城市轨道交通大跨度钢桁斜拉桥 整体道床轨道施工技术

城市轨道交通大跨度钢桁斜拉桥整体道床轨道施工技术

在对重庆市轨道交通6号线东水门长江大桥和千厮门嘉陵江大桥施工方案研究的基础上，提出满足大跨度钢桁梁斜拉桥面直接铺设整体道床的技术方案。该方案通過线性监测、模拟评估、技术对比分析等，克服了铺设整体道床轨道时桥面系受温度、二期恒载、活载振动影响的诸多不利因素，满足了大跨度钢桁斜拉桥铺设整体道床的技术要求。

标签：城市轨道交通；钢桁斜拉桥；整体道床；施工技术

1 工程概况

重庆市轨道交通 6 号线设有东水门长江大桥和千厮门嘉陵江大桥，两桥均采用了公路轨道交通两用上下重叠的大跨度钢桁斜拉桥。东水门长江大桥为双塔单索面部分斜拉桥形式，采用半漂浮体系，桥跨布置为222.5 m + 445 m + 190.5 m = 858 m，桥均宽为24 m，桁宽为15 m，桁高为13.468 m；千厮门长江大桥为单塔单索面部分斜拉桥形式，采用半漂浮体系，在全桥两侧设置伸缩缝，桥跨布置为88 m + 312 m + 240 m + 80 m = 720 m，桥宽24～36.99 m，桁宽为15 m，主桁采用变高度的三角形桁式，全桥采用等节间布置，节间长度16 m。东水门、千厮门大桥平面布置见图1、图2。

2 施工难点及制约条件

（1）梁体结构受施工偏差的影响，梁体的二期恒载理论值与实测值会有偏差，需通过大量监测数据分析，才能评估比选桥梁结构的最终稳定线形，据此修正设计最佳铺轨线形。

（2）铺轨时桥面系受上层公路桥面机动车活载等各类不确定因素的影响，钢梁发生弹性三维变形。按传统方法进行轨排精调，轨道线形无法控制，需通过监测钢梁的变形数值大小及规律，确定最佳铺轨时机。

（3）桥面收缩、徐变及竖向变形监测工作量大，监测周期长，数据分析繁琐。

（4）桥高、跨度大，材料设备运输困难，安全风险高、工期紧。

3 整体道床轨道施工技术

3.1 结构设计

千厮门大桥、东水门大桥整体道床结构采用标准轨距 1 435 mm，由钢轨、扣件、防脱护轨、普通钢筋混凝土短轨枕、承轨台道床板、钢筋混凝土底座、钢限位挡台，挡水钢板墙及密封胶条、伸缩缝及其密封胶组成。整体道床永久固定

于钢桥面之上，形成刚性整体道床与钢桥面的相互作用体系，以满足行车平稳和旅客舒适度要求。

3.2 施工技术

千厮门大桥、东水门大桥桥面铺设整体道床施工采用“专业监测、精确评估、模拟实施”组织施工。根据轨道设计要求，对桥结构进行整体二期恒载的数据进行监测及评估，掌握桥结构在收缩徐变、公路活载、钢结构温差、施工临时荷载、墩台沉降、钢绞线松弛、风荷载、潮汐等因素下的变化规律，精准全面地评估出桥梁结构的最终稳定线形，布置高精度测量控制网，并采用“先整体后局部”的方式，监测整个桥结构体系，为轨道铺设提供精确控制数据。在桥面设置采用无损焊接固定限位装置并浇注完成道床底座，使桥面与钢性底座牢固连接，在评估并修正桥面结构变化参数使其结构线性稳定后铺设整体道床轨道，根据模拟评估数据，精确调整轨道几何尺寸，完成两江大跨度钢桁斜拉桥结构面铺设整体道床轨道的施工。工艺流程如图 3 所示。

3.2.1 桥面系监测及评估

（1）采用三维坐标法，根据施工坐标系监测棱镜点的坐标变化，从而反映平面位置的变化及塔柱的沉降。

（2）铺设前、铺设中每天固定时段，在4 ：00～6 ：00大气温度基本接近设计温度（2 h 左右）、最低温度、最高温度、夜间和太阳直晒、变天等时段各测1 次；每次测量形成附合测量，进行测量数据对比、计算、分析，得出最终测量数据。

（3）测量中以点位中误差来衡量测量精度。点位中误差不大于 2 倍的容许中误差，则认定测量精度可靠，达到设计要求。否则，测量无效，需要重测或补测。

（4）轨道铺设前应对桥梁进行 1 次线形评估，桥梁在活载作用下达到预期稳定的线形，才能为轨道铺设施工提供基准（图4）。

3.2.2 导线复测

轨道铺设施工前必须进行两江桥测量控制基桩、加密基标的数据复测，结合线性变化的状态综合评估数据，保证轨道铺设的基准，尤其是保证基标测设的精度，以满足安装桥面限位装置及控制轨道铺设的施工质量。

3.2.3 桥面限位装置安装打磨

桥面结构限位装置采用二氧气体保护焊无损焊接，焊缝质量要达到二级焊缝标准，坡口8 mm、焊腰高度10 mm。焊缝表面有 2 mm 以上的凸出时，用砂轮打磨光顺。焊接完成后对所有焊缝进行无损探伤，对焊接未达到二级焊缝标准

的限位装置、挡水墙坚决予以返工重焊并对焊缝进行打磨处理。

3.2.4 减振橡胶垫铺设

减振橡胶垫铺设采用两种方式，千厮门大桥桥面采用微孔弹性平面式减振垫，东水门大桥采用橡胶点式支撑减振垫（图5）。根据整体道床底座结构尺寸和限位装置凸台位置裁剪减振垫，同时在已经清理干净的道床面上涂刷一层减振垫专用粘结胶后铺设减振垫，并压重物使其平整并与桥面形成整体体系，其过程要一次完成。橡胶垫铺设前应先对成型的混凝土垫层基础进行表面平整（5 mm/m）、标高和宽度检查验收，经检验满足设计和规范要求后方可铺设减振垫。

3.2.5 道床底座钢筋施工及模板支立

按照设计图纸尺寸要求，精确加工底座配置的纵、横向钢筋配件，按照图纸尺寸搭接、绑扎及支立模板，完成底座钢筋绑扎及模板支立作业（图6）。

3.2.6 道床底座混凝土浇注

整体道床底座混凝土浇注前，对底座钢筋网、支立模板尺寸进行复检，使轨道几何尺寸各项指标均在规范之内。混凝土浇注时采用插入式振捣棒振捣密实，不得碰撞模板。振捣完成后道床混凝土表面要进行收面，并将道床两侧洒漏的混凝土残渣清理干净。3.2.7 道床底座连接件预埋拉槽

按照设计要求，对浇注完成的整体道床底座设置预埋连接件并拉槽，使底座上层整体道床与其牢固连接。在道床块范围内设置预埋钢筋件，并对道床块底部接触部位进行横向拉槽。

3.2.8 轨料散布

受桥周边情况制约，必须通过两端桥头位置将线路轨料运输至桥面，并采取人工配合小平板车的方式分段倒运至施工区域，按照道床设计散布钢轨、扣配件，做好道床施工前的准备工作。

3.2.9 轨排拼装

根据散布的钢轨、扣配件等轨料，按照设计要求顺序安装到位后人工连接钢轨、钉联短轨枕。用每 5 m 设置的横向支撑杆及竖向轨撑架架立人工拼装的轨排，初步形成整体道床结构框架（图7）。

3.2.10 轨道粗调

采用万能道尺、方尺、L 型尺等工具，按要求调整轨道的轨距、水平、高低、方向。通过轨排支撑架的螺旋丝杠扭转，将轨面标高抬高至设计轨面标高范围，其上下偏差不大于 5 mm；通过横向水平支撑丝杠扭转，调整轨排中心线与线路