新型道口铺面材料在矿区铁路上的应用
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摘要：
根据矿区铁路道口的特点，对多种道口铺面进行综合分析、比较，对原有的铁路道口进行了改进，有效解决繁忙、重载机动车通行道口的铺面维修难题，以减小重载车辆或超限机动车辆对道口铺面的损害，增加了道口铺面的抗冲进性和稳定性，提高了设备质量，延长了道口铺面的使用寿命，延长了维修周期。
关键词：
铁路；道口；铺面
中图分类号：
TB
文献标识码：A
文章编号：16723198（2014）22019101
1前言
铁路平交道口是铁路与公路交汇的咽喉部位，担负着铁路与公路双重运输任务，其技术状态的优劣、维修工作量的大小，都直接影响运输效率和行车安全，是铁路线路中的薄弱环节，是铁路设备管理的重点。
我们辽源矿业集团铁路运输公司位于辽源市区，市区主要街道与铁路相互交叉、穿越，道口密度大，仅辽源站与泰信站3公里之间就密布有人看守道口6处，且皆为25米以上的大道口。
近年来，随着国民经济的发展，公铁运量逐年增长，特别是矿区的重型车辆越来越多，越来越重，穿越铁路道口的频率和重量都明显增多，这部分铁路道口遭到越来越大的机动车的破坏，传统的道口铺面已无法满足重载、高密度机动车的通行和铁路线路的安全稳定，这就给道口铺面提出了新的、更高的要求，道口铺面质量好坏，直接影响到道口设备及运输的行车安全。
而从传统平交道口的设计、施工技术和实际使用情况来看，道口结构已相对落后.道口处路面凸凹不平、道口状态差、铁路易发生道床病害、表面道口板容易破损变形，如果道口铺面受损，道路车辆在通过铺面时，极易发生颠簸摇晃，并要对易损铺面进行维护、保养、更换，维修费用也逐年增加，难以适应城市与矿区发展的需要，对铁路、公路都造成了极大的干扰。
铺面不良表现的问题有：（1）道口处翻浆冒泥，污染了道口铺面；（2）轨道基础下沉；（3）冬季发生冻害；（4）道口处钢轨折断、倾斜、轨枕连结失效、钢轨外仰、轨距及水平变化超限；（5）铺面破损；（6）道口板翘起；（7）基础道床强度稳固性差等。
引起上述病害主要原因为车辆承重的增加造成道口铺面及路基承载不足。
为改善矿区平交道口铺面不良状况，我们开展了多方案设计、试制和试铺工作。
近几年来，随着市区建设的发展，市政对原有的道路进行了拓宽改造，铁路道口也相应地进行了加宽。先后对牛奶房、本部、建材、二院、泰信、三校道口进行了拓宽工程改造，在改造过程中，我们对原有的铺面进行了改进，铺设了各种新型道口铺面板。
2各种道口铺面比选
我公司道口铺面先后经历了枕木铺面、道口石铺面、大理石铺面、钢筋混凝土铺面、橡胶道口板铺面、沥青道口铺面几个阶段。从现场的使用情况看，各种材料的使用都有一定的局限性，现分析如下。
2.1枕木铺面
优点是：结构简单、施工方便、易于维修。
缺点是：枕木失效快、强度低，每年都需翻铺。
适于人行过道、站内平过道、以及通行小型机动车的道口。
2.2道口石铺面
我公司最早一直使用道口石铺面，尺寸为400mm*600mm。
它的优点是施工前期投入少，成本低廉，施工工艺及条件相对要求较低，铺设、维护都较为简单。
缺点是：（1）表面凸凹不平，易破损、维修周期短、寿命短、后期养护费用高；
（2）只适用于10吨以下车辆通行道口，在道口繁忙及车辆载重较大的情况下，通过机动车辆的碾压，道口石易碎裂、破损，使车辆行驶困难；
（3）拼接式铺面，道口石头间易分离，面板跳动，道口铺面易损，车辆通过时易发生道口事故；
（4）规格小，受力不均，铺面板与轨道间无任何连接零件，稳定性差，铺面不易保持平稳；
（5）道口铺面排水不良，道口下轨枕易腐烂，1～2年就需翻铺一次。
2.3大理石铺面
尺寸为400mm*600mm。
优点是：（1）外形美观，铺设平稳，道口表面光滑；
（2）车辆行驶平稳，养护维修方便。
缺点为：（1）造价高；
（2）规格小，受力不均，铺面板与轨道间无任何连接零件，稳定性差，铺面不易保存平稳；
（3）雨雪天气，行人、车辆行驶易在铺面板上打滑，不利车辆、行人安全；
（4）在道口繁忙及车辆载重较大的情况下，通过机动车辆的碾压，道口石易碎裂、破损，使车辆行驶困难；
（5）拼接式铺面，道口石头间易分离，面板跳动，道口铺面易损，车辆通过时易发生道口事故；
（6）道口铺面排水不良，道口下轨枕易腐烂，3～4年就需翻铺一次。
2.4轨枕铺面
优点是：抗压强度大，承重性能好，费用较低（可用失效废旧水泥枕翻面铺设）。
缺点是：施工难度大，维修较困难。
2.5橡胶道口板铺面
橡胶道口板是近年新开发的新产品，尺寸为2100mm*600mm.和2100mm*400mm。
适用于铁路公路较为繁忙，道路车辆载重量在30吨以下的道口，外观整齐美观。
优点是：（1）弹性好、柔韧性好、耐磨损、耐腐蚀、绝缘性能好。
（2）外型美观，整体性好，铺设稳固，行车安全平稳；
（3）重量轻，安装拆卸程序简单，检修方便，维护工作量小；
（4）橡胶道口板自身设有轮缘槽，不须安装护轮轨；
（5）橡胶道口板与钢筋混凝土轨枕之间为软连接，解决了钢筋混凝土轨枕的损坏问题，同时橡胶道口板中间及两侧板体用钢筋横后进行焊接连接，两端用螺栓紧固形成整体，稳固性得到很好改善；
（6）由于取消了护轮轨附属设备，维修拆铺道口时可分级进行，减少或不中断公路通行，便于更换和线路日常维修保养；
（7）如果承载车辆不超重，设计使用年限为
12～15年。
缺点是：（1）工程造价高；
（2）采用拼接式铺面，易造成板间分离、面板跳动、威胁铁路、公路行车安全；
（3）承压能力低，抗压性能差，抗冲击力差，在承载车辆对其重力过大，车速过高后，如铺面端部设置不当，极可能发生铺面向外挤压，铺面整体受损，并产生移动，橡胶道口板易出现变形，起翘，使设备状态受损或将轨枕压溃造成轨道几何尺寸变化严重；
（4）由于承载车辆为30吨，而矿区运煤车、运矸石车、运沙车等工程车均为60吨以上，重载车通过后，道口铺面表面受损严重，有的已经露出钢筋，影响铺面板使用寿命；
（5）适用于通行中小型机动车的道口。
2.6钢筋混凝土道口板
优点是：（1）铺面整体美观，稳定性好，强度大；
（2）道口基础坚固，后期养护投入少；
（3）铺面设备整体性能提高，安全性能好；
（4）造价低廉，铺设简单、维修方便。
缺点是：（1）盖板易被车辆压碎，易破损，维修难度较大；
（2）重载车辆通过时，下部轨枕承受压力过大，造成轨枕断裂；
（3）在承载车辆对其重力过大，车速过高后，铺面整体受损，破损率高，不适应重型车辆通行。更换周期短，有的3个月就有破损；
（4）轨下排水不良；
（5）使用年限为1～2年，适于通行小型机动车的道口，不适应重型车辆通行。
2.7沥青整体道口板
优点是：（1）铺面整体平整美观，稳定性好，强度大；
（2）道口基础坚固，后期养护投入少；
（3）载重量大，承载力大，减少了重型车对道口的损坏，通过道口平稳；
（4）铺面设备整体性能提高，安全性能好；
（5）耐久性及强度较高，耐温性及抗压强度均能满足要求；
（6）减少了维护保养抢修对行车的干扰，运输效率增加；
（7）道路车辆通过道口的时间缩短，安全效益增加，提高了路面质量，降低了安全隐患的发生概率；
（8）道口作业环境得到改善，利于作业人员安全行车，减少了道口铺面不良造成的车辆通行不畅，减少了道口周边尾气排放量，减少了道口周边噪音环境。
缺点是：（1）施工周期长，铺设时封锁铁路线路和道路时间长，施工对行车影响较大，在列车运行和交通繁忙的情况下，施工较为困难；
（2）费用较高；
（3）钢轨出现损坏时不易维修和更换；
（4）地下铺设管线维修维护困难。
3经验及建议
由以上铺设情况，我们认为，石制及混凝土制铺面耐用性较差，年均费用高；橡胶道口板造价高，适用于载重量小的道口；沥青整体道口板结构性能良好，工程造价低，年均费用最省。沥青铺面采用现场浇灌，适应性强，斜交道口上铺设更能显示其优越性，有一定的社会效益，展示了良好的企业形象。
在铺设沥青道口铺面过程中，我们也总结了一定的经验，与大家一起分享。
（1）施工前，要做好充分的准备工作，对施工地段地下管线做好调查并予以标记。
（2）要对道口的基础及沉降有充分的考虑和安排，防止整体铺面使用后，由于排水或其他原因产生不均匀下沉。
（3）施工时，要做好地下管线的保护。
（4）沥青铺面耐温性要大于当地最高轨温。
（5）抗压强度要达到1.0～1.5MPa。
（6）为加强道口中轨道稳定性，减少重车对轨道的冲击力，采用25米长钢轨，钢轨接头处要设置桥型垫板。
（7）组合结构中各层结构自上而下逐层增厚，磨耗层厚1～3厘米，为沥青砂封闭层，
要在铁路内侧呈球形，失高1.5厘米，以利于排水。面层混凝土热拼热铺工艺，厚高为6厘米，底层为碎石垫层，连同既有铁路道床，要分层碾压夯实，其余标准参照国家交通部颁布的《公路沥青路面施工技术规范》。