城市轨道交通大跨度斜拉桥无砟轨道及无缝线路设计方案研究

跨东平水道特大桥主桥为斜拉钢混组合结构，且城轨、公路与人行道同层布设，为大坡道人字坡布局，是目前国内外罕见的公铁两用特殊桥梁。在该类型桥上铺设无砟轨道存在较大的困难：桥上无缝线路附加力计算及设计较为复杂；无砟轨道结构不仅需要考虑自身的受力情况，还需考虑桥梁的振动影响；桥梁大梁缝处的梁端轨道结构需做适应性研究。为指导跨东平水道桥主桥无砟轨道结构设计，基于有限元软件分别建立桥上无缝线路梁轨相互作用模型、桥上无砟轨道结构模及梁端轨道结构适应性分析模型，并对是否设置伸缩钢轨调节器，铺设CA砂浆层或聚氨酯垫层、是否设置梁端伸缩装置进行了对比分析。结果表明，小阻力扣件布设间距应较短(即设置10 m小阻力扣件),对抑制大坡道上轨条纵向窜动和防止断轨时断缝值变大起到较好效果；在列车荷载及正、负温度梯度荷载作用下，根据现有设计方案，道床板及凸台强度满足承载要求；相较于CA砂浆层，聚氨酯垫层更能有效地阻隔振动的传播，达到了预期设计效果；使用伸缩装置结构能够优化约8 mm的梁端错台并优化轨道系统。