钢筋混凝土整体道口的设计应用

黄 荣

（南宁铁路局玉林工务段，工程师，广西 537000）

普通结构的道口（现有的标准图均是这种结构，区别是道口铺面板的材料不同）由路基、道床、轨道框架和道口铺面板组成，为分开式结构。普通结构的道口由于受到火车和汽车双重力的作用，且受到铁路和公路的双重限制，难以设置完善的排水系统，以致经常发生道口板损坏、离缝、钢轨扣件锈蚀、道床翻浆等病害，造成轨道几何尺寸变化较快，常处于超限状态，安全隐患较多且日常维护工作量繁重。同时，在进行病害整治时需同时封锁铁路和公路，整治非常困难，可以说道口是线路最薄弱的环节之一。多年来，道口铺面板也做了很大的改正，有木枕、钢筋混凝土、钢轨，也有橡胶的铺面。但实践证明，仅靠改正道口铺面板的材质，是不能从根本上解决普通结构道口存在的严重问题。为此，玉林工务段设计了具有强度高、基床稳定、不受水的破坏作用，抗腐蚀、使用寿命长、成本低、零维修等优点的钢筋混凝土整体道口。该整体道口几乎解决了普通道口存在的所有病害，具有很大的推广应用价值。

1 普通结构道口的缺陷分析

普通结构道口的构造为分开式结构，其普遍存在稳定性能差、承载力差、排水性能差和使用寿命短的缺陷，并由此引起道口板损坏、离缝、钢轨扣件锈蚀、道床翻浆、轨枕陷槽等病害的发生。

1.1 稳定性能差 分开式结构的普通道口的道口板不能与路基、道床、轨道框架进行钢性连接，使其稳定性能较差，在各部分相互作用和相互影响下使病害叠加。如在火车和汽车运动的作用下，道床产生下沉导致道口板松动后，又因雨水引起道床翻浆，道床翻浆又加剧线路失稳，线路失稳又加剧道口铺面板松动、损坏的恶性循环。

1.2 承载力及抗冲击能力差 普通结构的道口为土质基础，承载力较低，且道床为松散的道碴结构，容易产生下沉、变形，整体承载力较差。从道口板上通过汽车时产生的冲击力，间接作用在线路的轨枕上。理论上，超过线路规定轴重的重型机动车，应禁止通过铁路道口。但目前的现状是大量重型机动车超载以后的实际轴重，已远远超过线路、轨枕的设计承载力，从而进一步加剧了道口的损坏，缩短了使用寿命。

1.3 排水性能差 受到铁路和公路的双重限制，普通道口难以设置排水系统。由于没有排水系统，汽车通过道口带来的矿物粉尘随雨水流入道床，引起道床翻浆、轨枕陷槽、钢轨扣件锈蚀等严重病害。一旦发生这些病害，就需要进行道口大修。这是普通道口稳定性差和使用寿命短又一个主要原因。

1.4 病害整治困难 整治道口超限的轨道几何尺寸等较小的病害，都需拆铺道口铺面板和钢轨轮缘槽，由于道口铺面板和钢轨轮缘槽比较笨重，以致日常维护的工作量非常繁重。且在病害整治时需同时封锁铁路和公路，而封锁公路需要地方交警等部门的配合，涉及的部门增多，使病害整治变得更加困难。

1.5 安全隐患严重 普通结构的道口由于经常发生道口板松动、损坏、钢轨扣件锈蚀和道床翻浆等病害，使得轨道几何尺寸变化较快，再加上病害的整治比较困难，必然导致繁忙的道口常处于失修状态，从而存在较多的安全隐患。如道口铺面出现松动后所造成的高低不平，使汽车通过时会产生剧烈的颠簸，很可能造成汽车熄火、货物掉落、道口板高出轨面等不安全因素，如果处理不及时就会发生火车撞汽车等行车事故。

1.6 使用寿命短 普通结构的道口因其稳定性能、承载力和排水性能都比较差，以及病害整治的困难、机动车超载等原因，使其使用寿命非常短。繁忙的道口大约2年时间就需要进行1次大修，而且加大了运营成本。

2 整体道口的技术特点

针对普通道口普遍存在的结构性缺陷，玉林工务段设计了一体式结构的钢筋混凝土整体道口。道口基础（底层）采用C20片石混凝土，路面（面层）由轨道框架和钢筋混凝土组成，如图1所示。

图1 钢筋混凝土整体道口截面图

这一设计具有强度高、基床稳定、不受水的软化影响，以及抗腐蚀、使用寿命长、成本低、零维修等优点。

2.1 超强的承载力和良好的稳定性 基础（底层）用C20片石混凝土取代了土质基床，超大的承载面积大大降低了对线路路基的压强，承载力提高了几十倍，使基础具有良好的稳定性，从而保证了道口范围不产生地基下沉。

2.2 高强度的路面设计 路面（面层）由轨道框架和钢筋混凝土组成。由钢轨、轨枕、钢筋笼与C30混凝土整体灌注而成。高强度的路面计取代了原松散的道床和道口铺面板，具有极强的抗冲击能力，满足了重载机动车平稳快速通过道口的现实需求。

2.3 良好的排水性能和抗腐蚀性能 混凝土保护了基床、钢轨及扣件不受水和其他矿物质的侵害，路面上的雨水流入轮缘槽后，排入道口两端截水沟，再通过截水沟流入线路侧沟，彻底解决由于水而引起的道床翻浆、轨枕陷槽、钢轨扣件锈蚀等严重病害。

2.4 材料易组织且施工工序简单 钢筋混凝土整体道口的主要材料为常见的钢筋、水泥、砂、石料，非常容易组织，且混凝土还可直接采用商品混凝土确保施工更快速、便捷。钢筋混凝土整体道口制作工艺、施工工序比较简单，质量也容易控制。

2.5 低成本且长寿命并实现零维修 钢筋混凝土整体道口每米仅需12 m3混凝土和160 kg钢筋，材料费约5000元/m，而橡胶铺面板材料费约5 500元/m，比橡胶铺面板便宜500元/m。超强的承载力和高强度的路面设计保证了钢筋混凝土整体道口超长的使用寿命。其一次性投入，可用几十年，且基本上不用进行任何维护工作，从而节约了大量的大修维修资金。

3 结束语

玉林工务段于2002年铺设于广东省遂溪市G325国道的1个70 m宽的钢筋混凝土整体道口，已接近10年，从铺设至今未无需进行任何维修，现状依然完好无损，轨道几何尺寸铺设至今均未发生任何变化。按C30钢筋混凝土的路面及钢轨的使用寿命推算，还可再用20～30年。当然，最终的使用寿命尚需时间来确定。由于钢筋混凝土整体道口具有强度高、基床稳定、不受水的破坏作用、抗腐蚀、使用寿命长、成本低、零维修等优点，几乎解决了普通结构道口存在的所有病害，使用效果非常好，深受设备使用及管理部门的欢迎。宁局现有普通结构的道口就有766处（正线536处，专用线230处），目前仅铺设了3处钢筋混凝土整体道口。因此，钢筋混凝土整体道口不仅具有很高的推广应用价值，应用前景也非常广阔。