禹 威

（中鐵二十五局集團(tuán)第一工程有限公司，廣東廣州 510400）

1 工程概況

朝天門大橋位于重慶南岸區(qū)，為雙層結(jié)構(gòu)，上層雙向六車道已經(jīng)通車，下層是雙向地鐵軌道。區(qū)間全長1 741 m，朝天門大橋全長構(gòu)成由南、北引橋和主橋共同構(gòu)成。主橋?yàn)殇撹旒芟禇U拱橋，主橋跨徑布置為（190+552+190）m的連續(xù)拱橋。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，朝天門特大橋環(huán)線軌道工程主橋采用明橋面合成軌枕進(jìn)行施工。

2 施工難點(diǎn)分析

2.1 安裝精度要求高

鋼軌采用60 kg/m、U75V、25 m的標(biāo)準(zhǔn)長熱軋鋼軌，全線鋪設(shè)長鋼軌無縫線路；合成軌枕由硬質(zhì)發(fā)泡聚氨樹脂以及玻璃纖維聚合而成，設(shè)計(jì)尺寸型號需要根據(jù)現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)再行確定，每根軌枕單獨(dú)編號；SD-4型扣件與軌枕的聯(lián)結(jié)方式為4根螺紋道釘與軌枕聯(lián)結(jié)；軌枕與橋梁縱梁連接部件為勾螺栓。

2.2 施工定位放線精度要求高、難度大

施工測量、基標(biāo)測設(shè)是軌道鋪設(shè)的基準(zhǔn)，尤其是基標(biāo)測設(shè)的精度將直接影響軌道鋪設(shè)的施工質(zhì)量，施工前的測量放線是保證線路平順度的關(guān)鍵。朝天門特大橋的測量困難，受上部行車以及氣候環(huán)境溫度影響，順利完成測量工作是重中之重。

2.3 安全風(fēng)險(xiǎn)高

朝天門特大橋?yàn)槊鳂蛎娼Y(jié)構(gòu)，施工過程僅能利用鋼橋橫梁、縱梁作為施工平臺，存在高處墜落、物體打擊、觸電、起重傷害等安全隱患。

2.4 安全環(huán)保要求高

朝天門位于重慶渝中區(qū)渝中半島的嘉陵江與長江交匯處，橋下是南濱路、北濱路等交通要道。施工期間對安全、環(huán)保要求高，軌道施工過程中必須最大限度控制、預(yù)防安全隱患和環(huán)境污染，加強(qiáng)對施工區(qū)域的環(huán)境保護(hù)。

3 明橋面合成軌枕技術(shù)研究重點(diǎn)

針對大橋的外部環(huán)境、設(shè)計(jì)參數(shù)等，通過現(xiàn)場實(shí)踐、驗(yàn)證修正相關(guān)技術(shù)參數(shù)；根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，選用最符合現(xiàn)場要求的合成軌枕加工工藝、尺寸、開槽等參數(shù)；優(yōu)化軌道施工工藝流程，將上層行車震動(dòng)、鋼橋撓度變化、行車活載、橋梁橫風(fēng)等影響降到最低，確保軌道運(yùn)行具有良好的穩(wěn)定性及平穩(wěn)性。

（1）重視材料的選擇與加工。

重慶軌道交通環(huán)線為重慶市重要市內(nèi)出行線路，預(yù)計(jì)客流量較大，為降低行車造成的噪聲及振動(dòng)，提高出行的舒適度，材料選用及細(xì)節(jié)處理尤為重要，需要重視研究鋼梁與合成軌枕結(jié)合處密貼及緊固、合成軌枕彎曲彈性模量、合成軌枕與鋼結(jié)構(gòu)連接部位細(xì)節(jié)處理等方面的工藝與技術(shù)。

（2）動(dòng)態(tài)測量精度控制。

朝天門特大橋主橋長932 m，受上層行車、橋梁橫風(fēng)、測量視距、明橋面無作業(yè)平臺等影響，測量難度大、精度難以保證。精確的測量數(shù)據(jù)和嚴(yán)密的現(xiàn)場求證，才能確定每根軌枕的位置、高度、開槽位置、開孔位置的準(zhǔn)確性。

（3）優(yōu)化施工工藝。

朝天門特大橋軌道施工工藝的優(yōu)化是確保線路平順度的先決條件。受鋼梁橋撓度、鋼橋跨度、行車荷載、施工荷載、鋼梁溫縮等影響，線路縱向平順度較困難，且受現(xiàn)場條件制約，后期精調(diào)難度大，對枕木壽命影響大。需要優(yōu)化施工工藝，在施工過程注重控制軌道精度，確保軌道調(diào)整量高程不大于[-5 mm，2 mm]，水平方向偏差不大于2 mm。

（4）技術(shù)含量高，工藝復(fù)雜。

朝天門特大橋合成軌枕施工，首先確保合成軌枕與鋼梁的匹配，使用鉤頭螺栓連接，再進(jìn)行軌枕鋪設(shè)、連接鋼板安裝、線路線形定位、扣件鋼軌安裝、梁端伸縮裝置安裝、鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器安裝、防脫護(hù)軌安裝、步行板安裝等工序；最終要求行車線路平順、穩(wěn)定。

4 主要施工測量方案

根據(jù)多次上橋進(jìn)行測量試驗(yàn)，朝天門大橋現(xiàn)場測量初步確定使用兩種方法同步進(jìn)行，兩種方法采用的起算點(diǎn)與閉合點(diǎn)均為固定相同的點(diǎn)位，測量點(diǎn)位全部相同，具有可比性與追溯性。

（1）使用電子水準(zhǔn)儀進(jìn)行高程測量，在明橋面兩側(cè)引橋上布設(shè)高程轉(zhuǎn)點(diǎn)，間距50 m，從小里程到大里程再到小里程測量閉合圈，確保點(diǎn)位精度。

（2）使用TS30全站儀進(jìn)行三角高程測量，利用勘測院布設(shè)的精密導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行后視測量，再使用正倒鏡的測量方法減少距離和角度產(chǎn)生的偏差；儀器架設(shè)在明橋面兩側(cè)引橋上，使用儀器的ATR鎖定跟蹤測量功能，最大限度降低行車等對測量精度的影響。

控制要點(diǎn)：現(xiàn)場全站儀測量使用正倒鏡的測量方法減少距離和角度產(chǎn)生的偏差；儀器架設(shè)在明橋面兩側(cè)引橋上，使用儀器的ATR鎖定跟蹤測量功能，最大限度降低行車等對測量精度的影響；使用多次測量數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向比較，使用橫梁數(shù)據(jù)與縱梁數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向比較，盡量減少因橋梁行車、溫度變化、視距過長造成的誤差，最終數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)線路進(jìn)行擬合，再進(jìn)行調(diào)線調(diào)坡設(shè)計(jì)，根據(jù)最后線路反算軌枕高度，確保測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)可靠。

5 施工方法及控制要點(diǎn)

朝天門特大橋明橋道床結(jié)構(gòu)包括合成軌枕、鉤頭螺栓、60 kg/m鋼軌、SD-4型扣件、連接鋼板、防脫護(hù)軌、梁端伸縮調(diào)節(jié)器、鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器等。鋼軌采用60 kg/m、U75V、25 m標(biāo)準(zhǔn)長熱軋鋼軌，全線鋪設(shè)長鋼軌無縫線路；合成軌枕由硬質(zhì)發(fā)泡聚氨樹脂以及玻璃纖維聚合而成，軌枕長度均為3 000 mm；SD-4型扣件與軌枕的聯(lián)結(jié)方式為4根螺紋道釘與軌枕聯(lián)結(jié)；軌枕與橋梁縱梁連接部件為勾螺栓。

5.1 軌枕散布

合成軌枕生產(chǎn)廠家根據(jù)提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行合成軌枕生產(chǎn)，嚴(yán)格按照編號進(jìn)行軌枕尺寸、開孔位置、開槽深度加工，運(yùn)輸至現(xiàn)場后擺放至指定位置；現(xiàn)場使用小隨車吊配合人工進(jìn)行軌枕運(yùn)輸，擺放至編號位置前應(yīng)逐根檢查合成軌枕尺寸、外觀、槽口情況等。

控制要點(diǎn)：嚴(yán)格按照軌枕編號進(jìn)行軌枕散布，在合成軌枕鉤頭螺栓安裝前，必須確保軌枕間距準(zhǔn)確、軌枕位置準(zhǔn)確、軌枕下部開孔與橋梁螺帽位置對應(yīng)，如遇到軌枕超厚，應(yīng)打磨完成后再進(jìn)行安裝。

5.2 連接鋼板安裝

朝天門特大橋全橋采用連接鋼板進(jìn)行整體加固，使用連接鋼板與螺栓連接合成軌枕，連接鋼板尺寸為厚20 mm、寬100 mm；連接鋼板長度尺寸嚴(yán)格按照現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，鋼板鉆孔可加工成橢圓形，防止現(xiàn)場出現(xiàn)位置沖突。

控制要點(diǎn)：連接鋼板安裝前需要對合成軌枕進(jìn)行鉆孔處理，鉆孔位置應(yīng)根據(jù)連接鋼板孔位進(jìn)行調(diào)整；連接鋼板進(jìn)場應(yīng)根據(jù)長度尺寸分類，防止錯(cuò)用。

5.3 扣件鋼軌安裝

朝天門特大橋鋼軌扣件吊裝采用機(jī)械加人工配合方式。利用朝天門特大橋明橋面兩側(cè)引橋?yàn)樽鳂I(yè)運(yùn)輸通道，按照規(guī)定位置將扣件、鋼軌等材料進(jìn)行擺放，使用小型汽車吊轉(zhuǎn)吊至正線明橋面范圍，進(jìn)行人工鋪設(shè)。

控制要點(diǎn)：扣件擺放完成后，先臨時(shí)固定部分扣件，不可直接進(jìn)行螺旋道釘鉆孔作業(yè)，待鋼軌鋪設(shè)完成后，全橋進(jìn)行線路精調(diào)后再進(jìn)行鉆孔打入道釘；綜合考慮全橋節(jié)段，至少進(jìn)行3次全橋精調(diào)。第一次進(jìn)行全橋線形與設(shè)計(jì)線形對比，找出偏差較大部分進(jìn)行調(diào)整；第二次在不同時(shí)段不同溫度情況下進(jìn)行，降低溫度變化導(dǎo)致橋梁伸縮造成的影響；第三次全橋精調(diào)應(yīng)綜合考慮橋梁豎曲線之間的銜接，確保線路運(yùn)行平穩(wěn)。全橋線形調(diào)整完成后安裝扣件螺旋道釘，鉆孔時(shí)保證其垂直度及深度，清理干凈后再扭入螺旋道釘，大橋兩端待安裝梁端伸縮調(diào)節(jié)器后再進(jìn)行道釘鉆孔。

5.4 梁端伸縮調(diào)節(jié)器安裝

梁端伸縮調(diào)節(jié)器安裝于大橋伸縮縫處，伸縮裝置設(shè)計(jì)位移量為±480 mm；調(diào)節(jié)器安裝使用軌道車運(yùn)輸至現(xiàn)場，隨車吊配合人工進(jìn)行安裝；梁端伸縮調(diào)節(jié)器出廠前應(yīng)進(jìn)行場內(nèi)試拼，確定尺寸數(shù)據(jù)，特別注意整體高度、螺絲孔位置。施工流程為基標(biāo)設(shè)置（鋼板埋設(shè)）、伸縮裝置吊運(yùn)、伸縮裝置粗調(diào)、伸縮裝置精調(diào)（伸縮器前后各50 m）、綜合安裝固定。

控制重點(diǎn)：梁端伸縮調(diào)節(jié)器安裝前需按照不同溫度、不同時(shí)段進(jìn)行梁縫監(jiān)測，對比梁縫寬度變化數(shù)據(jù)確定最大伸縮范圍；伸縮調(diào)節(jié)器安裝時(shí)，注意安裝的溫度和零點(diǎn)設(shè)置，必須根據(jù)施工時(shí)的溫度計(jì)算好初始伸縮量，調(diào)整到位后再進(jìn)行安裝；梁端伸縮調(diào)節(jié)器安裝必須注意滑動(dòng)扣件的扭矩問題，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)扭矩安裝螺栓，原則上可滑動(dòng)區(qū)域螺栓不可太緊；梁端伸縮調(diào)節(jié)器前后50～100 m必須聯(lián)測，以防調(diào)動(dòng)量超出范圍；完成后應(yīng)注意伸縮器運(yùn)行狀況，記錄滑動(dòng)變化，上油脂保護(hù)。

5.5 鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器與防脫護(hù)軌安裝

鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器安裝使用小型吊車配合人工進(jìn)行，吊裝過程中應(yīng)注意成品保護(hù)；生產(chǎn)前加強(qiáng)與設(shè)計(jì)人員、廠家的聯(lián)系，跟蹤生產(chǎn)進(jìn)度及尺寸數(shù)據(jù)，進(jìn)場前進(jìn)行廠內(nèi)試拼裝；鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器運(yùn)輸進(jìn)入現(xiàn)場前應(yīng)確定好尖軌朝向，以防現(xiàn)場轉(zhuǎn)向。防脫護(hù)軌安裝較為簡單，應(yīng)注意提前進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查，標(biāo)記出安裝防脫護(hù)軌區(qū)域，特別注意是單側(cè)安裝還是雙側(cè)安裝；需要提前統(tǒng)計(jì)現(xiàn)場信號計(jì)軸器的實(shí)際位置，斷開防脫護(hù)軌，增加彎折段數(shù)量及改變部分護(hù)軌長度。

控制重點(diǎn)：加強(qiáng)梁端伸縮裝置、鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器、防脫護(hù)軌廠家之間的溝通，防止現(xiàn)場安裝過程出現(xiàn)不可逆沖突；鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器尖軌位置必須密貼，施工過程應(yīng)使調(diào)節(jié)器保持尖軌鎖定、基本軌可伸縮狀態(tài)，防止尖軌爬行或基本軌異常伸縮。

6 結(jié)語

朝天門鋼梁橋合成軌枕施工是軌道工程在大跨度鋼梁橋上的成功應(yīng)用，通過技術(shù)研究及現(xiàn)場實(shí)踐，克服了鋼橋鋪軌受制因素多、環(huán)境復(fù)雜、精度要求高、工期短等難題，特別是在大跨度鋼結(jié)構(gòu)明橋面無作業(yè)平臺、橋面橫風(fēng)、公軌鋼橋撓度變化頻繁、安全風(fēng)險(xiǎn)高等難題方面，提供了有效的施工經(jīng)驗(yàn)。通過該技術(shù)的實(shí)施，有效降低了軌道結(jié)構(gòu)重量，減少了行車噪聲和振動(dòng)，明顯提高了列車運(yùn)行的平穩(wěn)性及舒適性。本次朝天門鋼梁橋合成軌枕軌道施工技術(shù)的研究為以后類似的鋼橋鋪軌提供了可借鑒的成功經(jīng)驗(yàn)。