TST碎石彈性材料在有軌電車鋼軌與路面銜接部位病害處治技術中的應用

陸慧峰 孫瑞瑞

（蘇州中恒通路橋股份有限公司，江蘇 蘇州 215000）

近幾年，現代有軌電車以運行速度高、運載效率大、換乘方便、乘坐空間舒適及低碳環保等優勢，被國內外各大中城市作為大力發展的公共交通工具，并且在國內已有多個城市建成并投入運營。為節省有軌電車項目投資，國內外大多數城市通過利用現有道路改造進行軌道鋪設，電車軌道在道路平交口與城市道路共享路權，平交口處電車鋼軌與道路瀝青路面結構層在設計上直接相連，其銜接部位瀝青路面結構在有軌電車和社會車輛的共同受力作用下易發生質量病害。針對此類病害，目前電車運營養護部門沒有成熟的處治技術，通常采取即壞即修的方式處治，但使用短時間后病害會再次出現，嚴重影響了城市道路形象及市民出行的安全。

作者分析了病害部位的受力特點，借鑒TST碎石彈性材料在橋梁伸縮縫中應用的成功經驗，創新地提出將TST碎石彈性材料應用到有軌電車鋼軌與路面的銜接部位進行病害處治。將結合該材料在蘇州高新有軌電車的應用實例進行介紹。

1 蘇州高新有軌電車鋼軌與路面銜接部位病害的基本情況

蘇州高新有軌電車是服務于中國江蘇省蘇州市虎丘區的有軌電車系統，目前運營線路共有兩條。在對這兩條線路與城市道路的平交口路面結構質量調查中發現，有軌電車鋼軌與瀝青路面銜接部位的瀝青混凝土路面會出現不同程度的啃邊、開裂、坑槽等病害，一般出現在鋼軌兩側5-15cm范圍內，深度在5-10cm左右，特別在重載交通量大的國省道主干線交叉口路段，坑槽破壞現象嚴重，造成社會車輛行車舒適性差，存在嚴重安全隱患。據了解，養護部門針對該類病害采取的是對銜接部位瀝青路面銑刨重鋪、臨軌處灌注密封膠的處治方式，但是密封膠的高溫穩定性和耐老化能力不足，現場有密封膠老化或被荷載擠壓變形的現象發生，同時銜接部位的瀝青路面會再次出現病害，平均每2個月需要養護一次。

圖2-1 銜接部位病害形式

2 病害處治技術方案的確定

根據蘇州高新有軌電車鋼軌與瀝青路面銜接部位的病害情況，分析其破壞機理可能有：有軌電車作用在鋼軌上振動荷載應力破壞、垂直鋼軌方向的汽車彎拉荷載應力破壞、汽車加速、減速產生的剪切應力破壞、在自然條件下鋼軌熱脹冷縮產生的溫度應力破壞、鋼軌下阻尼塊的彈性應力破壞等，大部分破壞機理與橋梁傳統伸縮縫兩側瀝青路面鋪裝的破壞機理一致，故借鑒橋梁TST碎石彈性無縫伸縮縫的施工工藝，將TST碎石彈性材料用于有軌電車鋼軌與瀝青路面銜接部位。試驗方案簡要如下：

1）試驗地點：蘇州高新有軌電車2號線大同路與文昌路交叉口。2）處治范圍：交叉口范圍內上下行鋼軌兩側，垂直于鋼軌方向寬度12cm，深度12cm（兩層瀝青混凝土厚度），沿單根鋼軌長度方向120m，總長960m（120*4根*2側）。3）處治技術：舊瀝青路面鑿除后攤鋪TST碎石彈性材料。

圖3-1 單根鋼軌處治范圍斷面圖

3 TST碎石彈性材料的施工工藝

3.1 施工工藝流程

準備工作→舊瀝青路面鑿除→TST碎石彈性材料拌合→TST碎石彈性材料攤鋪碾壓→開放交通。

3.2 準備工作

包括施工技術方案編制、交通組織方案編制、人材機等資源進場、現場交通組織、安全防護措施等工作。

現場配置管理人員2名，施工人員6名，交通疏導人員2名。施工材料主要為TST、級配碎石（5-10玄武巖、3-5玄武巖）。施工機械設備配置如下表：

表4 -2 施工機械設備配置表

3.3 舊瀝青路面鑿除

現場先對擬定的施工范圍進行劃線放樣，采用路面切割機進行切割，利用電錘和人力輔助鑿除，隨后使用背負式吹風機將鑿除后的溝槽清理吹干。

圖4-1 溝槽成型圖

3.4 TST碎石彈性材料拌合

現場利用TST熔化罐將固狀TST材料進行加熱熔化備用，加熱溫度160℃，另用攪拌桶將一定級配的5-10玄武巖、3-5玄武巖集料加熱到180℃，隨后按一定的配比加入預熱好的TST材料，將兩者混合攪拌3分鐘出料，出料溫度160℃。

圖4-2 TST材料熔化

圖4-3 混合料拌合

3.5 TST碎石彈性材料攤鋪碾壓

攤鋪前，在溝槽表面均勻地涂一層熔化的TST材料，槽口兩側鋪不銹鋼板，防止施工污染。隨后出料攤鋪，將混合料均勻的倒入槽口，用工具找平（應高于路面標高，其松鋪系數經試驗段試驗控制在10% -12%）。待混合料表面溫度冷卻到90-100℃時，用小型振動壓路機順鋼軌方向連續壓實2-3遍、垂直于鋼軌方向連續壓實1-2遍（先靜壓后振動），用三米直尺測量平整度，如有不平整，可局部調整。

圖4-4 混合料攤鋪

圖4-5 混合料碾壓

3.6 開放交通

除去兩側膠帶，清理施工現場，作業完約3小時可開放交通。

圖4-6 開放交通

4 質量、安全、文明控制措施

4.1 質量控制措施

1）TST碎石彈性混合料攤鋪前，溝槽必須清理干凈，并用吹風機將切割機使用時產生的水吹干，同時涂刷純TST。

2）TST碎石彈性混合料的原材料加熱溫度、拌合溫度、拌合時間、出料溫度等應予以嚴控。3）TST碎石彈性混合料的虛鋪厚度、碾壓參數等應經先進行試驗段施工而確定。

4.2 安全保證措施

1）施工前必須做好交通疏導、安全圍護工作，設置警示標志，禁止社會車輛和行人進入施工區域。

2）混合料現場施工機械設備需掛牌注明安全操作規定，明確責任人。機械設備要設專人維護維修，定期檢查各種機械的零部件，特別是易損部件，出現有磨損的必須更換。

3）現場施工注意安全用電，防止違規用電。

4.3 文明施工措施

1）現場瀝青路面切割鑿除、混合料生產施工等作業盡量控制噪音影響，采用低噪音的機械設備，將噪聲污染降到最低。

2）避免夜間施工，確保不影響老百姓的正常生活。若確實需要夜間施工，必須取得相應手續，并張貼告示告知附近居民，設置夜間施工照明及警示裝置。

3）施工機械尾氣排放要達到排放標準，不得使用排放超標的老機械。

4）現場作業必須按工完場清和一日一清的規定執行。

5）采取隨時灑水等抑塵措施，減少施工作業產生灰塵。對施工現場地面，定期灑水，減少灰塵對周圍環境污染。不在施工現場燒有毒、有害和有惡臭氣味的物質。

5 結語

蘇州高新有軌電車2號線大同路與文昌路交叉口鋼軌與瀝青路面銜接部位的病害處治技術應用了TST碎石彈性材料，整個交叉口的病害處治工作僅耗時兩個工作日，效率較高。施工后經過兩年的運行，該處治部位質量情況良好，僅在阻尼塊上方存在局部開裂現象，無其他明顯破壞現象，取得了較好的效果。該應用也對今后類似的病害處治問題起到了一定的借鑒和參考作用。