橋相比，鋼結(jié)構(gòu)軌道橋的優(yōu)點更多，比如混凝土結(jié)構(gòu)軌道橋在施工過程中極易出現(xiàn)立柱鋼筋脫離軌道中心線的情況。待混凝土澆筑工作完成后，后續(xù)若發(fā)現(xiàn)施工問題，重新進行整改較為困難?；炷淋壍罉騿胃⒅某休d能力較弱，實際施工時會選擇密集排布的方式，會出現(xiàn)軌縫未完整設(shè)置在立柱上的情況，對整個立柱承載能力提升極為不利。鋼結(jié)構(gòu)軌道橋與基礎(chǔ)連接方式為螺栓，長期的實踐應(yīng)用發(fā)現(xiàn)這種連接方式不僅方法簡單，且由于鋼結(jié)構(gòu)立柱均是預(yù)先嚴格按照設(shè)計標準制作的，因此不會出現(xiàn)偏移的情況，具有保證和提升鋼結(jié)構(gòu)軌道穩(wěn)定性的作用。另外，鋼結(jié)構(gòu)軌道橋每一根的立柱具有較強的承載能力，可以根據(jù)施工特點合理布設(shè)，設(shè)置合適的立柱間距，所有的軌縫可以準確落于立柱上[2]。

通過對鋼結(jié)構(gòu)軌道橋的深入研究與廣泛應(yīng)用后發(fā)現(xiàn)，其在設(shè)計、施工、運營過程中均可以發(fā)揮有效的作用，為地鐵車輛基地施工帶來了諸多的便利。比如在設(shè)計過程中，通過應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)軌道橋，可以不進行混凝土支柱結(jié)構(gòu)強度的計算校核工作。通常情況下，施工人員只需要重點開展支柱基礎(chǔ)位置設(shè)計、支柱基礎(chǔ)預(yù)埋條件確定等相關(guān)性工作即可，可減少設(shè)計人員的工作量。實踐應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，這種設(shè)計方式可以減輕設(shè)計工作中較為煩瑣的工作量，可保證設(shè)計數(shù)據(jù)的準確性，可以提升整個鋼結(jié)構(gòu)軌道橋設(shè)計質(zhì)量。

在施工方面，通過應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)軌道橋可以不再進行鋼筋綁扎安裝及混凝土澆筑這兩項工作，施工人員在施工過程中只需要將已經(jīng)預(yù)制完成的鋼結(jié)構(gòu)支柱和預(yù)埋的支柱基礎(chǔ)有效連接。施工方式簡化了工程流程，降低了施工難度，有利于提升施工效率，且施工流程越少，施工誤差也會更少，施工質(zhì)量可以得到良好的保證。在運營方面，鋼結(jié)構(gòu)軌道橋本身具有結(jié)構(gòu)輕巧、通透性強的特點，可以營造良好的列車運行環(huán)境，即便是在開展故障檢修時，也可以借助通透性高的優(yōu)勢完成工作。除此之外，在實踐應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，鋼結(jié)構(gòu)軌道橋可以簡潔地鐵車輛基地環(huán)境，有助于提升美觀性和整潔性，為車輛基地的運營帶來了較大的便利。

3 鋼結(jié)構(gòu)軌道橋的技術(shù)特點

鋼結(jié)構(gòu)軌道橋的技術(shù)特點集中在鋼結(jié)構(gòu)軌道橋的結(jié)構(gòu)形式特點和鋼結(jié)構(gòu)軌道橋在地鐵車輛基地的布置特點，掌握這兩方面的技術(shù)特點，有助于提升鋼結(jié)構(gòu)軌道橋在地鐵車輛基地應(yīng)用中的效果，需要給予充分的重視。

3.1 鋼結(jié)構(gòu)軌道橋的結(jié)構(gòu)形式特點

鋼結(jié)構(gòu)軌道橋的設(shè)計任務(wù)主要包括科學(xué)確定立柱截面形狀、確定立柱間距、指定材質(zhì)和相關(guān)的防腐與涂裝工作要點。（1）立柱截面形狀確定：首先，需要做好立柱截面的強度，保證符合設(shè)計要求，盡量保證設(shè)計美觀和整齊。在型鋼選擇上，可以根據(jù)設(shè)計要求和施工特點選擇H型鋼、H型鋼與鋼板所組成的方形或2塊槽型鋼組合的形式，也可以選擇其他強度更高、性質(zhì)更加顯著的型鋼。（2）鋼結(jié)構(gòu)軌道橋選用材料：鋼軌接頭放置于支柱位置，軌道夾板采用高強度的螺栓實現(xiàn)連接。鋼結(jié)構(gòu)軌道橋的每一個支座頂面標高務(wù)必保證一致，將相鄰柱頂面的高度控制在±2 mm。為延長鋼結(jié)構(gòu)軌道橋的使用壽命，確保地鐵運行的安全性，使用的零部件均需要做防銹處理，焊接構(gòu)件均需要進行拋丸處理。除此之外，在進行各個鋼板焊接加工時，應(yīng)嚴格遵照相關(guān)的技術(shù)規(guī)范標準，避免構(gòu)件焊縫存在缺陷，待焊接完成后應(yīng)及時消除內(nèi)應(yīng)力，確保焊接構(gòu)件的質(zhì)量。鋼結(jié)構(gòu)軌道橋的頂層平面和上下梯踏板均可以采用防滑花紋鋼板。

3.2 鋼結(jié)構(gòu)軌道橋在地鐵車輛基地的布置特點

鋼結(jié)構(gòu)軌道橋在地鐵車輛基地的布置中需要遵循較多的原則，其布置方法和形式可以直接影響整個地鐵車輛基地的運行質(zhì)量，鋼結(jié)構(gòu)軌道橋在地鐵車輛基地的布置特點體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）架空軌道橋采用連續(xù)軌道橋結(jié)構(gòu)，由軌道支柱和鋼軌兩部分組成，選用的鋼軌長度應(yīng)符合相關(guān)的規(guī)范標準，軌長度控制為25 m，務(wù)必保證軌頂面平直。

（2）目前主要采用螺母將軌道支柱底座固定于鋼筋混凝土槽形梁預(yù)埋件上，能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的固定目標。操作過程中，各個支柱用四組斜墊鐵進行調(diào)整，且需要使用測量儀器進行找平處理，確定無位置差錯后即可以緊固螺母，用電焊固定墊鐵。

（3）通常情況下，軌道支柱上均會設(shè)置彈條Ⅲ形扣件，尤其是通過標準膠墊板絕緣墊塊和鐵座彈條鋼軌加以固定，其固定質(zhì)量更佳。實踐應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，通過這種方式進行固定，可以實現(xiàn)減振、絕緣、增強強度、防爬和保持軌距的目的。為進一步做好鋼結(jié)構(gòu)軌道橋的防銹工作，可以在鋼結(jié)構(gòu)軌道安裝完成后對軌道和連接件進行瀝青漆涂刷。

（4）鑒于目前國內(nèi)鋼軌多采用專用接頭夾板和高強度螺栓進行連接，實際鋪設(shè)過程中，務(wù)必確保兩側(cè)軌道軌縫呈相對式布置。

（5）鋼結(jié)構(gòu)軌道橋在使用過程中重點需要滿足條件：最大限度減少列車維護檢修工作量；在軌道平順安裝過程中，確保相關(guān)的連接件連接牢固穩(wěn)定，不出現(xiàn)松動現(xiàn)象；安裝調(diào)整軌距盡可能保證便利，不增加工作人員的工作量，且具有良好的軌距控制能力；列車運行過程中減少振動和噪聲，減少對周邊環(huán)境的影響；軌道橋與支柱絕緣連接良好，保證電網(wǎng)用電安全。

4 結(jié)語

隨著近年來城市地鐵建設(shè)的快速發(fā)展，地鐵車輛基地建設(shè)過程中所使用的技術(shù)越來越多，尤其是鋼結(jié)構(gòu)軌道橋的應(yīng)用更加廣泛，且可以取得良好的成效。目前鋼結(jié)構(gòu)軌道橋在動車和列車中的應(yīng)用日益廣泛，技術(shù)相對較為成熟，有助于增強設(shè)計質(zhì)量和施工質(zhì)量。但目前在鋼結(jié)構(gòu)軌道橋應(yīng)用中主要還存在兩方面的問題，影響鋼結(jié)構(gòu)軌道橋進一步推廣使用。一方面，存在一些亟須解決的技術(shù)問題，如何減少設(shè)備維修量和延長時間壽命需要進一步探討；另一方面，其應(yīng)用范圍需要進一步拓寬，將其充分應(yīng)用到地鐵車輛基地建設(shè)中。鋼結(jié)構(gòu)軌道橋的諸多優(yōu)勢使其成為今后地鐵車輛基地建設(shè)的新方向和新趨勢，后續(xù)應(yīng)給予研究工作充分的重視，以推動鋼結(jié)構(gòu)軌道橋更加廣泛的應(yīng)用。