城市轨道交通大跨度钢桁斜拉桥整体道床轨道施工技术

张 涛

（厦门轨道交通集团有限公司，福建厦门 361004）

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。

图1 东水门长江大桥桥型立面图

图2 千厮门长江大桥桥型立面图

（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）。

图3 整体道床施工基本工艺流程

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。

图4 轨道铺设前桥梁线形评估处理数据图

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。

图5 桥面铺设减振橡胶垫

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）。

图6 整体道床底座钢筋

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）。

图7 人工拼装的整体道床轨排框架

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中心线重合，固定水平横向支撑。

3.2.11 道床钢筋铺设焊接

按照设计尺寸要求，下料加工道床钢筋并运输至施工区域内，将底座上预留的钢筋与道床钢筋网连接焊接成钢筋网。

3.2.12 道床模板支立

道床模板支立前先选取适合的模板，并对模板进行整修，使模板达到平顺度要求。支立时需确保模板与模板间连接扣件的紧固连接，特殊道床地段视具体情况可适当调整加密支撑，以防灌注混凝土时跑模。

3.2.13 轨排精调

采用10 m弦线在初步调整好的轨排段钢轨内侧配合钢尺量取轨道方向，在钢轨轨面量取轨面高低，使其满足平顺度要求（图 8）。

3.2.14 浇注、养生

道床浇注前，在钢轨上覆盖彩条布，防止混凝土污染钢轨及扣件。浇注时采用插入式振捣棒振捣密实，在轨枕空档之间要加强振捣，振捣不得碰撞钢轨、轨枕、模板，避免轨道几何尺寸变动。道床浇注 12 h 后覆盖洒水养生，并进行轨道几何尺寸复检、调整，拆模后填补支架孔。

图8 轨道几何尺寸调整

3.2.15 拆模、整修

浇注整体道床混凝土强度达到养护龄期强度 5 MPa时，对施工使用的模板、支架进行拆除，采取同混凝土强度标号的砂浆对完成的成品道床进行整修处理，确保成品道床质量及外观满足要求。

3.2.16 质量检查

按照设计文件及质量要求，对已经浇注完成的道床轨道轨距、水平、正矢及道床结构、预埋件的位置、外观等，采取回弹、钻心取样等方式检验，确保在钢梁大桥上铺设的无砟轨道满足地铁车辆运营要求。

4 结论

（1）针对重庆市轨道交通 6 号线两江桥大跨度结构、桥面收缩、徐变不稳定等特殊复杂工况，通过对桥梁徐变、收缩及受江内水流冲刷等方面的变化进行监测、有限元分析，研究制定的桥面铺设整体道床轨道施工技术科学合理，施工质量满足设计要求。

（2）结合两大跨度斜拉桥梁变形规律，提出的公铁两用大跨度钢桁斜拉桥轨道测量控制网及铺轨控制基标测量技术，为轨道精调提供了精准数据，满足了轨道二恒加载后轨道线形控制要求。

（3）公铁两用大跨度钢桁斜拉桥面铺设的整体道床轨道运营监测表明，其线路状况良好，列车运行平稳安全，满足舒适度及运行要求。

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