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跨座式单轨作为新型轨道交通，因其经济、景观性好、噪音低、建设周期短，被越来越多地应用到城市轨道交通。 一、跨座式单轨上部结构形式  PC轨道梁 在跨座式轨道交通桥梁体系中，PC轨道梁可以发挥重要作用，有着高集合性的功能特点，电力信号、防雷接地等附属设施设备均依托于梁体。其作为承重梁亦是单轨列车运行轨道，吊装完成后车辆即可在梁面行走。伴随着预制梁技术及搭设工艺的不断提升和日趋完善，PC轨道梁的应用优势越来越凸显，其断面示意如图1所示。 跨座式单轨轨道梁具有以下特点： 轨道梁制作精度的特殊要求。跨座式单轨轨道梁不仅是承重梁亦是单轨列车运行轨道，其加工及安装精度对于列车运行具有非常重要的影响，不仅影响到列车运行的平顺性，还会影响乘车舒适度，如果安装不到位，还会加剧轮胎的磨耗，大大增加动力的消耗。 因此，对其制作精度有严苛的要求。在GB50614-2010《跨座式单轨交通施工及验收规范》中，对轨道梁端部梁宽及局部不平整误差有严格的要求，误差不大于±2mm，对轨道梁走形面、导向面和稳定面拼接高差也有严格的要求，要严格控制在±2mm.跨座式单轨轨道梁的制作精度有了极大的提升，原先是常规土建工程的厘米级，现在已经提升到了毫米级。 轨道梁的受力特点。跨座式单轨轨道梁横向尺寸小，重庆跨座式单轨标准简支轨道梁梁宽仅0.85m,深圳比亚迪云轨仅0.7m，其横向受力性能较差。同时，车辆在轨道梁上行驶时，由于车辆行走产生的离心力、横向摇摆力，再加上来自风力的影响，导致轨道梁的横向弯曲及扭转受力非常突出。另外，由于跨座式单轨交通桥梁上部结构仅为单薄的轨道梁，其自重不如同等跨度公路、市政桥梁及普通地铁桥梁，仅为30%左右，而活载水平大致相当，因此相对活载占比大，恒、活载比例约为1：1.6，机构疲劳问题明显。 轨道梁的线性热点。A轨道梁为三位一体结构体系，无论结构线性与线路竖曲线怎样改变，其自身梁体的顶部以及侧部都一直在横切面上保持在90°。B对于梁体自身的线形来说和普通的混凝土梁体是有区别的，此种梁体是利用柔性的侧模板对整个梁体的线形进行有效的控制，目前我国现有的控制半径最小在75m，而车辆的最小的转弯半径还能够进一步缩小，对于庞巴迪来说，从其相关的技术资料来看，转弯半径最小能够到44m.PC轨道梁造价低、施工便捷，但由于其受到自身横向尺寸的限制，横向稳定性导致了自身的跨越能力相对较低。 在处理PC轨道跨越能力较弱的问题时，我国大多数工程都会利用双层复合结构。当道路小于40m时，重庆单轨主要采用了PC轨道梁 T形或V形桥墩的组合方式，坪山云轨采用了钢混结构梁形式；当大跨度节点在40m以上时通常会采用梁上梁形式。在处理轨道梁跨度问题时使用双层复合结构虽然可以得到良好的效果，但是其中也存在一些弊端，主要表现现在以下方面： 建设高度相对较大。通常情况上层结构建设高度及重量都相对较大，这样会出现整体建筑高度较大的情况，在设置线路纵断面时会比较困难，也会影响到行车的舒适度。 景观性差且影响到道路行车视距。跨座式单轨上下部结构相对轻便，可以很好地融入城市景观，但是双层结构却比较复杂且体量较大，上下比例常出现不合理的情况，最终影响到桥梁和城市建设的整体效果。同时，也降低了道路的通透能力，当其位于交叉路口时，会直接影响行车视距。 钢材有着较强的抗拉、压强度，无需将预应力施加于轨道梁，同时将横梁设置于轨道梁行车限界下方，改善了横向各项指标，进而将跨座式单轨的跨越能力提升。 在中等和较大跨径公路桥梁中对钢混结合梁有着十分广泛的应用，该结构在恒载和活载作用下主要承受正弯矩，下缘钢材受拉、上缘混凝土受压，两种材料各取所长，使其力学性能得到了充分的利用。跨越能力大、梁高低是钢混结合梁的主要优势，同时能够更好地适应平面线形的变化。钢混结合梁采用工厂预制，现场吊装、拼接的施工方法，可以有效节省施工工期，提高施工质量。但其价格昂贵，后期需要花费大量的费用和精力进行养护和维修。综合考虑工期、施工对周边环境的影响以及景观协调等方面因素，对于城市内中等及较大跨境道路，适宜采用钢混结合梁的形式。同时，在我国经济发展的支撑下，钢材生产水平有了很大程度的提升，无论是钢材产量还是质量都可以很好地满足工程建设的需求；再加上先进的钢板焊接技术的辅助，钢材延展性、可塑性的特征在桥梁建设中得到了充分发挥；另外，钢材具有可循环利用的特点，与我国的绿色建筑发展理念十分相符。 根据以上阐述，在跨座式单轨交通桥梁设计中，PC轨道梁、双层复合结构及钢混结合梁，有着不同的适用性和优缺点。跨座式单轨交通桥梁在小跨径的标准段应考虑选用PC轨道梁，在中等及较大跨度节点处，宜选择钢混混合梁，更大跨度节点则考虑双层复合结构。 二、跨座式单轨下部结构形式 在下部结构选型设计中，结合当地的地形及线路走向，桥墩多布置在道路中央分隔带上，因此采用以独柱墩为主的形式。这既有利于桥墩的布置，节约用地，同时也使高架桥梁上下部协调一致。 在坪山云轨项目中，独柱墩采用了矩形截面，界面尺寸以0.1m为模数，根据墩柱高度和曲线半径的不同，截面尺寸从1.5m*1.7m变化到2.0m*2.4m，盖梁的顺桥向尺寸也相应的从1.5m变化到2.0m，以适应墩柱。而在实际施工中，为保证墩柱的混凝土外观质量，施工单位采用了整体式钢模板，由于墩柱截面形式较多，因此定型钢模的种类也相应增多，这大大增加了施工成本，也给施工带来了不便。鉴于此，对于下部结构设计，还需要调整墩柱截面形式。主要思路是：在满足墩顶变形控制和墩柱结构强度，裂缝控制和配筋率等要求的前提下，对不同桥墩高度和曲线半径条件下，将墩柱截面进行归类，尽量减少截面的形式，以降低施工成本。 除了标准桥墩以外，还有在特殊路段上的非标准桥墩，主要有倒L形墩和框架墩。他们的受力状况与标准墩不同，在设计中考虑到这些桥墩数量很少，如果都采用不同的墩柱截面形式，可能会造成施工单位不得不为某一桥墩单独制作一套新钢模板，这对成本控制极为不利。因此设计师，在完成了内力计算后，选择比较接近的标准桥墩截面形式（配筋形式另做设计），这样做可能使单个墩柱的混凝土用量有所增加，但这部分的造价远低于重新制作钢板的代价，施工也较为方便快捷。
三、结论 本文对不同跨度轨道梁特点及桥墩设计思路进行了简要阐述，在跨座式单轨桥梁设计中，应综合考虑安全性、适用性、经济性及景观等因素，因地制宜采用合适的结构形式，并合理优化下部桥梁结构。 综上得出结论：
（来源：本文主要来自中国知网《中国标准化》2019年22期，作者中国铁路设计集团 寇培培，本文仅代表作者观点） |
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