摘 要 以上海市轨道交通明珠线为例,叙述了高架线路轨道结构的类型和施工工艺,提出了在实施中所产生的问题及解决问题的对策。
关键词 城市轨道交通,高架线路,轨道结构
我国第一条大容量的城市轨道交通明珠线一期工程,南起漕河泾北至江湾镇,正线全长24. 975 km , 其中高架线21. 514 km , 占全长的86. 1 % , 地面线3. 461 km , 占全长的13. 9 % 。由于城市轨道交通大部分线路在高架上,与城市地下铁道不同,其轨道结构的实施就要考虑钢轨温度力的影响,桥梁、车站不均匀沉降的影响,大跨度预应力桥梁徐变及对城市环境的影响等。
1 明珠线轨道结构的类型
城市轨道交通在我国属起步阶段,除上海市轨道交通明珠线工程正在建设实施外,全国其他各大城市,如北京、长春、沈阳、武汉、重庆、南京、杭州等地都已进行了可行性研究,并都把如何实施轨道结构作为一项亟待解决的重大课题。上海市轨道交通明珠线工程高架线路的轨道结构采用了如下的型式。
1. 1. 1 钢轨:为60 kg/m 高碳微矾轨(PD3) 。为了减少对轨道的振动和噪声,提高行车的平稳性,将标准轨焊接成长钢轨,即无缝线路。考虑到温度压力影响,在车站的道岔前后及大跨度桥梁中部设置了钢轨温度伸缩调节器。
1. 1. 2 扣件: 为新型的小阻力WJ-2 型ω弹条扣件,弹性分开式,其钢轨调高量40 mm , 其中轨下调整量是10 mm , 铁垫板下调整量30 mm 。轨距调整量±20 mm , 即每轨±10 mm 。轨下采用不锈钢板复合胶垫。WJ-2 扣件可承受最大横向力40 kN(疲劳荷载),承轨台上的支承块不设挡肩。扣件节点刚度为40～60 kN/ mm 。锚固螺栓拧紧扭距为300 N·m。预埋绝缘套管抗拔力> 100 kN 。钢轨与承轨台间电阻> 108 Ω。
1. 3 轨下基础:为支承块式承轨台道床结构,即将预制的钢筋混凝土短枕块(每块支承块顶面预留2 只锚固螺栓孔),在相邻两股钢轨下各垫一块,用锚固螺栓及扣件将钢轨与支承块连在一起,并将预制好的支承块置入混凝土道床中。承轨台则为一种与桥梁梁部连成一体的一种沿纵向铺设在每股钢轨下面的条形钢筋混凝土结构,其特点是轨下基础和梁部紧密联结,具有很高的强度和稳定性,排水性好,符合城市景观要求。但其精度要求高,施工难度大,尤其在梁跨较大时,由于梁部顶面的徐变难以控制,会影响承轨台的制作和顶面的标高,同时还存在台体与梁体施工不同步问题。其日常养护维修量小。一旦损坏,维修困难。
2 轨道结构的施工工艺
高架线路支承块承轨台道床结构,它属于混凝土整体道床的一种形式。其施工工艺要求较高。承轨台的施工作业程序可分为3 个阶段进行。
1. 2. 1 施工准备阶段:首先对需铺设承轨台的线路进行测量,设置标桩,进行承轨台放样,并对需浇注混凝土的桥面进行凿毛和清理,然后检查调整桥面预埋插筋,绑扎承轨台下层钢筋。
2. 2. 2 铺调轨道阶段:将铁垫板锚固在支承块上,放置在按设计要求铺设的位置。再将标准轨( 样板轨) 铺设在支承块短枕上,上好扣件,拧紧螺栓。同时在安装好钢轨支撑架后,进行粗整轨道几何尺寸。然后绑扎承轨台上层钢筋,安设定型模板,进行立模。最后细调轨道几何尺寸准确到位并焊接支承块底部与承轨台之间联结钢筋。
2. 3 浇灌混凝土阶段:首先要在灌注前进行各项检查,确定轨道的几何尺寸准确无误后,用商品混凝土进行浇捣承轨台混凝土,对其表面进行收浆抹面,并进行混凝土养生。在混凝土承轨台达到一定的强度后,再拆除模板、钢轨支撑架和标准(样板) 轨,同时对支撑架、模板进行整修,最后再对桥面浇制防水层,进行全面整理。
城市轨道交通高架线路的轨道结构,采用支承块式承轨台整体道床结构,其结构施工具有如下的特点:
(1) 支承块式纵向承轨台新型整体轨下基础不同于一般轨排式整体轨下基础,其区别在于两股钢轨承轨台间无直接的横向联接,在施工中必须借助于钢轨支撑架,并采取一定的技术措施,才能使两股钢轨的各项几何尺寸( 平面位置、标高、轨底坡等) 准确到位。此系纵向承轨台式新型整体轨下基础施工的关键。
