钢结构轨道桥在地铁车辆基地中的应用研究

孙利功

（中铁二十局集团第一工程有限公司，江苏 苏州215000）

地铁是现代城市化建设的重要标志，也是城市交通运输事业发展的重要表现形式。地铁车辆基地的主要功能是停放车辆，为整备检修工作提供安全保障。地铁在运行过程中，为保证其运输安全性必须要及时进行设备维护与检修。为了便于地铁设备检查，必须要设置相应的检查坑。在传统的壁式检查坑中，存在着通透性差、空间狭小、作业环境质量差等现象，所以，逐渐被轨道桥所取代。在建设轨道桥的时候，其主要目的是为地铁检修提供物质支持。早期轨道桥建设选择使用的材料为混凝土，如今随着技术的发展，钢结构已经成为轨道桥建设的重要材料。

1 钢结构轨道桥技术的特征

1.1 钢结构轨道桥结构形式

在设计钢结构轨道桥之前，主要任务是要选定合适施工材料、控制立柱之间的间距、明确立柱截面形状，甚至还需要完成防腐处理与涂装处理工作。立柱截面形状要基于规定强度之下，尽可能的保证其整齐度与美观度。可以选择使用H 型钢以及钢板，通过焊接的方式完成组合，使其形成方形，亦或者将两块槽型钢进行焊接组合，通过对比选择合适的类型。钢结构轨道桥立柱截面详细如图1 所示。

图1 钢结构轨道桥立柱截面图

在支柱位置放上钢轨接头，并且两根钢轨在布置的时候选择使用的是相对式，通过利用高强度螺栓连接轨道夹板。在轨道桥的各个支座顶面位置标高要具有一致性，相邻的柱子顶面位置其高度差值不能超出2 毫米。利用钢结构修建轨道桥的时候，需要对所有的金属制作的部件完成防锈处理，对所有焊接完成的构件采取抛丸处理，保证整个设备具有良好的防腐性。采取机械的方式对各个钢板焊接坡口位置进行架构，使得各个部位的受拉应力不能存在任何缺陷问题。在完成焊接以后，将会使得内应力消除。利用具有防滑性能的花纹钢板完成上下梯踏板以及顶层平台面的制作。

1.2 在布置地铁车辆基地时的钢结构轨道桥要求

利用连续轨道桥结构完成架空轨道设计任务，轨道桥的组成由钢轨和轨道支柱组合而成。选择使用的材料为50kg/m 钢轨，轨道的长度值为25m。在制作的时候规定轨道的顶部位置要平直，并且不能有显著的横向弯曲现象。

通过螺母牢固连接钢筋混凝土槽形梁预埋件和轨道支柱底座，将支柱之间的距离控制在1563m，用四组斜垫铁对各个支柱进行调整，利用仪器设备完成测量与找正，待对具体位置明确以后再利用螺母进行固定，以电焊完成垫铁固定，并且利用细石混凝土抹平填实。

2 加工制作钢结构的方案

2.1 前期钢材处理与加工

我国所使用的钢板材料，特别是厚度较高的板材基本上都具有不平整的现象，甚至有的板材每平方米超出5 毫米到10 毫米，这种问题的出现针对于制作与加工厚板材料而言，是存在很大不良影响的，首先是造成钢板的焊缝存在不规则现象，其次是导致构件发生不平直问题，最后造成尺寸出现大误差值。所以，零件在正式进入车间之前，要确保其没有出现任何变形现象，若是存在不良现象要及时作出修正。修正零件的时候，可以选择使用火焰或者是机械的方式完成。火焰修正，不言而喻是需要利用高温环境加热材料，基于钢材性能，但是要保证温度必须低于650℃。在修正低合金钢材料的时候，严格禁止使用冷水。修正器件的时候若是需要加力处理，要规避零件的蓝脆区域。当钢板完成矫平处理之后，能够大幅度削减内应力，降低焊接应力。钢材矫正后的允许偏差见表1。

表1 钢材矫正后的允许偏差表

从原则上讲，主要受力结构是不可以进行拼接的，若是在实际操作中需要完成拼接，必须要基于以下几个原则而展开。第一，等强度全焊透拼接。第二，在凭借腹板以及拼接钢翼的时候，要保障其接缝的位置错开的距离为200mm。在进行拼接翼板的时候，需要控制器长度值为超出2 倍板宽。拼接完成的腹板宽度值不低于300mm，长度值更不能低于600mm，在节点部位进行拼接的时候，接缝不能够低于100mm，同时要保证接缝的方向始终与钢板轧制的方向相同。在组装完成BUH 之前完成焊接与拼装任务。第三，完成H 型钢材的轧制以后，要对其位置展开设计，保证其不低于1 米，并且不超出1/3L，在节点位置的拼接中，缝隙的长度要低于100mm。在进行焊接的时候，要始终保持其焊接流程与实际要求相符合，待完成焊接与探伤以后，补上锁口。放样的工作人员在实际操作的过程中，要充分明确施工工艺基本要求以及施工图纸，同时要对不同构件之间的连接情况进行核对，保证几何尺寸与连接的过程中不会存在任何问题。在实施放样操作与车间施工的过程中，必须要对钢卷尺等相关的计量工具完成校验，将计量工具上送给计量单位进行校核，保证计量设备与国家的标准规定相符合。同时要将修正值进行标贴，标准测定拉力为5kg。在实施放样作业的过程中，要基于施工图纸，无论是图纸的绘制还是具体施工都必要始终遵循图纸，并且对施工中的注意问题在图纸上做好标记，保证施工图纸的可读性与指导性。在切割钢材的时候，原则上选择使用NC切割或者火焰自动切割的方式完成，通过使用手工切割或者火焰半自动切割的方式完成次要部位的设备切割。切割完成钢材以后，打磨自由边缘，所有的构件都必须要在自由端位置完成倒角设计。H 钢在进行切割的时候，可以选择使用冷锯、圆盘锯或者带锯完成。在对H 型钢进行拼接的时候，可以选择使用全自动火焰切割机完成。将厚度没有超过9mm 的钢板利用剪切的方式完成切割，例如剪切面上的毛刺，利用砂轮机完成修正与打磨，同时完成矫正与平直处理。另外要彻底清除干净钢材料表面上的油污、杂物等。完成切割以后，需要将切割面上的飞溅物以及熔渣等处理干净。

2.2 典型构件加工工艺

切割相贯线质量的优劣将会对整个工程的施工质量产生影响，所以保障相贯线质量是提升工程制作质量的前提。切割相贯口对拼装构件与焊接构件的质量有着最为直接的影响，所以在制作工程焊接节点的时候，控制切割质量也是最为重要的工作管理内容之一。其施工的重要性集中表现在如何在不同的相贯坡口位置设计贯口，从而保证在焊接的过程中有效控制焊缝面积，提高连接的强度。因为在工程实施过程中，需要使用的钢管构件有比较大的数量，钢管与钢管、钢管与其他截面的相贯面切割必须用圆管数控五维或六维相贯线切割机切割，严禁用任何其它切割器械切割。按工艺及相关设计规范要求，采用通孔器和止孔器检查孔径，确保孔径的精度。同一种工件，必须采取首件验收制，首制件必须按程序进行检验，每件工件必须进行专检。钻孔毛刺必须清除，当采用电动砂轮机或风动砂轮机清除毛刺时不能破坏栓接面的涂层，如有破损，及时按照原涂装要求进行二次涂装。

3 钢结构施工方案

3.1 施工准备

以施工进度和计划为依据安排材料进场以及钢构件施工，对每件材料展开详细编号，同时对每件材料的质量做好严格控制。构件进场的时间最晚要在吊装前的两天进入施工场地，材料与构件进入现场的时候，要保证以施工计划为基础。钢结构进场后，根据货运清单核对构件数量及编号是否相符，构件是否配套。出现数量及编号不符现象，立即要求加工厂更换或补充构件，确保现场施工顺利。构件的标记应在明显位置，构件装卸的吊装、堆放应注意施工安全，防止事故发生。

施工构件进场前，联系协调安排堆场、卸车人员及机具。构件运输进场后，按规定程序办理交接、验收等相关手续。现场卸货后，构件必须堆放到指定的临时堆场位置。焊接材料及焊接工艺、高强螺栓的进料、储存、试验等按设计标准及规范执行。焊条和焊丝在使用前存放在材料库中干燥通风处，同时下垫上盖。衬板、引弧板和熄弧板根据其厚度和尺寸存放在包装之内，并要注意防水、防火。

3.2 施工技术准备

设计单位配合进行深化设计及构件选型工作，做好深化设计环节控制，使施工详图更好地体现设计师的意图。研读施工合同、图纸及相关技术规范，做好施工现场记录，具体施工流程如下：熟悉图纸、计算工程量、现场调查→工艺流程及作业指导书（编制施工机具设备需用量计划、编制劳动力需用量计划）→编制月、周施工进度→编制材料、构件、成品需用计划→安全技术交底→临水、临电计划→编制施工准备工作计划→施工总平面图布置→核算。

联系设计单位进行图纸交底，施工单位组织专业分包单位参会，共同制定施工方案。参加施工图纸的会审，勘察现场施工条件，根据总施工部署编制钢结构的施工组织设计。施工单位对分包单位进行技术交底，详细指导各个施工要点。

钢结构的安装工序中架设安全网及特殊部位的脚手架、电梯井、护身栏等安全消防设施是安全及质量控制关键因素，要重点关注。施工前应详细编制各项指导施工的工艺（安装工艺、焊接工艺、测量工艺）。保证现场施工条件成熟，及时进行构件的验线、放线及预检验收工作，确保施工顺利进行。

结束语

钢结构轨道桥与混凝土轨道桥相比较而言，具有十分显著的优势，在当前地铁工程中具有较为广泛的应用。本文通过分析钢结构轨道桥的特点与钢结构使用技术与措施，了解在钢结构轨道桥施工中的技术要求，为提升施工质量奠定基础。