陸慧峰 孫瑞瑞
(蘇州中恒通路橋股份有限公司,江蘇 蘇州 215000)
近幾年,現(xiàn)代有軌電車以運(yùn)行速度高、運(yùn)載效率大、換乘方便、乘坐空間舒適及低碳環(huán)保等優(yōu)勢(shì),被國(guó)內(nèi)外各大中城市作為大力發(fā)展的公共交通工具,并且在國(guó)內(nèi)已有多個(gè)城市建成并投入運(yùn)營(yíng)。為節(jié)省有軌電車項(xiàng)目投資,國(guó)內(nèi)外大多數(shù)城市通過(guò)利用現(xiàn)有道路改造進(jìn)行軌道鋪設(shè),電車軌道在道路平交口與城市道路共享路權(quán),平交口處電車鋼軌與道路瀝青路面結(jié)構(gòu)層在設(shè)計(jì)上直接相連,其銜接部位瀝青路面結(jié)構(gòu)在有軌電車和社會(huì)車輛的共同受力作用下易發(fā)生質(zhì)量病害。針對(duì)此類病害,目前電車運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)部門沒(méi)有成熟的處治技術(shù),通常采取即壞即修的方式處治,但使用短時(shí)間后病害會(huì)再次出現(xiàn),嚴(yán)重影響了城市道路形象及市民出行的安全。
作者分析了病害部位的受力特點(diǎn),借鑒TST碎石彈性材料在橋梁伸縮縫中應(yīng)用的成功經(jīng)驗(yàn),創(chuàng)新地提出將TST碎石彈性材料應(yīng)用到有軌電車鋼軌與路面的銜接部位進(jìn)行病害處治。將結(jié)合該材料在蘇州高新有軌電車的應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行介紹。
蘇州高新有軌電車是服務(wù)于中國(guó)江蘇省蘇州市虎丘區(qū)的有軌電車系統(tǒng),目前運(yùn)營(yíng)線路共有兩條。在對(duì)這兩條線路與城市道路的平交口路面結(jié)構(gòu)質(zhì)量調(diào)查中發(fā)現(xiàn),有軌電車鋼軌與瀝青路面銜接部位的瀝青混凝土路面會(huì)出現(xiàn)不同程度的啃邊、開(kāi)裂、坑槽等病害,一般出現(xiàn)在鋼軌兩側(cè)5-15cm范圍內(nèi),深度在5-10cm左右,特別在重載交通量大的國(guó)省道主干線交叉口路段,坑槽破壞現(xiàn)象嚴(yán)重,造成社會(huì)車輛行車舒適性差,存在嚴(yán)重安全隱患。據(jù)了解,養(yǎng)護(hù)部門針對(duì)該類病害采取的是對(duì)銜接部位瀝青路面銑刨重鋪、臨軌處灌注密封膠的處治方式,但是密封膠的高溫穩(wěn)定性和耐老化能力不足,現(xiàn)場(chǎng)有密封膠老化或被荷載擠壓變形的現(xiàn)象發(fā)生,同時(shí)銜接部位的瀝青路面會(huì)再次出現(xiàn)病害,平均每2個(gè)月需要養(yǎng)護(hù)一次。

圖2-1 銜接部位病害形式
根據(jù)蘇州高新有軌電車鋼軌與瀝青路面銜接部位的病害情況,分析其破壞機(jī)理可能有:有軌電車作用在鋼軌上振動(dòng)荷載應(yīng)力破壞、垂直鋼軌方向的汽車彎拉荷載應(yīng)力破壞、汽車加速、減速產(chǎn)生的剪切應(yīng)力破壞、在自然條件下鋼軌熱脹冷縮產(chǎn)生的溫度應(yīng)力破壞、鋼軌下阻尼塊的彈性應(yīng)力破壞等,大部分破壞機(jī)理與橋梁傳統(tǒng)伸縮縫兩側(cè)瀝青路面鋪裝的破壞機(jī)理一致,故借鑒橋梁TST碎石彈性無(wú)縫伸縮縫的施工工藝,將TST碎石彈性材料用于有軌電車鋼軌與瀝青路面銜接部位。試驗(yàn)方案簡(jiǎn)要如下:
1)試驗(yàn)地點(diǎn):蘇州高新有軌電車2號(hào)線大同路與文昌路交叉口。2)處治范圍:交叉口范圍內(nèi)上下行鋼軌兩側(cè),垂直于鋼軌方向?qū)挾?2cm,深度12cm(兩層瀝青混凝土厚度),沿單根鋼軌長(zhǎng)度方向120m,總長(zhǎng)960m(120*4根*2側(cè))。3)處治技術(shù):舊瀝青路面鑿除后攤鋪TST碎石彈性材料。

圖3-1 單根鋼軌處治范圍斷面圖
準(zhǔn)備工作→舊瀝青路面鑿除→TST碎石彈性材料拌合→TST碎石彈性材料攤鋪碾壓→開(kāi)放交通。
包括施工技術(shù)方案編制、交通組織方案編制、人材機(jī)等資源進(jìn)場(chǎng)、現(xiàn)場(chǎng)交通組織、安全防護(hù)措施等工作。
現(xiàn)場(chǎng)配置管理人員2名,施工人員6名,交通疏導(dǎo)人員2名。施工材料主要為TST、級(jí)配碎石(5-10玄武巖、3-5玄武巖)。施工機(jī)械設(shè)備配置如下表:

表4 -2 施工機(jī)械設(shè)備配置表
現(xiàn)場(chǎng)先對(duì)擬定的施工范圍進(jìn)行劃線放樣,采用路面切割機(jī)進(jìn)行切割,利用電錘和人力輔助鑿除,隨后使用背負(fù)式吹風(fēng)機(jī)將鑿除后的溝槽清理吹干。

圖4-1 溝槽成型圖
現(xiàn)場(chǎng)利用TST熔化罐將固狀TST材料進(jìn)行加熱熔化備用,加熱溫度160℃,另用攪拌桶將一定級(jí)配的5-10玄武巖、3-5玄武巖集料加熱到180℃,隨后按一定的配比加入預(yù)熱好的TST材料,將兩者混合攪拌3分鐘出料,出料溫度160℃。

圖4-2 TST材料熔化

圖4-3 混合料拌合
攤鋪前,在溝槽表面均勻地涂一層熔化的TST材料,槽口兩側(cè)鋪不銹鋼板,防止施工污染。隨后出料攤鋪,將混合料均勻的倒入槽口,用工具找平(應(yīng)高于路面標(biāo)高,其松鋪系數(shù)經(jīng)試驗(yàn)段試驗(yàn)控制在10% -12%)。待混合料表面溫度冷卻到90-100℃時(shí),用小型振動(dòng)壓路機(jī)順?shù)撥壏较蜻B續(xù)壓實(shí)2-3遍、垂直于鋼軌方向連續(xù)壓實(shí)1-2遍(先靜壓后振動(dòng)),用三米直尺測(cè)量平整度,如有不平整,可局部調(diào)整。

圖4-4 混合料攤鋪

圖4-5 混合料碾壓
除去兩側(cè)膠帶,清理施工現(xiàn)場(chǎng),作業(yè)完約3小時(shí)可開(kāi)放交通。

圖4-6 開(kāi)放交通
1)TST碎石彈性混合料攤鋪前,溝槽必須清理干凈,并用吹風(fēng)機(jī)將切割機(jī)使用時(shí)產(chǎn)生的水吹干,同時(shí)涂刷純TST。
2)TST碎石彈性混合料的原材料加熱溫度、拌合溫度、拌合時(shí)間、出料溫度等應(yīng)予以嚴(yán)控。3)TST碎石彈性混合料的虛鋪厚度、碾壓參數(shù)等應(yīng)經(jīng)先進(jìn)行試驗(yàn)段施工而確定。
1)施工前必須做好交通疏導(dǎo)、安全圍護(hù)工作,設(shè)置警示標(biāo)志,禁止社會(huì)車輛和行人進(jìn)入施工區(qū)域。
2)混合料現(xiàn)場(chǎng)施工機(jī)械設(shè)備需掛牌注明安全操作規(guī)定,明確責(zé)任人。機(jī)械設(shè)備要設(shè)專人維護(hù)維修,定期檢查各種機(jī)械的零部件,特別是易損部件,出現(xiàn)有磨損的必須更換。
3)現(xiàn)場(chǎng)施工注意安全用電,防止違規(guī)用電。
1)現(xiàn)場(chǎng)瀝青路面切割鑿除、混合料生產(chǎn)施工等作業(yè)盡量控制噪音影響,采用低噪音的機(jī)械設(shè)備,將噪聲污染降到最低。
2)避免夜間施工,確保不影響老百姓的正常生活。若確實(shí)需要夜間施工,必須取得相應(yīng)手續(xù),并張貼告示告知附近居民,設(shè)置夜間施工照明及警示裝置。
3)施工機(jī)械尾氣排放要達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),不得使用排放超標(biāo)的老機(jī)械。
4)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)必須按工完場(chǎng)清和一日一清的規(guī)定執(zhí)行。
5)采取隨時(shí)灑水等抑塵措施,減少施工作業(yè)產(chǎn)生灰塵。對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)地面,定期灑水,減少灰塵對(duì)周圍環(huán)境污染。不在施工現(xiàn)場(chǎng)燒有毒、有害和有惡臭氣味的物質(zhì)。
蘇州高新有軌電車2號(hào)線大同路與文昌路交叉口鋼軌與瀝青路面銜接部位的病害處治技術(shù)應(yīng)用了TST碎石彈性材料,整個(gè)交叉口的病害處治工作僅耗時(shí)兩個(gè)工作日,效率較高。施工后經(jīng)過(guò)兩年的運(yùn)行,該處治部位質(zhì)量情況良好,僅在阻尼塊上方存在局部開(kāi)裂現(xiàn)象,無(wú)其他明顯破壞現(xiàn)象,取得了較好的效果。該應(yīng)用也對(duì)今后類似的病害處治問(wèn)題起到了一定的借鑒和參考作用。