市政道路与有轨电车交叉口路面处理方案研究

徐洋 张泉

摘 要：基于对有轨电车平交道口的设计结构的了解，对平交道口轨道两侧沥青混凝土路面开裂的成因进行了分析，并对轨道两侧路面提出加固处理措施。

关键词：轨道平交道口;钢纤维混凝土;角钢

随着武汉市城市交通的快速发展，有轨电车以其工程造价相对较低、运行安全可靠性较好、乘客舒适度良好、运输能力相对较大、能耗低、环境无污染等方面的综合优势，已成为武汉市城市交通发展的一个重要选项。针对武汉市已建成有轨电车与市政道路相交路口的现场调查，发现有轨电车轨道两侧沥青混凝土路面开裂、脱落现象较为常见，对有轨电车及机动车行驶造成较大安全隐患。

1 交叉口处轨道构造

针对常见交叉口处轨道构造进行研究，交叉口钢轨与沥青之间采用柔性包裹材料系统进行柔性隔离，在沥青上面层采用密封胶进行过渡，钢轨的变形可通过柔性包裹材料进行缓冲隔离。

柔性包裹系统由实心轨腰护块、轨底套靴、轨顶密封胶、交叉口用扣件罩等组成，具有密封阻水、绝缘防腐、减振降噪等功能。

2 病害及原因分析

经过现场调查，在轨道两侧与之相连接的沥青混凝土路面都出现了开裂、脱落现象。经过对出现这一问题的现场考察及深入研究和分析，笔者认为出现以上病害的原因主要有以下三点。

2.1 轨顶密封胶性能不佳，出现开裂、老化。

2.2 轨道两侧沥青由于条件限制压实度不能满足设计要求，随车辆运行出现开裂、松散剥离等病害。

2.3 扣件罩为弹性体设计，且埋入沥青层中，易受压变形，导致沥青开裂。

3 处理方案

针对以上病害及形成原因，本次提出采用在轨道旁设置角钢加固结合铺筑钢纤维混凝土方案，作为路口加强措施。具体实施流程如下：

3.1 铣刨轨道内部全部以及最外侧轨道外50cm范围内现状沥青混凝土，检查轨道实心腰轨护块以及轨顶密封胶是否完好，若损坏和老化较为严重，在征得有轨电车运营单位同意后予以更换。

3.2 在轨道两侧紧贴柔性材料处设置角钢，角钢底部用螺栓固定于混凝土层中。柔性包裹材料外侧钢板便于混凝土摊铺时横向支挡，改善道路车辆横向过轨冲击对轨旁混凝土开裂影响。

3.3 在对向两股轨道内侧及外侧铣刨沥青后的切槽内浇筑钢纤维混凝土。在浇筑钢纤维混凝土前，在切槽内部放置单层双向φ12鋼筋网，钢筋纵、横向间距15cm。混凝土使用钢纤维商品混凝土。在钢纤维混凝土中，钢纤维的体积比为 1%，钢纤维长度 25 mm～50 mm，等效直径 0.3 mm～0.5 mm;钢纤维混凝土通过振捣和抹平，使钢纤维不能露出混凝土顶面，并使钢纤维混凝土两侧分别与钢轨轨顶和两侧沥青路面平齐。

4 注意事项

4.1 扣件罩处理及角钢选型

4.1.1 本项目采用A型扣件罩，扣件罩顶端距离路面90mm，但是混凝土层厚度为120mm，扣件罩突出混凝土基层表面，建议取消扣件罩，采用土工布包裹，然后进行角钢安装和钢纤维混凝土回填。

4.1.2 角钢采用Q235B，沥青层厚120mm，为尽量避免角钢突出路面，建议角钢采用11号角钢，边宽110mm，边厚14mm，角钢最终成型不高于沥青面层。

4.1.3 建议角钢一侧焊肋板加固，以提高横向抗冲击能力。肋板采用Q235B材质，边宽80mm，厚10mm，间距200mm。肋板与角钢采用断续角焊缝焊接，焊接高度4mm，焊接应按照JB/T5943工程机械焊接通用技术条件执行。

4.2 角钢预弯、打磨以及喷涂防腐涂料

4.2.1 对于小半径曲线地段，建议对角钢进行预弯处理，以方便铺设并保持良好的曲线圆顺度和集合状态，若工厂预弯存在运输困难问题，可以施工时采用专用弯轨设备进行现场预弯。

4.2.2 若角钢表面有松散氧化皮或其它残渣以及油污、溶剂等，建议喷涂防腐涂料前进行打磨和清理，具体操作由刚才和防腐涂料厂商提供。

4.2.3 防腐涂料具体操作由厂商提供，设计院提技术要求如下：

4.2.3.1 涂料干膜厚度>100μm;

4.2.3.2 沥青摊铺温度为165度，防腐涂料须满足短期条件下此温度要求;

4.2.3.3 防腐寿命年限不低于道路大修年限，沥青路面大修年限为15年。

4.3 角钢安装及螺栓固定

4.3.1 对应角钢螺栓孔位置在混凝土面层钻孔，孔内注入锚固胶，锚固胶寿命不低于轨道结构设计使用年限（100年）;

4.3.2 安装角钢和锚固螺栓，螺栓型号为M16，8.8级，采用配套垫圈，单个螺栓抗拔力35～50kN，螺栓应避开扣件安装;

4.3.3 对螺栓进行防腐处理，要求同角钢;

4.3.4 检查角钢，对缺陷处补涂防腐涂料;

4.3.5 鉴于在长期市政交通横向冲击下，螺栓锚固成为本方案薄弱点，设计院针对锚固胶提出要求如下：

4.3.5.1 应具有欧洲ETA认证，并且可提供基于不低于100年使用寿命下承载力的第三方报告，适用于开裂混凝土且通过0.8mm裂缝下的抗震性能测试;

4.3.5.2 应提供根据国标GB 50728《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》的安全性鉴定报告及检验报告，该报告应包含申请条件资格审查，需提供毒性检验及燃烧性能检验报告;

4.3.5.3 锚固胶应提供权威机构测试报告证明其最高使用温度应该大道70度;

4.3.5.4 根据规范JGJ145-2013《混凝土结构后锚固技术规程》，应具有权威机构出具的不含乙二胺报告;

4.3.5.5 根据GB50550-2010《建筑结构加固工程施工质量验收规范》，应采用硬包装的自动搅拌注射筒锚固胶。

4.4 灌注轨顶密封胶

4.4.1 密封胶应满足本工程技术规格书的要求，应做到与沥青混凝土、钢轨粘结力强，不渗水、高温时不流淌、不粘轮，低温时不脆裂。

4.4.2 清理钢轨以及槽口内杂物。

4.4.3 用风压机对沟槽清槽后，在沟槽底部及侧立面喷底涂。如采用热熔密封胶，沟槽底部需铺设耐高温背衬，并采用专用灌缝机灌注。

4.4.4 密封胶浇筑时，轨顶密封胶筑满两槽口，顶面与沥青路面相平。如有不平，请用不锈钢灰刀将顶面刮平。

4.4.5 施工工序及工艺需特别注意，需要未进行沥青灌缝胶时先用木条进行钢轨两侧与沥青隔离，可以同时保证沥青摊铺时的压实及后续切缝后沥青与钢轨过渡。

4.4.6 为保证产品质量，建议厂家在合格指标范围内按较高性能指标确定生产目标。如轨顶密封胶锥入度指标应定在60左右。

5 问题与建议

5.1 据有轨电车运营部门介绍，有轨电车轨道间距在较长周期（5～6年）内需进行调整，建议本方案实施前先由有轨电车运营部门将轨道间距进行调整，避免短期内再次开挖。

5.2 为了防止混凝土面层光滑引起车辆打滑，混凝土表面收光后，可以根据需要对混凝土表面作适当的拉毛处理，前提是拉毛处理必须美观。

5.3 本工程采用轨道电路设计，若角钢设置于轨道电路范围内，易造成轨道电路故障，造成红光带，从而影响正常运营。

5.4 用螺栓锚固角钢，长期市政交通横向冲击下，螺栓松动，角钢松动，存在拔出风险。

参考文献：

[1] 杜朝敏. 现代有轨电车平交道口线站布设优化研究[D].北京交通大学，2016

[2] 金科.浅谈城市有轨电车平交道施工技术[J].建材与饰，2016（29）：276-277.

[3]崔晓剑.轨道平交道口沥青路面开裂成因分析与处理措施[J].建设监理，2018（04）：73-74+78.

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