迂军杰
(中铁第一勘察设计院集团有限公司,陕西西安 710043)
轨道桥具有装配式施工速度快、不受温度影响、钢立柱横截面尺寸小、列检人员检查车底的视线干扰少、库内通透美观等优点,在国铁车辆段应用较普遍[1]。
轨道桥和混凝土柱式检查坑对比如表1所示。
表1 轨道桥和混凝土柱式检查坑对比 单位:m
轨道桥由主体和附件组成,主体包括50 kg/m或60 kg/m钢轨、钢轨连接夹板、弹条Ⅲ型扣件、H型钢支柱等组件[2]。
轨道桥基本单元如图1所示。
图1 轨道桥基本单元
传统地铁车辆基地运用库和检修库中的列检线、周月检线、定修线、吹扫线、静调线与国铁柱式检查坑具有相似特点,均采用柱式检查坑架空钢轨方式,检修作业人员在轨道内侧或外侧进行车下检修作业。可以使用轨道桥替代传统混凝土柱式检查坑,提升地铁检修作业条件及环境[3-4]。
地铁车辆的基地供电制式、铺轨精度等要求与国铁不同,在地铁车辆基地推广应用轨道桥需要考虑各专业特殊要求及接口[5]。以沈阳地铁桑林子车辆基地[6]为例,对轨道桥在地铁车辆基地中的应用进行分析说明。
轨道桥为工艺设备,采用轨道桥代替原混凝土柱式检查坑[7],轨道桥与土建的分界应明确且唯一。
在编制轨道桥用户需求书时,明确轨道桥与土建的施工分界,避免为后期招标及合同实施带来争议。
部分项目的轨道桥厂家供货范围仅包括轨道桥基础预埋件和钢柱,土建工程施工单位负责基础预埋件的浇筑、钢轨供货和铺轨工作,存在预埋件基础施工和铺轨工作两个分界点,不便管理和责任划分。轨道桥铺轨精调后进行钢柱下托板和基础预埋件的焊接固定,采用这种分界方式需要土建施工单位和轨道桥厂家间歇轮流作业,不推荐使用。
钢轨施工单位供货的轨道桥施工流程如图2所示。
图2 钢轨施工单位供货的轨道桥施工流程
轨道桥预埋基础铁板及螺栓由轨道桥厂家提供,轨道桥钢轨供货及铺轨工作由轨道桥厂家负责。土建施工单位仅负责轨道桥基础预埋铁板的浇筑预埋,其余轨道桥基础上部供货及实施由轨道桥厂家完成。这种方式分界清晰,土建施工与轨道桥安装互不干扰,施工质量易控制,责任较明确[8]。
土建工程施工单位在轨道桥厂家指导下完成轨道桥基础铁板预埋,控制立柱间距和标高不超过允许值。轨道桥范围内有横穿轨道的管沟[9],需要轨道桥厂家在方案设计时调整沟的位置或者局部调整轨道桥立柱位置,使轨道桥立柱基础避开横向电缆沟。
轨道桥代替传统柱式检查坑后,列检作业车下照明及插座线管不预埋在混凝土柱中[10],应在轨道桥设计联络时考虑列检车下电器布置及插座线管的埋设问题。
(1)方案一:在轨道桥立柱基础预埋铁板上开线缆专用孔洞,由轨道桥立柱基础引出照明及插座线缆,插座箱贴轨道桥立柱固定。在轨道桥两立柱间焊接支架,固定照明灯。
车下照明及插座布置示意(方案一)如图3所示。
图3 车下照明及插座布置示意(方案一)
(2)方案二:车下照明灯具和插座箱使用固定底座直接固定在轨道桥纵向两立柱间的地面上。
车下照明及插座布置(方案二)如图4所示。
图4 车下照明及插座布置(方案二)
以上布置方式均需要提前对轨道桥立柱、插座箱和照明灯具线缆引出点进行准确定位,避免干扰。不宜采取轨道桥立柱上纵向通长固定线管方式进行车下照明和插座箱的线管布设,避免影响检修作业人员在轨道内外侧的自由穿行。
轨道桥范围的铺轨及调试由轨道桥厂家负责,轨道桥范围外的工作由土建铺轨施工单位负责,轨道桥与土建轨道分界须提前明确。
库前的分界点划分在轨道桥覆盖范围外时,应避开库前运输通道,避免钢轨接头平整度受通道运输车辆交替荷载影响[11-12]。分界点划分在轨道桥覆盖范围时,尽可能设在轨道桥钢柱中心,钢轨更好支撑受力。库尾方向轨道桥与土建的分界需要结合信号提资轨道绝缘节的位置[13],将分界点及绝缘节位置合并,设于轨道桥立柱中心,减少轨缝。分界点需要满足“配备钢轨长度不小于4.5 m,困难地段不小于3 m”的要求。
传统混凝土柱式检查坑采用Ⅰ型扣件,钢轨作为回流轨,依靠轨距挡块、弹性垫层和塑料套管等绝缘[14]。
采用轨道桥后H型钢柱为金属结构钢时,仅绝缘轨距块绝缘,绝缘距离短。铁屑或异物在绝缘轨距块位置积累可能造成短路,钢轨回流电会顺着扣件、铁垫板、钢柱与大地短接,引起打火现象,造成火灾隐患,杂散电流易导致构筑物腐蚀[15-16]。
在轨道桥立柱承托板和钢轨扣件铁垫板间采取绝缘措施可以达到与混凝土立柱相同的多重绝缘效果,可以在轨道桥立柱和钢轨扣件铁垫板之间增加绝缘垫,在钢柱承托板螺栓孔增加带凸肩的绝缘套管。
多重绝缘轨道桥绝缘细节如图5所示。
图5 多重绝缘轨道桥绝缘细节
国铁要求轨道桥支柱纵向间隔不大于1.8 m[17]。
动车所轨道桥精度要求如表2所示。
表2 动车所轨道桥精度要求
根据《地铁设计规范》(GB 50157—2013)[18]在静调线上设车辆轮廓检测装置,线路应为零轨。地铁场段轨道桥立柱间距统筹结合静调库零轨[19]要求和厂家设备性能设置一种间距,便于设计、施工,横向穿越轨道桥的地沟容易避让轨道桥立柱基础。
对轨道桥与各专业接口、混凝土柱式检查坑的绝缘性进行对比,对铺轨精度要求等进行分析,为轨道桥设备在地铁车辆基地的推广清除技术障碍和壁垒,为地铁车辆基地库内检修作业条件改善和环境提升提供新方向。